食品化學概要 申論題歷屆試題與參考架構
普通考試，民國 103～109 年共 7 份試卷、34 題，其中 34 題附參考答題架構。考這一科的類科：食品衛生檢驗。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂「結合水（bound water）」？食品中的結合水根據其結合的強度可分為那幾種類型？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
結合水是與食品中非水成分（蛋白質、多醣、離子等）以氫鍵、離子—偶極等作用力緊密結合、性質明顯異於自由水的水分。作答先下定義、列出與自由水的差異，再依結合強度分類，最後可連結水活性與吸濕等溫線收尾。
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- 2
請說明由「葡萄糖（glucose） 」生成「葡萄糖酸（gluconic acid）」、「葡萄糖醛酸（glucuronic acid）」及「山梨糖醇（sorbitol）」的化學反應。 （20分）
（20 分）
參考架構・破題
三個產物分別來自葡萄糖不同位置的氧化或還原：C1 醛基氧化成葡萄糖酸、C6 一級醇氧化成葡萄糖醛酸、C1 醛基還原成山梨糖醇。作答以「反應位置＋試劑或酵素＋產物結構」為主軸，最好畫出開鏈或環狀結構式。
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- 3
牛乳中含有那些種類的蛋白質？各有何特性與功能？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
牛乳蛋白質約占 3～3.5%，以 pH 4.6 酸沉澱為界分為酪蛋白（約 80%）與乳清蛋白（約 20%）兩大類。作答先總分類，再逐一說明各成分的結構特性與加工功能。
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- 4
「脂質（lipid）」類物質通常具有那些特徵？「單純脂質（simple lipid）」 、「複合脂質（conjugated lipid）」與「衍生脂質（derived lipid）」有何不同？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
脂質是一群化學結構多樣、但共同具有「不溶於水、溶於有機溶劑」性質的物質。作答先寫共同特徵，再依 Bloor 式分類說明單純、複合、衍生脂質的組成差異並各舉實例。
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- 5
請說明「肌紅蛋白（myoglobin, Mb）」、「氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin, MbO2）」及「變性肌紅蛋白（metmyoglobin, MetMb）」三者之間的關係。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
肉色主要由肌紅蛋白血基質中鐵的價數與第六配位基決定。三者的關係可用「氧合（不改變價數）」與「氧化（Fe2+→Fe3+）」兩條路徑串成三角關係，作答最好畫出轉換圖。
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108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請以大豆為例，說明如何精製成大豆沙拉油產品。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
大豆沙拉油的製造分為「取油」與「精製」兩大階段，精製依序為脫膠、脫酸、脫色、脫臭，沙拉油另需冬化（脫蠟）使低溫下保持澄清。作答依流程逐步寫出目的、方法與去除的物質。
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- 2
請說明果膠酶的種類、作用及其在果汁加工上的應用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
果膠酶是分解果膠物質的一群酵素，依作用方式分為去酯化與解聚合兩大類。作答先介紹果膠結構，再逐一說明各酶的作用位置與產物，最後連結果汁的取汁、澄清與混濁穩定。
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- 3
請以維生素 E 及維生素 C 為例，分別說明其對油脂自氧化反應的抗氧化及協力作用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
油脂自氧化為自由基連鎖反應；維生素 E 是捕捉自由基的主要抗氧化劑，維生素 C 則以還原再生維生素 E、清除氧氣等方式發揮協力（增效）作用。作答先寫自氧化機制，再分別說明兩者，最後點出協同關係。
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- 4
洋蔥用鐵鍋烹調會變黑，蝦蟹煮熟由藍變紅，請分別說明其變色機制。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
兩個現象分屬不同色素：洋蔥變黑是類黃酮等酚類物質與鐵離子形成深色錯合物；蝦蟹變紅是蝦紅素與蛋白質的複合體受熱變性，釋出游離蝦紅素而顯現原本的紅色。作答分兩段，各寫色素、反應條件與機制。
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- 5
請說明抑制梅納反應的方法。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
