112 高普考高考二級 水產利用 食品分析與檢驗研究 考古題詳解

核心觀念

本題考查定量分析建立檢量線後，如何確認檢量線在「開始分析時」及「分析持續進行中」仍能正確定量。

• 檢量線確認（Initial Calibration Verification, ICV）：檢量線建立完成後，以已知濃度的查核標準確認檢量線準確度。ICV 標準應獨立於檢量線標準配製；實務上常採不同來源或不同配製批次，以避免檢量線與查核標準的共同誤差。
• 檢量線查核（Continuing Calibration Verification, CCV）：分析樣品期間，定期以已知濃度的查核標準確認儀器響應及檢量線沒有明顯漂移。
• 判定原則：將查核標準的測定結果與其已知濃度比較，計算回收率；是否合格須依適用方法、實驗室品管計畫或標準作業程序訂定的允收範圍判定。常見範圍為 $90\%$ 至 $110\%$，但不可取代方法規定的標準。

解題方法

先依分析時序區分 ICV 與 CCV，再說明兩者所用標準、執行時點、計算方式及不合格處置。

一、檢量線確認（ICV）

1. 執行時點：完成檢量線建立後、正式分析樣品前。
2. 標準品：選用已知濃度的查核標準，濃度應落在檢量線範圍內。為獨立驗證檢量線，ICV 標準宜採與檢量線標準不同來源或獨立配製的標準。
3. 分析方式：依樣品分析所用的儀器條件及測定程序分析 ICV，利用檢量線換算測得濃度。
4. 判定方式：以測得濃度計算回收率：

回收率落於該方法或品管計畫的允收範圍，即判定檢量線確認合格；超出範圍時，不應直接開始正式樣品分析，應查明標準品配製、儀器狀態或檢量線等原因，完成矯正後重新確認。

二、檢量線查核（CCV）

1. 執行時點：正式分析樣品期間定期執行，並於分析批次結束時查核。常見安排為每分析約 10 個樣品查核一次，實際頻率依方法或品管計畫規定。

核心觀念

本題考兩種水產品檢驗指標的分析原理與公告方法：

• 揮發性鹽基態氮（VBN）：魚肉在微生物或酵素作用下分解，產生氨、三甲胺、二甲胺等揮發性鹼性含氮物質。VBN 常用來評估水產品鮮度。食藥署公告方法以蛋白質沉澱後的檢液進行康氏微量擴散，再以酸滴定計算含量。
• 組織胺（Histamine）：魚肉中的組胺酸可在微生物作用下轉變為組織胺。食藥署公告方法將檢體萃取後，以液相層析串聯質譜儀（LC-MS/MS）鑑別及定量。

VBN 方法以命題當年（民國 112 年）有效的食藥署公告為準，即「水產品中揮發性鹽基態氮之檢驗方法」（MOHWO0018.01；110 年 10 月 27 日修正）。組織胺則依當時公告的「食品中組織胺之檢驗方法」（TFDAO0006.01；109 年 12 月 30 日修正）。

解題方法

一、揮發性鹽基態氮（VBN）

原理：康氏微量擴散法

檢體以三氯醋酸沉澱蛋白質並過濾，取得檢液。於康氏皿外室加入飽和碳酸鉀，使檢液中的揮發性鹼性含氮物質釋出並擴散至內室，由硼酸吸收。最後以標定過的 0.02 N 鹽酸滴定硼酸吸收液，依酸液消耗量計算 VBN。

操作步驟

1. 將檢體細切、均質，精確稱取約 2 g，以 2.2% 三氯醋酸溶液定容至 20 mL。
2. 充分混合、靜置 10 分鐘後過濾，濾液作為檢液；另以去離子水及三氯醋酸製備空白檢液。
3. 康氏皿內室加入 1 mL 硼酸吸收液；外室分別加入 1 mL 飽和碳酸鉀溶液及 1 mL 檢液，立即密合。
4. 輕輕轉動康氏皿，使外室溶液混合，但避免溶液流入內室。置於 37℃ 靜置 90 分鐘，讓揮發性鹼性物質擴散並被硼酸吸收。
5. 以 0.02 N 鹽酸滴定內室吸收液，至液色呈粉紅色為終點；空白檢液依相同步驟測定。
6. 依下式計算：

