食品微生物學

作者序～～廖序
　　本書付梓前夕，正好前來韓國參加研討會，因此在異鄉飯店中，寫下這篇作者序。寫這本書的起源，源自41歲時，因為對食品益生菌與功效性成分的研究想望，因此暫時放下大學教職，申請留職停薪，前往日本大阪市立大學，拜入時任日本食品微生物學會總會長—西川禎一教授門下，攻讀第二個博士學位。在博士學位後期，遇上新冠病毒疫情，當一人孤獨留在宿舍撰寫論文時，從網上訂購了許多日文參考書籍，寄到宿舍來研讀。過程中，著實佩服日本教科書對於各科，例如食品微生物學的編寫邏輯與在地思考。因此便萌生，若能撐過疫情，取得學位返回臺灣，那麼，希望能為臺灣的食品微生物學領域，以自己所學與專業，撰寫一本可供不同領域讀者研讀書籍的想法，做為恩返。
　　本書編寫初期，即思考撰寫內容，未來能提供不同面向讀者所需，因此最終在篇幅的設定範圍內，將食品微生物學的最新研究領域，例如：體學 (omics)、平均核苷酸一致性 (average nucleotide identity)、全基因體定序 (whole genome sequencing)、抗菌胜肽 (antimicrobial peptides)等，撰寫入書中，使本書能做為一本合格的大學課程參考書，也能做為高中學生提前進修研讀的參考用書。其次，為了能讓一般民眾，也能從本書中，獲得食品益生菌、食品中毒菌等日常所需知識，因此本書也在每一章節中，加上如：「奶酪」與「乳酪」的區別、「養樂多的介紹」、「臺灣養樂多與日本養樂多的差異」、「釀酒與各式酒類介紹」、「保健食品」與「健康食品」的區別等知識，讓一般民眾也能將本書用做為日常生活的參考用書。最後，就是本書將食品檢驗分析技術士到食品技師等，考科項目中包含食品微生物學的五項國家證照考試相關資訊，編寫成一章，並針對相關的考題分析、考試時間、報考資格等項目，進行整理分析。讓有志於報考國家考試的讀者，能做為比較參考的依據。
　　要撰寫與校閱這樣一本精實卻多面向的書籍，單靠一個人的力量，是相對困難的，因此本書依據不同的章節專業，邀請了三位領域中的專家學者，來協助撰寫，他們分別是：義守大學醫學科學與生物科技學系—王瑜琦副教授、輔英科技大學保健營養系—李政達助理教授、以及日本北海道北見工業大學—邱泰瑛副教授。其中王老師負責撰寫食品中毒菌相關章節、李老師負責撰寫HACCP相關章節、邱老師負責撰寫釀酒、保健食品、以及日本食品微生物相關知識的章節。此三人皆為領域中的專家，也是我的學姐、前輩與好友，在此特別感謝。
　　最終的校稿與推薦，則是邀請三位臺灣與日本食品微生物學界的知名專家學者，此三位學者，同時也是從大學到博士班期間，教過我食品微生物學，啟蒙與指導我的三位恩師，他們分別是：日本食品微生物學會前任總會長、大阪市立大學—西川禎一名譽教授、國立臺灣大學農業化學系—蘇南維教授、東吳大學微生物學系—黃顯宗文理講座教授。三位老師，於本書各章節，皆用心提出過許多建議、看法與訂正。最終書籍修訂完成，才分別撰寫推薦序，為本書推薦。對於此過程，我與所有作者群，皆銘感於心，感謝三位老師。
　　最後，我想感謝，所有於臺、日，乃至於全世界，致力於提升食品微生物學領域的所有人。不論是研究與預防食品中毒菌的人員、研發各項食品益生菌、發酵食品、保健食品的人員，以及推廣食品衛生教育，提升人類食品飲食品質的每位人員。因為有所有人的努力，人類得以在全球氣候變遷、人口激增的現代，仍能全力控制食品中毒事件的發生、研發食品益生菌與各項保健食品，以及全力推廣食品衛生教育。我與所有作者，乃至於推薦者，因編寫本書，若對人類食品微生物學的教育，有一絲的貢獻，那麼，或許也是對人類社會，所做的一點恩返。這本屬於臺灣自己的食品微生物學，即將發表，祈願未來一切都好，並感謝所有協助本書出版的每個人，謝謝。
　
廖健森 謹識


