降低水活性可提高食品安定性機制

 

(1).大多數化學反應都必須在水溶液中才能進行：

如果降低食品的水活性，則食品中水的存在狀態發生了變化，結合水的比例增加，

自由水的比例減少，結合水不能作為反應物的溶劑，所以降低水活性，能使食品中

許多可能發生的化學反應、酵素性反應受到抑制。

(2).很多化學反應是屬於離子反應：

該反應發生的條件是反應物首先必須進行離子化或水合作用，而發生離子化或

水合作用的條件必須有足夠的自由水才能進行。

(3).很多化學反應和生物化學反應都必須有水分子參加才能進行(如水解反應)：

若降低水活性就減少了參加反應之自由水的數量，反應物(水)的濃度下降，

化學反應的速率也就變慢。

(4).許多以酶為催化劑的酵素性反應中，水除了具有作為反應物的功能外，還能作為

受質在酶擴散作用中的輸送介質，並且透過水合促使酶和受質活化。

當Aw值低於0.8時，大多數酶的活性就受到抑制；

若Aw值降到0.25~0.30的範圍，則食品中的澱粉酶、多酚氧化酶和過氧化酶就會

受到強烈的抑制甚至喪失其活性。但脂肪酶在水活性0.5~0.1之間仍能保持其活性。

       食品化學反應的最大反應速率一般發生在具有中等水分含量的食品中

(Aw 0.7~0.9)。而最小反應速率一般出現在等溫曲線的區域1與2之間的邊界

(Aw 0.2~0.3)附近，當進一步降低Aw時，除了氧化反應外，其他反應的反應

速率全都保持在最小值，這時的水分含量是單層水分含量，因此用食品的

單分子層水的值可以準確地預測產品最大安定性時的含水量。

塑化劑應如何加強管理

以塑化劑為例，試述日後我國食品衛生應如何加強管理？(25分)

為了確保民眾飲食之安全，政府將有已下作為：

(一) 源頭管理：衛生署與環保署針對列管塑化劑毒化物強化運作管理，建立兩署間業務通報機制，強化勾稽及異常警示功能機制，防杜不法。

(二) 強制登錄：強制落實食品添加物產業登錄制度，並將食品中塑化劑之含量列為市場監測之例行稽查抽驗項目。

(三) 風險偵測：進行國產及進口食品塑化劑含量之調查與追蹤系統，建立國人攝取暴露量之風險評估，瞭解食品中塑化劑背景值外，偵測異常，防止其他可能污染源。

(四) 容器管理：蒐集資料，修正塑膠類食品包裝及食品容器之規格、衛生標準及使用規範，期以降低食品中塑化劑之含量。

(五) 製程改善：研擬工業準則，透過製造過程或器具之改善，降低食品中塑化劑之含量。

(六) 稽查取締：實施全面性食品稽查計畫，監測任何可能污染源，並加強衛生、檢調及各相關單位之合作

食品管理之改革方案

壹、加強食品添加物管理:

從分類、管理、標示、查核、檢驗五大面向進行改革，改革策略如下:

一、分類:

依據食品添加物特性，予以分類管理:

