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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:
四、請分別說明(一)日光乾燥法(solar drying)及(二)冷凍乾燥法(freeze drying)的原理及各自的優點及缺點。(20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

日光乾燥法(solar drying)

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考生看到此題應先從「能量來源」與「水分轉移機制」切入定義乾燥原理,強調水分擴散與蒸發過程。接著,務必將露天、長時間、太陽輻射等加工條件,直接連結至巨觀的「衛生安全」與微觀的「食品化學變化(如光氧化、褐變反應、營養素降解)」,以此推導出優缺點,展現原理與實務的結合。

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【破題】 日光乾燥法(Solar drying)為最古老且傳統的食品脫水技術,主要利用自然界的太陽輻射能將食品中的水分蒸發,藉此降低水活性(Aw),以抑制微生物生長與酵素活性,達到延長貨架壽命之目的。 【論述】

小題 (二)

冷凍乾燥法(freeze drying)

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看到「冷凍乾燥法」,應立刻從物理化學的三相圖(phase diagram)切入,點出「在三相點以下進行昇華作用」的核心機制。接著從加工工程角度,將優點連結至「低溫抑制化學反應」與「冰晶昇華形成多孔結構」,缺點則扣緊「高真空高耗能」與「熱質傳遞速率慢」。

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【破題】 冷凍乾燥法(freeze drying 或 lyophilization)是一種利用物質「昇華(sublimation)」特性的高階乾燥技術,其核心機制在於將食品置於水的三相點(triple point,4.58 mmHg, 0.01℃)以下之低溫低壓環境,使水分移除。 【論述】

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