115 食品技師高等考試 食品技師 食品加工學 考古題詳解
第 一 題25 分
肉品加工上常使用的醃製方法中,注射法(injection curing)、乾醃法(dry curing)、直接浸漬法(maceration),請說明此三種方法的操作方式、使用上的優點與缺點?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查肉品醃製劑進入肉品的方式,以及不同傳質方式對加工速度、醃製均勻性與產品特性的影響。醃製配方常含食鹽、亞硝酸鹽或硝酸鹽、糖及香辛料;實際配方依產品種類與法規要求調整。三種方法的主要差別是:醃製液由針具直接送入肉內、乾燥醃料由肉品表面逐步滲入,或肉品浸泡於醃液中,靠擴散與滲透作用吸收。
題目所稱「直接浸漬法(maceration)」可按肉品加工慣例理解為浸漬醃製(immersion curing),即將肉品直接浸泡於醃液中。
解題方法
逐一比較各法的「操作方式、傳質途徑、加工速度與均勻性、操作成本及產品特性」,即可整理出優缺點。作答時要特別分清:
- 注射法是以機械或針具將醃液送入肉品內部。
- 乾醃法是將乾燥醃料塗抹或揉擦於肉品表面,再經時間使成分向內移動。
- 直接浸漬法是肉品浸泡在液態醃液中,醃製成分由外向內擴散。
三法均需控制醃製條件及原料衛生;醃製不等於殺菌,不能取代後續必要的冷藏、加熱或其他安全控制。
一、注射法(injection curing)
操作方式
將食鹽、糖、醃製劑及其他配料溶於水,製成醃液(pickle 或 brine),再以注射針將定量醃液直接注入肉品。可使用單針、肌肉注射或多針注射設備;注射後通常會再靜置、滾揉或按摩,使醃液分布更均勻。
優點
- 速度快:醃液直接進入肉品內部,縮短醃製時間,適合大型或厚實肉塊及大量生產。
- 較易控制添加量:可按肉品重量控制注射量,便於標準化製程。
- 有利於內部醃製:相較只在表面施加醃料,更能讓醃液迅速進入肉品深處。
- 可搭配其他加工:若配方含磷酸鹽等保水成分,並配合滾揉,能提升保水性與切片、成型加工的便利性。
缺點
- 設備與衛生管理要求較高:注射設備及針具須妥善清洗消毒;針具也可能將表面微生物帶入肉品內部。
- 分布不當會造成品質不均:注射點、針距、注射壓力或肉品結構若控制不佳,容易出現局部過鹹、色澤不均或醃液囤積。
- 可能造成組織損傷與滴液:針刺會破壞部分肌肉結構;過量注射或後續保水不良時,可能增加滲液。
- 需精確控制配方與劑量:注射量或醃液濃度控制不當,會使成品品質不一致,且醃製劑添加量須符合相關規範。
二、乾醃法(dry curing)
操作方式
將食鹽及其他乾燥醃料依配方混合,均勻塗抹或揉擦於肉品表面,再置於適當的低溫及時間條件下醃製。醃料中的水溶性成分溶解後,逐步向肉品內部移動;過程中可翻面或補擦醃料,促進接觸均勻。
優點
- 設備簡單:不需要注射設備,也不必另行準備大量醃液。
- 醃製配方容易施加於表面:適合傳統乾醃產品及需要後續乾燥、熟成的肉品。
- 有利於水分移除及風味形成:食鹽會促進表面水分外移;
第 二 題25 分
製作糕餅時,常利用蛋白之起泡特性作為產品膨脹與組織形成的重要因素,請說明蛋白之起泡原理、起泡階段及影響起泡之因素。另外,戚風蛋糕(chiffon cake)與舒芙蕾(soufflé)分別使用蛋白的哪一種起泡階段?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
