食品分析與檢驗 申論題歷屆試題與參考架構

高考三級,民國 102~115 年共 14 份試卷、67 題,其中 66 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。

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115 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明進行食品成分分析時,如何依食品化學檢驗方法之確效與實驗室品質規範評估偵測極限、定量極限與準確度。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    食品成分分析之確效與實驗室品質規範,旨在確保檢驗數據具備科學可靠性與公信力。評估偵測極限、定量極限及準確度,是建立檢驗方法靈敏度與真實度的關鍵核心。

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  2. 2

    請說明食用油脂中總極性化合物檢驗目的與方法。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    總極性化合物是評估高溫油炸油劣化程度最客觀且具法規強制性的綜合指標。其檢驗旨在保障消費者免於攝入氧化劣變毒害物質,並依標準管柱層析分離量測極性產物含量。

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  3. 3

    請說明感應耦合電漿質譜儀法監控穀物糧食重金屬含量的原理與執行方法。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS)結合高溫電漿的高效游離與質譜的高靈敏質荷比篩選,是目前監控穀物中鉛、鎘、砷、汞等有害重金屬殘留的主流分析利器。

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  4. 4

    衛生福利部食品藥物管理署公告食品中防腐劑之檢驗方法,為檢體經直接 稀 釋 或 振 盪 萃 取 或 水 蒸 氣 蒸 餾 後 , 以 高 效 液 相 層 析 儀 ( high performance liquid chromatograph, HPLC)分析之方法。高效能液相層析所使用的管柱為 C18 烷基管柱,流洗液使用檸檬酸緩衝水溶液以及甲醇與乙腈混合液,使用光二極體陣列檢出器。請以理論板高理論(theoretical plate height)說明 HPLC 管柱分離方法之原理。是否可以依層析之流洗順序推測化合物的極性?檢測器如何鑑別化合物的正確性?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    高效液相層析法利用待測物在固定相與流動相之間的分配平衡達成高效分離。理論板高決定管柱效能,搭配逆相管柱洗脫順序與光二極體陣列檢出器,可實現防腐劑之精確定性與定量。

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114 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明如何利用以下四種方法,(一)內部標準法(Internal standard) 、(二)組織檢量線法(Tissue calibration curve)、(三)基質匹配檢量線法(Matrix-,來解決matched calibration curve)及(四)標準添加法(Standard addition)使用液相層析或氣相層析串聯質譜儀分析食品中農藥及動物用藥殘留量時,產生之基質效應(Matrix effect)。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    串聯質譜在農藥與動物用藥殘留檢驗中常受共萃取基質干擾,引發離子抑制或增強效應。透過內標法、組織檢量線、基質匹配檢量線及標準添加法,可有效補償與校正基質效應以達精準定量。

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  2. 2

    請說明:

    (一)利用索氏萃取法(Soxhlet extract method)測定食品中脂肪含量的原理與操作步驟。(15 分)

    (二)分別說明花生及糖果在進行脂肪含量測定時,樣品前處理的步驟。 (10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    索氏萃取法利用有機溶劑反覆迴流與虹吸原理提取游離脂質,為粗脂肪測定之經典基準方法。因樣品基質物理與化學組分不同,前處理程序是決定萃取完全與否的關鍵核心。

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  3. 3

    K 值可作為魚介類的鮮度指標,請說明:

    (一)魚貝類死後經由體內酵素作用,將腺嘌呤核苷三磷酸(Adenosine triphosphate,ATP)分解生成次黃嘌呤(Hypoxanthine,Hx)的過程。(5 分)

    (二)如何由 ATP 相關分解物求得 K 值。 (5 分)

    (三) K 值與揮發性鹽基態氮(Volatile basic nitrogen,VBN)及三甲胺(Trimethylamine,TMA)的測定目的有何不同?(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    魚貝類死後組織變化包含自體酵素分解與微生物腐敗兩階段。K 值藉由核苷酸降解比例評估初期鮮度,與反映中後期細菌腐敗的揮發性鹽基態氮及三甲胺在測定目的上有本質差異。

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  4. 4

    胺基酸的分離與鑑定可使用高效能液相層析法進行分析,請說明以下問題:

    (一)利用高效能液相層析法(High pressure liquid chromatography,HPLC)分離食品中胺基酸的原理與操作步驟。(10 分)

