113 年 國立成功大學食品安全衛生暨風險管理研究所《食品科學》

本題主要考驗考生對河豚毒素（Tetrodotoxin, TTX）的來源與特性之了解。

核心觀念：
河豚毒素是一種廣泛存在於海洋生物中的神經毒素，其毒性極強，對人類健康構成嚴重威脅。

詳解：

1. 河豚毒素的來源 (Origin of Tetrodotoxin)

河豚毒素的來源並非河豚本身合成，而是由其體內的共生細菌（如弧菌 Vibrio spp., 假單胞菌 Pseudomonas spp., 黏桿菌 Cytophaga spp. 等）所產生。這些共生細菌存在於河豚的腸道、肝臟、卵巢等器官中，並將毒素釋放到河豚體內。

2. 河豚毒素的特性 (Characteristics of Tetrodotoxin)

• 化學結構： 河豚毒素是一種強效的鈉離子通道阻斷劑，其化學結構為一種複雜的含氮雜環化合物。
• 毒性： 毒性極強，其半數致死量 (LD50) 極低，對人類而言，即使攝取極微量的毒素也可能致命。

本題主要考驗考生對麴菌 (Aspergillus spp.) 在發酵食品中使用時所衍生的食品安全問題之了解。

核心觀念：
麴菌是許多發酵食品（如醬油、味噌、豆豉、米麴等）的關鍵菌種，但某些種類的麴菌可能產生對人體有害的物質，造成食品安全疑慮。

詳解：

麴菌 (Aspergillus spp.) 在發酵食品生產中扮演重要角色，但其潛在的食品安全問題主要來自於：

1. 產毒素 (Mycotoxin Production)： 某些種類的麴菌，特別是黃麴黴菌 (Aspergillus flavus) 和褐麴黴菌 (Aspergillus parasiticus)，能夠產生黃麴毒素 (Aflatoxins)。黃麴毒素是強烈的致癌物，特別是黃麴毒素 B1 (AFB1)，對肝臟有極大的毒性，並可能引起免疫抑制、發育遲緩等問題。在發酵過程中，若使用帶有產毒素能力的麴菌株，或受到污染，就可能導致產品中黃麴毒素的累積。

本題考驗考生對起司 (cheese) 與奶油 (butter) 這兩種乳製品的原料、製程與特性的比較分析能力。

核心觀念：
起司和奶油均由牛乳製成，但其製作過程的差異導致最終產品在成分、質地、風味及用途上有所不同。

詳解：

| 特性比較 | 起司 (Cheese)
* 起司：
* 原料： 牛奶、羊奶、山羊奶等。
* 製程：
1. 凝乳 (Coagulation)： 在牛奶中加入凝乳酶 (rennet) 或酸（如醋、檸檬汁）使酪蛋白凝固，形成凝乳 (curd) 和乳清 (whey)。
2. 切割與攪拌 (Cutting & Stirring)： 將凝乳切成小塊，以便乳清排出。
3. 加熱 (Cooking)： 視起司種類，可能進行不同程度的加熱，以影響質地和水分含量。
4. 排水與壓榨 (Draining & Pressing)： 移除大部分乳清，並將凝乳壓實成型。
5. 加鹽 (Salting)： 增加風味、抑制微生物生長、幫助乳清排出。
6. 熟成 (Aging/Ripening)： 這是起司的關鍵步驟，透過酵素（來自牛奶、凝乳酶、微生物）的作用，產生複雜的風味、質地變化。熟成時間從幾天到數年不等。
* 成分與特性：
* 高蛋白質、高脂肪、高鈣。
* 水分含量差異大： 從軟質起司 (如費塔) 的 50-60% 到硬質起司 (如帕瑪森) 的 30-40%。
* 風味複雜： 由於蛋白質和脂肪的分解，產生豐富的香氣和多樣的風味（如堅果、果香、辛辣、泥土味等）。
* 質地多樣： 從柔軟、滑順到堅硬、易碎。
* 主要產物： 凝乳（主要為酪蛋白）。

*   **奶油：**
    *   **原料：** 牛奶或鮮奶油 (cream)。
    *   **製程：**

本題考驗考生對冷鏈系統 (cold chain system) 在食品從產地到餐桌過程中，從食品原料、微生物等角度的影響與重要性之詳細闡述能力。

核心觀念：
冷鏈系統是指在食品生產、儲存、運輸、銷售及消費過程中，全程維持在特定低溫環境下，以確保食品品質、安全與延長保存期限的連續性系統。

詳解：

冷鏈系統對於食品從產地到餐桌的過程至關重要，其影響與重要性可從以下幾個角度詳述：

1. 食品原料 (Food Raw Materials) 的影響與重要性：

• 維持新鮮度與品質：
  • 農產品 (蔬果、肉類、水產)： 低溫能顯著減緩呼吸作用、蒸散作用、酵素活性及細胞老化過程，從而延緩蔬果的成熟、軟化、變色及養分流失。對於肉類和水產品，低溫能減緩脂肪氧化、蛋白質變性等品質劣變過程，保持其色澤、質地、風味和營養價值。
  • 乳製品： 低溫是維持牛奶、優格、起司等乳製品新鮮度的關鍵，可抑制微生物生長，防止酸敗和異味產生。
• 延長保存期限 (Shelf-life Extension)：
  • 透過抑制生化反應和微生物活動，冷鏈能顯著延長各類生鮮食品的保存時間，減少損耗，擴大銷售範圍和時間，使消費者在非產季也能享用到優質的食品。
• 保持營養價值：
  • 許多維生素（如維生素C、B群）對溫度敏感，高溫儲存會加速其分解。冷鏈有助於最大限度地保留這些對人體健康至關重要的營養素。

2. 食品微生物 (Food Microorganisms) 的影響與重要性：

• 抑制病原菌生長 (Inhibition of Pathogenic Microorganisms)：
  • 這是冷鏈系統最核心的食品安全功能。

好的，這是一份針對國立成功大學食品安全衛生暨風險管理研究所 113 學年度食品科學入學考試第 5 題的詳解。

這題主要考驗考生對「替代性蛋白質」的定義、種類，以及從食品安全、經濟成本、食物永續性等面向進行比較分析的能力。這也是當前食品科學領域中一個非常熱門且重要的議題。

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第 5 題詳解

題目： Define what alternative proteins are (5%) and describe and compare the advantages and disadvantages of various alternative proteins from the perspectives of food safety, economic cost, food sustainability, etc. (10%)

解題思路：

本題分為兩個部分：

1. 定義替代性蛋白質 (5%)： 需要清楚、簡潔地說明替代性蛋白質是什麼。
2. 比較各種替代性蛋白質的優缺點 (10%)： 這部分是重點，需要列舉至少兩種以上的替代性蛋白質，並從食品安全、經濟成本、食物永續性等角度進行深入的比較分析，闡述其各自的優勢與劣勢。

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(a) 替代性蛋白質的定義 (5%)

說明：
替代性蛋白質（Alternative Proteins）是指非傳統動物性蛋白質來源的食品成分或產品。隨著全球人口增長、對環境永續性的關注提升，以及對動物福利的重視，人們開始尋找能夠取代傳統畜牧業生產的肉類、乳製品等蛋白質來源。這些替代性蛋白質的目標是提供與傳統動物性蛋白質相似的營養價值、口感和風味，同時減少對環境的衝擊。