109 年 國立臺灣大學食品安全與健康研究所《食品安全概論》

本題主要在探討鯖魚毒（scombroid poisoning），又稱為組織胺中毒，是常見的食源性疾病之一。

什麼是鯖魚毒？
鯖魚毒是一種由食用富含組織胺（histamine）的魚類所引起的食物中毒。其症狀與過敏反應相似，但並非由過敏原引起。

主要原因為何？
鯖魚毒的主要原因是魚肉中組胺酸（histidine）被某些細菌（如 Morganella morganii, Klebsiella spp., Enterobacter spp., Serratia spp. 等）代謝產生大量的組織胺。

本題主要探討病毒在食源性疾病中的角色，以及降低病毒性食源性疾病爆發的常見措施。

病毒作為食源性疾病病原體的重要性
病毒是食源性疾病最常見的病原體之一，尤其是在爆發事件中。與細菌不同，病毒無法在食物中自行繁殖，它們通常是透過受污染的食物或飲水傳播，而食物的污染源多半來自於受感染的人類（例如處理食物者）或動物。常見的引起食源性疾病的病毒包括諾羅病毒（Norovirus）、甲型肝炎病毒（Hepatitis A virus）等。

降低病毒性食源性疾病爆發的常見措施
由於病毒無法在食物中自行繁殖，且對環境具有較強的抵抗力，因此預防的重點在於阻斷傳播途徑，並確保食物安全：

1. 個人衛生： 這是預防病毒性食源性疾病最關鍵的措施。
   • 勤洗手： 處理食物前、如廁後、接觸受污染物品後，務必使用肥皂和清水徹底洗淨雙手至少 20 秒。

本題探討在台灣設定農藥殘留最高容許量（Maximum Residue Limit, MRL）時需要考慮的因素，以及消費者如何減少農藥殘留暴露。

設定農藥殘留最高容許量（MRL）需要考慮的資訊：
設定 MRL 是一個複雜的科學評估過程，旨在確保食品安全，同時也考量農藥的實際使用情況。主要考慮的資訊包括：

1. 毒理學評估（Toxicological Assessment）：
   • 農藥的毒性： 評估農藥對人體的急慢性毒性、致癌性、致突變性、生殖毒性等。
   • 每日容許攝取量（Acceptable Daily Intake, ADI）： 根據動物實驗數據，設定人體每日攝取某農藥而不產生不良健康影響的最大劑量。
   • 無觀察到不良影響劑量（No Observed Adverse Effect Level, NOAEL）： 在毒理學研究中，所能觀察到的最低劑量，在此劑量或以下，不會觀察到不良影響。
   • 不確定因子（Uncertainty Factors, UF）： 考量種間差異（動物到人）、個體間差異（人與人之間）等，通常會將 NOAEL 除以一個因子（如 100 或 1000）來得到 ADI。
2. 殘留試驗數據（Residue Trial Data）：
   • 農藥在作物上的殘留量： 在不同作物、不同施藥方法、不同施藥時機下，農藥殘留於食品中的量。
   • 採收前等待期（Pre-harvest Interval, PHI）： 指最後一次施藥後到採收之間所需的最短時間，以確保殘留量降至安全範圍。
3. 食品消費量與膳食評估（Food Consumption and Dietary Exposure Assessment）：
   • 目標食品的消費量： 台灣地區民眾對該特定食品的平均消費量及高消費者的消費量。
   • 膳食模型： 評估不同年齡層、不同族群的總體農藥攝取量。

本題主要探討多環芳香烴（PAHs）在食品加工中的來源，以及如何減少其在食品中的含量。

多環芳香烴（PAHs）的來源
多環芳香烴（PAHs）是一類由不完全燃燒有機物質（如木材、煤炭、石油、脂肪等）所產生的揮發性化合物。它們不是有意添加的，而是食品在加工過程中，由於高溫處理或接觸污染源而產生的副產物。主要的來源包括：

1. 高溫烹調：
   • 燒烤（Grilling）、煙燻（Smoking）、油炸（Frying）、烘烤（Baking） 等高溫烹調方式，特別是當脂肪滴落到熱源上，產生煙霧後再附著於食物表面時，是 PAHs 形成的重要途徑。
   • 直接接觸火焰或高溫表面： 食物直接接觸炭火、烤架或高溫金屬表面，容易產生 PAHs。
2. 煙燻食品： 使用木材或木屑進行煙燻處理的食品（如煙燻肉、煙燻魚），煙霧中的 PAHs 會滲透到食品中。
3. 食品加工設備： 某些加工設備若長期使用或維護不當，其燃燒或潤滑系統可能產生 PAHs，並污染食品。
4. 環境污染： 食品原料在種植、養殖或生產過程中，若處於受 PAHs 污染的環境（如靠近工業區、交通繁忙區），可能吸收 PAHs。

