113 高普考高考二級 水產利用 水產化學研究 考古題詳解

核心觀念

題目考魚介類死後鮮度變化的兩類化學指標：一類追蹤肌肉中核苷酸的自體分解，另一類測量蛋白質及含氮物質分解後形成的揮發性鹼性含氮物。

• K 值反映 ATP 分解產物中，較後期產物所占的比例。魚死後，肌肉中的 ATP 依序分解為 ADP、AMP、IMP、肌苷（HxR），再形成次黃嘌呤（Hx）。K 值常用下式計算：

$K(\%)=\frac{[\mathrm{HxR}]+[\mathrm{Hx}]}{[\mathrm{ATP}]+[\mathrm{ADP}]+[\mathrm{AMP}]+[\mathrm{IMP}]+[\mathrm{HxR}]+[\mathrm{Hx}]}\times100$

K 值愈低，表示肌肉中核苷酸分解尚未進展到後期，鮮度愈好。

• **揮發性鹽基態氮（VBN）**是魚肉中氨、三甲胺、二甲胺等揮發性鹼性含氮物質的總量，以氮量表示，常用單位為 $\mathrm{mg\,N/100\,g}$。魚肉蛋白質及其他含氮物質受酵素與微生物作用分解時，VBN 通常隨腐敗程度增加。

解題方法

答題時先交代兩種指標各自追蹤的化學變化，再比較它們的性質，最後分別寫出生魚片 K 值的品質判讀界線，以及民國 113 年一般魚介類 VBN 的法規限量。

K 值追蹤的是魚死後 ATP 代謝物的組成比例，偏向反映死後自體酵素作用與核苷酸分解進程；VBN 測量的是揮發性鹼性含氮物質，較能反映含氮物質分解及微生物腐敗造成的變化。兩者雖都可用於鮮度評估，所代表的化學變化不同，數值不能互相換算。

兩種指標的差異

核心觀念

本題考查甲殼類原料在船上由捕撈、暫存、處理到冷凍期間的品質控制，以及「熟凍」與「生凍」兩種加工流程的差異。作答時可從四個面向比較：微生物與酵素、外觀、肉質與風味、加工及食用便利性。

• 熟凍：捕撈後先將螃蟹加熱煮熟，再冷卻、冷凍。
• 生凍：捕撈後不先加熱，直接將活蟹或處理後的生蟹冷凍。

熟凍可藉加熱使多數腐敗酵素失活並降低微生物數量；生凍則能避免加熱造成的熟化變化，但冷凍本身不能完全殺菌，也不能使所有酵素失活。

解題方法

依加工順序整理品質變異來源，再逐項配對改善措施。先比較熟凍、生凍的利弊，接著沿著「捕撈 → 船上暫存 → 清洗與分級 → 加熱或直接冷凍 → 包裝與冷凍貯藏」找出控制點，便能涵蓋題目兩個問項。

熟凍與生凍的優缺點

比較結論

熟凍的主要優勢是加熱能降低微生物與酵素造成的劣變，且食用便利；主要缺點是熟煮造成收縮、失水及風味損失，並增加船上加工與熟品防污染的要求。生凍的主要優勢是保留生料狀態與後續加工彈性，也可避免熟煮造成的損失；主要缺點是酵素及微生物仍可能作用，須仰賴快速冷凍、低溫貯藏與食用前充分加熱。

捕撈至冷凍期間的品質變異因子與改善措施

1. 捕後死亡、延遲處理與自體消化

螃蟹死亡後，組織中的蛋白質分解酵素等仍會作用，造成肉質鬆軟、風味變差；甲殼類原料通常也比一般魚類更需注意捕後處理時間。活蟹相互攻擊、螯足或步足受損，也會降低商品完整度並增加污染風險。

**改善措施：**捕獲後迅速分級，剔除死亡、空殼、軟殼或受損個體；維持活蟹狀態至加工，並縮短捕撈至煮熟或冷凍的時間。需控制活蟹互相傷害時，應適時固定螯足並減少搬運碰撞。

2. 微生物污染與繁殖

捕撈水域、泥沙、船艙、容器、設備及人員都可能帶入微生物。暫存溫度偏高或處理時間過長，會加速腐敗；熟蟹若接觸生蟹、污水或不潔器具，則可能再污染。冷凍可抑制微生物繁殖，但不能視為滅菌。

核心觀念

本題考查兩項水產化學與利用的基本知識：

1. 香魚特有的「瓜香」與香氣物質：香氣通常來自少量、具揮發性的香氣成分；天然香魚的瓜香，主要與脂質氧化產生的不飽和醛類有關。
2. 魚類鮮度的感官判定：購買時可由外觀、眼睛、鰓、氣味及肌肉彈性等特徵綜合判斷。

解題方法

先將題目分成「香味來源及物質類別」與「養殖香魚是否具有香味及原因」兩部分，再以「看、聞、摸」整理鮮度判斷要點。作答時須區分香氣成分的化學類別與香魚所處的生長環境，並避免把一般魚腥味與瓜香混為一談。

