110 高普考高考二級 動物技術 畜產品加工與利用 考古題詳解

核心觀念

乾酪製作的第一個關鍵步驟，是使牛乳中的酪蛋白形成凝乳，並與乳清分離。牛乳中的酪蛋白主要以酪蛋白微膠粒存在；微膠粒能穩定分散於乳中，主要與表面的 κ-酪蛋白層及膠體磷酸鈣有關。凝乳方法的差異，在於如何破壞微膠粒的穩定性，使酪蛋白聚集成三維網狀凝膠。

主要凝乳方法有三類：酵素凝乳、酸凝乳，以及酸熱凝乳。實際乾酪製程也常先以乳酸菌降低 pH，再配合凝乳酵素，使凝乳速度、質地與排乳清能力符合產品需求。

解題方法

本題宜依「凝乳因子 → 酪蛋白微膠粒的變化 → 凝乳特性」逐一說明。作答時要區分酵素凝乳與酸凝乳的機制：前者先水解 κ-酪蛋白，再促進微膠粒聚集；後者則藉降低 pH，使酪蛋白接近等電點而聚集。酸熱凝乳另須交代高溫對乳清蛋白的影響。

各種凝乳方法及機制

一、酵素凝乳

酵素凝乳是多數硬質、半硬質乾酪常用的方法。凝乳酵素可使用動物性凝乳酵素、微生物凝乳酵素，或具相似凝乳作用的植物性酵素；其中凝乳酶（rennet）的主要作用成分為凝乳酶（chymosin）。

其機制分為兩階段：

1. 酵素水解 κ-酪蛋白 凝乳酶切斷 κ-酪蛋白上的胜肽鍵，主要切點為 Phe¹⁰⁵–Met¹⁰⁶，產生留在酪蛋白微膠粒上的副 κ-酪蛋白（para-κ-casein），以及進入乳清的醣巨胜肽（glycomacropeptide）。

2. 酪蛋白微膠粒聚集成凝膠 κ-酪蛋白表面穩定層被移除後，微膠粒間的空間阻礙與靜電排斥力降低。在鈣離子參與下，微膠粒彼此聚集，形成連續的酪蛋白凝膠，即凝乳。

此法所得凝乳通常較堅實，切割後較能維持顆粒形狀，並可藉加熱、攪拌、切割等操作排出乳清。乳酸菌產酸常與酵素凝乳併用：適度降低 pH 可促進凝乳酵素作用及微膠粒聚集，但主要凝乳作用仍來自酵素水解 κ-酪蛋白。

二、酸凝乳

酸凝乳可由乳酸菌發酵乳糖產生乳酸，也可直接添加食品級酸，使乳的 pH 降低。酪蛋白的等電點約為 pH 4.6；當乳酸化使 pH 接近此值，酪蛋白所帶淨電荷及微膠粒間的排斥力下降，原本分散的酪蛋白便聚集、沉澱成凝乳。

核心觀念

本題考查鮮乳加工中的均質（homogenization）：以機械作用將乳脂肪球細化並使其均勻分散，降低脂肪球上浮、形成乳脂肪層的速度。均質不等於殺菌；其主要目的在改善乳品的外觀、口感與分散穩定性。

解題方法

作答時依序說明「目的、原理、溫度條件」即可：先指出均質要解決乳脂肪球上浮分層的問題，再說明高壓均質如何細化脂肪球，最後解釋均質前升溫的作用。

均質的目的

未均質乳中的脂肪球粒徑較大，密度又低於乳漿，因此儲存時會逐漸上浮、聚集，形成乳脂肪層。均質可使脂肪球粒徑顯著減小並分散得較均勻，降低上浮與聚集的速度，使乳液較穩定、外觀較一致，也使飲用時的口感較細緻。

均質後脂肪球總表面積增加，表面會吸附酪蛋白及乳清蛋白等乳蛋白，形成新的界面膜，有助於脂肪球維持分散狀態。

均質的原理

鮮乳通常以高壓泵送入均質閥，使乳液通過狹窄的閥隙。乳液在高速流動與壓力變化下，受到強烈剪切、湍流及空穴作用，原有較大的脂肪球被破碎成較小的脂肪球。

核心觀念

本題考查活體骨骼肌由神經刺激引發收縮，再恢復鬆弛的過程，核心是「興奮—收縮耦聯」與「肌絲滑動學說」。

骨骼肌的基本收縮單位是肌節，主要由粗肌絲（肌凝蛋白，myosin）與細肌絲（肌動蛋白，actin）組成。收縮時，肌凝蛋白頭與肌動蛋白形成橫橋並反覆循環，使細肌絲滑向肌節中央；肌絲本身不縮短，而肌節縮短。收縮的開關是肌漿中鈣離子濃度上升：鈣離子與肌鈣蛋白 C 結合後，使原肌球蛋白移開，露出肌動蛋白上的結合位點。

