108 地方特考三等 食品衛生檢驗 食品分析與檢驗 考古題詳解

核心觀念

本題要分別判斷兩件事：

1. 「高纖」宣稱是否符合營養宣稱標準：依命題當年（民國 108 年）的《包裝食品營養宣稱應遵行事項》，膳食纖維屬可補充攝取之營養素。液體食品標示「高」或同義詞句，每 $100\ \mathrm{mL}$ 或每 $100\ \mathrm{kcal}$ 的膳食纖維含量須達 $3\ \mathrm{g}$。
2. 標示的 $10\ \mathrm{g}$ 是否與實測含量相符：須先確認標示的 $10\ \mathrm{g}$ 是每瓶、每份或其他基準，再將檢驗結果換算到相同基準比較。單有「高纖 $10\ \mathrm{g}$」而沒有每瓶容量、標示基準及檢驗數據，不能直接判定符合與否。

以下以命題當年的法規為準；《包裝食品營養宣稱應遵行事項》後續已修正，實際稽查應再確認適用版本。

解題方法：檢驗並換算膳食纖維

可採 AOAC 985.29 酵素－重量法（enzymatic-gravimetric method）測定總膳食纖維。此法先以酵素分解可消化澱粉及蛋白質，再分離並秤量膳食纖維殘渣，並扣除殘渣中的蛋白質、灰分及方法空白。測得的總膳食纖維為水溶性與非水溶性膳食纖維之和。

基本操作概念如下：

1. 均質代表性飲料樣品，必要時先去除氣泡。
2. 取定量樣品，以耐熱 α-澱粉酶、蛋白酶及澱粉葡萄糖苷酶依序處理，分解可消化成分。
3. 加入乙醇使可溶性膳食纖維沉澱，過濾收集殘渣；以乙醇等洗滌，再乾燥、秤重。
4. 測定殘渣蛋白質與灰分，並以空白試驗校正。

若以克表示各項重量，膳食纖維含量可概括表示為：

其中 $R$ 為乾燥殘渣重量，$P$ 為殘渣蛋白質重量，$A$ 為殘渣灰分重量，$B$ 為空白校正值，$m$ 為試樣重量。液體樣品則依取樣體積與方法規定換算為每 $100\ \mathrm{mL}$ 的含量。

若檢驗值為 $C\ \mathrm{g/100\,mL}$，瓶裝容量為 $V\ \mathrm{mL}$，則每瓶實測膳食纖維量為：

若標示的 $10\ \mathrm{g}$ 是每瓶含量，便以每瓶實測量與 $10\ \mathrm{g}$ 比較；

核心觀念

本題比較以 $220\ \mathrm{nm}$ 與 $280\ \mathrm{nm}$ 紫外線吸收光譜估算蛋白質含量的方法。兩種方法都依據比耳－朗伯定律：

其中 $A$ 為吸光度、$\varepsilon$ 為該波長下的莫耳吸光係數、$b$ 為光徑長、$c$ 為濃度。兩者的主要差異在於蛋白質中負責吸收紫外線的發色團不同，因此對蛋白質組成、分析靈敏度及樣品干擾的敏感程度也不同。

解題方法

• $220\ \mathrm{nm}$：主要依據胜肽鍵吸收。​蛋白質主鏈中的胜肽鍵在遠紫外區有吸收；$220\ \mathrm{nm}$ 測得的訊號主要來自胜肽鍵，也會受到部分胺基酸側鏈與樣品中其他紫外線吸收物質影響。因為蛋白質普遍含有大量胜肽鍵，這種方法可用於估算多種蛋白質，但實際吸光係數會受蛋白質種類與溶液組成影響。短波長下許多溶質、緩衝液也會吸收，故須選用適當空白並控制樣品基質。

• $280\ \mathrm{nm}$：主要依據芳香族胺基酸吸收。​訊號主要來自色胺酸（Trp）與酪胺酸（Tyr）；苯丙胺酸（Phe）在此波長的吸收較弱。若已知蛋白質序列或有適當標準品，可依 $280\ \mathrm{nm}$ 的吸光度換算蛋白質濃度。此法在蛋白質組成已知、樣品較純時具選擇性；不同蛋白質所含 Trp、Tyr 數量不同，吸光係數也不同，因此不能不加校正地把同一換算係數套用於所有蛋白質。若蛋白質缺乏這些芳香族殘基，$A_{280}$ 會偏低。

核心觀念

本題以五項油脂分析指標，判讀脂肪酸組成、氧化程度、平均分子量及保存狀況。解題時須掌握各指標的定義與方向：

• 碘價：每 100 g 油脂吸收碘的克數，反映脂肪酸中碳碳雙鍵的多寡。
• TBA 價：反映油脂氧化後形成的丙二醛等二級氧化產物含量。
• 皂化價：皂化 1 g 油脂所需的氫氧化鉀毫克數，與油脂中脂肪酸平均分子量相關。
• 氧化安定性：油脂抵抗氧化、延緩酸敗的能力。
• 游離脂肪酸含量：反映三酸甘油酯水解及油脂劣變程度。