蛋白起泡是利用攪打把空氣分散進蛋白液中,形成許多氣泡。蛋白中的卵白蛋白、卵球蛋白等蛋白質具有親水與疏水區域:攪打使蛋白質移向氣液界面、部分展開,疏水區朝向氣泡、親水區留在水相,進而降低界面張力,並在氣泡表面形成有彈性的蛋白質薄膜。薄膜包覆氣泡、彼此連結,可減少氣泡合併與液體排出,使泡沫維持膨鬆;烘烤時,蛋白質受熱凝固,澱粉糊化,固定膨脹後的組織。
解題方法:辨認起泡階段
依泡沫外觀、挺立程度與氣泡細緻度,蛋白起泡可分為下列階段:
- 粗泡階段:泡沫體積剛增加,氣泡較大、分布不均,尚未形成穩定結構。
- 濕性軟性發泡(soft peak):泡沫呈白色細泡,提起打蛋器時可形成尖峰,但尖端會彎垂。泡沫仍有一定流動性,容易與其他材料拌合。
- 乾性硬性發泡(stiff peak):泡沫細緻、挺立且有光澤;提起打蛋器時尖峰大致保持直立,盆子傾斜時泡沫不易流動。適合需要較強支撐力的產品。
- 過度攪打:泡沫變乾、粗糙或呈棉絮狀,失去彈性,開始析水或出現顆粒;蛋白質膜過度聚集,泡沫不易拌合且容易消泡。
題目要求比較兩種產品所需階段,判斷重點是產品拌合與支撐的需求:戚風蛋糕要將蛋白霜與含油蛋黃麵糊拌合,通常打至硬性發泡以支撐蛋糕體積;舒芙蕾則常以軟性發泡蛋白拌入基底,使成品能膨起並維持細緻、柔軟的組織。
影響起泡的因素
- 油脂與蛋黃污染:油脂會干擾蛋白質在氣液界面的吸附與成膜,是最常見的起泡失敗原因;器具與蛋白應避免沾油或混入蛋黃。
第 三 題25 分
請分別說明目前植物與動物來源食用油脂的普遍製備方法?另外,油脂製備之精製步驟中常使用的脫膠、脫酸、脫色方法與原理?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查兩件事:一是植物與動物來源油脂如何從原料中分離出來;二是粗油經精製時,如何移除磷脂質、游離脂肪酸與色素等雜質。
油脂原料中的脂質主要以三酸甘油酯形式存在。植物油多由油料種子或含油果實榨取、浸出;動物油脂則多由脂肪組織加熱熔出,稱為熬煉法(rendering)。所得粗油通常還含有膠質、游離脂肪酸、色素、氣味物質及微量金屬等,需視油種與用途進行精製。
解題方法
作答可分成「原料來源與取油方法」及「粗油精製三步驟」兩部分。各精製步驟以「去除對象—處理方法—分離原理」說明,即能完整回答題目。
一、植物來源食用油脂的製備
植物油的取油方法主要有機械壓榨與溶劑浸出,實務上可先壓榨,再以溶劑浸出餅粕中的殘油。
-
原料前處理 依原料進行清理、去殼、破碎、軋胚或調質,使油料細胞結構破壞、油脂較易釋出。含水量與溫度須適當控制,以利後續取油並避免油脂劣變。
-
機械壓榨法 將油料送入螺旋榨油機或其他壓榨設備,以機械壓力擠出油脂,再以沉降、過濾或離心分離油與固體殘渣。此法不需有機溶劑,設備與流程較直接;但餅粕仍可能含有殘油,取油率受原料與操作條件影響。
-
溶劑浸出法 將破碎或軋胚後的油料與適用溶劑接觸,使油脂溶入溶劑,再分離含油溶劑與固體粕。之後蒸餾回收溶劑,得到粗油;粕也需脫除殘留溶劑。溶劑浸出常用於大規模油脂製造,尤其適合壓榨後殘油較多或含油量較低的油料。
-
果實取油的例子 棕櫚果與橄欖等含油果實,通常經加熱或調質、破碎與壓榨,再以沉降或離心等方式分離油、水與固形物。
