114 高普考高考三級 農業機械 農產加工學 考古題詳解

核心觀念

本題考查農產加工中原料或粒子的性質、加工設備與加工方法之間的關係。作答時，每組名詞都應分別交代定義、主要原理與用途，再說明兩者如何配合，以及彼此的差異。五小題皆為名詞解釋與比較題，沒有計算或法條適用。

解題方法

依「名詞定義 → 作用原理或用途 → 與另一名詞的關聯及差異」作答。比較時要說清楚兩者屬於相同類別、前後加工步驟，或是設備與加工產品等不同層次。

分題解析

（一）Cereal flour 與 Dry milling

Cereal flour（穀物粉） 由稻米、小麥、玉米、高粱等穀類經粉碎、研磨或其他加工製成的細小粉狀產品。其組成會因穀物種類及加工程度而異，可能含有胚乳、麩皮與胚芽；粉體粒徑、澱粉含量、蛋白質含量及麩皮比例，會影響後續烘焙、蒸煮或成形特性。

Dry milling（乾式碾磨） 在不以水浸泡或大量加水的條件下，對穀粒進行清理、脫殼、去皮、分離、破碎或研磨的加工方式。乾式碾磨可將穀粒分成粉、糠、胚芽或較粗顆粒等不同產品。

兩者的相關性與比較 穀物粉是產品或原料形態，乾式碾磨是取得穀物粉的加工方法之一。乾式碾磨也可生產粗粒、糠或胚芽等副產品；穀物粉則不限定由乾式碾磨製成，也可採其他研磨程序生產。兩者分別代表「加工產物」與「加工方式」。

---

（二）Puffed rice 與 Extruder

Puffed rice（膨化米） 米粒或米製品經加熱，使其中水分形成蒸氣並造成內部壓力上升，之後藉由快速降壓或其他膨化條件，使澱粉結構膨脹、形成多孔質地的米製品。成品通常質地輕、脆，體積大於加工前原料。

Extruder（擠壓機） 利用螺桿將原料輸送、混合、加熱與加壓，再由模孔擠出的加工設備。擠壓過程可同時進行混合、剪切、熟化與成形；若擠出物在模孔出口迅速降壓，水分急速汽化，便可形成膨化結構。

兩者的相關性與比較 擠壓機可用於製作膨化米類產品：米粉或米粒原料在機筒內受熱、加壓與剪切，經模孔擠出後膨化成形。但「膨化米」是產品，「擠壓機」是設備；膨化米也可用其他加熱與降壓方式製作，擠壓機則可生產多種擠壓食品，不限於米製品。

---

（三）Shaking screen 與 Particle size

Shaking screen（振動篩） 藉由篩面往復或振動，使物料在篩面上移動與分層，並依粒子能否通過篩孔，將物料分級或篩分的設備。小於篩孔的粒子可穿過篩面，較大的粒子則留在篩上。

Particle size（粒徑） 描述粒子大小的尺度。對形狀不規則的顆粒，粒徑常以篩分時能通過或不能通過的篩孔尺寸作操作性表示；對非球形粒子，也可採用等效粒徑等方式描述。

兩者的相關性與比較 振動篩利用粒徑差異進行分級，因此粒徑是篩分的關鍵物料性質，篩孔尺寸則決定可分離的粒徑界線。篩分結果也受粒子形狀、篩分時間、振幅、物料流量及顆粒團聚影響；因此篩孔尺寸不必然等於所有粒子的實際幾何尺寸。

---

核心觀念

本題考查依農產品的原料性質、加工目的與保存需求，設計「原料處理 → 加工 → 品質控制 → 包裝」流程，並說明各設備的加工原理。

作答時要把每項產品的特色寫清楚：

• 即食珍珠粉圓：澱粉糊化後成形，並經熟化與保存處理，方便復熱食用。
• 植物肉（組織化）：利用蛋白質在擠壓加熱及冷卻剪切作用下形成纖維狀組織。
• 米麩（粉）：稻米外層麩皮富含脂質，需留意脂解酸敗；加工重點為穩定化、乾燥及粉碎。
• 即溶豆漿粉：先製成豆漿，再濃縮與乾燥，並改善粉體的溶解與分散性。
• 芒果乾：以脫水降低水活性，控制褐變、色澤及乾燥均勻度。

解題方法

逐項按照「原料前處理 → 核心加工設備與原理 → 後處理 → 包裝型態」作答。設備不只列名稱，也要指出它如何改變原料，例如擠壓機以熱、壓力與剪切使蛋白質組織化，乾燥機則以熱與質傳移除水分。