解題方法與各項結果判讀

1. 低碘價：不飽和度低

碘與脂肪酸的碳碳雙鍵加成；雙鍵愈多，吸收的碘愈多，碘價愈高。因此，低碘價表示油脂中不飽和脂肪酸比例較低、雙鍵較少，通常代表油脂較偏向飽和脂肪酸組成。

碘價通常以 Wijs 法測定：使油脂與過量一氯化碘試劑反應，未反應的碘化試劑再加入碘化鉀轉成碘，以硫代硫酸鈉滴定；與空白試驗的滴定量差換算出油脂吸收的碘量。

2. 低 TBA 價：二級氧化產物少

TBA 價主要用來估計油脂氧化所產生的丙二醛等二級氧化產物。低 TBA 價表示這類氧化分解產物含量低，油脂的氧化劣變程度較低。

常用原理是讓樣品中的丙二醛與硫代巴比妥酸（TBA）反應，生成粉紅至紅色的有色產物，再以分光光度法測定吸光值並換算 TBA 價。TBA 價反映的是特定氧化產物，不能直接等同於所有氧化產物的總量。

3. 高皂化價：平均脂肪酸分子量較小、鏈長較短

皂化價是皂化單位質量油脂所需的 KOH 量。對一般三酸甘油酯而言，每莫耳油脂的酯鍵數固定；若平均分子量較小，1 g 油脂所含分子莫耳數較多，需要較多 KOH 皂化。因此，高皂化價表示油脂的平均分子量較小，通常反映脂肪酸平均碳鏈較短。

測定時以過量醇性 KOH 加熱皂化，再以標準酸滴定剩餘的 KOH；樣品消耗的 KOH 量由空白與樣品滴定量之差求得。常用計算式為：

核心觀念

本題考的是依維生素的溶解性、化學穩定性及在食品中的存在型態，選擇能有效釋出並保護待測物的萃取方式。

• 水溶性維生素溶於水或稀酸，通常以水相或酸性水溶液萃取；維生素 C 對氧、光及金屬離子敏感，須特別避免氧化。
• 脂溶性維生素溶於有機溶劑。食品中的維生素 A、E 可能與脂質或脂肪酸形成酯，常先皂化使酯類水解，再以非極性有機溶劑萃取。
• 前處理的共同原則是：先讓維生素自食品基質中釋出，再將它轉入適合的溶劑相；同時避免加熱、氧化或光照造成分解。

解題方法

依題目列出的維生素逐一說明萃取時的主要步驟及目的。作答時需區分水溶性與脂溶性：水溶性維生素以酸性水相為主；脂溶性維生素以皂化後的有機相萃取為主。

一、水溶性維生素

1. 維生素 C

取均質檢體，以冷的酸性水溶液萃取，例如偏磷酸或草酸溶液；必要時避光操作，並儘速過濾或離心取上清液。

酸性環境可降低維生素 C 的氧化與分解，亦有助於抑制氧化酵素作用。選用偏磷酸時，另可沉澱部分蛋白質，使檢液較易澄清。萃取液應避免久置，減少接觸空氣與光線。

2. 維生素 B₁

以稀酸水溶液萃取，常用稀鹽酸加熱，使食品基質中的維生素 B₁ 釋出；若待測食品含澱粉或維生素以結合型態存在，可在酸處理後加入澱粉酶等酵素水解，再過濾或離心取萃取液。

酸處理有助於從基質中釋出維生素，酵素水解則可分解澱粉等基質成分、提高回收率。若後續採用硫色素螢光法，萃取液再經淨化及氧化衍生；這些屬於後續分析步驟，並非主要萃取原理。

3. 維生素 B₂

以稀酸或水相萃取，並視食品基質加入蛋白酶、澱粉酶或酸性磷酸酶等酵素水解，以釋出蛋白質結合型或磷酸化型維生素 B₂。水解後過濾或離心，取澄清液供分析。

酸處理與酵素水解的目的，是使不同結合型態的 B₂ 轉入萃取液。處理時應控制條件，避免過度加熱及不當光照。

4. 菸鹼酸

核心觀念

本題比較兩種元素光譜分析法的訊號來源、原子化與激發方式、儀器配置，以及分析特性：

• 原子吸收光譜法（AAS）：測量基態自由原子吸收特定波長光線後造成的光強度減少。
• 原子發射光譜法（AES）：測量受激原子或離子由高能階返回低能階時所放出的特定波長光線。

兩法都須將樣品轉變為氣態自由原子或離子；元素的能階差異決定其特徵波長，訊號強度則在適當條件下與元素含量相關。

解題方法

比較時依「訊號怎麼產生」切入，再延伸到光源、激發方式、可測元素數及定量特性。核心差異可寫成：

AAS 中，光源提供待測元素的特徵光；樣品經原子化後，基態原子吸收該光，使透射光減弱。常用空心陰極燈，定量時通常以吸光度與濃度建立校正關係。

AES 中，火焰、電弧、火花或電漿等能量來源使原子或離子激發；其回到較低能階時放出特徵光，再由光學系統分光並測量發射強度。電感耦合電漿發射光譜法（ICP-AES，亦稱 ICP-OES）可同時測定多種元素。

AAS 與 AES 比較