    (二) HPLC 的分離管柱有不同的種類,包含正相層析管柱(Normal phase columns)、逆相層析管柱(Reverse phase columns)、離子交換管柱(Ion exchange columns)、膠體滲透管柱(Gel permeation columns)及膠體過濾管柱(Gel filtration columns)等,請分別說明上述管柱的分離原理、適用的流動相與樣品性質。(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    高效液相層析法是食品胺基酸分析之核心技術,天然胺基酸常藉由化學衍生化提升檢測靈敏度。針對不同樣品物理化學特徵,選用合適的分離管柱與流動相是實現層析分離的關鍵基礎。

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113 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)之原理、常見塗層種類與影響 SPME 萃取效果之因子。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    固相微萃取(SPME)集採樣、萃取、濃縮於一體,為無溶劑化樣品前處理技術。利用吸附劑塗層與基質或頂空之分配平衡,廣泛應用於食品揮發性香氣及殘留物分析。

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  2. 2

    請回答以下關於分析方法準確度(accuracy)之相關問題。

    (一)儀器誤差(instrumental error)是影響準確度的因子之一,請說明儀器誤差產生的原因,及要如何降低儀器誤差?(10 分)

    (二)有一位分析員針對 A 成分的濃度進行二重複檢測,檢測值分別為23.1 mg/L 及 24.0 mg/L,已知 A 成分實際濃度為 23.8 mg/L,請問此分析員這二次檢驗值之絕對誤差(absolute error)與相對誤差(relative error)各為何?(8 分)

    (三)試說明如何以驗證參考物質(certified reference material, CRM)及添加回收率分析(spike recovery analysis)來得知分析方法的準確度?(12 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    分析準確度代表測定值接近真值之程度。儀器誤差屬於可校正之系統誤差,透過標準誤差計算、驗證參考物質比對與添加回收率試驗,能具體量化與確保檢驗品質。

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  3. 3

    電 灑 游 離 法 ( electrospray ionization, ESI ) 搭 配 四 極 柱 質 量 分 析 儀(quadrupole mass analyzer)是目前最常見的液相層析質譜法的儀器系統,請分別說明電灑游離器及四極柱質量分析儀之設備組成,與其在質譜分析的功能與原理。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    電灑游離法搭配四極柱質量分析儀為液相層析質譜之核心架構。ESI 在大氣壓下以溫和軟游離將液相分子轉為氣相離子,四極柱則透過交變電場篩選質荷比,實現高靈敏分析。

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  4. 4

    吸收(absorption)與放射(emission)是光譜分析法常用的方法,請說明吸收與放射之原理及其如何進行定性與定量。(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    光譜分析法基於物質與電磁輻射之交互作用。吸收光譜為基態原子或分子吸收特定光能之能階躍遷,放射光譜則為激發態回落基態釋放光子之過程,兩者皆具定性與定量功能。

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  5. 5

    請說明以下油脂品質指標所代表之意義及其檢驗原理。(每小題 5 分,共 20 分)

    (一)酸價(acid value, AV)

    (二)碘價(iodine value, IV)

    (三)羰基價(carbonyl value)

    (四)總極性化合物(total polar compound, TPC)

    (20 分)

    參考架構・破題

    油脂品質指標可客觀反映油脂水解、不飽和度、氧化裂解及熱聚合等不同階段之劣變程度。各指標依其特定化學反應機制與分離技術,共同構築食用油脂品質監控體系。

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112 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明下列有關檢驗方法確效名詞之意涵。 (每小題5分,共20分)

    (一)準確度(Accuracy)

    (二)精密度(Precision)

    (三)偵測極限(Limit of detection, LOD)

    (四)定量極限(Limit of quantification, LOQ)

    (20 分)

    參考架構・破題

    檢驗方法確效旨在證明分析方法適合預期之檢測目的。準確度、精密度、偵測極限與定量極限四者共同構成評估化學分析系統可靠性、靈敏度與重現性的核心指標。

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  2. 2

    請說明溶液配製與中和:(每小題10分,共20分)

    (一)配製500 mL的6 M硫酸溶液需要多少毫升濃硫酸?(濃硫酸的分子量為98.08 g/mol,濃度為98% wt/wt,密度為1.84 g/mL)

    (二)中和200 mL的2 M硫酸溶液需要多少毫升的10 N氫氧化鈉?