香魚瓜香的來源與化學類別

天然捕撈的香魚具有類似瓜果、黃瓜的清香，主要與香魚攝食的天然餌料及其生長環境有關。天然餌料中的脂質成分經代謝或氧化，可形成具有瓜香氣味的揮發性香氣物質。

此類瓜香物質大致屬於脂質衍生的揮發性不飽和醛類，常以 2,6-壬二烯醛（2,6-nonadienal）作為代表性瓜香化合物。回答題目時，應掌握「天然餌料與生長環境影響香氣形成」及「香氣物質屬揮發性醛類」兩個重點。

養殖香魚是否具有類似香味

人工養殖香魚通常不具有或瓜香較不明顯。主要原因是養殖環境與天然環境不同：養殖魚的餌料種類、成分及攝食條件不同，缺少天然香魚所攝取的天然餌料來源，因此不易形成與天然香魚相同的瓜香成分。

核心觀念

本題考查魚類異味物質的化學分類、在魚體中的分布，以及養殖魚土味的來源與控制。河川魚臭與養殖淡水魚常見的土味是兩類不同的異味，作答時應分開說明：

• 河川魚臭：以胺類化合物為主，主要存在於魚肉；其中吲哚由色胺酸分解形成。
• 養殖淡水魚土味：主要由土臭素（geosmin）及 2-甲基異莰醇（2-methylisoborneol，2-MIB）造成，與養殖水中的產臭微生物有關。

解題方法

先依題目順序辨認三個考點：河川魚臭的化合物系列與所在部位、吲哚的前驅物，以及養殖魚土味的物質、成因和改善方式。關鍵是不要把河川魚臭的胺類與養殖魚的土臭素、2-MIB 混為一談。

一、河川魚臭的主體成分與所在部位

河川魚臭的主體成分為胺類化合物系列，主要存在於魚肉。魚體異味可涉及不同胺類物質；題目另點名的吲哚屬含氮雜環化合物，帶有糞臭氣味，與魚體或有機物分解相關。

二、吲哚的前驅物

吲哚的前驅物質為色胺酸（tryptophan）。色胺酸經微生物或酵素作用分解，可生成吲哚；吲哚進一步代謝可形成糞臭素（skatole）。

三、養殖淡水魚的臭土味

常見物質有兩種：

核心觀念

本題是五個水產化學常見名詞的定義與應用，涵蓋冷凍水產加工、魚類腐敗與食物安全，以及環境污染物在水產生物中的累積。作答時宜掌握每個名詞的「性質、來源或形成、對水產品的意義」，並特別分清氧化三甲胺（TMAO）與三甲胺（TMA），以及組織胺與腐敗指標的差異。

解題方法與名詞說明

(一) Cryoprotectant（冷凍保護劑）

冷凍保護劑是添加於食品或生物材料中，用來減少冷凍與凍藏造成品質劣變的物質。在水產加工中，常見用途是保護魚肉肌原纖維蛋白，尤其是魚漿、冷凍魚糜。

水分結冰時，冰晶會使未凍結部分的溶質濃縮，改變蛋白質周遭的水合環境；長期凍藏也會使蛋白質變性、聚集，降低溶解性與凝膠形成能力。冷凍保護劑可藉由穩定蛋白質水合與結構、減少凍藏造成的蛋白質變性，維持魚糜的成膠性與彈性。

常見例子包括蔗糖、山梨醇及磷酸鹽；冷凍魚糜常使用蔗糖與山梨醇的組合。冷凍保護劑不是用來取代低溫管理，仍須配合適當冷凍與凍藏條件。

(二) Histamine（組織胺）

組織胺是由胺基酸組胺酸經細菌的組胺酸脫羧酶作用，脫去二氧化碳後形成的生物胺：

含游離組胺酸較多的魚種，例如鮪魚、鯖魚及鰹魚，在捕後未妥善冷藏時，產生組織胺的細菌會增殖並形成組織胺。攝食含高量組織胺的魚類可引起類似過敏反應的食物中毒，常見症狀包括皮膚潮紅、紅疹、頭痛及腸胃不適；此類中毒又稱鯖科魚類中毒或組織胺中毒。

組織胺一旦形成，不會因一般烹煮或加工加熱而可靠地消除。因此，捕後迅速降溫並維持冷鏈，是預防組織胺累積的重要方法。組織胺可作為魚類安全危害物，但不能單憑組織胺含量完整判定所有腐敗程度。

(三) Trimethylamine oxide（氧化三甲胺，TMAO）

TMAO 是魚類及其他水產生物中的非蛋白態含氮化合物，在許多海水魚體內含量較高。它參與魚類的滲透壓調節，並有助於在高壓等環境下維持蛋白質功能。

魚體死後，部分腐敗細菌可將 TMAO 還原為三甲胺（TMA）：

TMA 帶有典型魚腥味，因此 TMAO 的細菌還原可與海水魚腐敗及異味形成相關。須注意，TMAO 是底物，TMA 是具魚腥味的還原產物，兩者不可混為一談。