梅納反應是還原糖的羰基與胺基化合物間的非酵素性褐變。抑制方法就是針對反應的必要條件與影響因子逐一控制：反應物、溫度、時間、水活性、pH、抑制劑等。作答先簡述反應，再依因子分項寫出抑制手段與實例。
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107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
巧克力儲放一段時間後，表面常出現白霜或有不均勻的色塊，請就食品科學的觀點說明儲放過程中白霜或不均勻色塊可能的形成原因，以及該如何避免該現象發生。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
巧克力表面白霜稱為「起霜（bloom）」，分為油脂霜（fat bloom）與糖霜（sugar bloom）兩種，成因分別是可可脂晶型轉變／油脂遷移，以及水分凝結造成糖溶解再結晶。作答依兩類分述成因、辨別方法與防止對策。
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- 2
何謂 Zwitterion？請繪出甘胺酸（Glycine）的酸鹼滴定曲線，並藉以說明甘胺酸為Zwitterion。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
兩性離子（zwitterion）是分子上同時帶正、負電荷而淨電荷為零的離子。甘胺酸在中性水溶液中以 +H3N-CH2-COO- 形式存在，可從滴定曲線的兩個 pKa 值及等電點加以證明。作答先定義，再描述（並畫出）滴定曲線，最後由曲線推論。
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- 3
何謂更性水果（Climacteric fruit）？請說明乙烯對採收後的更性水果與非更性水果之呼吸作用的影響。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
更性水果是成熟期間呼吸速率急遽升高、出現「呼吸高峰」並伴隨乙烯大量自我催化生成的果實。作答重點在：先定義與舉例，再分別說明外加乙烯對更性與非更性水果呼吸作用的不同反應型態。
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- 4
近期受到消費者喜愛的蝶豆花飲品係利用蝶豆花中的花青素在不同酸鹼值下可呈現不同顏色來調配成紅色、紫色、藍色等繽紛色彩的飲料。請繪出不同酸鹼值下花青素的關鍵化學結構變化，並藉以說明酸鹼值、花青素結構及顏色變化之間的關聯性。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
蝶豆花變色是花青素在不同 pH 下發生質子化、水合、去質子化與開環等結構轉變，共軛系統改變導致吸收波長移動。作答要「畫出結構＋標 pH＋標顏色」三者對應。
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- 5
請畫出下列三者之化學結構並說明其在食品上的應用。（每小題 5 分，共 15 分）
（一）乙基麥芽醇（Ethyl maltol）
（二）苯甲醛（Benzaldehyde）
（三）乙酸異戊酯（Isoamyl acetate）
（15 分）
106 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
說明梅納反應（Maillard reaction）與焦糖化反應（caramelization）之異同。（20 分）
（20 分）
- 2
說明蛋白質凝膠原理與影響凝膠之可能因子。（20 分）
（20 分）
- 3
說明花青素及類黃酮之差異。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
花青素與（狹義的）類黃酮同屬類黃酮家族、具 C6-C3-C6 骨架，但 C 環氧化狀態與電荷不同，因而在顏色、pH 反應、穩定性與金屬反應上差異明顯。先界定名詞，再逐項比較。
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- 4
說明肉品因儲存不當或時間過久導致之表面變綠的可能機制。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
肉品變綠多半是肌紅蛋白的血基質（porphyrin）受微生物代謝產物修飾或氧化破壞所致。作答先說明正常肉色化學，再分機制說明綠色色素的生成，最後提預防。
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- 5
比較脂質自氧化及脂肪加氧酶於油脂氧化之作用機制。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
自氧化是不需酵素、由自由基連鎖反應推進的非選擇性氧化；脂肪加氧酶（LOX）則是具受質與位置專一性的酵素催化氧化。兩者都生成氫過氧化物，但起始方式、專一性與控制方法不同。
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105 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂「褐變」（browning）？若以酵素之參與與否為依據，各舉一例說明食品褐變可概分為那兩類？以及產生褐變反應之必需因子。（20 分）
（20 分）
- 2
說明四項影響酵素反應速率的因子。（20 分）
（20 分）
- 3
