115 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

噬菌體是感染細菌的病毒，通常具有宿主專一性。不同噬菌體可感染的細菌種類或菌株不同，因此可利用噬菌體與待測菌的感染反應，進行**噬菌體分型（phage typing）**或檢測待測菌是否存在。

本題重點是說明兩件事：如何根據噬菌體造成的反應鑑定微生物，以及這種偵測方法相較於傳統培養法的優點。

解題方法：利用噬菌體鑑定微生物

1. 取得並純化待測菌：將待測樣本分離培養，取得待鑑定的純菌落，製成菌液。
2. 製備噬菌體組合：選用宿主範圍已知、可區分不同細菌種類或菌株的噬菌體，分別與待測菌接觸。
3. 觀察感染反應：將噬菌體與待測菌混合後培養，觀察是否出現裂解反應。常見判讀方式是在菌苔上觀察透明斑（plaque）或局部透明區；有透明斑表示該噬菌體能感染並裂解待測菌。
4. 比對反應型態：記錄各噬菌體對待測菌的陽性或陰性反應，形成噬菌體反應型（phage pattern），再與已知菌種或菌株的標準型態比對，據以鑑定或分型。

噬菌體感染後若進入裂解循環，會在宿主菌內增殖並使細菌裂解；若為溶原性噬菌體，則可整合至宿主基因體形成前噬菌體。一般以菌苔裂解或噬菌斑作為鑑定判讀時，採用的是能造成可觀察裂解反應的噬菌體。

利用噬菌體偵測微生物的優點

• 專一性高：噬菌體的宿主範圍具有專一性，可用於區分特定菌種或菌株；多種噬菌體組合可提高分型辨識能力。
• 反應快速：噬菌體感染及裂解可在短時間內產生可觀察結果，部分方法可比傳統生化鑑定或完整培養流程更快。

核心觀念

增殖培養（enrichment culture）是依據目標微生物的生理特性，調整培養基的營養成分、抑制物、溫度、酸鹼度、氧氣或培養時間，使目標菌相對於其他微生物更容易生長或存活的培養方法。它的核心作用是改變混合菌群的相對組成，或提高目標菌的數量，以利後續取得或檢出。

應用目的依情境分為兩類：

1. 菌種馴化：逐步改變培養條件，選擇並增加能適應特定環境或利用特定基質的微生物。例如逐步提高鹽度、改變碳源，或提高特定基質的比例，使具有相應耐受性或代謝能力的菌逐漸成為優勢菌群。此處重點是選擇與適應，可用於取得具特定功能的菌群或菌株。
2. 微生物檢測：食物中目標菌可能數量很少，且可能受加工、冷藏、乾燥或其他環境因素傷害。增殖培養可先使受傷細胞恢復，再增加目標菌數量，並藉選擇性條件抑制背景菌，提升後續分離或檢測的機會。

增殖培養不同於直接計數：培養後的菌數受生長與選擇條件影響，通常不能直接代表原始樣品中的菌數。定性檢測的結果主要判斷樣品中是否檢出目標菌；若要定量，須採用適當的計數或最可能數法等方法。

解題方法：食物樣品特定菌種的增殖培養檢測

一般流程可整理為「取樣與均質 → 前增殖 → 選擇性增殖 → 分離培養 → 鑑定確認 → 判定」。實際培養基、溫度、時間與接種量，須依目標菌及主管機關公告的檢驗方法辦理。

1. 取樣與均質：無菌秤取代表性食物檢體，加入規定稀釋液或非選擇性培養基，充分混合，使微生物分散並進入培養液。
2. 前增殖（pre-enrichment）：使用非選擇性或較溫和的培養基培養。此步驟讓低數量或受傷的目標菌恢復並增殖，避免一開始便使用選擇性抑制條件，造成受傷細胞無法生長。

核心觀念

本題考查微生物性食物中毒的致病機制，以及即食食品在製作、陳列與保存過程中的微生物風險。依致病機制，微生物性食物中毒可分為感染型、毒素型及毒素媒介感染型。判別重點是：攝食時是否需要吃入活菌，以及致病毒素是在食品中或人體腸道內形成。

食物腐敗與食物中毒須加以區分：腐敗是微生物繁殖或代謝造成食品感官品質劣變；食物中毒則是攝入致病微生物、其毒素或其他有害物質而發病。食品有腐敗現象不代表必然含有致病菌；外觀、氣味正常也不能排除病原菌或毒素存在。

解題方法

先依「病原菌與毒素在何處、以何種形式造成疾病」分類；再依三明治、春捲的食材特性與販售條件，分析污染來源、微生物生長條件及可能的致病機制。

一、微生物食物中毒的三大類

1. 感染型（foodborne infection） 食品中有活的致病微生物，攝食後病原菌在腸道存活、繁殖或侵入組織而致病。常見例子包括沙門氏菌、腸炎弧菌、李斯特菌及部分病原性大腸桿菌。潛伏期通常較毒素型長，常見症狀為腹瀉、腹痛、發燒或噁心。

2. 毒素型（food intoxication） 微生物先在食品中繁殖並產生毒素，食用者主要是攝入已形成的毒素而發病；食品中的細菌即使後續死亡，耐熱毒素仍可能造成危害。常見例子包括金黃色葡萄球菌腸毒素、肉毒桿菌毒素，以及仙人掌桿菌嘔吐毒素。發病常較急，症狀依毒素種類而異。

3. 毒素媒介感染型（toxin-mediated infection；亦稱毒素感染型） 攝食含有一定數量的活菌或芽孢後，微生物在腸道內繁殖並產生毒素，毒素再造成症狀。常見例子包括產氣莢膜梭菌及仙人掌桿菌腹瀉型。此型的致病毒素主要在人體腸道內形成，與毒素型的「毒素已先在食品中形成」不同。

三明治、春捲可能造成腐敗或中毒的原因

核心觀念

本題考查優酪乳發酵中保加利亞乳酸菌（Lactobacillus bulgaricus）與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）的共生作用，以及糞腸球菌（Enterococcus faecalis）與屎腸球菌（Enterococcus faecium）作為發酵菌種的食品安全疑慮。法規部分以命題當年（民國 115 年）法規為準。

解題方法

先從兩種乳酸菌如何互相促進生長，說明混合發酵對酸化、風味與質地的效果；再從腸球菌的致病潛力、抗藥性與菌株安全性，整理禁用原因。

一、混合菌株製作優酪乳的優點

1. 互相促進生長，縮短發酵時間 嗜熱鏈球菌初期生長較快，可消耗氧氣、降低氧化還原電位，並產生甲酸、二氧化碳等代謝物，促進保加利亞乳酸菌生長。保加利亞乳酸菌具有較強的蛋白質分解能力，可分解乳蛋白，釋出胜肽與胺基酸供嗜熱鏈球菌利用。兩菌互相提供生長所需物質，有助於菌體增殖及發酵進行。

2. 加快乳糖發酵與產酸 兩菌共同利用乳糖產生乳酸，使乳液 pH 下降並促使酪蛋白凝集，較快形成優酪乳的凝乳結構。適當的快速酸化也有助於抑制部分腐敗菌及病原菌生長。

3. 形成典型風味與香氣 兩菌可產生乳酸、乙醛等代謝物，共同形成優酪乳特有的酸味與香氣，使風味較完整。

4. 改善凝乳質地與成品品質 適當的菌種比例與發酵條件能促進均勻凝乳，兼顧酸度、香氣與口感。

二、禁止腸球菌作為發酵菌種的原因