其中，$C$ 為檢液滴定所耗 0.02 N 鹽酸體積（mL），$B$ 為空白滴定體積（mL），$f$ 為鹽酸力價，$V$ 為檢體定容體積（mL），$W$ 為取樣重量（g）。每 1 mL 的 0.02 N 鹽酸相當於 0.28 mg VBN；乘以 $V/W$ 是將檢液結果換算至樣品重量，再乘以 100 表示為每 100 g。

操作關鍵：康氏皿必須密合，外室液體不可溢入內室；碳酸鉀負責釋出鹼性揮發物，硼酸負責吸收，鹽酸滴定量則反映被吸收的鹼性物質總量。

二、組織胺

原理：LC-MS/MS 分析

核心觀念

本題考的是兩種不同分析目的所需的檢液製備方式：

• 鉛、鎘是元素總量分析：以超純硝酸將水產品中的有機基質微波酸消化，使鉛、鎘進入溶液，再以 ICP-MS 測定。
• 甲基汞是化學物種分析：須保留並萃取甲基汞形態，不能以強酸消化把樣品完全分解；以半胱胺酸鹽酸鹽水溶液萃取，再以 LC/ICP-MS 分離、測定。

以命題當年（民國 112 年）法規及公告檢驗方法為準，鉛／鎘依「水產動物類、禽畜產品類及蜂蜜中重金屬檢驗方法」，甲基汞依「食品中甲基汞檢驗方法（三）」。兩者都須製備空白檢液，以扣除試劑與操作造成的背景；接觸樣品的器具須徹底清潔，避免痕量金屬污染。

解題方法

一、水產品中鉛、鎘檢液：微波輔助酸消化

1. 將水產品檢體均質，取約 $0.5\ \mathrm{g}$，精確稱定，置入微波消化瓶。
2. 加入內部標準溶液 $0.5\ \mathrm{mL}$ 及超純級硝酸 $6\ \mathrm{mL}$。
3. 依公告微波程序消化：先以 $1000\ \mathrm{W}$ 升溫至 $100^\circ\mathrm{C}$；再以 $1000\ \mathrm{W}$ 升溫至 $220^\circ\mathrm{C}$ 並維持 5 分鐘；最後以 $1800\ \mathrm{W}$ 升溫至 $240^\circ\mathrm{C}$ 並維持 10 分鐘。
4. 消化後冷卻，將消化液移入 $50\ \mathrm{mL}$ 容量瓶。以去離子水每次 $5\ \mathrm{mL}$ 洗滌消化瓶，洗液併入容量瓶，以去離子水定容至 $50\ \mathrm{mL}$。
5. 移入儲存瓶，經 $0.45\ \mu\mathrm{m}$ PTFE 濾膜過濾，供作檢液。
6. 另以內部標準溶液 $0.5\ \mathrm{mL}$ 和超純級硝酸 $6\ \mathrm{mL}$ 製備空白消化液，照相同步驟消化、定容及過濾，供作空白檢液。

酸消化可破壞蛋白質、脂質等有機基質，使鉛、鎘以離子型態留在酸性溶液中。內部標準用於校正進樣量及儀器訊號漂移；空白則用於扣除背景。樣品檢液、空白檢液及標準溶液均以 ICP-MS 測定。

二、水產品中甲基汞檢液：半胱胺酸萃取

1. 將檢體均質，取約 $0.5\ \mathrm{g}$，精確稱定，置於 $50\ \mathrm{mL}$ PP 萃取瓶。
2. 加入甲基汞萃取液 $45\ \mathrm{mL}$。萃取液為每公升含 $10\ \mathrm{g}$ L-半胱胺酸鹽酸鹽的水溶液，須新鮮配製，並於 24 小時內使用。