作者序～～王序
　　本書《食品微生物學》涵蓋多個核心章節，循序漸進地引導讀者理解微生物在食品中的角色與影響。以下章節內容各具特色，彼此環環相扣，期望幫助讀者建立系統性的知識架構與實務應用能力：
　　在〈影響微生物生長的因素〉一章中，重點探討影響食品中微生物生長的內外在條件，包括水活性、pH值、營養成分等內在因子，以及溫度、濕度、氣體環境等外在因子。本章亦強調食品結構與儲存條件對微生物增殖的交互影響，為後續食品保存與微生物控制章節奠定理論基礎。
　　〈微生物與食品腐敗〉章節則闡述不同類型食品（如肉類、乳製品、蛋品、穀類與罐頭）如何在微生物作用下產生腐敗，並區辨「腐敗」與「發酵」的異同。此外，本章也簡要介紹與腐敗相關的食品中毒現象，作為銜接食品安全與預防措施的關鍵一環。
　　在〈食品中的病原微生物〉一章中，介紹了多種常見致病菌（如金黃色葡萄球菌、肉毒桿菌、沙門氏菌等）及其所引起的食源性疾病，並延伸涵蓋病毒、寄生蟲與黴菌等非細菌性病原體，讓讀者能夠理解食品污染與公共衛生之間的密切關聯。
　　〈控制食品中微生物的方法〉章節著眼於微生物控制策略，涵蓋物理方法（如加熱、輻射）、化學方法（如使用防腐劑、調整pH值）與生物方法（如利用噬菌體）等。此章著重理論與實務並重，強調新興技術在食品保存與安全上的應用潛力。
　　在〈食品衛生之指標微生物〉章節中，說明在無法全面檢測所有病原體的情況下，如何透過指標微生物（如大腸菌群）間接評估食品衛生狀況，並介紹各類衛生標準中常見的指標菌種及其代表意義。
　　最後，〈食品病原微生物的檢測〉章節整合前述理論，介紹生菌數計算、大腸桿菌群檢測等常用技術，協助學生從微生物學角度進行食品品質與安全性的分析與評估，是理論應用於實作的重要章節。
　　透過上述章節的學習，期望讀者能夠：
　　建立完整的食品微生物學知識架構；深入理解微生物對食品品質與安全的影響；熟悉各種微生物控制與檢測技術；培養風險評估與問題解決的能力。
　　本書不僅為食品科學專業提供堅實的理論基礎，也強調實作與創新能力的培養，期許讀者能在面對未來食品安全挑戰時，具備科學素養與應變能力。
　
王瑜琦 謹識


作者序～～李序
　　針對本書〈食品安全管制系統〉的章節，分別以「食品安全概念介紹」、「食品良好衛生規範準則(GHP)」、「危害分析重要管制點(HACCP)」與「HACCP的特性與未來的政策」四個部分，加以說明。
　　「食品安全概念介紹」簡介國際衛生組織與我國現行的食品安全措施。「食品良好衛生規範準則(GHP)」介紹HACCP的前置規範—食品良好衛生規範準則(GHP)及其對應的九大程序書與撰寫原則。「危害分析重要管制點(HACCP)」介紹HACCP的12個步驟（五個前置步驟與七大原則），並舉例說明。「HACCP的特性與未來的政策」為結語，介紹HACCP的「源頭式管制」、「自主式管理」，和「全程產品責任」三大特性，及政府未來的政策與方向。
　　期望能兼具學理性與實務性地幫助讀者了解HACCP系統，及常見HACCP生物性的危害—食物中毒菌與食品加工過程中可能發生的食品污染源的關係。
　
李政達 謹識