解題方法

依序說明「神經訊號傳遞 → 肌纖維興奮 → 鈣離子釋出 → 橫橋循環 → 鈣離子回收與鬆弛」，即可完整交代收縮與弛緩的因果關係。

一、肌肉收縮

1. 神經肌肉接合處傳遞訊號 運動神經動作電位抵達神經末梢，促使乙醯膽鹼（acetylcholine, ACh）釋放。ACh 與肌細胞膜上的受體結合，引起終板電位並使肌膜產生動作電位。乙醯膽鹼隨後由乙醯膽鹼酯酶分解，避免刺激持續不斷。

2. 動作電位傳入肌纖維內部 動作電位沿肌膜傳導，並進入橫小管（T-tubule），使肌漿網（sarcoplasmic reticulum）釋出儲存的 $Ca^{2+}$ 至肌漿。這個把肌膜興奮轉為肌絲收縮反應的過程，稱為興奮—收縮耦聯。

3. 鈣離子開啟肌動蛋白的結合位點 $Ca^{2+}$ 與細肌絲上的肌鈣蛋白 C 結合，引起肌鈣蛋白構形改變，帶動原肌球蛋白移開，暴露肌動蛋白上的肌凝蛋白結合位點。

4. 形成橫橋並產生力量 肌凝蛋白頭水解 ATP 後處於高能狀態，與肌動蛋白結合形成橫橋。接著釋出無機磷酸（$P_i$）及 ADP，肌凝蛋白頭發生力量衝程，拉動細肌絲向肌節中央滑動。新 ATP 與肌凝蛋白頭結合後，橫橋解離；ATP 再被水解，肌凝蛋白頭重新蓄能，準備下一輪循環。只要肌漿中 $Ca^{2+}$ 充足且有 ATP，橫橋循環便可持續。

核心觀念

貢丸屬於肉類煉製品。製作的關鍵，是利用食鹽與機械攪拌使肌原纖維蛋白（尤其是肌球蛋白）溶出，形成具有黏性的肉糊；肉糊經加熱後，蛋白質變性、聚集並形成網狀凝膠，將水分與脂肪固定其中，產生貢丸的彈性、結著性與多汁口感。

本題要掌握三個環節：

1. 萃取蛋白質：食鹽提高離子強度，促進鹽溶性肌原纖維蛋白溶出。
2. 形成穩定肉糊：蛋白質包覆脂肪、固定水分，讓肉糊均勻且有黏性。
3. 加熱成膠：蛋白質受熱變性並形成三維網絡，使貢丸定型、有彈性。

聚合磷酸鹽可輔助提高肉糊的保水性、乳化穩定性與結著性；其作用須配合適量使用，並遵守食品添加物相關規範。

解題方法

依「原料與預處理 → 鹽溶蛋白萃取 → 攪拌成糊 → 成型與加熱 → 冷卻保存」說明製程，再逐項整理影響品質的因素，最後說明聚合磷酸鹽的功能。這種寫法能同時交代製作步驟及其背後的蛋白質作用原理。

貢丸製作的重要步驟及原理

1. 選肉、修整與冷卻

選用新鮮、品質穩定且瘦肉比例適當的肉品，去除筋膜、軟骨及不需要的結締組織，再切成小塊並保持低溫。瘦肉提供形成凝膠網絡所需的肌原纖維蛋白；低溫則可避免後續斬拌摩擦生熱，使蛋白質過早變性或肉糊油水分離。

