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地特三等申論題 113年 [食品衛生檢驗] 食品化學及加工學

第 一 題

📖 題組:
請回答下列問題:請說明如何利用擠壓機製作下列食品:(每小題 5 分,共 20 分) (一)膨發休閒點心食品 (二)共擠出點心食品 (三)間接膨發點心食品(先擠壓,之後加熱膨發之點心食品) (四)糖果
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

膨發休閒點心食品

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看到這題應先聯想到擠壓加工的「高溫短時間 (HTST)」特性以及「直接膨發 (Direct Expansion)」機制。解題關鍵在於說明原料(澱粉)在擠壓機內經歷高溫、高壓及高機械剪力下的微觀理化變化(如澱粉糊化),以及通過模具瞬間失壓導致水分汽化膨脹的巨觀物理現象。

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【破題】 膨發休閒點心食品(如玉米餅、起司球等)通常採用「直接膨發擠壓加工(Direct Expanded Extrusion)」技術製作。 【論述】

小題 (二)

共擠出點心食品

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看到「共擠出點心食品」,應立即想到「雙系統同心模具」的加工特性,即外殼穀物膨發與內層夾心同步成型。答題時務必區分外層的「高溫高剪力膨發(澱粉糊化機制)」與內餡的「低溫輸送(保護風味)」,並點出「水分活度 (aw) 平衡」在防止水分遷移及延長貨架壽命上的絕對關鍵性。

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【破題】 共擠出點心食品(Co-extruded snacks)係指利用兩套獨立的進料與擠壓系統,將不同物理化學性質的物料匯集於同心模具(Concentric die)中同時擠出,通常形成「外殼膨發、內層夾心」之複合結構(如夾心捲或夾心酥)。 【論述】

小題 (三)

間接膨發點心食品(先擠壓,之後加熱膨發之點心食品)

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看到本題應立即聯想到「第三代休閒食品(Pellet / 半成品)」。解題關鍵在於將加工歷程拆解為三個階段:(1)擠壓機內的作用(高水分低溫,使澱粉糊化但不產生閃蒸)、(2)乾燥階段(澱粉老化與玻璃態形成,鎖住水分)、(3)二次加熱(高溫使水分瞬間汽化突破基質)。必須將機械參數(溫度、水分)與化學機制(糊化、老化、玻璃轉變)緊密結合。

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【破題】 間接膨發點心(又稱第三代休閒食品或 Pellet),係利用擠壓機進行澱粉糊化與成型,但不於模頭處直接膨發,經冷卻乾燥製成穩定半成品後,終端再以油炸、微波或熱風等方式進行二次膨發的食品。 【論述】

小題 (四)

糖果

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看到此題,應先思考糖果加工的核心在於「糖的相態轉換(如無定形玻璃態)」與「水分控制」。答題時需點出擠壓機在此扮演連續式熬糖、混合與塑形的角色,並特別強調加工溫度、真空排氣脫水與冷卻成型的物理化學機制。

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【破題】 利用擠壓機製作糖果(如硬糖或軟糖),主要是利用擠壓機具備的高溫、高剪力與連續式操作特性,取代傳統的批次熬糖鍋,達成糖漿的快速熔融、濃縮、混合與成型。 【論述】

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