    (20 分)

    參考架構・破題

    溶液配製與酸鹼中和為食品化學檢驗之基本定量操作。計算須基於莫耳濃度、質量百分比、密度與當量平衡,並嚴格遵循強酸稀釋之安全作業規範。

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  3. 3

    請分別說明下列食品中粗脂肪分析的檢測方法與應用:(每小題10分,共20分)

    (一)索氏萃取法(Soxhlet method)

    (二)瑞氏法(Röse Gottlieb method)

    (20 分)

    參考架構・破題

    粗脂肪測定依樣品中油脂物理存在狀態及結合鍵型態,採取不同化學提取原理。索氏法專注於乾燥基質中游離脂肪萃取,瑞氏法專門瓦解乳化體系提取結合態乳脂肪。

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  4. 4

    請分別說明使用陰離子交換層析(Anion-exchange chromatography)和逆相層析(Reversed-phase chromatography)檢驗食品中單醣、雙醣及寡醣組成的原理。(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    單醣、雙醣與寡醣因具高水溶性且缺乏紫外發色基團,在層析分析上極具挑戰。陰離子交換層析利用強鹼下醣類去質子化負離子分離,逆相層析則多仰賴化學衍生化增強疏水性與吸收信號。

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  5. 5

    請說明紅外線光譜法(Infrared absorption spectrometry, IR)的原理,並比較中紅外線光譜法(Mid-IR)和近紅外線光譜法(Near-IR)於食品分析的應用。(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    紅外線光譜法奠基於分子化學鍵吸收紅外輻射引發之振動能階躍遷。中紅外光譜以基頻振動鑑定化學結構,近紅外光譜則利用倍頻與結合頻結合化學計量學實現快速非破壞性定量分析。

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111 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請依測定方法原理說明,同樣是粉體樣品,為何麵粉與奶粉所選擇測定的脂肪方法卻不一樣?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    麵粉與奶粉雖皆呈粉體外觀,但兩者化學基質及脂質物理賦存型態截然不同。麵粉中脂肪受蛋白質與澱粉共價或強立體包埋,奶粉脂肪則呈乳化微胞脂肪球,決定其相異之化學萃取路徑。

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  2. 2

    某實驗室以粒徑(分子)排阻層析法(或稱粒徑篩析層析法,size-exclusion chromatography, SEC)配合蒸發光散射偵檢器(evaporative light-scattering detector, ELSD)進行三酸甘油酯組成與安定性分析,請說明此 SEC-ELSD分析原理與如何應用於食用油脂品質監測?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    分子排阻層析(SEC)依分子流體力學體積分離甘油酯聚合物與水解物,蒸發光散射偵檢器(ELSD)則提供無發色基團脂質之通用質量檢測,兩者結合為監測油脂劣變之強大技術。

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  3. 3

    請說明食品中赭麴毒素 A 之檢驗方法,所使用逆相高效液相層析儀(high performance liquid chromatograph, HPLC)配合螢光偵檢器(fluorescence detector)分析的原理。此方法之樣品製備依花生及其加工品、果乾、香辛植物、咖啡、酒類及葡萄汁使用不同的萃取方法,且萃取液均以對赭麴毒素 A 具專一性吸附之免疫親和性管柱(immunoaffinity column)進行淨化,請說明規劃不同萃取方法與淨化操作的理由與原理?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    赭麴毒素A為微量黴菌毒素,檢驗關鍵在於基質干擾之排除與高靈敏度偵測。本題作答應貫穿「高專一性與靈敏度之逆相層析螢光偵測」以及「針對基質特性設計差異化萃取並結合免疫親和管柱純化」兩大主軸。

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  4. 4

    有 一 食 品 檢 驗 實 驗 室 擬 使 用 示 差 掃 描 熱 析 法 ( differential scanning calorimetry, DSC)建立品質管制圖以監控明膠(或稱動物膠,gelatin)的品質,請說明此分析方法的原理並簡要說明如何按照檢驗實驗室品質規範建立此分析的品質管制圖。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    示差掃描熱析法能精確量測高分子材料之熱轉移行為,本題作答應先闡明其熱流補償與相轉變熱力學原理,進而連結實驗室認證規範,完整交代品質管制圖之參數選定、界限建立與判定原則。

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110 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    檢驗機構化學領域檢驗結果之品質管制中,請說明執行檢量線確認及查核的方法、判定以及注意事項。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    檢量線為儀器定量分析之計量基石,其確認與持續查核為確保檢驗數據準確度與精密度之核心管制環節。本題應分就「檢量線初始確認」與「分析過程持續查核」之操作方法、判定基準及實務注意事項逐項論述。