2. 絞碎或斬拌

將肉料絞碎或斬拌，使肉塊細化、增加蛋白質與水分接觸面積，並使配料均勻分散。斬拌時應控制肉糊溫度，避免長時間或過度高速操作造成升溫。

3. 加鹽與攪拌，萃取鹽溶性蛋白

先加入食鹽並充分攪拌，使肌原纖維蛋白溶出，肉糊逐漸產生黏性。這些溶出的蛋白質具有乳化與結著作用，可在脂肪顆粒表面形成蛋白質膜，並在後續加熱時形成凝膠骨架。

鹽不足時，蛋白質萃取不充分，肉糊黏性差，成品容易鬆散、彈性不足；鹽過多則會使風味過鹹，也不利於產品品質與消費接受度。

4. 加入冰水、脂肪及調味料，繼續拌打

依配方分次加入冰水、脂肪及調味料，持續攪拌至肉糊均勻、有黏性且能保持穩定。冰水可補充水分並吸收斬拌產生的熱，脂肪則提供風味與口感。肉糊中的蛋白質須能包覆脂肪並固定水分，才不致在加熱時析出油脂或水分。

若加入澱粉等配料，應依產品配方與製程安排加入；其可影響保水與組織，但不能取代肌原纖維蛋白形成的主要結著網絡。

5. 成型

將肉糊擠成大小均一的丸狀。均勻成型可使加熱速度一致，避免部分過熟、部分未熟，並有助於控制產品外觀與質地。

6. 加熱熟化與凝膠形成

將貢丸置於適當溫度的水或蒸汽中加熱，使蛋白質逐步變性、聚集並形成網狀結構，進而固定水分與脂肪，使肉糊由可塑狀態轉為有彈性的凝膠。加熱溫度與時間需配合丸子大小及製程條件；加熱不足會造成定型不完全，過度或過快加熱則可能使產品收縮、失水或質地變硬。

7. 冷卻與保存

核心觀念

本題考查殺菌液蛋的完整製程，以及各步驟如何兼顧原料品質、微生物安全與蛋液加工性質。液蛋去除蛋殼後，失去蛋殼的物理屏障，營養豐富的蛋液也容易受到微生物污染，因此原料篩選、清洗、打蛋設備衛生、巴斯德殺菌、快速冷卻及充填包裝都要確實管控。

殺菌液蛋採用巴斯德低溫殺菌，目的在降低沙門氏菌等致病菌的風險，並避免蛋白質因高溫而凝固或變性。此法並非使所有微生物完全消失，殺菌後仍須冷藏或冷凍保存。

法規及衛生管理以命題當年（民國110年）為準；液蛋相關微生物與原料蛋規定當時已納入《食品中微生物衛生標準》。

解題方法：依製程順序說明

可依「驗收選蛋 → 洗蛋與檢查 → 打蛋分離 → 過濾調配 → 殺菌 → 冷卻 → 充填包裝」逐步作答，並在每一步交代主要操作及管制目的。

一、原料蛋選擇與驗收

選用新鮮、清潔、品質正常的殼蛋，並確認來源及進貨紀錄，便於追溯。驗收時檢查蛋殼是否完整、外觀是否正常，以及有無異臭、腐敗、污斑或其他異常。

蛋殼破裂且蛋液已流出的蛋，不得作為液蛋原料；裂殼但殼膜未破、蛋液未流出的蛋，須經適當清潔或消毒並冷藏保存，才可依規定作為原料。破損、變質或不合格蛋應剔除，避免污染整批蛋液。

二、洗蛋、乾燥與照蛋檢查

以符合飲用水水質標準的水洗淨蛋殼，流程包括噴水、刷洗及沖洗；必要時使用適當洗潔劑，並充分沖洗，避免殘留。洗蛋水溫宜維持在 $30^\circ\mathrm{C}$ 以上，且至少高於蛋品溫度 $5^\circ\mathrm{C}$，降低清洗時污物或微生物經蛋殼孔隙進入蛋內的風險。

洗淨後將蛋殼風乾，再進行照蛋或外觀檢查，剔除裂蛋、異常蛋及品質不良蛋。洗蛋廢水應排放，不得回收使用。

三、打蛋與蛋白、蛋黃分離

將洗淨的蛋送入清潔消毒完成的打蛋設備，打破蛋殼並依產品需求製成全蛋液，或分離為蛋白液與蛋黃液。打蛋及輸送設備是重要的污染管道，應維持清潔衛生，並避免蛋殼碎片混入蛋液。

打蛋後的蛋液應儘速移至具冷卻設備的暫存槽，維持在 $7^\circ\mathrm{C}$ 以下，減少微生物繁殖。

四、過濾與必要的調配

蛋液經篩網或過濾設備去除蛋殼碎片、繫帶及其他異物，使產品質地均勻、外觀良好。依產品規格，可進行攪拌混合、均質或添加食鹽、糖等配料；若有添加，須依產品配方及適用規定辦理。