115 高普考高考三級 食品衛生檢驗 食品化學及加工學 考古題詳解

核心觀念

本題考查黃豆製作板豆腐的基本流程、豆乳蛋白質的熱變性與凝膠形成，以及不同凝固劑的作用機制和品質差異。作答時掌握兩個關鍵：先加熱使豆蛋白變性，再以鹽類或酸促使蛋白質聚集成網絡；最後排出部分水分並壓製成形。

大豆蛋白主要包括 7S β-伴大豆球蛋白與 11S 大豆球蛋白。加熱使蛋白質展開、暴露原先埋藏的反應部位；凝固劑則降低蛋白質間的排斥或促進交聯，使分散的蛋白質聚集形成凝膠。凝膠持水與網絡結構，會影響板豆腐的硬度、彈性、細緻度、出水與產率。

解題方法

依製程順序回答第（一）題；第（二）題說明「熱變性＋凝固劑誘發聚集」；第（三）題則以常用凝固劑分類，逐一連結其作用方式、操作特性及成品質地。板豆腐須經模具壓榨，因此也要交代包布、壓製與排除乳清等步驟。

（一）製造方法（10 分）

1. 選豆與清洗：選用成熟、完整且蛋白質含量適當的黃豆，去除雜質並清洗。
2. 浸泡：以清水浸泡，使黃豆吸水膨潤、軟化，利於磨漿與蛋白質萃取。浸泡時間依豆粒大小、溫度及設備調整。
3. 磨漿：黃豆加水研磨成漿，促使蛋白質及其他水溶性成分進入液相。
4. 加熱煮漿：將豆漿充分加熱，使豆蛋白變性，並降低胰蛋白酶抑制因子等熱敏性抗營養因子。加熱程度與時間須適當，避免加熱不足或過度造成品質缺陷。
5. 過濾分離：趁熱過濾，分離豆渣，取得豆乳。豆乳固形物濃度會影響凝膠強度、豆腐產率與口感。
6. 調溫及加入凝固劑：將豆乳調至適合凝固的溫度，將凝固劑先溶解或分散後加入，以適度攪拌使其均勻分布，避免局部凝固。
7. 靜置凝固：停止攪動並靜置，使豆蛋白聚集成凝膠，形成豆花狀凝乳及乳清。
8. 入模包布：將凝乳移入鋪有布的模具，包覆整形。
9. 壓榨成形：施加適當壓力排出部分乳清，形成可切塊的板豆腐。壓力與時間影響含水量、硬度及產率。
10. 冷卻與保存：脫模、冷卻，必要時以清水浸漬或冷藏保存。

**流程總結：**黃豆清洗 → 浸泡 → 磨漿 → 煮漿 → 過濾 → 調溫、加凝固劑 → 靜置凝固 → 入模包布 → 壓榨 → 冷卻保存。

（二）凝固原理（5 分）

1. 熱變性：煮漿使 7S、11S 等豆蛋白的天然構形改變，蛋白質展開，暴露疏水區域及可與其他蛋白質作用的部位。變性蛋白質彼此較容易聚集。
2. 降低穩定性並促進聚集：豆乳中的蛋白質顆粒原本受表面電荷與水合層作用而保持分散。加入凝固劑後，蛋白質間的靜電排斥下降，或出現離子交聯、酸化等作用，使蛋白質聚集。
3. 形成三維凝膠網絡：聚集的蛋白質形成連續網絡，包埋水分、脂質及其他成分，成為凝乳；排出的乳清則包含未被凝膠網絡保留的水分與可溶性成分。
4. 壓榨成板豆腐：壓力排出部分乳清，減少凝膠含水量並使網絡緊密，形成板豆腐的形狀與質地。

核心觀念

本題考查食品抗氧化劑與酸度調整劑在瓶裝茶飲中的功能。抗壞血酸鈉是抗氧化劑；碳酸氫鈉俗稱小蘇打，可作為酸度調整劑及緩衝劑。兩者作用不同，不能混為一談。

解題方法

依添加物的化學性質判斷其用途：

• 抗壞血酸鈉具有還原性，可優先與氧化性物質反應，降低茶飲中茶多酚等成分接觸氧氣後氧化的程度。茶多酚氧化會使色澤加深，也可能造成香氣與風味劣變；加入抗壞血酸鈉可延緩這些變化，維持產品品質。

核心觀念

本題考查玉米澱粉製造高果糖玉米糖漿（HFCS）的流程，以及三種酵素各自的作用。製程依序是：

澱粉液化 → 糖化成葡萄糖 → 葡萄糖異構化成果糖 → 分離濃縮或調配

HFCS-42、HFCS-55、HFCS-90 的數字表示果糖占糖漿乾物質的百分比。葡萄糖異構酶催化葡萄糖與果糖互相轉變，受反應平衡限制，直接異構化通常得到約 42% 果糖的糖漿；要製得 55% 或 90% 果糖產品，須進一步分離、濃縮或調配。

解題方法

（一）三種果糖含量糖漿的製法

1. 先由玉米澱粉製得葡萄糖液 將玉米澱粉調成澱粉乳，先以 α-amylase 液化，將長澱粉鏈切成較短的糊精；再以 glucoamylase 糖化，將糊精進一步水解為以葡萄糖為主的糖液。糖液經純化、濃縮後，供後續異構化使用。

