113 年 國立臺灣師範大學營養科學碩士學位學程《食物學相關科目（含食物學、食品衛生與安全）》

本題主要在探討食源性疾病的致病因子、症狀、治療與預防。消費者食用生蠔後出現腸胃道症狀，最常見的致病因子為諾羅病毒（Norovirus）或弧菌（Vibrio spp.）。

1. 致病因子：

   • 諾羅病毒（Norovirus）： 這是最常見的引起急性腸胃炎的病毒，常經由受污染的水產（尤其是貝類，如生蠔）傳播。諾羅病毒具有高度傳染性。
   • 弧菌（Vibrio spp.）： 尤其是創傷弧菌（Vibrio vulnificus）和腸炎弧菌（Vibrio parahaemolyticus）。這些細菌自然存在於溫暖的海水中，容易在貝類中聚集。其中創傷弧菌對免疫力低下者（如肝病患者）尤其危險，可能引起敗血症。

2. 症狀：

   • 腸胃道症狀： 嘔吐、腹部絞痛、腹瀉是典型症狀。
   • 全身性症狀： 頭痛、肌肉痠痛、輕微發燒也可能出現。
   • 潛伏期： 通常在食用後24至48小時內出現。

本題主要在探討我國食品安全衛生管理法中「風險評估」的定義及其主要步驟。風險評估是現代食品安全管理的重要基石，旨在科學地識別、評估和管理食品中的潛在危害。

風險評估（Risk Assessment）的定義：
風險評估是一個科學的過程，旨在評估在特定暴露情境下，特定危害對人類健康產生不利影響的可能性和嚴重程度。在食品安全領域，它指的是評估由於食品中的生物性、化學性或物理性危害，對消費者健康造成的潛在不利影響。其目的是為風險管理決策提供科學依據。

風險評估的五大步驟（國際通用標準，例如Codex Alimentarius）：
風險評估通常包含以下五個相互關聯的步驟：

1. 危害識別（Hazard Identification）：

   • 目的： 確定可能對健康造成不利影響的生物性、化學性或物理性危害，以及這些危害與食品的關聯性。
   • 內容： 收集和分析關於某種危害（如特定細菌、化學物質、過敏原）存在於特定食品中的科學證據。例如，識別生蠔中可能存在的諾羅病毒。

2. 危害特性描述（Hazard Characterization）／劑量反應評估（Dose-Response Assessment）：

   • 目的： 確定攝入危害的劑量與產生不利健康效應之間的關係，評估其嚴重程度。
   • 內容： 建立劑量-反應曲線，確定一個可接受的攝入量（如ADI, Acceptable Daily Intake；TDI, Tolerable Daily Intake），或估計在不同攝入水平下發生不良反應的機率。對於非致癌性物質，常尋找無觀察到不良反應的劑量（NOAEL, No Observed Adverse Effect Level）；對於致癌物，則評估低劑量暴露下的風險。

本題考查水活性（Water Activity, Aw）對微生物生長的影響，以及控制水活性以延長食品保存期限的策略。

水活性（Aw）對微生物生長的影響：
水活性是指食品中「自由水」的含量，也就是能夠被微生物利用進行生長代謝的有效水分。它與食品的總水分含量（Moisture Content）不同，總水分含量是指食品中水的總量，而水活性則反映了水中可利用的程度。

• 高水活性（Aw > 0.9）： 大部分細菌（包括致病菌如沙門氏菌、李斯特菌）、酵母菌和黴菌都能在這樣高的水活性條件下快速生長繁殖，導致食品腐敗變質，並可能產生毒素。
• 中等水活性（0.6 < Aw < 0.9）： 許多黴菌和酵母菌仍能在這個範圍內生長，但多數細菌（尤其是腐敗菌和致病菌）的生長會受到抑制。一些耐高滲透壓的細菌（如金黃色葡萄球菌）仍可能生長。
• 低水活性（Aw < 0.6）： 只有少數極端微生物（如嗜鹽菌、嗜滲壓菌、某些黴菌）能夠在這樣低的水活性條件下緩慢生長或存活。大多數細菌、酵母菌和黴菌的生長將被完全抑制。

控制食品水活性以保持食品品質的方法：
控制食品水活性是延長食品保存期限、防止微生物生長和抑制化學反應（如褐變）的有效手段。方法主要有：

1. 添加溶質（Solute Addition）：
   • 原理： 在食品中添加高濃度的可溶性物質，這些物質會與水結合，降低自由水的比例，進而降低水活性。
   • 常用溶質： 糖（如蔗糖、果糖）、鹽（氯化鈉）、山梨醇（Sorbitol）、甘油（Glycerol）等。
   • 舉例：