各小題詳解

（一）即食珍珠粉圓

加工流程： 木薯澱粉或樹薯澱粉與水混合，必要時添加糖等配料；經加熱使部分澱粉糊化後，揉製成團、擠出或切粒成形，再煮熟或蒸熟。之後以冷卻水降溫、瀝水，依產品設計添加糖液或調味糖漿，最後充填包裝並以適當熱處理或冷藏方式保存。

設備與加工原理：

• **混合機、揉捏機：**使澱粉與水均勻分散，形成可成形的麵團。
• **加熱槽或蒸煮設備：**使澱粉吸水膨潤、糊化，形成具黏結性的凝膠結構。
• **擠出機、切粒機或成形機：**將麵團擠出並切成大小一致的圓粒。
• **煮鍋或連續蒸煮設備：**使粉圓中心熟化；熟化程度影響口感與復熱時間。
• **冷卻槽、瀝水設備：**降低餘熱並洗去表面游離澱粉，減少粉圓互黏。
• **充填封口機及熱處理設備：**依包裝方式封裝，並以熱處理延長常溫保存產品的安全期限。

包裝型態： 可採糖液或糖漿充填的耐熱密封袋、杯裝或罐裝，配合殺菌處理供常溫保存；冷藏產品則可使用密封塑膠杯或袋裝，標示冷藏及食用方式。包裝選擇須配合產品含水量與保存條件。

（二）植物肉（組織化）

加工流程： 選用大豆、豌豆等植物蛋白粉或濃縮蛋白，依配方調整水分與添加物；混合均勻後送入擠壓機，在加熱、加壓及螺桿剪切下塑化、變性與組織化。物料通過模頭時形成連續組織，再經冷卻定型、切段或切片，按產品類型乾燥或調味，最後包裝。

設備與加工原理：

• **混合機：**使蛋白原料、水及配料均勻混合。
• **雙螺桿擠壓機：**螺桿輸送與剪切原料，同時提供熱與壓力，使蛋白質展開、變性並重新排列。
• **冷卻模頭：**使高水分蛋白熔體在流動與冷卻過程中形成方向性纖維結構；模頭設計與水分含量會影響肉纖維感。
• **切割機、乾燥機或調味設備：**將產品製成所需形狀，並依商品型態調整含水率或風味。

包裝型態： 高水分植物肉多採密封真空袋或氣調包裝，並冷藏或冷凍保存；低水分組織化植物蛋白可採防潮密封袋，配合乾燥劑或充氮包裝，避免吸濕及氧化。

（三）米麩（粉）

加工流程： 稻米加工副產的米麩先篩選、除雜，並以熱處理穩定化，降低脂肪酶活性、減緩油脂水解酸敗；再乾燥至適當含水率，粉碎、篩分，必要時進一步脫脂或調配，最後密封包裝。

設備與加工原理：

• **篩選機、風選機、磁選機：**去除石粒、稻殼、金屬等異物。
• **蒸汽處理器或烘焙設備：**以熱使脂肪酶等酵素失活，減緩米麩中油脂分解而產生游離脂肪酸。

核心觀念

本題考查冷凍調理食品的製程安排、量產設備及其作用、凍結與包裝缺陷原因，以及冷凍食品冷鏈管理。作答時依「原料驗收與前處理 → 製餡與成形 → 預冷凍結 → 包裝與冷凍貯運」說明，並把成品質量缺陷連結到水分、凍結速度、包裝密封及溫度波動等因素。

(一) 冷凍咖哩水餃製程

1. 原料驗收與貯存：驗收高麗菜、豬肉、麵粉及咖哩調味料，檢查新鮮度、衛生與品質；豬肉冷藏保存，避免原料交叉污染。
2. 原料前處理：高麗菜去除外葉、洗淨、切碎或刨碎，適度瀝水或脫水；豬肉修整後絞碎。麵粉加水及必要配料和麵，靜置醒麵後製成餃子皮。
3. 製作內餡：將豬肉與鹽、調味料等攪拌至具黏結性，再加入高麗菜及咖哩調味料拌勻。控制餡料溫度與水分，避免餡料過濕或升溫。
4. 包餡成形：按規格定量充填餡料、包合餃皮並封口，檢查重量、外形及封口完整性。
5. 凍結、檢查與包裝：水餃單層排列，迅速凍結至中心達冷凍食品要求的溫度（通常以中心溫度不高於 −18°C 為貯運管理目標）；剔除破皮、變形品，包裝、封口、標示後立即送入冷凍庫貯存。