二、動物來源食用油脂的製備
動物油脂主要以熬煉法取得。先將脂肪組織修整、切碎或研磨,增加受熱與油脂釋出的效率;再加熱使脂肪熔融,將液態油脂與水分、蛋白質及組織碎屑分離,最後經沉降、過濾或離心澄清。
- 乾式熬煉:脂肪組織不另加水,直接加熱熔出油脂。操作時須控制時間與溫度,以免過熱造成褐變或產生不良氣味。
- 濕式熬煉:利用熱水或蒸汽加熱脂肪組織,使油脂熔出,再將油脂、水相與固形物分離。濕式流程可降低直接受熱造成的局部過熱,常用於可食用動物脂或對熱較敏感的油脂。
熬煉後的粗動物油脂可依品質與用途再進行精製。
三、脫膠、脫酸與脫色
| 精製步驟 | 主要去除物 | 常用方法與原理 |
|---|
第 四 題25 分
請試述下列名詞之意涵,並說明其主要於食品加工上扮演的角色?(每小題 5 分,共 25 分)
(1) Food Danger Zone
(2) Individually Quick Freeze(IQF)
(3) Dehydration Hysteresis
(4) Modified Atmosphere Packaging(MAP)
(5) F Value
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查食品加工與保藏中的五個基本名詞:溫度控制、快速冷凍、水分吸附與脫附特性、氣體組成調整包裝,以及熱殺菌程度的量化。作答時宜依序說明「名詞定義、加工原理、食品加工上的作用」。
解題方法
(1) Food Danger Zone(食品危險溫度帶)
指食品處於容易讓病原菌或腐敗菌快速生長的溫度範圍。食品加工與衛生管理常以約 ~ 作為實務上的危險溫度帶;不同機關或教材所採界線略有差異,核心是冷藏不足、保溫不足,或食品在室溫下久置,都會增加微生物增殖風險。
加工上的角色是作為時間與溫度管制的判斷依據:易腐食品應快速冷卻、保持冷藏或充分熱藏,並縮短食品停留於此溫度帶的時間,以降低食源性疾病與腐敗風險。此溫度帶不是表示所有微生物都在其中生長,也不代表食品一離開該範圍便立即安全。
(2) Individually Quick Freeze(IQF,個別快速冷凍)
指將食品單體或小份食品分散,使其在彼此不黏結的狀態下迅速冷凍,形成可逐份取用的冷凍產品。常見對象包括莓果、蔬菜丁、蝦仁及水餃等。
快速通過最大冰晶生成區,可減少冰晶長大及細胞組織受損,較能維持解凍後的質地與外觀;個別凍結則便於分裝、計量與取用,減少整包反覆解凍造成的品質劣化。IQF強調的是「單體分離且快速冷凍」,不是單指採用某一種冷凍設備。
(3) Dehydration Hysteresis(乾燥滯後現象)
食品的水分吸附等溫線與脫附等溫線,在相同溫度下並不重合;換言之,食品在吸濕與乾燥路徑不同時,相同水活性 所對應的含水量也不同。通常在相同 下,脫附過程的含水量高於吸附過程。
加工上的角色是協助判斷乾燥、復水與包裝保存時的水分平衡。乾燥食品的含水量不能只以水活性單獨推定,還須考慮食品先前的乾燥或吸濕歷程;設計乾燥終點與防潮包裝時,也應參照相應的吸附或脫附等溫線。
(4) Modified Atmosphere Packaging(MAP,調整氣氛包裝)
指改變包裝內的氣體組成,通常調整氧氣、二氧化碳與氮氣比例,以延緩食品劣變。氣體組成可在包裝時以特定氣體置換,或利用食品呼吸作用與包材透氣性形成並維持;