民國115年高考三級園藝園產品處理及加工學考古題

民國115年高考三級園藝園產品處理及加工學收錄考選部官方試題，共 4 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。

官方資料

某工廠欲生產高品質蔬果罐頭食品，請說明當進行罐頭滅菌時，決定滅菌方法與滅菌條件須考量之因子。（25 分）

一、產品特性與pH值：蔬果罐頭依pH值可分為酸性食品（pH<4.6）與低酸性食品（pH≥4.6）。酸性產品可用常壓沸水殺菌；低酸性產品必須高壓滅菌，以殺滅肉毒桿菌（Clostridium botulinum）孢子，並依12D概念設計F0值與殺菌條件。
二、微生物種類與耐熱性：須考量目標腐敗菌與病原菌的D值、z值及初始菌數；耐熱性較高者須提高殺菌強度。另須注意耐熱性強的Bacillus、Thermoanaerobacterium等菌屬，並確認殺菌後不會殘留足以導致腐敗的孢子。
三、熱傳特性與容器條件：內容物屬對流型或傳導型、黏度、固形物比例、裝填量、頂隙（headspace）、容器材質與尺寸，均影響熱穿透速率；應以熱電偶實測冷點升溫曲線，據以推算殺菌時間。
四、滅菌設備與操作參數：殺菌釜型式（飽和蒸汽、蒸汽—空氣混合、水浸式、噴淋式）及是否迴轉攪拌，會決定傳熱效率；另須完成排氣、壓力與溫度分布確效，並依海拔高度校正沸點與錶壓。
五、品質與法規考量：須在殺菌確效與品質保存間取得平衡，避免過度加熱造成色澤、質地及維生素損失；同時符合食品安全衛生管理法、食品良好衛生規範（GHP）與相關殺菌作業規範。

脫水乾燥蔬果與葡萄酒等加工製程中常會添加亞硫酸鹽，請說明添加亞硫酸鹽之目的及缺點。（25 分）

一、抑制微生物生長：亞硫酸鹽（sulfites）在酸性環境下釋放二氧化硫（SO2），可抑制酵母菌、黴菌與部分細菌；葡萄酒釀造時常於發酵前添加，以抑制野生酵母與醋酸菌，確保發酵順利。
二、抗氧化與防止褐變：亞硫酸鹽具還原力，可消耗溶氧並抑制多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）活性，防止蔬果乾燥過程褐變，並保護維生素C與色澤。
三、其他加工功能：兼具漂白、護色、抑制非酵素性褐變（Maillard reaction）等作用，常見型態包括二氧化硫、偏亞硫酸氫鈉（sodium metabisulfite）與亞硫酸氫鈉。
四、健康風險與法規限制：對亞硫酸鹽敏感者，尤其是氣喘患者，可能引發支氣管痙攣與過敏反應；因此法規訂有殘留限量，並要求標示，添加量須嚴格控管。
五、品質與操作缺點：會破壞維生素B1、產生異味、使花青素褪色、腐蝕金屬設備；且二氧化硫揮發損失大、殘留受法規限制，須精準控制添加量、時機與均勻性。

貯藏性病害不僅嚴重影響儲藏壽命與外銷品質，更會造成龐大的經濟損失。請說明貯藏性病害誘發之主要原因與防治管理策略。（25 分）

一、採前潛伏感染：病原菌於田間侵入花果組織，採後在貯藏環境中才發病，如炭疽病（Colletotrichum）、蒂腐病、灰黴病（Botrytis）等，為貯藏性病害的主要來源。
二、機械傷害與生理失調：採收、分級與運輸造成的傷口，或低溫寒害、日燒、鈣缺乏等生理障礙，會削弱組織抗性，使病原菌更容易侵入並蔓延。
三、貯藏環境不當：溫度與相對濕度控制不良、結露、乙烯累積及氣體成分失衡，均會加速病原菌繁殖、縮短貯藏壽命並擴大損失。
四、基礎防治管理：落實田間衛生與良好農業規範（GAP）、適期採收、採後迅速預冷、小心搬運以減少傷口、分級剔除病果，並維持低溫與適宜濕度。
五、加值處理與監測：可採熱水處理、UV-C照射、拮抗微生物、GRAS安全資材、臭氧或精油處理，並搭配氣調貯藏與HACCP制度；定期監測病害、輪用防治資材，以避免病原菌產生抗藥性。

由於貯運技術創新，蘋果的保鮮期大幅延長至6 到12 個月，達成一年四季穩定供應。請說明此技術運作原理及最新發展。（25 分）

一、低溫與迅速預冷：蘋果採後應迅速預冷至0～1℃，降低呼吸率與乙烯生成速率，抑制病原菌生長，為長期貯藏與延長保鮮期的基礎。
二、氣調貯藏（controlled atmosphere, CA）：將氧氣降至1～3%、二氧化碳提高至1～2%，可抑制呼吸作用與乙烯效應，延緩後熟、軟化與老化。
三、動態氣調貯藏（dynamic CA, DCA）：以葉綠素螢光、呼吸商（respiratory quotient, RQ）或乙醇感測即時監測果實耐受下限，將氧氣降至最低安全濃度，以延長貯期並減少褐變。
四、乙烯抑制與1-MCP：施用1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene, 1-MCP）阻斷乙烯受體，延緩軟化與色澤變化，常與CA合併使用以延長保鮮期。
五、最新發展：包括超低氧貯藏、減壓貯藏、智慧感測與物聯網監控、可食性塗膜、耐貯品種選育及基因編輯延緩褐變等；實務上須依品種、產地與採收成熟度調整參數。