作者序～～邱序
　　針對〈益生菌與保健食品〉一章，首先從「保健食品與健康食品的區別」作為切入點，說明兩者在通俗用語與法規定義上的不同，藉此釐清相關名詞的混淆。接著在「雙軌制的健康食品查驗登記」的部分中，介紹我國現行的健康食品審查制度及其運作方式。另外在「日本國對於健康食品的發展與管理概況」一節中，介紹健康食品的先驅國－日本，其現行之特定保健食品制度，以及因應市場需求所建立的新制度架構。於「益生菌中的乳酸菌」的部分中，介紹乳酸菌作為益生菌中占比最高的種類，不僅闡述其已知之保健功能，也對於益生源、後生元等相關概念進行說明。另外，為促進對乳酸菌的理解，廖健森博士特別撰寫以「關於養樂多」一文，介紹乳酸菌食品的發展歷史以及其機能性。此章最後在「國內已被使用於健康食品中之益生菌」一節中，條列出國內被認可為健康食品裡所含之益生菌菌株，並介紹其所具備或宣稱的保健功效。
　　在〈微生物與釀酒〉一章中，以「酒精、酵母與各式酒類」的介紹作為開頭，並依據糖類原料或澱粉質原料進行分類，亦或依照純釀造、蒸餾等製程方式來加以區分。接下來，在「釀酒常用酵母」一節，介紹了主要工業用酵母的種類及其特性。此外，在「日式清酒的釀造」的部分，說明了並行複式發酵的代表性酒類；而在「啤酒的釀造」部分，則介紹了單行複式發酵的典型酒類。最後，「水果酒的釀造」一節則說明了以單式發酵為主的酒類。
　
邱泰瑛 謹識

推薦序～～西川 禎一 序
　　私たち現生人類が表れたのは約20万年前の遥かな昔のことですが、46億年に渡る地球の歴史を1年間に置き換えてみると、12月31日の夜11時40分頃です。一方、今この書籍を手にした貴方が興味を持っている微生物は、3月には既に生まれていたようです。
　　地球に生息する生命体を考えるとき、太陽光のエネルギーと無機物から新たな有機物を生み出す植物は生産者、その植物や他の動物を食べて生きている動物は消費者と言われます。しかしながら、この両者を繋いでいるものこそが、地球に住むあらゆる生物の大先輩で分解者と呼ばれている微生物たちです。微生物がいなければ地球上における物質の循環は停滞し、独立栄養生物として生産者の地位を得ている植物といえども必要な元素の供給を受けることができなくなるでしょう。
　　さて、貴方がこの書籍を手にした動機は何でしょうか？食品製造に関係する職業人として、食品の製品価値を貶める厄介な分解者である微生物の制御、飲食物に密かに潜り込んで毒素を産生したり知らずに喫食した人に感染したりして私たちを苦しめる病原微生物への対処、を学ぶことでしょうか？あるいは、発酵や醸造に従事する者として微生物の有効利用の方法を探り、カビや酵母や様々な細菌が生み出す豊かな香りや味わい、そして有益な機能性成分を活用することですか？もしかすると、人々が作り出した製品のグローバルな交易を安全で公平なものとするために、安全基準や検査方法の設定に貢献しようとしている方ですか？
　　いずれも食品微生物学の核となる重要な部分ですが、食品微生物学は新たな領域へ更なる進展を見せつつあります。分子生物学や分子遺伝学の知識が必修基盤となり、これらの手法を用いた解析によって、微生物を単なる分解者として捉えるのではなく、私たちの体を共に作っている生命体とする考え方、holobiontという概念が発展しています。現代社会で急激に増えたアレルギーや自己免疫疾患と数多くの精神神経疾患などについて、私たちと共生している微生物バランスの破綻に原因を探ろうとする研究が世界中で進行しています。その成果を応用して、微生物バランスの調整に有効なprebiotic食品とその素材、あるいは有用な発酵食品や probiotics、synbiotics、biogenicsなど微生物製剤の開発も食品微生物学に含まれようとしています。
　　貴方の目的が上記のどれであったとしても、この書籍は対応可能であり、本格的な原著論文の検索に至る前に必要な知識を十分に供与できる構成となっています。さらに、実際の検査や実験作業の手引書としても利用できる内容なので、座右の書として最適です。
　　編者の廖健森老師は、私の前任校である大阪市立大学（現在の大阪公立大学）において、彼にとって二つ目となる博士の学位を修得した親愛なる友人です。台湾で入手できる食品微生物学専門書の多くが海外からの翻訳版であることを憂い、台湾人による台湾人のための台湾の食品微生物学を出版したいという志に燃えてこの書籍を完成させました。
　　長い歴史を通じて多様で独特な発酵文化を培ってきた台湾、その皆様によって台湾の食品微生物学が本書とともにさらなる高みに上ることを確信しております。日本食品微生物学会の元理事として、台湾の友人たちに心から本書の出版を祝福いたします。
　
大阪市立大学 名誉教授
帝塚山学院大学 食物栄養学科 特任教授／副学長
日本食品微生物学会 元理事
西川 禎一