(二) 大量生產設備、原理與效益

製程	設備與加工原理	效益
高麗菜前處理	洗菜機以噴淋、浸洗或翻動方式去除泥沙；切菜機以旋轉刀具切碎；脫水機以離心力或壓榨方式降低表面水分	提高處理量與均勻度，減少異物及餡料游離水，降低水餃破皮風險
豬肉處理	絞肉機使肉料通過絞刀與孔板；斬拌機以高速刀具切細、混合並促進蛋白質抽出	粒徑與混合較一致，使餡料具有黏結性、成形穩定
和麵與製皮	和麵機以攪拌及揉合使麵粉、水均勻混合並形成麵筋網絡；壓麵機以滾輪逐次壓延成固定厚度麵帶，再由切皮機定尺寸	降低人工作業與麵皮厚薄差異，提升成形速度及產品規格一致性
拌餡	真空拌餡機在封閉槽內攪拌，並抽除空氣；一般拌餡機則以槳葉翻拌混合	使調味分布均勻；真空操作可減少氣泡、氧化與餡料孔隙，有助於包餡及成品質地穩定
定量包餡成形	自動水餃機以供皮、定量充餡、折合及壓封等機構連續成形	產能高、重量及外形一致，減少人力與操作差異
連續凍結	速凍機以低溫、高速冷風對產品快速換熱；常見有隧道式、螺旋式或流體化床式。快速通過最大冰晶生成帶，可減少冰晶長大及組織損傷	縮短凍結時間、提高產能，減少餃皮與餡料品質變化；凍結均勻也有利後續包裝
包裝及冷凍貯存	自動秤量、充填與封口機完成定量裝袋及密封；冷凍庫以冷凍系統維持低溫	提高包裝速度與密封一致性；維持產品凍結狀態，降低溫度波動造成的品質劣化

量產線應讓成形、速凍、包裝與冷凍貯存的能力相互配合，避免水餃成形後長時間暴露或堆置，造成表面回溫、黏連及微生物風險。

(三) 表皮破裂、包裝袋冰霜與小碎冰

1. 表皮破裂

核心觀念

本題考查蕎麥由原料判熟、焙炒設備的連續化設計，以及蕎麥粉取代部分小麥粉後對麵糰加工性的影響。蕎麥不含能形成麵筋網絡的麩質蛋白；以蕎麥粉取代 50% 小麥粉，會削弱麵糰的延展性與結合力，容易造成壓片、切條及烹煮品質問題。

(一) 帶殼蕎麥的成熟度判定與設備

成熟度判定

成熟度可由籽粒外觀、硬度及含水率綜合判定：

• 外觀色澤：成熟粒的果皮由青綠轉為褐色或黑褐色；未熟粒通常仍呈綠色或黃綠色。實務上可取代表性樣本，依成熟粒比例判斷整批成熟程度。
• 籽粒硬度：成熟粒胚乳充實、籽粒較硬；未熟粒較軟，籽粒尚未充分充實。
• 含水率：成熟適收時，籽粒含水率通常較低且較穩定；測量含水率可用於決定收穫、乾燥與貯藏時機，但應配合品種與用途訂定標準。

可用設備及原理

可用**色選機（光電選別機）**輔助判定與分選。蕎麥由振動給料器均勻送入料槽，籽粒逐粒落下時由光源照射，光電感測器接收反射光或透射光訊號。控制器依設定的色彩或亮度門檻辨識未熟粒、異色粒，再驅動噴嘴以壓縮空氣將不合格粒吹離合格物流。

色選機提供的是依外觀色澤分選的結果；若要判定批次成熟度，仍須抽樣檢視分選前後的籽粒，並搭配含水率或硬度檢查。

(二) 焙炒蕎麥粒的連續式焙炒

連續輸送與焙炒

可採用連續式滾筒焙炒機或連續式輸送帶焙炒機。進料端以定量給料器穩定供料，使蕎麥粒形成均勻、厚度固定的料層；滾筒機藉筒體旋轉與內部揚料板翻動蕎麥粒，使其與熱風或加熱筒壁充分接觸。輸送帶式設備則以網帶連續移動，讓物料依設定速度通過加熱區。

焙炒條件由物料停留時間、溫度與料層厚度共同決定。若以有效加熱區長度 $L$、輸送速度 $v$ 表示，平均停留時間為：

$$t=\frac{L}{v}$$

調整輸送速度、熱風溫度及供料量，可控制焙炒程度。

冷卻

焙炒後立即以輸送帶送入冷卻段，利用環境空氣或強制送風冷卻，並以翻動或攤薄料層增加散熱。快速冷卻可停止餘熱造成的後續焙炒，避免粒間色澤、香氣及水分差異擴大；冷卻後再進行暫存或包裝。

焙炒均勻度控制

1. 穩定進料：定量供料，避免忽多忽少造成料層厚度變化。
2. 均勻布料及翻動：控制料層厚度，利用滾筒、攪拌葉片或翻料裝置減少局部過熱與未焙透。
3. 控制熱源與停留時間：設定加熱區溫度、熱風流量及輸送速度，並維持穩定。