110 高普考高考三級 食品衛生檢驗 食品分析與檢驗 考古題詳解

核心觀念

本題考查化學領域定量分析的兩項品管程序：檢量線確認與檢量線查核。檢量線是由一系列已知濃度標準溶液的儀器訊號，建立濃度與訊號間的關係；確認與查核則是以已知濃度的查核標準品，檢驗檢量線是否適用、分析期間是否仍維持準確。

本題以命題當年（民國 110 年）「檢驗機構化學領域檢驗結果之品質管制」規定為準。現行規範後續曾修正檢量線查核及延續使用等規定，作答本題仍依命題年度規定說明。

解題方法

先分清兩者的目的與時點，再依序交代查核標準品來源、執行頻率、濃度選擇、判定公式及不合格處置。

一、檢量線確認

1. 依檢驗方法製作檢量線後，立即執行確認，確認新建立的檢量線可用。
2. 使用不同於製作檢量線來源的標準品；若無法取得第二來源標準品，可使用同一來源但不同批號的標準品。
3. 以檢量線中間濃度進行確認。依儀器訊號及檢量線求得查核標準品的檢驗值，與其實際濃度比較。

二、檢量線查核

1. 原則上每批次分析前應重新製作檢量線；對檢量線製作過程較費時的方法，可在每批樣品開始分析前及完成分析後，使用與檢量線製作相同來源的標準品，查核該檢量線在分析期間的準確性。
2. 查核頻率以批次為準，每批次上限為 20 個樣品；若該批次分析時間超過 12 小時，則每 12 小時執行一次檢量線查核。
3. 查核濃度採檢量線的中間濃度，依儀器訊號與檢量線求得檢驗值後，計算相對誤差。

判定方式

令 $C_{\text{測得}}$ 為由儀器感應讀值及檢量線求得的檢驗值，$C_{\text{實際}}$ 為查核標準品的實際濃度：

相對誤差應落在 $\pm 20\%$ 範圍內，即絕對值不大於 20%。若超出此範圍，應重新製作檢量線，合格後再進行後續分析。

核心觀念

本題考油脂中游離脂肪酸含量與不飽和程度的兩項常用指標：

• 酸價（Acid value, AV）：中和 $1\ \mathrm{g}$ 油脂中游離脂肪酸所需的氫氧化鉀毫克數，單位為 $\mathrm{mg\ KOH/g\ oil}$。酸價越高，代表油脂水解或劣化產生的游離脂肪酸越多。
• 碘價（Iodine value, IV）：每 $100\ \mathrm{g}$ 油脂所吸收的碘克數，單位為 $\mathrm{g\ I_2/100\ g\ oil}$。碘與脂肪酸碳碳雙鍵反應，因此碘價反映油脂的不飽和程度。

（一）酸價

原理與檢測方法

油脂中的游離脂肪酸以標準氫氧化鉀溶液滴定，發生中和反應：

$\mathrm{RCOOH + KOH \rightarrow RCOOK + H_2O}$

稱取一定量均勻油樣，以中性乙醇或乙醇—乙醚等適當混合溶劑溶解，加入酚酞指示劑，再以已標定濃度的氫氧化鉀標準液滴定至微紅色終點，並做空白試驗。也可使用電位滴定判定終點。

若滴定液濃度以 $N$ 表示，油樣重量為 $W$（g），樣品與空白滴定體積差為 $V$（mL），則：

$\mathrm{AV}=\frac{(V-V_b)\times N\times 56.1}{W}$

其中 $V_b$ 為空白滴定體積（mL），$56.1$ 為氫氧化鉀分子量（g/mol）；當 $N$ 以 $\mathrm{eq/L}$、體積以 mL 表示時，所得酸價單位為 $\mathrm{mg\ KOH/g}$。若直接使用濃度為 $c$（mol/L）的 KOH，則：

$\mathrm{AV}=\frac{(V-V_b)\times c\times 56.1}{W}$

應用與判讀

酸價用於評估油脂的水解程度、原料與儲存品質，也可作為油脂精製或保存狀況的監測指標。水分、脂肪酶作用、加熱及不當儲存可能促使三酸甘油酯水解，使酸價上升。酸價表示游離脂肪酸的中和需求，並非直接測量氧化產物；油脂氧化程度通常另以過氧化價等指標評估。

（二）碘價

原理與檢測方法

核心觀念

本題考查食品中水溶性合成著色劑的萃取、毛線染色分離，以及以薄層層析法（TLC）作定性鑑別。著色劑經酸化後可吸附於毛線，再以稀氨水使其自毛線溶出，藉此去除食品基質干擾；接著以矽膠薄層板分離，依檢液與標準溶液斑點的顏色及位置比對鑑別。