本題要求對五個食品安全相關的重要術語進行定義與詳細描述。

(A) Hazard (危害)

• 定義： 危害（Hazard）是指一種生物性、化學性或物理性因子，或其潛在的產生條件，有可能對食品安全造成不利影響。它是一種潛在的、固有的不良性質或狀態。
• 詳細描述：
  • 生物性危害： 包括細菌（如沙門氏菌、李斯特菌）、病毒（如諾羅病毒）、寄生蟲（如弓蟲）等病原體，以及黴菌產生的毒素（如黃麴毒素）。
  • 化學性危害： 包括農藥殘留、獸藥殘留、重金屬（如鉛、汞）、食品添加劑濫用、天然毒素（如河豚毒素）、過敏原（如花生、牛奶）等。
  • 物理性危害： 包括玻璃碎片、金屬屑、塑膠片、骨頭、硬質顆粒等，這些異物可能造成消費者口腔、牙齒或消化道的損傷。
  • 危害是食品中潛在的不安全因素，其存在並不一定意味著食品不安全，但需要被識別、評估和控制。

(B) Risk (風險)

• 定義： 風險（Risk）是指在特定條件下，某個危害因子造成不良健康影響的可能性及其嚴重程度的組合。它量化了危害發生的機率和後果。
• 詳細描述：
  • 風險是危害（Hazard）和暴露（Exposure）的函數。即使存在危害，如果消費者沒有接觸到（暴露）該危害，風險就為零。反之，即使危害的潛在程度不高，但如果暴露量很大，風險也可能很高。
  • 風險評估（Risk Assessment）是識別危害、評估暴露量，進而量化或定性描述風險的過程。
  • 風險管理（Risk Management）則是在風險評估的基礎上，決定採取哪些措施來降低或控制風險，例如設定標準、實施 HACCP 等。
  • 風險的衡量可以定性（如高、中、低）或定量（如每百萬人中可能發生的不良事件數）。

(C) GRAS (Generally Recognized As Safe)

• 定義： GRAS 是「Generally Recognized As Safe」的縮寫，意為「普遍認為安全」。它是一個由美國食品藥物管理局（US FDA）採用的術語，用於描述某些已知的食品成分，其安全性基於廣泛的科學共識和長期使用經驗，無需 FDA 的進一步審查或批准即可用於食品。
• 詳細描述：
  • GRAS 的判定標準是基於「充分的科學證據」和「普遍的共識」。這意味著，對於一個物質是否為 GRAS，需要有足夠的科學數據證明其在預期使用條件下是安全的，並且在食品行業和科學界普遍認可其安全性。
  • GRAS 的物質可以包括食品添加劑、食品加工助劑、香料等。例如，食鹽、糖、醋、味精（MSG）、維生素和礦物質等，在一般食用量下都被認為是 GRAS。
  • FDA 也會審查 GRAS 的聲明，並可以撤銷 GRAS 的地位，如果出現新的科學證據表明該物質不再安全。

本題探討為何僅僅依靠冷藏不足以確保食品安全。

冷藏不足以確保食品安全的原因：
冷藏（一般指 0°C 至 5°C）是一種減緩食品中微生物生長和化學反應速率的有效方法，但它並非萬能，無法單獨保證食品安全，主要原因如下：

1. 微生物生長： 許多微生物（包括一些致病菌和腐敗菌）在冷藏溫度下仍能緩慢生長和繁殖。例如，李斯特菌（Listeria monocytogenes）是一種嗜冷菌，可以在冷藏溫度下生長，對免疫力低下者（如孕婦、老人、免疫缺陷者）構成嚴重威脅。其他如某些黴菌和酵母菌也能在冷藏條件下生長，導致食品腐敗。
2. 無法殺滅微生物： 冷藏只能抑制微生物的生長，而無法殺滅它們。一旦食品離開冷藏環境，恢復到較高溫度，先前被抑制的微生物就會重新開始活躍生長，甚至可能在短時間內達到危險水平。
3. 孢子形成菌： 許多細菌（如肉毒桿菌 Clostridium botulinum）會形成極具抵抗力的孢子。