核心觀念

以命題當年（民國 112 年）法規及檢驗方法為準。題目考查食品中二氧化硫的中和滴定法，以及如何將測定結果與題示限量 $100\ \mathrm{ppm}$ 比較。

依當時公告的「食品中二氧化硫之檢驗方法」（MOHWA0013.03），檢體先經酸化與通氣蒸餾，使亞硫酸鹽釋出二氧化硫，再以過氧化氫吸收並氧化，最後用氫氧化鈉滴定。題示的二氧化硫限量換算如下：

檢測原理

在磷酸酸性條件下，檢體中的亞硫酸鹽轉變成二氧化硫，通入氮氣將二氧化硫帶出並導入吸收液。吸收液中的過氧化氫將二氧化硫氧化成硫酸，所生成的酸以氫氧化鈉標準溶液滴定。扣除空白試驗的耗鹼量後，即可計算檢體中的二氧化硫含量。

主要反應可表示為：

檢測方法

1. 準備吸收液與蒸餾裝置 梨形燒瓶加入 $0.3\%$ 過氧化氫溶液 $10\ \mathrm{mL}$，滴加混合指示劑 3 滴，使溶液呈紫色；再加 $0.01\ \mathrm{N}$ 氫氧化鈉溶液 1～2 滴，調至橄欖綠色，接上通氣蒸餾裝置。

2. 秤取與酸化檢體 蝦肉屬固狀檢體，細切至約 $2\ \mathrm{mm}$ 以下，取約 $1～5\ \mathrm{g}$ 精確稱重，加去離子水 $20\ \mathrm{mL}$，置於圓底燒瓶；再加入乙醇 $2\ \mathrm{mL}$、$25\%$ 磷酸溶液 $10\ \mathrm{mL}$、矽油 2 滴及數粒沸石，迅速接上裝置。去離子水須先脫氣。

3. 通氣蒸餾與吸收 調整氮氣流速為 $0.5～0.6\ \mathrm{L/min}$，以高度 $4～5\ \mathrm{cm}$ 的微細火焰加熱 10 分鐘。檢體釋出的二氧化硫隨氮氣進入梨形燒瓶，被過氧化氫吸收並氧化。

核心觀念

氣相層析法與液相層析法都是利用樣品各成分在流動相與固定相之間分配或吸附能力不同，使成分以不同速度通過層析管柱，達到分離、鑑定與定量的方法。兩者的主要差異在於流動相的物態：氣相層析法以氣體為流動相，液相層析法以液體為流動相。

成分與固定相作用較強時，在固定相停留較久，通常較晚流出；與流動相作用較強時，則較快隨流動相流出。各成分流出管柱後，由適當的檢測器產生訊號，形成層析圖。

（一）氣相層析法（Gas chromatography, GC）

氣相層析法以惰性載氣作為流動相，將樣品汽化後帶入管柱；樣品成分因在氣相與固定相之間的分配或吸附能力不同，而分別流出管柱。

固定相可塗布於管柱內壁或固體載體上。依分離作用，氣相層析可概分為：

• 氣－液層析：固定相為不易揮發的液體，成分主要依其在氣相與固定液之間的分配差異分離。
• 氣－固層析：固定相為固體吸附劑，成分主要依其吸附能力差異分離。

基本儀器包括載氣供應系統、進樣口、層析管柱、管柱控溫系統、檢測器及資料處理系統。常用載氣包括氦氣、氮氣及氫氣；檢測器則依分析物性質選用，例如火焰離子化檢測器（FID）或熱導度檢測器（TCD）。

GC 適合分析具揮發性、可汽化且在分析溫度下具有足夠熱穩定性的物質；不易揮發或受熱易分解的成分，通常須先衍生化，或改用其他分析方法。食品分析中可用於脂肪酸衍生物、香氣成分及揮發性污染物等的分析。