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  2. 2

    請分別說明下列油脂特性分析的原理、檢測方法與應用:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)酸價(Acid value)

    (二)碘價(Iodine value)

    (20 分)

    參考架構・破題

    油脂特性分析為食品油脂品質評價與加工管制之核心指標。酸價主要表徵油脂之水解酸敗程度,而碘價則代表脂肪酸之不飽和程度。本題應按原理、檢測步驟與實務應用,分項系統化作答。

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  3. 3

    醃漬水果可能添加化學合成色素作為著色劑,擬利用薄層層析法(Thin layer chromatography)分析,請說明如何調製試驗溶液與檢液以及進行鑑別試驗。 (20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    醃漬水果基質富含高濃度糖分、鹽分與天然有機酸,檢驗合成著色劑之成敗繫於有效前處理。本題應重點闡述以羊毛吸附法淨化純化色素檢液之製備程序,並詳述薄層層析之點樣、展開與Rf值比對鑑別流程。

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  4. 4

    請說明和比較紫外線/可見光吸收光譜法(UV/Vis spectrometry)與螢光光譜法(Fluorescence spectrometry)的原理和儀器的異同處。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    紫外線/可見光吸收光譜法與螢光光譜法同屬分子光學分析技術,但一者基於分子的光吸收,另一者基於吸收光能後的自發輻射放光。兩者在躍遷機制、光路幾何與儀器組件上有著本質上的異同。

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  5. 5

    請說明使用分子篩層析(Size-exclusion chromatography)檢驗蛋白質分子量的原理,並說明必須蒐集的數據以及如何處理這些數據。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    分子篩層析係依據流體動力學體積差異進行物理分離之溫和層析技術。以其測定蛋白質分子量時,關鍵在於藉由已知分子量標準蛋白建立沖提體積與分子量對數之線性校正關係,進而推算待測蛋白之分子量。

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109 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    如何認證某知名S檢驗公司,具備利用LC/MS/MS分析美國進口牛肉中萊克多巴胺殘留量之偵測極限與定量極限的執行能力?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    要證明檢驗公司「有能力」測萊克多巴胺,不能只看它有沒有 LC/MS/MS 儀器,而要從實驗室認證制度、方法確效(尤其偵測極限 LOD 與定量極限 LOQ 的實際求得與驗證)、以及能力試驗表現三方面舉證。

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  2. 2

    在進行食品水分分析時,熱空氣乾燥法、甲苯蒸餾法及卡爾費休法(Karl- Fischer Titration)等分析方法中,會造成高估或低估的主要影響因素各有那些?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    三種水分測定法原理不同:熱風乾燥法以「重量損失」當水分、甲苯蒸餾法以「蒸出的水體積」計量、卡爾費休法以「與碘的化學計量反應」定量,因此造成高估或低估的來源也各不相同,宜分方法、分高估低估列表說明。

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  3. 3

    請比較分析總膳食纖維時,常用AOAC法和Englyst-Cummings法的優缺點,包括原理、方法及應用。(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    兩法皆以酵素處理去除可消化成分,但 AOAC 法屬「酵素—重量法」,以殘渣重量表示總膳食纖維;Englyst-Cummings 法屬「酵素—化學法」,測非澱粉多醣(NSP)的單醣組成。兩者對纖維的定義不同,結果與應用也不同。

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  4. 4

    擬利用高效液相層析法分析芒果中的維生素B2、維生素C、單醣、雙醣含量,請自紫外光、螢光及折射率等三種檢測器選擇適用者,並說明其檢測原理及靈敏度排序。(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    檢測器選擇取決於分析物的光學性質:維生素 B2 具天然螢光,選螢光檢測器;維生素 C 有共軛烯二醇結構可吸收紫外光,選 UV;單醣與雙醣缺乏發色團,只能用通用型的折射率檢測器。靈敏度大致為螢光>紫外光>折射率。

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  5. 5

    如何利用分光光度計法分析用來洗滌截切蔬菜電解水中的有效餘氯?(20分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    電解水的殺菌主力是次氯酸(HOCl)與次氯酸根,合稱有效(游離)餘氯。分光光度法最常用 DPD(N,N-二乙基對苯二胺)比色法:餘氯氧化 DPD 生成粉紅色產物,於約 515 nm 測吸光度,以檢量線換算濃度。

