109 地方特考四等 動物技術 畜產加工概要 考古題詳解
第 一 題20 分
試比較豬隻屠宰上,迷昏方式有哪些?操作方式各為何?說明不同迷昏方式對屠肉品質的影響又為何?
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核心觀念
迷昏(stunning)是屠宰前使豬隻迅速失去知覺、降低痛苦並利於安全放血的處理;迷昏本身不一定造成死亡。答題時應掌握三件事:迷昏方式、操作原理與品質影響。
肉質變化的關鍵在屠前緊迫及屠後肌肉酸化速度。屠前劇烈活動會消耗肌糖原,屠後乳酸生成較少、終點 pH 偏高,容易形成暗、堅、乾肉(DFD);屠前或迷昏時的強烈肌肉活動,則可能使屠後初期 pH 下降過快。若肌肉仍熱而 pH 快速下降,蛋白質變性、保水力降低,容易形成蒼白、柔軟、多汁液肉(PSE)。
解題方法
依「機械、電氣、氣體」三類說明各自的操作方式,再以迷昏造成的緊迫、肌肉收縮、放血及屠後酸化,解釋肉色、保水力、出血斑及骨折等品質差異。比較時應避免把某種迷昏方式與肉質缺陷直接畫上必然等號;實際結果也受豬隻運輸、保定、電流條件、迷昏至刺殺間隔及屠後冷卻影響。
一、豬隻常見迷昏方式與操作
(一)電氣迷昏
將電極接觸豬隻頭部,使電流通過腦部,誘發短暫失去知覺。常見方式分為:
- 頭部迷昏(head-only):電極置於頭部兩側,使電流通過腦部。通常造成暫時性迷昏,豬隻不會因此死亡,須迅速刺殺放血;若迷昏後拖延,可能恢復知覺。
- 頭胸迷昏或頭體迷昏(head-to-body/head-to-back):電流由頭部通過身體,可能影響心臟,引起心室顫動或心搏停止。操作時須依設備規格配置電極並確認迷昏效果。
電極須與皮膚保持良好接觸;接觸不良、位置錯誤或電流條件不足,會使迷昏不完全,增加豬隻掙扎及屠前緊迫。
(二)氣體迷昏
將豬隻送入密閉或控制氣體濃度的迷昏設備,吸入高濃度二氧化碳(CO₂)等氣體,使其因缺氧及氣體作用而失去知覺,再移出刺殺放血。商業屠宰常以 CO₂ 系統處理豬隻,設備可連續運轉,適合大量屠宰。濃度、暴露時間及進出設備時的操作都會影響迷昏效果與緊迫程度。
(三)機械迷昏
以擊昏槍(例如穿透式擊昏槍)作用於頭部,使腦部受到震盪或損傷而失去知覺。豬隻頭骨較厚,須由受訓人員將器具置於適當位置並使用合適裝置;擊昏不足會造成迷昏不完全,位置或操作不當也會造成頭部損傷。
第 二 題20 分
何謂「乳化香腸」?在乳化香腸生產上,造成乳化安定性不良的原因有哪些?如何能提高乳化安定性?
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一、核心觀念
乳化香腸是將瘦肉、脂肪與水或冰以絞碎、斬拌等方式細切混合,使肉中鹽溶性蛋白質(主要是肌原纖維蛋白)溶出,形成具有黏性的肉糊。蛋白質包覆脂肪微粒,並與水形成連續的黏彈性基質;灌腸後加熱,蛋白質凝固成網狀結構,固定脂肪與水分,製成切面細緻均勻的香腸。
肉糊常稱為「肉類乳化系統」,但它並非單純的油水乳液,而是脂肪微粒、水、溶出蛋白質及肉粒等組成的複合系統。乳化安定性良好,成品才能避免加熱時出油、出水、組織鬆散或形成空洞。
二、解題方法
本題分成三部分作答:
- 先定義產品:說明肉糊如何形成,以及加熱後蛋白質網狀結構如何固定脂肪和水分。
- 再分析失穩因素:由「蛋白質是否足以溶出並包覆脂肪」、「原料比例與性狀是否適當」、「斬拌及加熱管理是否合宜」三方面說明。
- 最後提出對應改善措施:每項改善方法都要能針對前述原因,例如提高蛋白質抽出、控制肉糊溫度、調整肥瘦比例與加熱條件。
三、乳化安定性不良的原因
(一)鹽溶性蛋白質抽出不足
食鹽不足、醃漬或斬拌不充分、肉品本身結著性差,都會使肌原纖維蛋白溶出不足。脂肪微粒表面缺乏足夠蛋白質包覆,受熱時容易聚結、析出油脂,水分也較難留在肉糊中。
(二)瘦肉、脂肪與水的比例不當
脂肪添加過多,或水分添加量超過蛋白質基質的結合能力,會使蛋白質不足以穩定所有脂肪與水分。脂肪顆粒切得愈細,總表面積愈大,所需包覆的蛋白質也愈多;若蛋白質抽出量不變,過度細切會增加失穩風險。
(三)斬拌溫度過高或斬拌過度
斬拌會產生摩擦熱;肉糊溫度過高時,脂肪軟化甚至融化,脂肪顆粒容易聚結,蛋白質包覆膜也可能受損。斬拌時間過長或速度管理不當,也可能使肉糊升溫、脂肪過度細化,導致加熱時出油或出水。
(四)原料肉或脂肪品質不適當
第 三 題10 分
近日媒體報導,雞隻屠體使用「漂白水」處理,造成消費者恐慌。試以肉品加工角度,正確解釋此一現象,消除消費者疑慮。