本題主要探討肉品在屠宰後發生的兩個重要生理變化：死後僵直（Rigor Mortis）和自家消化（Autolysis），以及它們對肉品品質的影響。

1. 死後僵直（Rigor Mortis）：

• 定義： 死後僵直是指動物死亡後，由於肌肉細胞內能量（ATP）耗盡，導致肌動蛋白（Actin）和肌凝蛋白（Myosin）之間形成穩定的交聯（Cross-bridge），使得肌肉失去彈性，變得僵硬、收縮的現象。

• 發生過程：

  • 動物死亡後，血液循環停止，氧氣供應中斷，糖原代謝停止。
  • 無氧代謝產生乳酸，導致肌肉pH值下降。
  • ATP是肌肉收縮與舒張所需的能量來源。隨著ATP的消耗殆盡，肌動蛋白和肌凝蛋白無法分離，肌肉處於持續收縮狀態，即僵直。
  • 通常在動物死亡後數小時內開始，並在12-24小時達到高峰（取決於動物種類、環境溫度等因素）。
  • 隨後，由於酵素（如組織蛋白酶）的作用，肌肉纖維開始分解，僵直狀態會逐漸解除，肌肉重新變得柔軟，這個過程稱為「僵直解除」（Resolution of Rigor）。

• 對肉品品質的影響：

  • 質地（Texture）： 在死後僵直高峰期，肉品質地堅硬、收縮，不易咀嚼，口感不佳。
  • 保水性（Water-holding capacity）： 僵直過程會導致肉品保水性下降，烹調時容易流失水分，使肉質乾柴。
  • 顏色： 僵直期間，肉品顏色可能變深。

2. 自家消化（Autolysis）：

本題主要探討蔬果中常見的酵素性褐變反應（Enzymatic Browning）的機制，以及防止其發生的方法。

酵素性褐變反應（Enzymatic Browning Reaction）：

• 定義： 酵素性褐變反應是指蔬果在受到損傷（如切割、擠壓、撞擊）後，其細胞內的酚類化合物（Phenolic compounds）與氧氣在酚氧化酶（Polyphenol oxidase, PPO）的作用下，發生氧化反應，產生棕色或黑色素的過程。
• 反應機制：
  1. 損傷： 當蔬果組織受損時，原本存在於細胞液泡中的酚類化合物與存在於質體（Plastids）或細胞質中的酚氧化酶被釋放出來，並接觸到細胞內的氧氣。
  2. 氧化： 酚氧化酶催化酚類化合物與氧氣發生反應，首先將酚類化合物氧化成鄰醌（o-quinones）。
  3. 聚合： 鄰醌具有高度的反應活性，會進一步發生分子內或分子間的聚合反應，形成深色的醌類聚合物（Melanins），這些聚合物即是造成褐變的色素。
• 影響： 酵素性褐變會導致蔬果的外觀（顏色變深）和風味（產生澀味或不悅風味）下降，影響產品的商品價值。

防止酵素性褐變反應發生之方法：

防止酵素性褐變的關鍵在於阻止酚氧化酶、酚類化合物和氧氣的接觸，或使酚氧化酶失活。方法包括：

1. 隔絕氧氣（Oxygen Exclusion）：

   • 原理： 移除或限制反應所需的氧氣。
   • 方法：
     • 真空包裝（Vacuum Packaging）： 移除包裝內的空氣。
     • 充填惰性氣體（Inert Gas Flushing）： 如充填氮氣或二氧化碳。
     • 浸泡在水中（Submerging in Water）： 簡單的物理方法，減少與空氣接觸。

2. 降低pH值（Lowering pH）：

   • 原理： 酚氧化酶在酸性條件下的活性會顯著降低。
   • 方法：

本題考查醬油的製程標示規定，特別是化學醬油的定義、製作方式、時程，以及其在製程中需要自主檢測的污染物。

1. 何項標示為不經發酵製程的化學醬油？(2分)

根據衛福部公告的醬油製程標示規定，標示**「水解」、「速成」**字樣的醬油，通常表示其製程不涉及傳統的微生物發酵，而是採用化學水解法或快速酵素水解法，屬於化學醬油（或稱速成醬油）。

• 「水解」：表示使用酸或酵素將蛋白質分解。
• 「速成」：表示製程快速，通常也是指化學或酵素水解法。
• 「混合（調合）」：表示將不同製程的醬油（如釀造醬油與化學醬油）混合。
• 「釀造」：表示經過微生物（如麴菌、酵母菌、乳酸菌）長時間發酵製成。

2. 請簡述化學醬油的原料、製作及時程。(6分)

