110 高普考高考三級 食品衛生檢驗 食品微生物學 考古題詳解

**核心觀念：**酸麵糰是麵粉與水經微生物共同發酵形成的系統，主要微生物為酵母菌與乳酸菌。酵母菌主要使麵糰膨發；乳酸菌主要造成酸化並形成酸味。

**解題方法：**先辨認兩群菌，再依其典型發酵產物說明：

1. 酵母菌（yeasts）：利用麵粉中的可發酵糖進行酒精發酵，主要產物為二氧化碳與乙醇。二氧化碳使麵糰膨發；乙醇與其他揮發性代謝物則參與風味形成。
2. 乳酸菌（lactic acid bacteria, LAB）：主要產生乳酸，使麵糰酸化並帶來酸味。異型發酵乳酸菌還會產生二氧化碳、醋酸或乙醇等；其中醋酸也會增添酸香風味。

**解題技巧：**速記為「酵母產氣、乳酸菌產酸」。若題目進一步區分乳酸菌的發酵型態，同型發酵以乳酸為主要產物；異型發酵則可產生乳酸及二氧化碳，並伴隨醋酸或乙醇。

（二）牛乳與德國酸菜發酵的主要碳源

**核心觀念：**乳酸菌會利用食品中可發酵的醣作為碳源；不同原料的主要醣類不同。

解題方法：

• **牛乳：乳糖（lactose）**為主要碳源。乳酸菌發酵乳糖產生乳酸，降低 pH，並促使酪蛋白凝聚。
• 德國酸菜：葡萄糖與果糖為主要碳源。這些醣類來自高麗菜等植物組織；不同乳酸菌可依發酵型態將其轉化為乳酸，以及其他發酵產物。

**解題技巧：**以原料判斷醣類：牛乳答「乳糖」；植物性蔬菜發酵答「葡萄糖、果糖」。

核心觀念

本題考查蔬菜的營養與理化性質如何影響微生物生長及腐敗，以及蔬菜組織的氧化還原環境如何影響不同需氧型微生物的競爭力。

蔬菜通常含水量高、水活性高，含有醣類、少量含氮物質、維生素與礦物質；其 pH 多較水果接近中性，常見範圍約為 4.8–6.5。蔬菜組織也通常有較高的氧化還原電位，且緩衝能力較低。這些條件會使多數細菌容易生長，也使需氧菌與通性厭氧菌較能利用蔬菜表面的環境。

解題方法

作答可分兩步：

1. 先比較蔬菜提供的生長條件與黴菌、酵母菌、細菌的生理特性，說明細菌為何容易大量繁殖並造成腐敗。
2. 再依蔬菜組織的氧化還原條件，判斷好氧菌、厭氧菌與通性厭氧菌何者較不利。

（一）細菌生長較具腐敗優勢的原因

蔬菜的高含水量與高水活性可支持微生物生長；其中許多種類的 pH 不低，較不會像水果的酸度一樣明顯抑制細菌。蔬菜所含的醣類及其他可利用營養，也可供細菌繁殖與代謝。

細菌在適宜環境下增殖速度通常較快，能迅速提高族群數量；部分腐敗細菌還能產生果膠分解酵素等胞外酵素，分解蔬菜細胞間的果膠，使組織軟化、崩解，形成軟腐等明顯腐敗現象。因此，在蔬菜這類高水分、酸度較低的食品上，細菌通常具有較強的生長及致腐敗優勢。

核心觀念

沙門氏桿菌（Salmonella spp.）是腸內菌科的革蘭氏陰性桿菌，主要寄生於人與動物的腸道，感染者或帶菌動物可經糞便將菌排至環境。食品污染的核心途徑是「動物或人糞便污染食品」，再經未充分加熱、交叉污染或不當保存，使病原菌進入食用者體內。

本題重點是掌握污染來源與相對應的預防措施，作答宜依食品鏈由前端到後端排列：生產與養殖、屠宰加工、食品調製、保存及供餐。題目未要求特定法條或計算；法規答題可連結《食品良好衛生規範準則》，以命題當年（民國 110 年）法規為準。

解題方法：依污染途徑配對防治措施

可先列出主要來源，再逐項配對控制方式。答題時要涵蓋原料本身帶菌、人員與環境造成的二次污染，以及加熱與保存不足三類風險。

一、食品相關污染來源

1. 畜禽及其他動物帶菌 家禽、豬、牛等動物可能在腸道帶有沙門氏桿菌，宰殺、放血、去毛或分切時，腸內容物或糞便污染肉品、屠體、刀具與作業檯面。禽肉及肉品因此是重要來源。

2. 蛋及蛋製品 蛋殼表面可受糞便污染；部分沙門氏桿菌也可能在產蛋前污染蛋內容物。生蛋、未熟蛋及使用生蛋製作的食品，若未經充分加熱，具有感染風險。

3. 乳品及其他動物性食品 未經適當殺菌的乳與乳製品，以及生鮮或未熟的海鮮等，都可能因原料帶菌或處理過程受污染而傳播病原菌。

4. 受糞便污染的水與農產品 灌溉水、清洗水或周遭環境若受人畜糞便污染，生食蔬果、芽菜等可能帶菌。食品加工或包裝環境中的積水、設備與害蟲也可能造成污染擴散。

5. 食品從業人員與交叉污染 帶菌或感染中的人員如未妥善洗手，可能經手部污染即食食品。生肉、生蛋與熟食共用砧板、刀具、容器，或熟食接觸生食滴液，也會造成交叉污染。

6. 加熱不足與保存不當 食品未充分加熱，或煮熟後長時間置於適合細菌生長的溫度範圍，會使存活的病原菌造成食物中毒風險。沙門氏桿菌可在食品中存活並增殖，故不能只靠外觀或氣味判斷食品安全。

