114 食品技師高等考試 食品技師 食品分析與檢驗（第一次） 考古題詳解

核心觀念

本題考查分析方法的精密度（precision）與準確度（accuracy）：

• 精密度：多次測定結果彼此接近的程度，通常以標準偏差 $s$ 表示；$s$ 越小，精密度越好。
• 準確度：測定結果接近真值的程度。本題已知真值為 $70\%$，以平均值與真值的差距判斷；差距越小，準確度越好。

解題方法

比較精密度時，直接比較兩方法的標準偏差：

因此，方法 A 的測定結果較集中，精密度較好。

核心觀念

本題考查以重量差測定食品水分的原理，以及常壓與減壓乾燥的差異。兩種方法都先稱取試樣，再乾燥至規定條件下的恆重；乾燥前後的重量差視為水分損失，據以計算水分含量。

此法屬於重量法，測得的是乾燥條件下的「失重」，不一定完全等同於食品中所有型態的水；若揮發性成分逸散或樣品受熱分解，也會影響結果。

解題方法

常壓乾燥法（Forced draft oven method）

將已知重量的試樣置於乾燥容器中，在常壓下以烘箱加熱，並以強制送風促進熱量傳遞與水蒸氣移除。加熱使試樣中的水分蒸發，水蒸氣隨通風排出；乾燥後冷卻，再稱重。依規定條件乾燥至恆重，將失去的重量視為水分。

若空容器重量為 $m_0$、容器與乾燥前試樣重量為 $m_1$、容器與乾燥後試樣重量為 $m_2$，則：

分母為試樣原重，分子為乾燥前後的重量差。

減壓乾燥法（Vacuum oven method）

核心觀念

本題考查食品中有機酸類防腐劑的 HPLC 鑑別與定量。豆干屬固體食品，依民國 114 年命題時適用的衛生福利部公告方法「食品中防腐劑之檢驗方法」（MOHWA0020.03），將檢體均質後萃取、淨化，再以反相 C18 管柱分離苯甲酸與己二烯酸，利用標準品的滯留時間與吸收圖譜鑑別，並以標準曲線定量。

此題是申論題，沒有選項。法規以命題當年（民國 114 年）法規為準。

解題方法

1. 檢體前處理 將豆干均質混勻，精確稱取約 $5\ \mathrm{g}$，加入 $50\%\,(v/v)$ 甲醇水溶液 $50\ \mathrm{mL}$，超音波震盪萃取 $30$ 分鐘，再以 $50\%$ 甲醇定容至 $100\ \mathrm{mL}$。取適量萃取液，以 $3500\ \mathrm{rpm}$ 離心 $10$ 分鐘，取上清液通過孔徑 $0.45\ \mu\mathrm{m}$ 的濾膜，作為檢液。

均質可使檢體具代表性；甲醇水溶液可萃取防腐劑；離心與過濾則可去除懸浮固形物，降低對管柱與分析的干擾。公告方法另列有稀釋法及水蒸氣蒸餾法；豆干為固體檢體，採萃取法最直接。水蒸氣蒸餾法僅適用苯甲酸、己二烯酸及去水醋酸。

2. 標準品與標準曲線 分別精確稱取苯甲酸及己二烯酸標準品，配製標準原液，再稀釋成數個已知濃度的混合標準溶液。各濃度標準液進樣後，以波峰面積對濃度建立標準曲線；苯甲酸與己二烯酸各自使用其標準曲線求得檢液濃度。

3. HPLC 分離與鑑別 使用反相 C18 管柱（公告方法列示 ACE C18-AR，$5\ \mu\mathrm{m}$、內徑 $4.6\ \mathrm{mm}\times25\ \mathrm{cm}$，或同級品），流速 $1\ \mathrm{mL/min}$，每次注入檢液及標準液各 $10\ \mu\mathrm{L}$。以光二極體陣列檢出器（PDA）檢測：苯甲酸使用 $230\ \mathrm{nm}$，己二烯酸使用 $260\ \mathrm{nm}$。

