113 高普考高考二級 水產利用 水產加工學研究 考古題詳解

核心觀念

本題考查魚體凍結時的時間—溫度曲線，以及凍結速率如何影響冰晶形成與魚肉品質。凍結速率可用魚體中心溫度下降的快慢表示；實務上也常以魚體中心通過主要凍結溫度範圍所需的時間比較，通過時間越短，凍結速率越快。

鮪魚肌肉含有水分與溶解物質，初始凍結點低於純水的 $0^\circ\mathrm{C}$，一般約在 $-1$ 至 $-2^\circ\mathrm{C}$ 左右。開始結冰後，冰晶形成會釋出潛熱，因此魚體溫度下降會變慢；魚肉並非在單一溫度完全停留，而是在主要結冰區間緩慢下降。魚體通過約 $-1$ 至 $-5^\circ\mathrm{C}$ 的主要結冰區間後，剩餘水分與溶質逐步凍結，溫度再下降至冷凍庫溫度。

解題方法

以魚體中心溫度隨時間變化的曲線，分成三段說明：

1. 凍結前降溫：魚體由室溫降至初始凍結點，主要是移除顯熱。凍結庫的冷卻能力越強，曲線斜率越大，降溫所需時間越短。
2. 主要凍結區間：冰晶大量形成並釋出潛熱，魚體溫度下降趨緩。緩凍在此區停留時間較長；速凍通過較快。
3. 凍結後降溫：主要水分已結冰後，魚體繼續降至冷凍庫溫度。不同凍結速率仍會造成總凍結時間與品質差異。

作答時須注意：曲線通常以魚體中心溫度表示；表面先降溫，中心較慢，因此整尾鮪魚的中心溫度曲線不會與冷凍庫空氣溫度同步。

不同凍結速率的溫度曲線與品質影響

核心觀念

本題考查水產加工流程的重建，以及依 HACCP 原則辨認「顯著性危害」與「重要管制點」（CCP），再將管制措施寫成重要管制點計畫表。烏魚子是經卵巢取出、去血、鹽漬、脫鹽、整形及乾燥製成的水產加工品；傳統日曬製程沒有加熱殺菌步驟，因此須特別注意原料衛生、鹽漬與乾燥條件、後段交叉污染及包裝保存。

HACCP 的重要管制點，是能施以管制，且對預防、消除或降低食品安全危害至可接受程度不可或缺的製程步驟。危害分析應分別檢視生物性、化學性及物理性危害；不是每個有危害的步驟都必然是 CCP，例行衛生與環境管理通常由先決方案控制。

法規部分以命題當年（民國 113 年）法規為準，相關食品衛生管理及食品安全管制系統規範應依當年有效版本判讀。

解題方法

先依產品流程列出各步驟，再按「危害是否顯著、是否有後續步驟能有效控制、此步驟是否為控制危害所必需」判定 CCP。烏魚子未經加熱殺菌，鹽漬與乾燥主要是降低水分活性、抑制微生物生長，不能直接當成殺菌程序。故鹽漬和乾燥通常是主要管制候選點，但其管制界限必須由工廠依產品配方、尺寸、乾燥條件及保存方式驗證建立。

製造流程與危害分析

流程概述：

成熟雌烏魚原料驗收與冷藏 → 清洗魚體 → 剖取卵巢 → 綁口、修補破損 → 清洗卵巢 → 去血 → 鹽漬 → 脫鹽、瀝水 → 整形、壓製 → 日曬乾燥及翻面 → 品質檢查 → 包裝 → 冷藏或冷凍貯運。

加工廠可依實際作業將部分步驟合併或調整，但流程圖須與現場一致，並確認魚體、卵巢、器具、人員及成品的流向。

核心觀念

本題考查食品乾燥時，乾燥速率如何隨物料水分量改變，以及恆率乾燥、減率乾燥與臨界水分量的意義。沙丁魚乾燥時，水分由表面逐漸移除；當內部水分無法及時補充至表面，乾燥便由恆率期轉入減率期。

乾燥速率可表示為單位時間內除去的水分量。以乾燥固體質量為基準時：

其中，$X$ 為水分含量，常以每單位乾燥固體所含的水分表示；負號表示水分含量隨時間降低。若以單位乾燥表面積表示，則可寫為 $R=-\frac{1}{A}\frac{dW}{dt}$，其中 $A$ 為乾燥面積，$W$ 為水分量。

解題方法與圖解

以**乾燥速率 $R$ 對水分含量 $X$**作圖。以下採一般座標表示：$X$ 向右增加，因此乾燥時水分由右向左移動。

乾燥速率 R
 ↑
 │ ───────────────
 │ ●
 │ ╱ 恆率乾燥期
 │ ╱
 │ ╱
 │ ╱ 減率乾燥期
 │_______╱____________________________→ 水分含量 X
 Xe Xc X0
 ↑
 臨界水分量

 乾燥方向：X0 → Xe

圖中 $X_0$ 為開始乾燥時的水分含量，$X_c$ 為臨界水分量，$X_e$ 為平衡水分含量。實際乾燥曲線可能呈現不同弧度；圖示重點是恆率期的速率近似固定，越過臨界水分量後速率下降。

