110 高普考高考三級 園藝 園產品處理及加工學 考古題詳解
第 一 題25 分
請說明蔬果園產品於遭遇水分逆境時的生理障礙,與對品質的影響及因應的採收後處理要點。
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核心觀念
本題考查水分逆境如何由田間延續到採後品質。蔬果含水量高,採收後仍會蒸散失水;當水分散失快於組織補水,細胞膨壓下降,便會出現萎凋、皺縮、軟化等品質劣變。題目所稱「生理障礙」,主要指水分不足或供水不穩造成的非病原性組織異常;應與採後蒸散造成的一般失水劣變一併說明。
水分散失主要由果蔬內部與周遭空氣的水蒸氣壓差所驅動,溫度升高、相對濕度降低及氣流加強,都會加速失水。可用下式表示其基本關係:
相對濕度高、溫度低且空氣流速適當,可降低水蒸氣壓差,減緩失水;但濕度過高或表面結露會增加腐敗風險,仍須兼顧通風與衛生。
解題方法
依「水分逆境來源 → 生理反應與障礙 → 品質影響 → 採後處理」四步作答。先說明田間缺水或供水波動如何影響植株與果實,再交代採後失水造成的外觀、質地及商品性變化,最後提出以降低蒸散、維持膨壓及避免腐敗為主的處理要點。
水分逆境造成的生理反應與障礙
田間缺水與供水波動
缺水時,根系吸水不足,葉片及果實膨壓降低;植株會關閉氣孔以減少蒸散,連帶降低二氧化碳吸收與光合作用,抑制葉片、莖及果實的細胞伸長。結果常見果實偏小、產量下降,葉菜類生長遲緩或提早老化。乾旱時果實生長受抑,糖、酸等成分的比例與濃度也會改變,風味及成熟度可能不均。
供水忽乾忽濕則可能造成果實生長速度與果皮伸展不同步,增加裂果風險;番茄等果菜類在水分供應不穩、鈣運輸受阻時,也較易發生尻腐(果頂腐敗)。萵苣等葉菜的缺鈣性葉緣焦枯,常與植體內鈣運輸及蒸散分配失衡有關。這些障礙通常在田間發生或形成,採後補水無法修復已壞死或已裂開的組織。
採後失水
採收後根系供水中斷,果蔬仍持續蒸散。葉片面積大、表皮薄或具有較多氣孔的產品,通常失水較快。失水使細胞膨壓下降,常見障礙及品質影響包括:
第 二 題25 分
採後處理中經常使用降溫措施,但有些蔬果在低溫下會產生寒害(或稱冷害),請說明何謂寒害及其現象、影響因素與管理控制方法。
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核心觀念
寒害(chilling injury)是蔬果在高於其組織冰點、但低於該品項適宜安全溫度的低溫下,經一定時間後發生的生理障礙。它常見於熱帶、亞熱帶及暖季作物,例如香蕉、芒果、木瓜、酪梨、番茄、黃瓜、甜椒及茄子等。不同品種與成熟度的安全溫度並不相同,不能只用一個固定溫度判斷所有蔬果。
寒害的低溫傷害不以組織內形成冰晶為必要條件;低溫會干擾細胞膜結構與酵素、呼吸等代謝作用,造成細胞功能失調。症狀常在產品回到較高溫度後才明顯,因此出庫時外觀正常,並不代表沒有寒害。
須與**凍害(freezing injury)**區分:凍害是組織溫度降至冰點以下,水分結冰造成細胞受損;寒害則通常發生在組織尚未結冰時。
現象與品質影響
寒害症狀會因作物種類、受害部位及暴露條件而異,常見包括:
- 表面症狀:果皮凹陷或斑點(pitting)、褐變、失色、表皮病斑。
- 果肉症狀:內部褐變、組織水浸狀或半透明、維管束褐化、果肉質地異常。
- 成熟與風味異常:成熟延遲或不均、無法正常後熟、軟化異常、異味或風味變淡。
- 生理與貯藏損失:組織壞死、離子滲漏增加、呼吸代謝失常、貯藏壽命縮短,並容易遭病原菌侵染、腐敗增加。
寒害常是受冷期間累積、回溫後顯現的傷害;判斷時須一併考慮低溫程度與受冷時間。
影響因素
- 作物種類與品種:熱帶、亞熱帶作物通常較不耐低溫;同一作物不同品種的耐寒程度也不同。
- 低溫程度與暴露時間:溫度愈低、時間愈長,寒害風險通常愈高;但不同品項的臨界溫度與受害速度不同。
- 成熟度與生理狀態:採收成熟度、果實發育及成熟狀況會影響耐寒性與症狀表現。
- 栽培條件與採收前歷史:生長環境、季節、植株負載及採前氣候等,可能改變產品對低溫的敏感程度。
- 降溫與後續溫度管理:降溫速度、儲運溫度穩定性,以及低溫後回溫條件,均會影響傷害發生與症狀顯現。
