食品化學概要　申論題歷屆試題與參考架構

110 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   醣類為何可作為保水劑、乳化安定劑、增稠劑和成膠劑？並舉例說明有那些多醣因具有上述功能而被應用在食品中。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題要從多醣的分子結構（親水基、分子量、鏈的柔性與分支、帶電性）推出它的四種機能性，再各舉食品實例。答題主軸是「結構—水合作用—流變性質」三段邏輯，不要只背膠體名稱。

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2. 2

   請說明有那些化學方法可用以進行油脂的品質鑑定。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   題目限定「化學方法」，所以主軸是各種化學指標（價數）與呈色反應，並說明每一個指標反映油脂劣變的哪一個階段：水解劣變、初級氧化、次級氧化、加熱聚合。建議以「油脂特性指標」與「劣變程度指標」兩大類鋪陳，並說明各指標的原理與意義。

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3. 3

   當我們把環境變化（例如 pH 值、溫度等等）對蛋白質變性比例作圖時會發現蛋白質變性的區間很窄，亦即蛋白質變性很突然，請從蛋白質構形作用力的角度來說明為何會有這樣的現象。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題要回答的是蛋白質變性為何呈現「協同性」而近似全有全無的二態轉換。關鍵在於：維持構形的作用力是大量、個別很弱、而且彼此互相支撐的非共價鍵；一旦破壞到臨界點，剩下的鍵會連鎖崩解，因此在很窄的 pH 或溫度區間內完成變性。

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4. 4

   請說明在食品加工過程中加熱溫度、pH 值和光線是如何共同影響維生素和礦物質的穩定性。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   題目問的是「共同」影響，所以不能把三個因子各寫一段了事，要先分別說明各因子的作用機制，再寫交互作用：熱與 pH 改變反應速率與維生素的解離形式，光提供活化能並產生自由基與單態氧，三者加上氧與金屬離子形成加成甚至相乘的破壞。礦物質本身不被破壞，重點在溶出流失與形態、生物可利用率改變。

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5. 5

   請解釋下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 20 分）

   （一）澱粉糖

   （二）焦糖化

   （三）澱粉成膠

   （四）原果膠質

   （20 分）

   參考架構・破題

   四個名詞分屬醣類加工產品、非酵素褐變、澱粉的膠體性質與果膠的前驅物。每小題只有 5 分，寫法採「定義、化學本質或反應條件、食品上的意義或實例」三句，並刻意點出容易混淆的對照概念（糊化對成膠、焦糖化對梅納反應）。

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106 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   油脂經長時間加熱，會導致油的品質降低。請分別說明油脂的黏度、酸價、煙點及泡沫量於加熱後的變化，並分別描述造成變化的原因。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   油脂長時間加熱（如油炸）會同時進行水解、氧化與熱聚合三類反應，四項指標的變化都可回扣到這三類反應的產物。作答時建議先總述劣化機制，再逐項寫「變化方向＋原因」。

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2. 2

   何謂等溫吸濕曲線？畫出等溫吸濕曲線之 S 型圖；並將其分為三個區段，分別討論各區段水分的凍結能力、溶劑能力和微生物利用能力。 （20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   等溫吸濕曲線描述在固定溫度下，食品含水量與水活性（aw）之間的平衡關係；依曲線轉折可把水分分成三區，各區水的結合程度不同，因此凍結性、溶劑能力與微生物可利用性不同。

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3. 3

   針對酵素作用於受質的鍵結部位、產物種類和黏度變化，分別比較 α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）及去支酶（debranching enzyme）的異同。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   兩者都是作用於澱粉類受質的醣解酵素，但 α-葡萄糖苷酶是從非還原端逐一切下葡萄糖的外切型酵素，去支酶則專切分支點的 α-1,6 鍵；題目要求就「鍵結部位、產物、黏度」三項比較，宜以表格呈現異同。

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4. 4

   請說明澱粉老化的現象？並敘述水分含量、貯存溫度和酸鹼值如何影響澱粉老化？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   澱粉老化（retrogradation）是糊化澱粉在冷卻、貯存時分子重新排列結晶的現象；本題先寫定義與外觀表現，再就水分、溫度、pH 三因子說明影響方向與理由。

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5. 5

   何謂蛋白質的乳化作用？蛋白質的疏水基含量、等電點和加熱處理如何影響乳化作用？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   蛋白質具兩親性，可吸附在油水界面降低界面張力並形成保護膜，使乳化液穩定；疏水基含量、等電點與加熱都會改變蛋白質的溶解度、柔軟度與界面行為，因而影響乳化性。

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103 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明檢測油脂品質的方法有那些？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   油脂品質檢測可分為衡量水解、氧化初期、氧化後期、聚合劣化與安定性等不同面向；作答時依「化學法、物理法、儀器與加速試驗、感官」分類，每項寫出測定原理與代表意義。

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2. 2

   何謂修飾澱粉（modified starch）？請舉例說明。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   修飾澱粉是將原澱粉經物理、化學或酵素方法處理，改變其糊化、黏度、安定性等性質以符合加工需求；作答先下定義與修飾目的，再依處理方法分類舉例說明性質變化與用途。

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3. 3

   請說明穩定蛋白質次級及三級結構的鍵結有那些？並說明受那些溶劑的影響。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   蛋白質一級結構以胜肽鍵相連，次級、三級結構則靠多種非共價作用力與雙硫鍵維持；溶劑會改變這些作用力的強弱而導致構形改變或變性。作答先分述鍵結，再依溶劑種類說明影響。

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4. 4

   何謂花青素（anthocyanins）？影響其變色反應的因子有那些？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   花青素是水溶性類黃酮色素，顏色會隨 pH、結構與環境因子大幅改變；作答先說明化學本質與分布，再分項說明變色與降解的影響因子。

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5. 5

   何謂油脂自氧化反應（autoxidation）？請說明其反應機制與影響因子。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   油脂自氧化是不飽和脂肪酸在常溫下與基態氧進行的自由基連鎖反應，具誘導期且會自我加速；作答依定義、起始—連鎖—終止三階段機制、二次產物，再列影響因子。

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102 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明水在食品中之存在狀態？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   食品中的水依與非水成分結合的強弱，可分為結合水與自由水兩大類，各再細分；作答要寫出分類、各自特性，並以水活性與等溫吸濕曲線串連其對食品安定性的意義。

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2. 2

   何謂寡果糖（fructooligosaccharides）及其重要之生理作用。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   寡果糖是蔗糖分子上以 β-2,1 鍵再接上一至數個果糖的寡醣，人體消化酶無法分解，進入大腸後被有益菌發酵利用，是典型的益生質（prebiotic）。作答分為定義結構、來源製法、理化特性、生理作用四段。

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3. 3

   請說明蛋白質結構並討論其變性原因。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   蛋白質的功能與性質取決於其四級結構；變性是指在不切斷胜肽鍵（一級結構不變）的前提下，二、三、四級結構被破壞，導致空間構形改變、生物活性與物化性質改變。作答先講結構與穩定力，再分物理、化學因素談變性。

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4. 4

   何謂食品抗氧化劑，並依其來源進行分類與舉例說明。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   食品抗氧化劑是能延緩或抑制食品中脂質等成分氧化、防止酸敗與變色的物質。作答先下定義並說明作用機制，再依來源分天然與合成兩大類舉例。

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5. 5

   請說明食品中香氣形成的途徑。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   食品香氣是揮發性化合物的總和，其形成可分為生物合成（植物、微生物、酵素作用）與加工中的化學反應（加熱、氧化）兩大途徑。作答依途徑分段，每段寫前驅物、反應與代表香氣成分及食品實例。

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