恆率乾燥期

核心觀念

本題考查虱目魚原料特性、魚丸製程，以及各加工步驟如何保留魚肉蛋白質的鹽溶性與凝膠形成能力。魚丸的彈性與成形性，主要來自魚肉肌原纖維蛋白（尤其是肌球蛋白）經鹽抽出、加熱變性並形成網狀凝膠；因此製程重點是去除不適用部位、低溫操作、充分洗滌與脫水，並控制擂潰、添加物及加熱條件。

傳統虱目魚丸常以全魚為原料，但「全魚製丸」是指全魚投入加工流程，經分切、去除內臟、頭骨及不欲使用部位後取肉製漿，並非將整尾魚連骨、內臟直接打成丸。

解題方法

依「原料前處理 → 取肉與精製 → 洗滌脫水 → 擂潰調味 → 成形 → 加熱定型 → 冷卻包裝」排列流程。每一步說明設備、操作目的，以及對魚肉蛋白質或產品品質的影響，即能完整回答題目。

加工流程、設備與原理

1. 原料驗收與清洗 虱目魚以新鮮、低溫保存者為佳。先以清水沖洗魚體，去除表面污物、黏液及血污；加工期間以冰或冷藏設備維持低溫，減緩微生物繁殖、脂質氧化及蛋白質變性。 **設備：**冷藏或碎冰設備、清洗槽、流水槽。

2. 去鱗、剖腹及去除不使用部位 去鱗後剖腹，移除內臟、鰓及腹腔污物，並去除頭部、骨骼與魚鰭等不適合製丸的部分。虱目魚細刺多，去骨須仔細，避免骨刺混入影響口感與安全。 **設備：**刮鱗器或去鱗機、工作台、刀具、剖魚及清洗設備。 **目的與原理：**降低腥味、血液與內臟酵素造成的品質劣變，也避免硬質異物進入後續製程。

3. 取肉及採肉 沿魚體取下魚肉，或以採肉機將魚肉與骨、皮分離；採肉後以人工檢視，剔除殘骨、魚皮及黑膜等。 **設備：**刀具、採肉機、分選台。 **目的與原理：**取得可製漿的魚肉，並減少骨刺、色澤深的血合肉或其他組織對成品口感與外觀的影響。採肉時控制溫度與時間，可減少蛋白質劣變。

4. 漂洗與精製魚肉 將魚肉切碎後以冷水漂洗，必要時重複漂洗，再以篩網或精肉機分離殘骨、筋膜與粗大結締組織。 **設備：**切肉機、漂洗槽、攪拌設備、篩網或精肉機。 **目的與原理：**洗除血液、水溶性蛋白、色素、脂肪及腥味物質，使魚肉色澤較白、氣味較淡。洗滌也會帶走部分肌漿蛋白，因此需控制水量、時間與次數，並全程低溫，避免過度洗滌造成可溶性成分及風味流失。

5. 脫水 漂洗後以布袋、壓榨或離心方式去除多餘水分。 **設備：**壓榨機、脫水機或離心機。 **目的與原理：**使魚肉含水量適於擂潰及成形，避免魚漿過稀、魚丸不易定型或凝膠強度下降。脫水程度須適當，過度脫水會使魚漿難以混合、成品乾硬。

核心觀念

本題考查水產加工的四個基礎名詞：魚粉的製造與用途、微生物耐熱性和熱殺菌條件的關係、噴霧乾燥的操作原理，以及多重保藏因子如何共同維持食品安全與品質。

解題方法與名詞說明

(一) Fish meal（魚粉）

魚粉是以全魚或魚類加工副產物為原料，經加熱蒸煮、壓榨、乾燥及粉碎等程序製成的高蛋白飼料原料。常用原料包括小型魚、低經濟價值魚類，以及魚片加工後的魚頭、魚骨、魚皮和內臟等。

典型製程中，蒸煮使蛋白質凝固並利於油脂分離；壓榨分離出液相與固相，液相可進一步回收魚油及可溶性固形物；固相乾燥後粉碎成粉。成品富含蛋白質及必需胺基酸，常用於水產養殖及畜禽飼料。加工時須控制原料新鮮度、乾燥程度與儲藏條件，以降低腐敗、氧化及品質劣變。

(二) TDT curve（熱死亡時間曲線）

TDT 是 thermal death time 的縮寫，指特定微生物在特定溫度下，達到指定殺滅程度所需的時間。TDT curve 描述殺菌溫度與所需加熱時間之間的關係；通常以溫度為縱軸、加熱時間的對數為橫軸，曲線顯示溫度愈高，達到相同殺菌效果所需時間愈短。

若以 $D_T$ 表示在溫度 $T$ 下使微生物數量降低一個對數週期，也就是殺滅 $90\%$ 所需的時間，則不同溫度下的 $D$ 值可用來描述微生物耐熱性。$z$ 值則是使 $D$ 值改變十倍所需的溫度變化量，常用關係式為：

TDT curve 可用於比較微生物的耐熱性，以及設計罐頭等熱加工條件。實際殺菌效果也會受到食品組成、微生物種類與初始菌數等因素影響。

(三) Spray drying（噴霧乾燥）

噴霧乾燥是將液態或可泵送的濃縮物，以噴嘴或旋轉霧化器分散成細小液滴，再與熱風接觸，使水分迅速蒸發並形成粉末的乾燥方法。乾燥後的粉粒由氣流帶出，再經旋風分離器或集塵設備回收。