• 原料：

  • 主要原料是蛋白質來源，最常見的是黃豆（大豆），但也可以使用其他含蛋白質的原料，如脫脂黃豆片、花生粕、小麥麵筋等。
  • 輔助原料包括：鹽酸（HCl），用於酸水解；或食用級酵素，用於酵素水解。

• 製作過程：

  • 酸水解法（Acid Hydrolysis）：
    1. 將蛋白質原料（如黃豆粉）與鹽酸混合。
    2. 在密閉容器中進行高溫（約100-120°C）加熱處理數小時至一天。
    3. 鹽酸會將蛋白質分解成胜肽和胺基酸。
    4. 反應後，需要用鹼（如碳酸鈉）中和過量的鹽酸，並調整pH值。
    5. 經過濾、脫色（使用活性炭）、調味（添加糖、調味劑、焦糖色素等）後製成。

本題考查不同茶類的發酵程度排序，以及紅茶製作過程中的發酵作用與風味物質的轉換。

1. 茶葉發酵程度由高至低排列：(4分)

茶葉的發酵程度主要與茶多酚氧化酶（Polyphenol oxidase, PPO）的氧化作用有關。發酵程度越高，茶多酚被氧化的比例越高。

• 普洱茶（Pu-erh tea）： 屬於後發酵茶，經過微生物發酵（不僅是茶多酚氧化酶的作用），發酵程度最高。
• 紅茶（Black tea）： 屬於全發酵茶，茶多酚氧化酶活性高，茶多酚氧化程度約80-90%。
• 烏龍茶（Oolong tea）： 屬於半發酵茶，發酵程度介於紅茶和綠茶之間，約10-80%不等（依烏龍茶種類而異，如清香型較低，濃香型較高）。
• 綠茶（Green tea）： 屬於不發酵茶，透過殺菁（如炒菁、蒸菁）迅速使茶多酚氧化酶失活，茶多酚氧化程度最低，約0-10%。

由高至低排列：
普洱茶 > 紅茶 > 烏龍茶 > 綠茶

2. 紅茶製作過程的發酵作用及色香味化合物轉換：(6分)

紅茶的製作過程是利用茶葉本身的酵素（主要是茶多酚氧化酶）在適當的條件下（濕度、溫度、時間）進行氧化反應，將茶葉中的茶多酚（Catechins）轉化為茶黃素（Theaflavins, TF）和茶紅素（Thearubigins, TR）等物質。

• 發酵作用（Oxidation/Fermentation）：
  • 紅茶的發酵（或稱氧化）是關鍵步驟。在揉捻後，茶葉細胞結構被破壞，使茶多酚氧化酶與茶多酚得以接觸。

本題考查我國食品安全衛生管理法中關於「新食品原料」的定義與管理，以及健康食品的安全性評估分類與試驗要求。

1. B原料在臺灣屬於何種食品原料？(2分)

根據我國《食品安全衛生管理法》的定義，**「新食品原料」**是指：

• 國內無食用歷史。
• 或雖有食用歷史，但其食用歷史未滿一定年限（例如，依據「新食品原料之查驗及核准技術要點」，需有至少20年的食用歷史證明）。

題目中明確指出，原料B在臺灣「並無任何食用經驗」，但卻在東南亞C國有「數百年食用經驗及歷史」。因此，符合「國內無食用歷史」的定義。
所以，B原料在臺灣屬於新食品原料（Novel Food Ingredient）。

2. 依據健康食品安全評估分類，欲開發的A產品會歸屬第幾類別？同時，必須進行哪些安全性試驗？(8分)

我國《健康食品管理法》及相關法規（如「健康食品安全性評估方法」）將健康食品的安全性評估分為三類，主要依據產品的「新穎性」和「食用歷史」來判斷：

• 第一類： 產品原料在國內外均無食用歷史，或僅有短暫食用歷史，且非屬過去已核准或查驗登記之健康食品。
  • 適用情況： 就像題目中的原料B，在台灣無食用歷史。
  • 安全性試驗要求： 要求最嚴謹，需進行完整的安全性評估，包括：
    1. 一般毒性試驗（General Toxicity Studies）：
       • 急性毒性試驗（Acute Toxicity Test）： 評估單次或短期高劑量攝入的影響。
       • 亞慢性毒性試驗（Subchronic Toxicity Test）： 通常為90天餵食試驗，評估長期（但非終生）重複攝入的影響。
       • 慢性毒性/致癌性試驗（Chronic Toxicity/Carcinogenicity Test）： 這是最嚴格的試驗，評估長期（通常為2年）攝入的影響，包括潛在的致癌性。
    2. 遺傳毒性試驗（Genotoxicity Tests）： 評估物質是否會損傷DNA，包括細菌迴歸突變試驗（Ames test）、哺乳類細胞基因突變試驗、染色體畸變試驗等。