管理與控制方法
第 三 題25 分
某些園產品於加工過程中,會產生感官品質的劣變,請舉二例果實類園產品,說明其感官品質劣變的現象、成因機制與改善方法。
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核心觀念
本題考查園產品加工時的感官品質劣變,以及能否將「劣變現象—成因機制—改善方法」連貫說明。作答時應選擇兩種果實,分別指出加工後的外觀、色澤、風味或質地變化,再說明相關酵素反應或加工條件如何造成劣變,最後提出對應的控制措施。
解題方法
可用「現象 → 機制 → 改善」的順序作答。改善方法須對準成因,例如酵素褐變要抑制酵素或減少氧氣;加熱造成的色澤與風味變化,則須控制加熱時間、溫度及氧氣接觸。
例一:蘋果切片或蘋果汁的酵素褐變
- **感官品質劣變:**切片或榨汁後,果肉由乳白色轉為褐色,外觀不佳;褐變嚴重時,也會使產品風味與商品接受度下降。
- **成因機制:**果肉組織受切割、破碎而受傷,原本分隔的多酚類物質、酵素與氧氣接觸。多酚氧化酶(PPO)催化酚類氧化生成醌類,醌類再聚合形成褐色色素。
- 改善方法:
- 以熱燙或其他適當熱處理使 PPO 失活;處理條件須兼顧抑制酵素與維持果實質地。
- 加入抗褐變成分,例如抗壞血酸,還原已生成的醌類;亦可依產品特性調整酸度。
- 減少切片與榨汁後的氧氣接觸,例如採真空、充氮或密封包裝。
- 降低處理與貯藏溫度,減緩酵素反應。
第 四 題25 分
在對園產品加工過程與產品的安全要求方面,「食品中微生物衛生標準」已增訂部分指標性病原菌標準,以取代傳統之衛生指標菌,使監測的結果更具有風險代表性。請於病原菌、衛生指標菌中,各舉二例,說明該微生物在園產品加工中的污染來源、安全風險意義與控制方法。
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核心觀念
本題考「病原菌」與「衛生指標菌」的差異,以及如何依污染來源、風險意義與加工控制措施,說明園產品的微生物安全管理。
- 病原菌可直接引發感染或產生毒素,檢出即代表產品有特定的健康危害。
- 衛生指標菌用來反映原料、製程或環境的衛生狀況,或提示可能有糞便污染、加工後再污染等問題;指標菌本身未必致病。
- 「食品中微生物衛生標準」依《食品安全衛生管理法》第 17 條訂定,規範食品中微生物及其毒素或代謝物限量。題幹指出標準增列部分指標性病原菌,取代傳統衛生指標菌,目的在使監測結果更能代表特定食品安全風險。
以下法規說明以命題當年(民國 110 年)法規為準。
解題方法
依題意分成兩類,各舉兩種微生物;每一例固定交代三件事:
- 污染來源:從田間、灌溉水、肥料、採收、清洗、加工設備或人員衛生追查。
- 安全風險意義:說明直接致病,或作為污染與製程衛生的警訊。
- 控制方法:涵蓋原料與水質、清洗消毒、熱處理、交叉污染防止、冷藏及人員衛生。
病原菌
一、沙門氏菌(Salmonella spp.)
- 污染來源:可能來自受糞便污染的灌溉水、未充分腐熟的有機肥、受污染土壤或原料;採收、切分及包裝時,設備、器具或作業人員也可能造成二次污染。
- 安全風險意義:可造成急性腸胃炎,常見症狀包括腹瀉、發燒與腹痛。生食或未經充分加熱的蔬果產品,缺少後續殺菌步驟,污染後容易直接成為感染媒介。
- 控制方法:採用衛生水源及適當處理的有機肥;拒收腐敗或污染原料;清洗用水與產品接觸面應符合衛生要求;生熟區、原料區與成品區分流;經加熱產品須確保熱處理足夠,並防止殺菌後再污染;即食產品依特性冷藏並落實人員洗手與器具消毒。
二、單核球增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)
- 污染來源:可存在於土壤、水及植物表面,也可能藏匿於加工環境的排水溝、地面、輸送帶、切片機等潮濕處,進而污染切分蔬果或殺菌後產品。
- 安全風險意義:此菌可在冷藏溫度下緩慢生長,因此冷藏不能視為殺菌步驟。感染可能造成嚴重侵襲性疾病;孕婦、新生兒、高齡者及免疫力低下者風險較高。
- 控制方法:降低田間與採收污染;加強加工環境清潔消毒,尤其設備縫隙、排水及潮濕區域;