(一)單方食品添加物管理:參考國際規範及國民飲食習慣，檢討現有分類制度，給予明確定義及規範。

(二)複方食品添加物管理:強制登錄，提供成分、檢驗方法，作為主管機關查核依據。

二、管理

(一)訂定食品添加物業者管理辦法。

(二)強化食品添加物追溯及追蹤系統。

(三)輔導成立食品添加物商業同業公會，推動業者自律及再教育制度。

三、標示

(一)檢討現行包裝食品之食品添加物標示方式及規定。

(二)複方食品添加物必須標示用途、各項成分及警語。

四、有關查核與檢驗之改革策略併入食品製造業管理之改革方案。

貳、加強食品製造業及食品添加物業者管理

一、提升自主管理，強化業者專業知能

(一)落實食品製造業者設置衛生管理人員

(二)加強衛生管理人員之管理及教育訓練

(三)輔導食品業者遵守相關衛生法規

(四)強化食品製造業者正確使用原物料

(五)強化食品業者入業之基本門檻

二、強化登錄制度，加強列管追蹤

(一)強化食品製造業者登錄資料制度，健全食品業者資料庫建置。

(二)建立不合格食品製造業者資料庫，並加強追蹤管理。

三、強化稽查能力，專才人員錄用及培訓

(一)增加中央及地方機關之人力及經費

(二)強化中央及地方食品安全稽查之能力

(三)增進中央及地方稽查人力之分工合作

(四)加強衛生與檢警單位及產官學界之合作

四、健全市場監測，加強列管追蹤

(一)建立系統性市售食品監測機制

(二)加強國際交流，建立預防預警措施，開發非預期及非法添加物之檢驗方法及調查

(三)增加中央與地方檢測之人力、設備與經費

(四)針對高風險食品加強列管追蹤，如網購食品之檢驗工作

五、落實食品加工製造追溯及追蹤

(一)完善食品追溯追蹤法源依據

(二)強制並輔導高風險食品製造業者建立追溯追蹤網絡

(三)建立有效之追溯追蹤管理制度

六、適時研修法令規章，強化製造管理

(一)檢討我國食品製造業現有管理制度與國際接軌

(二)規劃增列高風險食品製造業者實施HACCP

蛋白食品功能性

1.    請說明蛋白之起泡機構。

蛋白泡沫的形成機構為蛋白質分子的展開，使其多鏈之長軸與表面形成平行狀態，此種蛋白質之改變，導致其失去溶解性或凝固，而集合於液氣界面，被吸附成薄膜，包住氣泡，遂形成泡沫。

2.    蛋在蛋糕之製作上具有那些功能特性？

    1粘結作用(構成蛋糕體) 

    2膨大作用 

    3提供顏色 

    4柔軟作用 

    5提供營養價值

牛乳品質檢定

請列舉牛乳品質檢定上主要的一些測定項目，並說明之檢定目標何在？

    1酸度測定→鮮度判定

    2酒精試驗→鮮度判定

    3比重測定→是否添加水或其他物質

    4乳清比重→試驗是否摻水

    5冰點測定→是否摻水

    6乳脂肪測定→分級依據

    7沉澱物測定→是否衛生之原料

    8細菌數之檢驗→原料乳是否衛生或受污染

肉品嫩化

1.    影響肉品嫩度之因素有那些？

    1收縮性蛋白質的收縮程度與含量。

    2結締組織中，膠原纖維及彈性硬蛋的含量。

    3屠宰前之狀態。

    4家畜種類及品種。

    5年齡大小。

2.    肉品嫩化的方法有那些？

    1按摩拍打抽出鹽溶性蛋白。

    2添加蛋白分解酵素。

    3屠體之冷卻與成熟。

3.    最常使用於肉品嫩化的蛋白質分解酵素是什麼？

  木瓜酵素

  鳳梨酵素

  無花果酵素

磷酸鹽功用

請列舉磷酸鹽添加在肉品加工上的功用。

    1當作緩衝劑，調整pH值，提高保水性。

    2與食鹽對製品的保水性，具有相乘之效果。

    3減少冷凍食品之液滴發生。

    4酸性磷酸鹽有保色作用。

    5具有抗氧化作用，並使香腸乳化更好。

磷酸鹽可高肉品保水性

為何肉品中添加磷酸鹽可以提高肉品之保水性？

肉品加工，如添加聚合磷酸鹽，則磷酸鹽與鈣、鎂等離子結合，則蛋白質的帶負電部分與水分子結合，使肌纖維膨脹，保留更多之水分，提昇其保水性。此外，磷酸鹽可以當作緩衝劑調節肌肉之pH值，提高保水性。

丙烯醯胺(Acrylamide)

丙烯醯胺是高碳水化合物食品在經過高溫油炸或烘焙過程後的產物，且與食物褐變的梅納反應密切相關。
目前對於丙烯醯胺形成的主要推論是食品本身所存在的含氮化合物因化學反應重組而直接生成丙烯醯胺，換言之，也就是丙烯醯胺的產生是依循梅納反應的運作模式，透過食品中特定胺基酸與還原糖在熱反應的條件下而生成丙烯醯胺。
由於天門冬醯胺酸(asparagine)的分子結構與丙烯醯胺非常接近，所以被認為是丙烯醯胺最主要也是最可能的反應前驅物質。

蛋白質變性(denaturation or unfolding of protein)

蛋白質的變性作用(denaturation or unfolding)

(一)主要內容：

蛋白質的二級和三級結構，只要經物理或化學處理，就可使其外型改變，變性的最終階段，可能是蛋白質完全伸直成一長條多肽鍵。但變性並不包括其一級結構胜肽鍵(peptide bond)的斷裂。蛋白質一旦變性就會失去其功能特性，因此大部分的蛋白質變性是不受歡迎的。