本題依民國 110 年命題時適用的「食品中著色劑之檢驗方法」作答。題目涉及檢驗方法，未涉及法條。

解題方法

一、調製試驗溶液

醃漬水果依「醃漬蔬果類」處理：

1. 依著色程度取檢體約 20～200 g，研碎或切碎。
2. 加入約 4～5 倍量的 80% 乙醇溶液，振搖混合，靜置 2～3 小時後取浸出液。
3. 檢體再以含 1% 氨水的 70% 乙醇溶液反覆浸出一次或數次，合併浸出液。
4. 以 6% 醋酸溶液中和，在水浴上除去大部分乙醇，再加去離子水至原體積，作為試驗溶液。
5. 若檢體仍著色，改以含 1% 醋酸的 70% 乙醇溶液反覆浸出，合併浸出液，以 10% 氨水溶液中和；蒸發除去乙醇後，加去離子水至原體積，作為試驗溶液。

二、調製檢液

1. 依著色濃度取試驗溶液 5～20 mL，置於燒杯中，加入 1 mL 1 N 醋酸使呈酸性。
2. 加入毛線 0.1 g，攪拌後於水浴加熱 30 分鐘，使酸性色素吸附於毛線。
3. 取出著色毛線，以水充分沖洗；再將毛線置於另一燒杯，加入 5 mL 1% 氨水溶液，水浴加熱 30 分鐘，使色素溶出。
4. 去除毛線，加入 2 mL 10% 醋酸溶液使呈酸性，再加入新毛線 0.1 g，攪拌並水浴加熱 30 分鐘。毛線著色表示有酸性色素存在。

核心觀念

本題考查紫外線／可見光吸收光譜法（UV/Vis）與螢光光譜法的光與物質交互作用、定量原理，以及兩種儀器的光路與偵測方式。

UV/Vis 是測量分子吸收特定波長光後，由基態躍遷至較高能階所造成的光強減弱。吸光度定義為入射光強度與透射光強度的比值之對數：

在適當條件下，吸光度符合比耳－朗伯定律：

其中 $\varepsilon$ 為莫耳吸光係數、$b$ 為光徑長度、$c$ 為濃度。定量時通常測量吸光度，再利用標準曲線或已知吸光係數求濃度。

螢光光譜法則測量分子吸收激發光後，經由非輻射能量耗散，再從激發態以較長波長放出螢光的強度。螢光發射強度在低濃度、無明顯自吸收與淬熄等條件下，近似與濃度成正比：

其中 $I_0$ 為激發光強度，$\Phi$ 為螢光量子產率。螢光法不是量測透射光的減弱，而是量測樣品發出的光。

解題方法

比較時可依序掌握「測量訊號、能階變化、光路配置、儀器元件、分析特性」五個面向：

核心觀念

分子篩層析又稱體積排阻層析（size-exclusion chromatography, SEC；以水溶液為流動相時常稱凝膠過濾層析）。固定相是具有一定孔徑分布的多孔凝膠，依溶質分子的流體力學體積分離，而非依分子電荷或與固定相的特定化學吸附分離。

大分子不易進入凝膠孔洞，通過的路徑較短，因此先流出；小分子能進入較多孔洞，路徑較長，因此後流出。對同一類蛋白質而言，分子量越大，通常流體力學體積越大，也越早流出。實際上，層析直接反映的是分子大小或流體力學體積，並非在所有構形、聚集狀態或蛋白質形狀下都直接等同於分子量。

本題要掌握的重點，是以已知分子量的蛋白質建立校正曲線，再由未知蛋白質的滯留體積推算其分子量。

解題方法與必須蒐集的數據

1. 選擇與平衡層析柱 選用分離範圍適合待測蛋白質的分子篩凝膠，以緩衝液平衡層析柱。避免樣品與填料發生離子作用、疏水作用或其他非尺寸排阻作用，並維持各次分析的流速、溫度及緩衝液條件一致。

2. 測定柱體積與排阻體積 以完全進入凝膠孔洞的小分子標記測得總滲透體積 $V_t$；以完全被排除於孔洞之外的大分子標記測得空隙體積（排阻體積） $V_0$。兩者可用於判斷分析範圍及計算分配係數。

3. 測定標準蛋白質的滯留體積 分別注入數種分子量已知、涵蓋待測範圍的標準蛋白質。記錄每個標準品的洗脫峰位置，並由泵浦流速與洗脫時間換算滯留體積：

$V_e=F t_e$

其中 $V_e$ 為滯留體積，$F$ 為流速，$t_e$ 為洗脫時間。若直接以體積收集流出液，則記錄峰值對應的流出體積即可。各標準品應採用相同的峰位置判定方式。

4. 測定未知蛋白質的滯留體積 在相同層析條件下注入未知樣品，記錄其洗脫峰位置與 $V_e$。若樣品有多個峰，應分別處理；欲估算的若為蛋白質複合體，其結果代表該複合體在該分析條件下的表觀分子量。

數據處理

先計算各標準品的分配係數：

$K_{\mathrm{av}}=\frac{V_e-V_0}{V_t-V_0}$