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108 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    迴歸分析通常用來判斷檢測模式與量測數據間的符合性。請說明相關係數 r 與決定係數 r square (R2)的意義?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    相關係數 r 描述兩變數間線性關係的方向與強度;決定係數 R2 表示依變數變異中能被迴歸模式解釋的比例。在單一自變數的線性迴歸中 R2=r2,但兩者解讀不同,且都不能單獨證明檢量線「線性良好」。

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  2. 2

    高效液相層析儀(High Performance Liquid Chromatograph, HPLC)是經常使用的檢驗分析設備之一。分析操作是於進樣系統注入待測樣品後,樣品會連同移動相通過層析管柱(管柱內填充特定固定相的多孔性微細顆粒)來達到分離的目的。由於管柱內固定相的顆粒非常微細,移動相通過管柱產生高壓,因此 HPLC 的進樣系統必需特別設計,使樣品注入時仍維持在高壓的管路系統中。請說明 HPLC 進樣系統六向閥的設計原理,並以圖示說明進樣前後與移動相系統連通的情形?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    六向閥(六通閥)以可旋轉的轉子切換流路,讓定量環(sample loop)在「低壓、與幫浦隔離」時裝填樣品,再旋轉切換到「串接在幫浦與管柱之間」,由高壓移動相把樣品沖入管柱,達到高壓下定量進樣而不中斷流動。

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  3. 3

    以沙拉油加速試驗為例,說明評估市售包裝食用油有效日期的方法?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    食用油劣變主要是脂質氧化,速率隨溫度升高而加快。加速試驗即在高於儲存溫度的條件下觀察氧化指標達到品質終點的時間,再以 Arrhenius 方程式或 Q10 外推一般儲存溫度下的保存期限,最後以實際儲存試驗驗證。

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  4. 4

    利用測定總氮來評估食品中的粗蛋白含量時,會將實驗得到的總氮數值乘上特定的蛋白質換算係數(例如:乳製品乘以 6.38,大豆乘以 5.71),請說明換算係數的訂定依據為何?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    凱氏法等方法測的是總氮,要換算成蛋白質就必須知道該蛋白質的含氮百分率;換算係數=100/蛋白質含氮百分率。一般蛋白質平均含氮約 16%,故用 6.25;個別食品依其主要蛋白質的胺基酸組成求得專屬係數。

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107 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    擬利用 LC/MS/MS 分析市售茶葉中芬普尼殘留量是否超標,請問如何先進行 QuEChERS前處理?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    QuEChERS(快速、簡便、便宜、有效、耐用、安全)以乙腈萃取、鹽析分層,再以分散式固相萃取(d-SPE)淨化。茶葉是乾燥、富含色素、咖啡因與多酚的高難度基質,前處理的重點在「先復水」與「針對色素和多酚的淨化」。

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  2. 2

    請分別說明食用油脂氧化安定性指標過氧化價(Peroxide Value)和巴比妥酸價(Thiobarbituric Acid Value)的檢測原理及適用時期。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    油脂氧化先生成氫過氧化物(初級產物),再分解為醛、酮等次級產物。過氧化價測初級產物、適用氧化初期;TBA 值測丙二醛等次級產物、適用氧化中後期。兩者搭配才能完整判斷氧化程度。

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  3. 3

    某款市售提神飲料上標示:每份 160 ml 含維生素 B1 0.48 mg,B2 0.53 mg,請問如何分析其含量屬實?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    要驗證標示是否屬實,需以經確效的方法定量飲料中的維生素 B1(硫胺)與 B2(核黃素),換算成每份 160 ml 的含量,再與標示值比較,判斷是否落在法規容許誤差範圍內。兩者皆可利用螢光性質進行高靈敏度分析。

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  4. 4

    請說明進行植物檢體的重金屬含量檢驗時,應注意事項。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    植物檢體重金屬多為微量至超微量,結果好壞取決於「不污染、不損失、能校正」三件事。作答宜依分析流程(採樣→前處理→消化→儀器測定→品管)逐段列出注意事項,而非只寫儀器。