(二)主要起因：造成蛋白質變性的方法或藥劑；影響蛋白質變性的因素

1.物理方法：

(1)溫度：溫度若在適合變性的範圍內增高10℃，則變性速率將會增為600倍。而低溫也可造成某些蛋白質的變性

(2)機械處理：製作麵糰時，柔、滾等機械性處理也可藉由著切力使蛋白質變性，其原理是破壞了α-蛋白質的螺旋

(3)壓力：超過50kPa之高壓便會使蛋白質變性。主要為非共價鍵受影響

(4)照射處理：

j電磁波照射對蛋白質的影響，取決於波長及能量的大小

k紫外線與γ-射線皆可改變蛋白質的外型，使蛋白質變性

(5)界面：蛋白質分子在界面處與水和空氣，或水和一非水的液體或固相吸附，通常會造成不可逆的變性

2.化學方法：

(1)pH值：pH值過高或過低均會使蛋白質變性，因為此時蛋白質分子內解離區域的靜電相排斥相當強，很容易就使得蛋白質伸展(變性)

(2)金屬：金屬很容易與蛋白質反應，大部分與硫醇基形成穩定的複合物。藉由除去金屬(透析或螯合劑)，會降低蛋白質的穩定性

(3)有機溶劑：較極性的有機溶劑(如乙醇或丙酮)，使得維持蛋白質穩定的靜電排斥力變小，而變性。非極性有機溶劑(如正己烷)能夠穿入蛋白質的疏水性區域，破壞疏水性交互作用，而變性

(4)有機化合物的水溶液：尿素等有機化合物的高濃度水溶液可破壞蛋白質的氫鍵，也能提高疏水性胺基酸的水溶性，而破壞蛋白質的疏水性交互作用

(三)蛋白質變性對品質之影響：

1.降低溶解度

2.保水能力改變

3.失去生物活性(酵素活性及免疫性)

4由於胜肽鍵(peptide chain)完全解開，容易被蛋白酵素所作用

5.黏度增加

6.無法結晶

(四)蛋白質變性在食品工業上的應用：

1.提高消化率：蛋白質胜肽鏈解開，易被消化酵素作用

2.幫助膠體形成：因加熱使蛋白質分子展開

3.改善起泡性與乳化性：因蛋白質部分變性後，疏水性基團顯露

安全性評估專有名詞彙整

安全性評估

1.NOEL 無作用量 (no observed effect level)	以存在飲食中的某種物質餵食試驗動物，經一段時間後，不致引起該全試驗動物產生任何有害作用的物質濃度或含量
2.MNEL 最大無作用量 (maximum no effect level)	與NOEL大致相同，但MNEL指的是不引起任何有害作用的該物質最大濃度或含量
3.ADI (mg/kg/day)  每日容許攝取量 (acceptable dally intake)	存在飲食中的某種物質，供人體長期攝食，不致引起任何急性或慢性有害作用的濃度或使用量，稱為人體對該物質的每日容許攝取量。NOEL+安全係數＝ADI
4.LD50  半數致死劑量(lethal dose 50)	以某物質餵食一群試驗動物，則造成該群試驗動物死亡率達50%的劑量，稱為該物質對該群試驗動物的LD50
5.LC50半數致死濃度  (lethal concentration 50)	同LD50，只是LD50以劑量表示，LC50以濃度表示

天然毒素性食品中毒

典型天然毒素性食品中毒：

毒素種類	食物	毒素	症狀
植物性 天然毒素	發芽馬鈴薯	茄靈毒素(Solanine)	阻礙神經信息傳導引起消化系統及神經系統障礙
	甘藷	Ipomeamarone	肝退化、肺水腫
	麥類受麥角黴菌污染	麥角生物鹼 (Ergot Alkaloid)	麥角中毒(ergotism) 幻覺、精神錯亂
	十字花科蔬菜	硫醣苷(Glucosinolates) 分解後的毒素如甲狀腺腫素	甲狀腺腫大
	苦杏仁、樹薯、利馬豆、青梅等	氰醣苷(Cyanogenic glycosides)分解後產生的氰酸(HCN)	氰酸中毒(運動失調、呼吸困難)
	黃樟、樟腦、黑胡椒、九層塔	黃樟素(Safrole)	肝癌、前胃癌、淋巴瘤、肺癌及其他腺體癌
動物性 天然毒素	二枚貝、西施舌貝(渦鞭毛藻)	麻痺性貝毒(Paralytic Shellfish Poison, PSP)或蛤蚌毒素(Saxitoxin)	神經毒素(麻木、呼吸麻痺、死亡等)
	河豚	河豚毒(Tetrodotoxin)	神經毒素(麻木、呼吸麻痺、死亡等)
	Ciguatera魚、熱帶海魚(渦鞭毛藻)	西卡毒(Ciguatoxin)	非單一毒素，會噁心、麻木、冷熱感覺相反
	不新鮮的魚類(如秋刀魚、鯖魚等)	組織胺(Histamine)	過敏症狀，會發紅、發熱、紅疹及頭痛等