本題探討影響食品中抗菌活性的內在（intrinsic）與外在（extrinsic）因素。抗菌活性是指食物本身或添加物抑制微生物生長的能力。

內在因素 (Intrinsic Factors)
這些是食物本身的固有特性，直接影響微生物的生存和生長，進而影響其抗菌活性。

1. pH 值：
   • 酸性環境（低 pH 值）對大多數微生物（特別是細菌）的生長具有抑制作用。許多有機酸（如醋酸、乳酸、檸檬酸）能穿透細胞膜，干擾質子梯度，影響細胞代謝。
   • 例如，醃漬食品、發酵食品（如優格、酸菜）的低 pH 值是其抗菌的重要機制。
2. 水分活度 (a_w)：
   • 如前所述，低水分活度（即自由水含量低）限制了微生物的生長，因為水是微生物生存和代謝所必需的。
   • 高鹽或高糖食品的 a_w 通常較低，因此具有較長的保質期。
3. 氧化還原電位 (Redox Potential, Eh)：
   • 食品的氧化還原電位反映了其易氧化或還原的程度。
   • 厭氧菌（如肉毒桿菌）在低 Eh 值（還原性）環境中生長良好，而好氧菌則需要高 Eh 值（氧化性）。
   • 真空包裝或充氮包裝等方式可以降低食品的 Eh 值，抑制好氧菌生長。
4. 營養成分：
   • 食品中必需的營養素（如碳、氮源、維生素、礦物質）是微生物生長的基礎。
   • 某些成分，如碳水化合物，可被微生物發酵產生有機酸，降低 pH 值，產生抗菌作用。
   • 某些天然存在的抗菌物質，如乳鐵蛋白（在乳品中）、溶菌酶（在蛋清中）、植物化學物質（如大蒜中的蒜素、洋蔥中的硫化物）等，也屬於內在因素。
5. 結構與基質：

本題要求說明食品微生物檢測中「三度抽樣計畫」（three-class plans）的詳細內容，並定義其中使用的四個參數 (n, c, m, M)。

什麼是「三度抽樣計畫」（Three-class plans）？
「三度抽樣計畫」是一種用於評估食品中微生物污染程度的統計抽樣方法，特別適用於那些微生物含量可能變異較大，且對公共衛生有不同程度影響的情況。此計畫的目標是將食品批次（lot）根據其微生物含量分為三個類別：

1. 可接受類 (Acceptable Class)： 微生物含量低，對公共衛生風險極小，可安全食用。
2. 尚可接受類 (Marginally Acceptable Class)： 微生物含量中等，可能存在一定的風險，但透過適當處理或特定食用方式（如徹底加熱）後，風險可被接受。
3. 不可接受類 (Unacceptable Class)： 微生物含量高，對公共衛生構成顯著風險，不應食用。

與傳統的兩度抽樣計畫（Accept/Reject）不同，三度抽樣計畫提供了更精細的風險管理，允許在某些情況下放行含有中等量微生物的食品批次，同時嚴格篩選出高風險批次。

四個參數 (n, c, m, M) 的定義：

在三度抽樣計畫中，通常會用到以下四個參數來定義抽樣計畫：

• n (Sample Size)： 這是從一個食品批次中抽取用於檢測的樣品數量。例如，如果 n=5，則表示從該批次中隨機抽取 5 個獨立的樣品進行微生物檢測。
• c (Acceptable Number of Defective Samples)： 這是允許檢測出的不合格樣品的最大數量。
  • 在傳統的兩度抽樣計畫中，c 通常為 0 或 1，代表一旦檢測到超過 c 個不合格樣品，整個批次就會被拒絕。
  • 在三度抽樣計畫中，c 的意義更為複雜，它與 m 和 M 結合，用於區分食品批次屬於哪一個類別。
• m (Threshold for Acceptable Class)： 這是劃分「可接受類」和「尚可接受類」的微生物含量閾值。

本題要求考生思考，除了食品科學和風險評估這兩個核心領域外，還有哪些其他方面對食品安全至關重要。這是一個開放性問題，旨在考察考生對食品安全系統的全面理解。

其他重要的食品安全相關方面：

1. 法規與政策 (Legislation and Policy)：
   • 政府制定和執行食品安全相關的法律法規（如食品衛生法、動物用藥殘留標準、食品添加劑使用規範等），是確保食品生產、加工、銷售各環節符合安全標準的基礎。
   • 完善的政策能夠引導產業發展，建立監管體系，處理食品安全事件。
2. 監管與執法 (Regulation and Enforcement)：
   • 食品安全監管機構（如食藥署、動植物防疫檢疫署、環保署等）的有效運作至關重要。包括例行檢查、抽樣檢測、風險預警、違規處罰等。
   • 嚴格的執法能確保法規得到遵守，懲處違規者，維護市場秩序。
3. 溯源系統 (Traceability Systems)：
   • 建立從農場到餐桌的完整追溯系統，能夠在發生食品安全問題時，快速追溯產品來源、生產批次、流通環節，以便及時下架、回收和調查。
   • 這有助於快速控制危機，減少影響範圍。
4. 教育與宣導 (Education and Communication)：
   • 消費者教育： 提升消費者對食品安全知識的認知，教導如何選擇、處理和烹調食品，培養良好的飲食習慣。
   • 產業教育： 對食品業者進行相關法規、技術和衛生要求的培訓。
   • 公眾溝通： 在食品安全事件發生時，及時、準確、透明地向公眾傳遞資訊，避免恐慌，重建信任。