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  5. 5

    擬檢驗項目有 2 項:其一為胰蛋白酶的分子量,其二為人參皂苷的含量,請自下述分別選擇合適的層析法,並說明其分離機制:(一)逆相分配層析法、(二)離子交換層析法、(三)膠體過濾層析法及(四)親和層析法。 (20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    兩個檢驗目的不同:胰蛋白酶要「測分子量」,需以分子大小為分離依據;人參皂苷要「定量」,需能分離結構相近之多種皂苷。故分別選膠體過濾層析法與逆相分配層析法,並說明四種層析之機制以佐證選擇。

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106 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    有一學生欲以 90 mL 乙酸乙酯萃取 30 mL 木瓜果汁中之類胡蘿蔔素(總含量 0.1g),以進行類胡蘿蔔素組成分析。請以計算式說明,該 90 mL 乙酸乙酯一次全部加入 30 mL木瓜果汁中萃取,或分成 3 次(每次 30 mL)萃取,那一種方法可以得到比較高的萃取率。假設類胡蘿蔔素於乙酸乙酯/水之分配比例(distribution ratio)為 2。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    本題考液-液萃取之分配原理:在總溶劑量相同時,「少量多次」萃取的效率高於「一次全量」。須列出殘留分率公式並代入計算比較。

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  2. 2

    設若第一題之學生擬以高效能液相層析儀分析木瓜果汁之類胡蘿蔔素組成,類胡蘿蔔素為 40 個碳之萜稀類化合物(terpenoids),請回答下列各題:

    (一)該分析須以正相或逆相層析進行?並請說明理由。(5 分)

    (二)若該生獲得之層析圖解析度不佳,擬以增加容量因素(capacity factor, k’)的方法來改善,請提出 2 個方法並說明理由。(10 分)

    (三)若該生擬以改變靜相方式來改善解析度,請提出 2 個方法並說明理由。(10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    類胡蘿蔔素為 C40 長鏈多烯類,非極性強,宜以逆相 HPLC 分析;解析度方程式 Rs 取決於理論板數 N、選擇因子 α 與容量因素 k',本題分別從移動相(k')與靜相(N、α)兩條路改善。

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  3. 3

    設若第一題學生以 HPLC-ESI-MS/MS 分析該木瓜果汁 β-carotene 含量。請說明HPLC-ESI-MS/MS 是什麼儀器以及各串接元件之功用。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    HPLC-ESI-MS/MS 為液相層析串聯電灑游離三段四極柱質譜儀,以 HPLC 分離、ESI 產生離子、兩段質量分析器加碰撞室進行選擇性偵測,兼具分離能力、高靈敏度與高專一性,適合複雜基質中微量成分定量。

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  4. 4

    對於脂質分析,請說明:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)毛細管脂質熔點(melting point)測定法。

    (二)活性氧(active oxygen method)測定目的及方法。

    (20 分)

    參考架構・破題

    油脂熔點反映其脂肪酸組成與結晶型態,常用毛細管法測定;活性氧法(AOM)為加速氧化試驗,用以評估油脂的氧化安定性。兩小題各寫目的、原理、步驟與結果判讀。

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  5. 5

    請說明紫外光/可視光光譜儀(UV/VIS spectrophotometer):(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)可被偵測之化合物結構特性及相關原理。

    (二)光增倍管(photomultiplier)偵測原理。

    (20 分)

    參考架構・破題

    UV/VIS 光譜利用分子中電子吸收 200~800 nm 光能而躍遷,能被偵測的化合物須具發色團;偵測端的光電倍增管則以光電效應加二次電子倍增,把微弱光訊號放大為可量測的電流。

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105 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    馬鈴薯取 2630.81 克依樣品製備製成風乾物 671.25 克,接著以風乾物測定其以下各項食品成分:實驗前恆量 實驗後恆量測定項目 取樣重(克) 使用設備(克) (克)水分 4.1567 稱量瓶 14.2857 18.0971灰分 4.3366 坩堝 23.2021 23.3542粗脂肪 5.7789 受器 56.2814 57.3008另取 4.4766 克作粗蛋白質測定,經分解後稀釋至 250 毫升,取 25 毫升進行蒸餾。氨氣經收集後,以 N/10 NaOH(F = 0.947)來滴定,得滴定值為 20.2 毫升;另作空白試驗(blank) ,其值為 25.3 毫升,氮係數= 6.25。請計算:%)(有效數字至小數點以下 2 位) 。(30 分)%)(有效數字至小數點以下 2 位) 。(10 分)