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核心觀念
本題考的是家禽屠體冷卻與衛生控制,以及分辨「加工用水中的消毒劑濃度」和「肉品上的最終殘留量」。
媒體所稱的「漂白水」,主要是次氯酸鈉(sodium hypochlorite, NaClO)。在水中,次氯酸鈉可形成次氯酸(HOCl)等具氧化作用的有效氯成分,藉此降低屠體表面及冷卻水中的微生物污染。它在此處的用途是屠宰加工流程中的消毒,不是把雞肉漂白,也不是用高濃度漂白水醃泡肉品。
家禽屠體屠宰後溫度高,需迅速冷卻以減緩微生物繁殖。水冷式流程將屠體浸入冷水中降溫,並可依規定使用食品級含氯消毒劑,控制交叉污染與微生物負荷。冷卻水槽中的有效氯濃度,不等於雞肉最後的氯殘留濃度。
法規部分,以命題當年(民國 109 年)法規為準。當時《食品用洗潔劑衛生標準》規範,次氯酸鈉用於清洗食品後,食品的總有效氯殘留濃度應在 1 ppm 以下,並須依標準採取充分清洗或其他適當處理。現行《食品用洗潔劑衛生標準》已修正,解題仍依命題當年的規定說明。
解題方法
作答可依「用途、濃度、殘留、衛生效益」四個層次說明:
- **說明用途:**屠宰後以冷水冷卻屠體,含氯消毒劑用於控制加工過程中的微生物污染。
- **區分濃度:**媒體所指的 20 至 50 ppm,是冷卻水中的有效氯操作濃度;不是雞肉的最終殘留濃度。
- **交代殘留標準:**加工後須使屠體上的總有效氯殘留符合規定;依民國 109 年相關標準,應低於 1 ppm。
第 四 題20 分
說明市售鮮乳之加工過程及不同之殺菌法,對鮮乳品質、風味與營養成分的影響為何?
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核心觀念
本題考查市售乳品從生乳到包裝成品的加工流程,以及不同熱處理強度對微生物安全、保存性、風味與營養的影響。作答時須區分「殺菌」與「滅菌」:殺菌可消滅病原菌及多數營養型微生物,但仍可能有耐熱菌或芽孢存活,產品須冷藏;商業滅菌則以更高熱處理配合密封包裝,使產品可在未開封時常溫保存。
鮮乳的加工目的,是在維持乳品原有營養與風味的前提下,降低致病與腐敗風險。加熱強度越高,通常保存期限越長,但熟煮味越明顯,部分熱敏感營養素與乳蛋白的變化也越大。
解題方法
先依「原料處理 → 熱處理 → 包裝保存」說明加工流程,再依殺菌法比較其溫度、時間、保存方式,最後分別整理品質、風味及營養成分的影響。這種寫法能同時交代製程邏輯與不同殺菌法的差異。
市售鮮乳的一般加工流程
- 生乳收集與冷卻:乳牛擠乳後,迅速冷卻並低溫運送至乳品工廠,以抑制微生物繁殖。
- 驗收與淨乳:檢驗生乳的感官、酸度、成分及衛生品質,並以過濾或離心淨乳去除可見雜質。
- 分離與標準化:依產品規格調整乳脂肪含量;全脂、低脂及脫脂乳的差異主要在乳脂含量。
- 均質:以高壓使脂肪球細小而均勻分散,減少乳脂上浮,使乳品口感較一致。均質是物理處理,不是殺菌。
- 熱處理:採用低溫長時間、高溫短時間、超高溫等方法,降低病原菌及腐敗微生物。
- 冷卻與包裝:殺菌乳迅速冷卻,採清潔或無菌方式包裝。冷藏鮮乳須全程低溫保存;超高溫滅菌乳在未開封且包裝完整時可常溫保存。
不同殺菌法及其影響
下列條件為乳品加工常見代表值;實際製程依產品規格與設備條件設計。
低溫長時間殺菌法(LTLT)
通常約為 、 分鐘,之後迅速冷卻並冷藏。
- 品質與保存性:能降低病原菌及多數營養型微生物,但耐熱菌與芽孢未必完全破壞,保存期限較短,須冷藏。
- 風味:較能保留生乳的自然風味,熟煮味通常較輕;長時間加熱仍會造成一定熱變化。
- 營養:蛋白質、脂肪與礦物質大致保留,部分熱敏感維生素會有少量損失。
高溫短時間殺菌法(HTST)
常見條件為約 、 秒,處理後迅速冷卻。部分製程會依規範及設備採用其他相近條件。
- 品質與保存性:能有效降低病原菌及多數營養型微生物,但仍不是商業滅菌;產品仍須冷藏,保存期限較未殺菌乳延長。
- 風味:加熱時間短,通常較能保留乳品原有風味,熟煮味不明顯。
- 營養:主要營養素變化小;
第 五 題15 分
請詳述乳油(cream)、乾酪(cheese)與乳清(whey)的製作方式。
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核心觀念