2. 製成 HFCS-42 將葡萄糖液通過固定化葡萄糖異構酶反應床，使部分葡萄糖異構成果糖。反應達工業操作平衡後，約含 42% 果糖，即為 HFCS-42。

3. 製成 HFCS-90 將 HFCS-42 以層析分離，利用樹脂對果糖與葡萄糖的保留差異，收集果糖富集餾分，再濃縮至約 90% 果糖，製得 HFCS-90。這不是單靠葡萄糖異構酶就能直接得到的組成。

4. 製成 HFCS-55 將 HFCS-90 與 HFCS-42 調配，使混合糖漿果糖含量達 55%。若以乾物質為基準，設 HFCS-90 的調配比例為 $x$，則：

$90x+42(1-x)=55$

$x=\frac{55-42}{90-42}=\frac{13}{48}\approx 0.271$

因此，理想化計算時，HFCS-90 約占乾物質 27.1%，HFCS-42 約占 72.9%。實際生產須依各股糖漿的乾物質濃度及糖組成調整比例。

（二）三種酵素的作用機制

核心觀念

本題考查乾燥肉品的製程原理，以及 CNS 15144《乾燥肉品》中肉絨、肉酥的定義與品質規格。加工重點是先使豬肉熟化並調味，再經炒乾、焙炒，降低水分並形成鬆散纖維；肉絨與肉酥的主要差異在成品的纖維狀態與鬆酥程度。

題目所稱「肉鬆」通常是市售名稱；依 CNS 分類，應按產品特性區分肉絨與肉酥。品質規格中的「乾燥度」以水分含量上限判定：水分越低，產品越乾燥。

（一）豬肉絨主要製作流程及注意事項

主要流程

豬瘦肉驗收、修整 $\rightarrow$ 切塊 $\rightarrow$ 熟煮 $\rightarrow$ 冷卻、撕絲 $\rightarrow$ 配料調味 $\rightarrow$ 滷煮入味 $\rightarrow$ 炒乾 $\rightarrow$ 焙炒至纖維鬆散 $\rightarrow$ 冷卻、包裝

1. **原料選擇與修整：**選用新鮮、衛生且瘦肉比例高的豬肉，去除筋膜、骨屑及明顯脂肪，避免異物與粗硬組織影響口感。
2. **切塊與熟煮：**將肉切成大小相近的塊狀後煮熟，使肉塊軟化、肌纖維容易分離。煮製時間及火候須足以使肉熟透，但避免過度煮爛而使纖維失去完整性。
3. **冷卻與撕絲：**熟肉適度冷卻後，沿肌纖維方向撕成細絲。纖維粗細及均勻度會影響成品外觀、蓬鬆度與入口口感。
4. **配料調味、滷煮：**加入糖、鹽、醬油及香辛料等調味，拌勻並滷煮，使風味均勻滲入肉絲。液體調味料應控制用量，避免後續炒乾負荷過大。
5. **炒乾與焙炒：**先炒除多餘水分，再持續翻炒、焙炒，使肉絲逐漸乾燥、鬆散，形成肉絨的鬆綿質地。應避免局部受熱過強而焦化。
6. **冷卻與包裝：**炒製完成後充分冷卻，再以乾燥、潔淨的包材密封，降低吸濕、氧化及微生物污染的風險。

製程注意事項

• 全程注意原料、器具及作業環境衛生，避免熟肉在冷卻、撕絲及包裝階段遭受交叉污染。
• 肉塊大小宜一致，熟煮程度與撕絲粗細需均勻，才能使調味及乾燥程度一致。

（一）乳糖的化學結構

**核心觀念：**乳糖是由一分子半乳糖與一分子葡萄糖組成的雙醣，兩者以 β-(1→4) 糖苷鍵連接。乳糖的系統名稱為 β-D-galactopyranosyl-(1→4)-D-glucose，分子式為 $\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}}$。

**解題方法：**畫結構時，先畫兩個六員環的吡喃糖環，再由半乳糖的異頭碳 C1，以 β 構型連到葡萄糖的 C4。葡萄糖的異頭碳 C1 保留半縮醛羥基，因此乳糖具有還原性。

結構表示：

簡寫為：

作答時須明確標出半乳糖 C1 與葡萄糖 C4 間的 β-(1→4) 糖苷鍵，以及葡萄糖端仍有游離異頭碳。

**解題技巧：**記住乳糖為「半乳糖接葡萄糖」，連接位置是 1→4，且鍵結構型為 β；保留葡萄糖端異頭碳是判斷其還原性的關鍵。

（二）維生素 C 對鐵吸收及利用的助益

**核心觀念：**食物中的非血基質鐵常以三價鐵 $\mathrm{Fe^{3+}}$ 存在，溶解度與吸收率較低；二價鐵 $\mathrm{Fe^{2+}}$ 較易溶解並被腸道吸收。維生素 C（抗壞血酸）是還原劑，可促進鐵的還原與溶解。

**解題方法：**從「還原三價鐵」及「維持可溶、可吸收狀態」兩點說明：

1. 抗壞血酸將 $\mathrm{Fe^{3+}}$ 還原為較易吸收的 $\mathrm{Fe^{2+}}$。