核心觀念

本題考查四種食品分析方法的測定原理與適用目的。作答時要分清楚：濕式灰化是樣品前處理；酚－硫酸法是醣類的呈色定量法；粒徑篩析層析法是依分子尺寸分離；分光光度計法則是量測光吸收的儀器分析方法。

解題方法

依序說明每種方法的三個重點：分析依據、實際測量的訊號或分離結果、典型用途。同時點出方法的限制，避免把前處理方法誤寫成直接定量方法，或把一般儀器原理誤認為特定分析物專用的方法。

（一）濕式灰化法（Wet ashing method）

**測定原理：**將均質樣品與強酸或氧化劑加熱消化，常使用硝酸、硫酸、過氯酸或過氧化氫等試劑，使有機物氧化分解；碳、氫等有機成分轉為二氧化碳、水等產物，樣品中的無機元素留在消化液中，供後續分析。

**用途：**主要作為食品中礦物質及微量元素分析的前處理，例如消化後以原子吸收光譜法或感應耦合電漿法測定元素含量。濕式灰化通常可減少乾式灰化時揮發性元素的損失，也避免部分元素與坩堝反應形成難溶矽酸鹽。

**注意事項：**本法本身是樣品消化與礦化步驟，通常不直接給出特定元素的含量；仍需搭配適當的後續定量方法。若使用過氯酸，須採取適當的專用設備與安全措施。

（二）酚－硫酸法（Phenol-sulfuric acid method）

**測定原理：**濃硫酸使醣類脫水，己醣形成羥甲基糠醛，戊醣形成糠醛；這些產物再與酚反應，形成橙黃至黃色的有色化合物。以分光光度計測量特定波長下的吸光度，並以標準醣建立檢量線，換算樣品中的醣含量。

**用途：**常用於測定食品或生物樣品中的總醣、可溶性醣，亦可測定多醣水解後產生的醣類。一般以葡萄糖等標準品製作檢量線，再將樣品吸光度換算為相當於標準品的醣含量。

**注意事項：**不同醣類的呈色反應程度不完全相同，因此結果常表示為某一標準醣的當量；樣品顏色、濁度或其他可與試劑反應的成分也可能造成干擾。此法適合總量測定，不能單獨區分混合物中的各種醣。

（三）粒徑篩析層析法（Size exclusion chromatography）

**測定原理：**使用具有一定孔徑範圍的多孔性固定相，讓溶液中的分子依尺寸差異分離。體積較大的分子不易進入填料孔洞，較快隨流動相流出；體積較小的分子可進入較多孔洞，滯留時間較長。因此在理想條件下，洗脫先後主要反映分子流體力學體積大小。

核心觀念

品管圖是把品管樣品的分析結果依分析批次或時間順序繪出，並與平均值、警告界限及管制界限比較，用來監控檢驗結果是否穩定。查核樣品主要監控分析準確度；重複樣品主要監控分析精密度。

本題依「檢驗機構化學領域檢驗結果之品質管制」作答，以命題當年（民國 114 年）法規為準。檢驗方法另有規定時，依該檢驗方法規定辦理。

品管圖的製作

1. 先設定初始管制界限 尚未建立品管圖時，依規範所列初始管制界限作為判定基準；品管圖建立後，其管制界限不得超出初始管制界限。

2. 累積品管數據 將不同日的查核樣品及重複樣品分析結果分別累積，剔除超出初始管制界限的結果後，至少累積 15 次，再分別計算平均值 $\bar{X}$ 與標準偏差 $SD$。查核樣品與重複樣品的結果應分別建立品管圖。

3. 計算警告界限與管制界限

$\text{警告界限}=\bar{X}\pm 2SD$

$\text{管制界限}=\bar{X}\pm 3SD$

以查核樣品分析結果及重複樣品分析結果各自計算，不得混在同一組數據中計算。

4. 繪圖與記錄 以分析時間或批次為橫軸、品管結果為縱軸，標示中心線 $\bar{X}$、上下警告界限及上下管制界限；依時間順序逐點繪入結果，並保留原始數據、計算與異常處理紀錄。

品管圖的使用與異常處理

每次分析取得品管結果後，應即時將數據繪入相應品管圖，並依下列規則判讀：