二、預防方法

1. 源頭管理 加強畜禽飼養、飼料與飲水衛生，降低養殖場沙門氏桿菌污染；屠宰及加工時避免腸內容物污染屠體，並維持作業區清潔與生熟分流。

核心觀念

本題分別考查低溫保存的分類與作用、長期冷藏紅肉的典型腐敗菌相，以及黴菌生長時對細菌的抑制作用。低溫通常是抑菌而非殺菌：溫度下降會減慢微生物的酵素反應、代謝與繁殖；冷凍時水分結冰、可利用水分降低，還會造成部分細胞損傷，但解凍後存活菌仍可能恢復生長。

各教材對 chilling 與 refrigerating 的溫度界線略有差異；作答時應清楚寫出本題採用的常見分類，並掌握核心差別：冷卻是降溫處理，冷藏是高於食品冰點的低溫保存，冷凍則使食品部分或大部分水分結冰。

解題方法

（一）三種低溫與防腐效果

• 冷卻溫度（chilling temperature）：將食品由環境溫度降至低溫、但尚未結冰的處理方式；實務上常指冷卻至約 $0\sim 10^\circ\mathrm{C}$。它是降溫處理的廣義描述，可用於食品保存前的快速降溫。
• 冷藏溫度（refrigerating temperature）：食品保持在冰點以上的低溫，常用範圍約為 $0\sim 5^\circ\mathrm{C}$，實際溫度須依食品種類及保存要求調整。食品水分大致維持液態，微生物生長受到延緩，但嗜冷或耐冷微生物仍可生長。
• 冷凍溫度（freezing temperature）：使食品中部分水分結冰的溫度；食品工業常以約 $-18^\circ\mathrm{C}$ 或更低作為冷凍食品的保存條件。冰晶形成會降低可利用水分並減慢微生物活動，多數微生物不會在冷凍食品中繁殖；但冷凍不等於滅菌，部分微生物仍可存活。

**防腐影響：**冷藏與冷凍都能延緩腐敗，惟作用程度及食品品質影響不同。冷藏主要降低生長速率，因此保存期限仍有限；冷凍可大幅抑制繁殖、延長保存期限，但凍結與解凍可能改變食品組織與品質。解凍後，存活微生物仍可繁殖，需妥善處理。

（二）長期冷藏生鮮紅肉的腐敗細菌

依保存環境與包裝方式，菌相會不同。好氧或有氧包裝的冷藏紅肉，代表性腐敗菌包括：

• 假單胞菌屬（Pseudomonas spp.），尤其常見於有氧表面。
• 不動桿菌屬（Acinetobacter spp.）及嗜冷桿菌屬（Psychrobacter spp.）。

核心觀念

蜡樣芽孢桿菌是革蘭氏陽性、可形成芽孢的桿菌，廣泛存在於土壤、穀物與環境中。芽孢可耐受一般烹煮，食品煮熟後若冷卻過慢或保存溫度不當，細菌仍可能萌發增殖並造成食品中毒。此菌的腸胃炎主要分為嘔吐型與腹瀉型，兩者的毒素性質、潛伏期及症狀不同。

解題方法

作答時以「毒素形成位置、毒素耐熱性、潛伏期、主要症狀」整理兩型：

• 嘔吐型：食物中已形成嘔吐毒素 cereulide，食用後通常約 $0.5$–$6$ 小時發病，以噁心、嘔吐為主，常與米飯及米製品保存不當有關。Cereulide 耐熱，重新加熱未必能消除毒性。
• 腹瀉型：食入菌體或芽孢後，細菌在腸道中產生腸毒素，如 HBL、Nhe、CytK 等；通常約 $8$–$16$ 小時發病，以水樣腹瀉、腹痛為主，也可能伴隨噁心。腹瀉型腸毒素多為熱敏感蛋白質。

兩型通常為自限性疾病，治療以補充水分為主；預防重點是煮熟後迅速冷卻、冷藏保存，食用前充分加熱，並避免熟食長時間置於室溫。

解題技巧

記憶口訣為「嘔吐型：米飯、預成毒素、耐熱、發病快；腹瀉型：腸道產毒、熱敏感、發病較慢」。不要把嘔吐毒素與腹瀉型腸毒素的形成位置、耐熱性混為一談。

（二）蘋果酸乳酸發酵（malolactic fermentation）

核心觀念

蘋果酸乳酸發酵是乳酸菌將蘋果酸轉換為乳酸與二氧化碳的反應，常見於葡萄酒釀造。主要參與菌為 Oenococcus oeni，部分 Lactobacillus、Pediococcus 等乳酸菌也能進行此反應。其反應式為：

解題方法

蘋果酸是二羧酸，轉換成單羧酸乳酸並釋出二氧化碳後，酒的總酸度下降，口感較柔和。此過程可降低青澀、尖銳的酸味，並改變酒的香氣與口感；在適當釀造條件下，也有助於葡萄酒的風味穩定。它通常發生在酒精發酵之後，屬於釀酒中的乳酸菌代謝作用，並非酵母將糖轉成酒精的酒精發酵。

解題技巧

抓住「蘋果酸減少、乳酸增加、二氧化碳釋出、酸味變柔和」即可完整說明其反應與食品意義。作答時應指出這是葡萄酒釀造中的重要發酵過程。

（三）$16S$ 核糖體核糖核酸（$16S$ rRNA）

核心觀念

$16S$ rRNA 是原核生物小型核糖體次單元中的核糖體核糖核酸；細菌的 $30S$ 次單元含有 $16S$ rRNA。名稱中的「$16S$」是其沉降係數，單位為 Svedberg，並非分子量或核苷酸數目。