    (40 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  2. 2

    試說明高效液相層析儀中使用等度溶析或沖提(isocratic elution)和梯度溶析或沖提(gradient elution)之差異,及何種檢測器(detector)不能使用梯度溶析及其理由。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    等度與梯度沖提的差別在於分析過程中移動相組成是否改變;梯度可改善寬極性範圍樣品的分離,但會引起基線變化,對移動相整體性質敏感的檢測器(最典型為示差折射率檢測器)不能使用梯度。

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  3. 3

    試敘述如何從測定食品的粗脂肪含量及如何使用氣相層析法分析其脂肪酸組成,並說明操作步驟、儀器條件與分析原理。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題分兩段:先以溶劑萃取重量法測粗脂肪含量,再將油脂轉為脂肪酸甲酯(FAME),以氣相層析分離定性定量其脂肪酸組成。每段都要寫原理、步驟與條件。

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  4. 4

    試說明揮發性鹽基態氮分析之原理及裝置。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    揮發性鹽基態氮(VBN)是魚貝類、肉類鮮度指標,測的是蛋白質分解產生的氨、三甲胺、二甲胺等揮發性鹼性含氮物;原理為「鹼化釋出→酸吸收→滴定」,常用裝置為 Conway 微量擴散皿,另有水蒸氣蒸餾法。

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104 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    近年檢驗實驗室紛紛升級設備以 UPLC(極致高效液相層析)取代部分的 HPLC(高效液相層析),請就管柱(填充材料)、操作條件(壓力與直線流速)及分離效能等方面比較這兩種層析系統的差別。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    UPLC 的核心是使用次 2 微米小粒徑填料,依 van Deemter 方程式,小粒徑可降低板高、提高最適線速度且在高流速下效能衰減小;但小粒徑造成高背壓,故需耐超高壓的系統。作答依題目三個面向比較,最後以表格總結。

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  2. 2

    請分別說明化學分析實驗室進行外部校正、空白分析、重複測定、回收率試驗、驗證參考物質(certified reference material, CRM)的試驗目的。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    五項皆屬實驗室品質保證/品質管制(QA/QC)措施,分別對應檢驗結果的準確度、污染與干擾、精密度、基質影響與追溯性。作答宜每項寫定義、做法與目的,最後整合說明它們共同確保數據可信。

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  3. 3

    請說明如何測定乾酪(cheese)的油脂含量。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    乾酪的脂肪多與酪蛋白結合、包埋在蛋白質網狀結構中,直接用溶劑萃取會低估,因此作答核心是「先破壞蛋白質基質釋出脂肪,再定量」。可依原理分為容量法(酸消化)與重量法(溶劑萃取)兩大類說明。

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  4. 4

    請由儀器設計與測定原理說明示差掃描熱分析儀(differential scanning calorimeter)在食品分析的應用性。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    示差掃描熱分析儀(DSC)是在程控升降溫下,量測樣品與參考物維持同溫所需的熱流差,藉此偵測吸熱、放熱與比熱變化。作答應先講儀器設計與原理,再依食品成分逐一舉應用。

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  5. 5

    請由儀器設計與測定原理比較氣相層析法(GC)常用的兩種檢測器火焰離子化檢測器(flame ionization detector, FID)與熱傳導檢測器(thermal conductivity detector, TCD)的應用性差異。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    FID 與 TCD 是氣相層析最常用的兩種檢測器:FID 靠燃燒有機物產生離子,靈敏且專一於含碳化合物;TCD 靠熱傳導度差異,屬通用型、非破壞性。作答以「原理→構造→適用對象→性能比較」組織。

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103 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    何謂當量濃度?如何配製成 0.5N 之硫酸鈉(Na2SO4)(分子量 142)水溶液 100 毫升?(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    當量濃度(N)是以每公升溶液所含溶質「當量數」表示的濃度;本題關鍵在求出硫酸鈉的當量重,再算出 100 mL 所需克數並說明正確配製步驟。

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  2. 2

    何謂藍伯-比爾定律(Lambert-Beer’s Law)?請列出公式並說明如何利用此公式測定未知樣品的濃度?(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    藍伯-比爾定律說明單色光通過稀溶液時,吸光度與光徑長及吸光物質濃度成正比,是分光光度法定量的基礎;作答要寫公式、各符號意義,再說明以標準曲線求未知濃度的步驟與適用限制。

