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高考申論題 114年 [食品衛生檢驗] 食品化學及加工學

第 一 題

📖 題組:
一、請由食品科學觀點解釋下列名詞:(每小題 5 分,共 20 分) (一) Superheated steam drying (二) Cold point in cans (三) Skin packaging (四) Three-piece cans
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

Superheated steam drying

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看到「過熱蒸汽乾燥」,應先明確定義其物理條件(溫度高於該壓力下沸點的蒸汽作為乾燥介質)。接著從食品加工與化學觀點切入,點出其「無氧環境」、「高熱傳效率」及「潛熱回收」等加工特性,並結合對食品品質(減少脂質氧化、兼具殺菌效果)的影響進行綜合論述。

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「過熱蒸汽乾燥(Superheated steam drying)」指利用溫度高於該壓力下沸點(如常壓下 >100°C)的過熱蒸汽作為乾燥介質,與濕物料接觸以蒸發其內部水分的乾燥加工技術。 其特徵包含: (1) 無氧環境:因乾燥介質為純蒸汽,幾乎無氧氣存在,可大幅降低食品中脂質氧化與維生素降解,有效保留食品的營養素與色澤。

小題 (二)

Cold point in cans

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看到「Cold point」,首先要聯想到熱殺菌工程中的熱傳遞機制。答題時必須明確點出其定義(受熱最慢的位置),並根據食品特性區分「傳導(幾何中心)」與「對流(幾何中心偏下)」兩種熱傳模式,最後務必連結到 $F_0$ 值計算與食品安全(消滅肉毒桿菌)的實務意義。

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「罐頭冷點(Cold point)」指在熱殺菌(Thermal processing)過程中,罐頭容器內部受熱最慢、溫度升降最遲緩,且最後達到目標殺菌溫度的位置。 其位置特徵取決於罐內食品的熱傳遞機制(Heat transfer mechanism): (1) 傳導加熱(Conduction):如高黏度或固體食品(肉醬、鮪魚塊),熱能由罐壁向內逐步傳遞,冷點位於罐頭的「幾何中心(Geometric center)」。

小題 (三)

Skin packaging

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看到「Skin packaging(貼體包裝)」,應立即聯想其加工機制:加熱軟化薄膜搭配抽真空,使其如皮膚般緊貼食品。作答時必須點出三大關鍵:包裝原理(底板+薄膜+真空)、品質優勢(防止汁液流失、高阻氧)以及適用產品(高單價生鮮肉品、海鮮)。

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「貼體包裝 (Skin packaging)」指將食品置於底座(紙板或塑膠托盤)上,覆蓋透明高阻氣性塑膠薄膜並加熱軟化,藉由抽真空使薄膜如同皮膚般無縫隙地緊密貼附於食品表面與底座的包裝技術。特徵包含:(1) 消除包裝內部死角與頂部空間 (Headspace),具高度阻氧性,能有效抑制好氧微生物生長並延緩氧化;(2) 緊密貼合可鎖住水分,防止生鮮食品的汁液流失 (Drip loss);(3) 具備極佳的3D立體視覺展示效果,且冷凍時不易產生表面冰晶。實務應用廣泛用於高單價生鮮肉品(如牛排)、水產品(如鮭魚排)及加工肉類之冷藏或冷凍包裝。

小題 (四)

Three-piece cans

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看到「Three-piece cans(三片罐)」應直覺拆解其物理構造,指出哪『三片』(罐身、罐蓋、罐底)。接著從加工工程角度切入,說明其製造方式(如側縫焊接與二重捲邊技術),並點出其材質與在熱殺菌食品包裝上的優缺點(如接縫處的腐蝕風險與塗料保護)。

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「三片罐(Three-piece cans)」指由罐身(body)罐底(bottom end)罐蓋(top end)三個金屬部件組合而成的金屬包裝容器。 其特徵包含:(1) 製造時先將金屬薄板(如馬口鐵或無錫鋼板)捲成圓筒狀,側邊接縫處以焊接(welding)、銲錫或黏合方式封合形成罐身;(2) 罐底與罐身藉由「二重捲邊(double seam)」技術進行機械封結;(3) 食品填充與排氣後,再將罐蓋以二重捲邊封合。 實務應用廣泛用於各類需高溫高壓殺菌之常溫保存食品(如農產罐頭、肉醬、果汁)。其優點為尺寸設計靈活、剛性強且材料利用率高;惟側接縫處若焊接或塗佈不良,易成為金屬腐蝕(錫、鐵溶出)或微生物二次污染之破口,故常需配合罐內塗料(如環氧樹脂)以確保食品品質與安全性。

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