說明四項影響多醣溶液黏度之因素。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
多醣溶液黏度來自高分子在溶液中所占的體積（流體動力體積）與分子間的纏結和交互作用。凡是改變分子大小、形狀、伸展程度與交互作用的條件，都會影響黏度。選四項深入說明，其餘簡列。
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- 4
說明油脂的同質多型性（polymorphism）與皂化反應（saponification）。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
同質多型性是同一油脂可結晶成多種晶型、物性不同的現象，關係到油脂產品的口感與外觀；皂化反應是油脂在鹼性下水解生成甘油與脂肪酸鹽，是油脂分析與製皂的基礎。兩小題分開作答。
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- 5
說明啤酒冷藏後呈現混濁狀態與冰淇淋產品具有顆粒狀砂質口感的原因及運用酵素改善之方法。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題兩個現象都源自成分在低溫下「析出」：啤酒是蛋白質與多酚形成不溶性複合物，冰淇淋是乳糖過飽和結晶。作答應先講成因化學，再對應講酵素如何切斷成因，最後補充操作條件。
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104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
油脂自動氧化過程中包括那幾個步驟？影響脂肪氧化的因素有那些？（25 分）
（25 分）
- 2
說明肉加工品添加硝，於食品衛生安全上的意義及其利弊。（25 分）
（25 分）
- 3
用什麼方法可以達到綠色蔬菜在加工或儲藏中的護綠效果？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
綠色蔬菜的綠色來自葉綠素，加工褪色的主因是酸使鎂離子被氫取代成黃褐色的脫鎂葉綠素，以及酵素與氧化分解。護綠方法即圍繞「保住或替換中心金屬」、「抑制酵素」與「控制加工貯藏條件」三方向。
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- 4
解釋下列各名詞 : （每小題 5 分，共 25 分）
（一）過氧化價（peroxide value）
（二）澱粉的老化（starch staling）
（三）總極性物質（total polar components）
（四）反式脂肪酸（trans fatty acid）
（五）還原糖（reducing sugar）
（25 分）
103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂食品？何謂食物？請說明兩者的差別。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考概念區辨：「食品」是法規與加工上的概念，涵蓋原料、加工品與添加物載體；「食物」是營養與日常生活的概念，指可被人攝食、提供營養的物質。作答宜從定義、範圍、觀點三方面比較。
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- 2
食品依其水活性可分為幾類？請各舉兩例說明，及說明其與微生物生長的關係。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
水活性（aw）是食品中可被微生物與化學反應利用的自由水指標，等於食品水蒸氣壓與同溫純水蒸氣壓之比。依 aw 可將食品分為高水分、中濕性與低水分三類，並以微生物最低生長 aw 說明保存性差異。
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- 3
何謂 α-澱粉，請說明速食食品（instant food）的製造原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
α-澱粉即糊化澱粉，速食食品（如速食麵、速食飯、即食麥片）的關鍵在於「先糊化、再迅速脫水」，把澱粉固定在 α 化狀態，避免老化，使消費者只需加熱水即可復水食用。
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- 4
請舉出四種影響蛋白質變性的化學因子，並舉例說明之。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
蛋白質變性是二、三、四級結構因非共價鍵（氫鍵、離子鍵、疏水作用）或雙硫鍵被破壞而改變，一級結構（肽鍵）不變。題目限定「化學因子」，應選酸鹼、鹽類與重金屬、有機溶劑、還原劑或尿素等，每一因子寫機制加食品實例。
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- 5
請說明香辛料在食品中的功能。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
香辛料是植物的種子、果實、根莖、樹皮、花蕾等具芳香或辛辣成分的部位，在食品中兼具感官（賦香、辛辣、矯臭、著色）與保存（抗菌、抗氧化）及生理機能，作答宜分類條列並配合代表成分與例子。
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其他等別的「食品化學概要」
- 食品化學概要（地方特考四等）（20 題）
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