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高考申論題 114年 [農業機械] 農產加工學

第 一 題

📖 題組:
下列每小題有 2 個專業名詞,請各自說明,並比較 2 名詞之相關性:(每小題 5 分,共 25 分) (一)Cereal flour & Dry milling (二)Puffed rice & Extruder (三)Shaking screen & Particle size (四)Flotation washing & Ultrasonic washing (五)Mixer & Emulsifier
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

Cereal flour & Dry milling

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看到此題,應先分別定義「穀粉」的物質特性與「乾式研磨」的工程原理(單元操作)。接著將兩者連結,點出乾式研磨正是生產穀粉的核心製程,並強調研磨過程中的機械力(如剪切、撞擊)如何影響穀粉的物理與化學品質(如粒徑分佈、受損澱粉比例、加工適性)。

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【破題】本題探討穀物加工工程中,單元操作(乾式研磨)與最終產品(穀粉)之因果與品質連動關係。 【論述】 一、名詞解釋

小題 (二)

Puffed rice & Extruder

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本題核心在於理解『產品特性』與『加工設備』的因果關係。首先應分別定義膨發米(水分閃蒸、澱粉糊化)與擠壓機(高溫、高壓、高剪切力之螺桿機械);接著將兩者連結,論述擠壓機如何透過機械能與熱能的轉換,在物料擠出模具的瞬間造成壓力驟降,完成連續式膨發休閒食品的製造。

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【破題】 本題旨在探討穀物膨發產品之物理化學特性,以及現代連續式擠壓加工設備之作動原理,並釐清設備如何賦予產品特定的微觀結構與理化性質。 【論述】

小題 (三)

Shaking screen & Particle size

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考生應先分別給出震動篩(加工機械)的結構原理,以及粒徑(粉體物理特性)的定義。接著,點出兩者的「工具與目標」關係:震動篩是農產加工中用來分離、控制並標準化粒徑大小的核心設備,並輔以穀物製粉等實例說明。

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【破題】 本題探討農產品粉體加工與分級工程中,「篩分設備機械」與「粉體物理特性」之間的直接操作與對應關係。 【論述】

小題 (四)

Flotation washing & Ultrasonic washing

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看到清洗技術的比較,先鎖定兩者的核心物理原理:Flotation(浮游)靠的是『比重(密度)差異』,Ultrasonic(超音波)靠的是『空穴效應(Cavitation)』。接著比較兩者的應用層次(巨觀的粗洗 vs. 微觀的精洗),並點出在農產加工實務上兩者常具備互補性。

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【破題】 Flotation washing(浮游洗淨)與 Ultrasonic washing(超音波洗淨)皆為農產品採後處理與加工前的重要「清洗」單元操作,目的皆為去除雜質與污染物,確保後續加工的食品安全,但兩者的物理機制與清除對象截然不同。 【論述】

小題 (五)

Mixer & Emulsifier

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看到此題,應先辨識兩者在食品加工中的功能層級:Mixer 代表『物理性的機械力』,而 Emulsifier 可指『化學性的界面活性劑』或『高剪切力的乳化設備』。答題時需先分別給出精確定義,接著以『製造油水混合物(如美乃滋)』為實務案例,論述機械力(宏觀分散)與界面活性(微觀穩定)如何協同作用以達到食品乳化的最終目的。

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【破題】Mixer(混合機)與 Emulsifier(乳化劑/乳化機)是食品加工中處理多相物料分散與穩定的兩大核心元素,分別代表物理機械力與化學/微觀介面控制。 【論述】 一、名詞說明

📝 農產加工單元操作
💡 理解加工設備運作原理,並分析其對農產品物理性質之影響與關聯。
  • 穀粉加工:乾法磨粉(Dry milling)利用機械力破碎穀粒,成品之澱粉損傷率與粒徑決定其加工適性。
  • 膨發原理:擠壓機(Extruder)提供高溫、高壓與高剪切力,使米粒瞬間減壓達成膨發效果。
  • 分級管理:振動篩(Shaking screen)利用不同孔徑層疊,物理性地對物料粒徑進行量測與分離。
  • 清洗與乳化:超音波利用空穴效應精密清洗;乳化機則較混合機具備更高剪切力以穩定不互溶液體。
🧠 記憶技巧:磨粉看乾濕、膨發靠擠壓、篩分定粒徑、乳化靠高速。
⚠️ 常見陷阱:在申論答題時,容易僅完成名詞定義,而遺漏兩名詞間「設備與成品」或「一般與特化」的關聯性論述。
澱粉糊化與老化 空穴效應 (Cavitation) 混合均勻度 (Mixing index)

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