本題考乳品加工中三種產品的製程與彼此關係:乳油是由乳中分離出的脂肪較高部分;乾酪是以凝乳方式濃縮乳中酪蛋白與脂肪的產品;乳清則是乳凝固後,與凝乳分離出的液相。作答宜依「原料處理、主要加工步驟、成品形成」說明,並指出乳清是乾酪製程的副產物。
解題方法
依產品形成原理分成三段作答:
- 乳油:利用乳脂肪球與乳漿的密度差,以重力或離心方式分離。
- 乾酪:先使酪蛋白凝固,再切割、排除乳清,經後續處理形成不同種類的乾酪。
- 乳清:說明其來源、分離方式,以及依成分與加工用途所作的後續處理。
一、乳油(cream)的製作
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原乳檢驗與預處理 原乳先經檢查,去除異物並過濾;依產品需求加熱處理,以降低微生物數量並改善保存性。乳油分離前常先將乳加溫至適合分離的溫度,使乳脂肪較易流動。
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分離乳脂肪 以乳油分離機高速離心,利用乳脂肪球密度較低、容易向離心軸心移動的特性,將原乳分為乳油與脫脂乳。分離後的乳油脂肪含量可依用途調整。
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標準化與均質 依產品規格調整脂肪率。部分乳油產品會進行均質,使脂肪球細化、分布均勻;鮮乳油則通常不以均質作為必要步驟,以保留其打發特性。
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熱處理、冷卻與包裝 依產品類型進行巴氏殺菌或其他適當熱處理,迅速冷卻後充填、包裝並冷藏。製成可打發乳油時,需控制脂肪含量及冷藏熟成條件,使脂肪球在攪打時能形成適當結構。
二、乾酪(cheese)的製作
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原乳處理 原乳經檢驗、過濾與標準化後,依乾酪種類進行適當熱處理,並調整脂肪與蛋白質比例。加入乳酸菌發酵劑,使乳糖轉為乳酸,降低酸鹼值並形成乾酪風味基礎。
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凝乳形成 依乾酪種類添加凝乳酵素(如 rennet),使酪蛋白凝集成凝乳;部分乾酪也利用酸凝固,或採酸化與酵素凝固並用。凝固後須確認凝乳強度,以利切割與排乳清。
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切割與排除乳清 將凝乳切成適當大小的凝乳粒。切粒愈細,排出的乳清通常愈多,成品含水量愈低。
第 六 題15 分
雞蛋洗選之主要目的為何?洗選蛋操作方式為何?在洗選過程中,對蛋品質與保存性又有何影響?
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核心觀念
本題考查雞蛋洗選的目的、基本作業流程,以及洗選對蛋品衛生、品質與保存性的利弊。洗選蛋是經過清洗、乾燥、檢查、分級及包裝處理的鮮蛋。
蛋殼外表的污物與微生物會增加食品安全風險;蛋殼表面另有角質層(cuticle,又稱蛋殼保護膜),可減少水分散失並阻隔微生物進入。洗選能去除污物與部分微生物,但也會洗除部分角質層,因此衛生風險降低的同時,蛋品保存性可能下降。
解題方法
依「為何洗、如何洗、洗後有何影響」三個層次作答,並將洗選的效益與代價並列,便能完整回答題目。
洗選目的
- 清潔蛋殼:去除糞便、羽毛、灰塵及其他附著物,使外觀整潔。
- 降低表面污染:減少蛋殼表面的微生物及沙門氏菌等病原污染風險,改善食用衛生。
- 檢查與分級:透過照蛋及外觀檢查,剔除破蛋、裂紋蛋與異常蛋,再依蛋重等規格分級。
- 利於包裝與流通:使產品品質較一致,方便標示、包裝、運輸及販售。
洗選操作方式
典型流程如下:
集蛋與原料蛋檢查 → 剔除破損及嚴重污染蛋 → 洗淨 → 沖洗/消毒 → 風乾 → 照蛋與品質檢查 → 分級 → 包裝 → 冷藏貯運
- 洗淨:以洗蛋機進行連續噴洗或刷洗,使用符合飲用水水質的清潔用水及食品級清潔劑。洗蛋水應保持清潔,避免蛋品浸泡或重複使用污水。
- 水溫控制:洗蛋水宜維持在 以上,且至少高於蛋溫 ,以減少蛋內物質收縮造成污水或微生物由蛋殼氣孔滲入的風險。
- 沖洗與乾燥:洗後沖去清潔劑及污物,必要時依作業規範消毒,並迅速充分風乾,避免蛋殼長時間潮濕。
- 照蛋、分級與包裝:檢查蛋殼及內部品質,剔除不合格蛋,依重量等規格分級包裝。