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  3. 3

    請說明以 Lowry 法定量蛋白質的原理及說明優點和限制。(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    Lowry 法是在雙縮脲反應基礎上,再加 Folin-Ciocalteu 試劑放大呈色的比色法,靈敏度遠高於雙縮脲法;作答依「兩階段反應原理→操作要點→優點→限制」組織。

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  4. 4

    何謂油脂的過氧化價?請說明測定原理及限制。(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    過氧化價(peroxide value, POV)是每公斤油脂所含過氧化物的毫當量數,反映油脂自氧化初期生成的氫過氧化物量;作答要寫定義、碘滴定原理與反應式概念,並指出它只能代表初期氧化的限制。

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  5. 5

    請說明下列偵檢器的偵測原理並說明適合偵測成分和使用限制:(每小題 10 分,共 20 分)折射率偵檢器(refractive index detector)可見光偵檢器(visible detector)

    (20 分)

    參考架構・破題

    兩者都是 HPLC 的檢測器:折射率檢測器屬通用型、以流出液折射率改變偵測;可見光檢測器屬選擇型、依 Lambert-Beer 定律量測有色物質吸光度。每小題依「原理→適合成分→使用限制」作答。

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  6. 6

    糖果類製品有可能添加人工甜味劑(阿斯巴甜),請說明如何萃取和使用高效率液相層析法(HPLC)分離、定性和定量。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    阿斯巴甜為二胜肽甲酯,水溶性佳、在紫外光低波長有吸收,適合以逆相 HPLC 搭配 UV(或 PDA)檢測;作答依「樣品前處理萃取→層析條件分離→定性→定量與品管」四段完整呈現。

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  7. 7

    食品中重金屬的測定有可能使用下列方法,請說明原理和優缺點。(每小題10 分,共20 分)乾式消化法(dry digestion method)感應耦合電漿質譜儀法(inductively coupled plasma mass spectrometry)

    (20 分)

    參考架構・破題

    重金屬分析需先破壞有機基質(前處理),再以儀器定量。乾式消化是灰化前處理法,ICP-MS 是高靈敏度多元素定量儀器;兩小題各寫原理與優缺點,並點出兩者搭配時的問題。

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102 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明測試結果之品質管制規範中,所要求的品管樣品分析有那些?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    檢驗結果的品質管制,是在每一批次分析中插入各種品管樣品,用以監控污染、準確度、精密度與儀器穩定性;作答宜逐項說明各品管樣品的定義、目的與判定方式。

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  2. 2

    請說明如何以高效液相層析法測試澱粉及其製品中順丁烯二酸及順丁烯二酸酐總量。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題源於 102 年澱粉製品違法添加順丁烯二酸酐(毒澱粉)事件。順丁烯二酸酐遇水會水解成順丁烯二酸,因此檢驗以「水解後一併以順丁烯二酸定量,表示總量」為核心,再以 HPLC 分離、定性、定量。

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  3. 3

    請說明如何執行水分測定方法中所要求「乾燥樣品直至恆重(恆量)為止」。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    「恆重(恆量)」是指樣品經反覆「乾燥→冷卻→稱重」後,前後兩次重量差值落在方法規定的容許範圍內,代表可揮發水分已除盡。作答要把容器前處理、乾燥、冷卻、稱量、重複判定與注意事項依操作順序寫清楚。

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  4. 4

    請說明比較食品中組織胺的重氮、螢光及苯甲醯胺檢驗方法。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    組織胺是魚類(尤其鯖科等紅肉魚)腐敗時組胺酸經細菌脫羧酶作用生成的生物胺,是鯖魚毒素(scombroid)中毒的指標。三種方法分屬比色法、螢光法與衍生化層析法,應先說明原理再以表格比較靈敏度、專一性、操作與儀器需求。

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  5. 5

    請說明液相層析儀的組成元件,再區分逆相(Reversed phase)、正相(Normal phase)及離子交換(Ion-exchange)三種管柱的差異。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    高效液相層析儀(HPLC)由輸送、注入、分離、偵測與數據處理五大部分組成;分離模式取決於固定相與移動相的極性或電荷關係,正相、逆相、離子交換三者的差異應從固定相、移動相、分離機制、沖提順序與應用比較。

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其他等別的「食品分析與檢驗」

題目來源:考選部考畢試題查詢平臺(政府資訊公開資料);參考架構為本站自撰,僅供準備方向參考,非官方標準答案。最後更新:。