西川 禎一 序，中文譯
　　現代人類的出現，距今已是約20萬年前的遙遠往昔。但若將地球長達46億年的歷史濃縮為一年來看，人類大約是在「12月31日晚上11點40分」才登場。而此刻您所關注、翻閱本書的主角—微生物，早在「3月」便已經誕生了。
　　談及地球上存在的生命體，通常我們將利用太陽能與無機物製造有機物的植物稱為「生產者」，而以植物或其他動物為食的動物則被稱為「消費者」。但能夠連結這兩者，使地球上的生命與環境持續循環的，正是作為「分解者」的微生物。若沒有微生物，地球上的物質循環將會停滯，即便是作為自營營養生物的植物，也將無法獲得維持生命所需的重要元素。
　　那麼，您手中閱讀本書的動機是什麼呢？是希望作為食品相關產業的從業者，學習如何控制那些會降低食品品質的「麻煩分解者」—微生物嗎？或者是為了因應那些潛伏於飲食中、可能產生毒素甚至感染人體的病原菌所造成的威脅？抑或是作為從事發酵或釀造的專業人士，期望探究微生物的有效應用方法，進而利用黴菌、酵母或細菌所創造出的風味、口感與功能性成分？還是說，您希望能為國際間公平與安全的食品交易做出貢獻，致力於安全標準與檢測方法的制定？
　　上述這些面向，無一不是食品微生物學的核心議題。然而，食品微生物學的發展早已不侷限於傳統領域，而是持續邁向嶄新階段。分子生物學與分子遺傳學的知識如今已成為基礎，透過這些技術，我們不再只是將微生物視為外來分解者，而是與人體共構生命的「共生體」—holobiont。現代社會中急劇增加的過敏、自體免疫疾病，乃至多種精神神經疾病，其發病機轉也逐漸被指向人與體內微生物群間平衡失調的關聯。為此，世界各地的研究者正積極投入益生質(prebiotics)、益生菌(probiotics)、合生素(synbiotics)、生物活性物質(biogenics)與發酵食品等相關研究與應用，而這些新興領域亦成為食品微生物學不可忽視的一環。
　　無論您閱讀本書的初衷是以上哪一項，本書皆能為您提供紮實的基礎知識，足以銜接更進一步查閱原始文獻與研究論文的需要。此外，本書亦可作為實際檢驗與操作的工作手冊，極適合作為案頭參考書。
　　本書編者廖健森老師，是我在大阪市立大學（現為大阪公立大學）任職期間，取得其第二個博士學位的親愛友人。他長期對於臺灣可取得的食品微生物學教材多為外文翻譯版本深感遺憾，立志要為臺灣人打造一部「由臺灣人撰寫、屬於臺灣的食品微生物學教科書」，並終於完成了這部著作。
　　臺灣在長久歷史中孕育出多樣而獨特的發酵文化。我深信，在本書的引領下，臺灣的食品微生物學發展將邁向更高的境界。作為日本食品微生物學會的前理事，我在此誠摯祝賀本書的出版，並向臺灣的朋友們獻上最深的祝福。
　
推薦者
大阪市立大學 名譽教授
帝塚山學院大學 食品營養學科 特聘教授／副校長
日本食品微生物學會 前任理事長
西川 禎一


推薦序～～蘇南維 序
　　在當前食品安全與公共衛生日益受到關注的時代，食品微生物學早已不僅是實驗室中的學術探討，更直接關係到食品產業的品質管理、消費者的健康福祉，甚至國家的整體安全防線。因此，一本能兼具學術深度、實務應用，並符合多元教育層級需求的教材，對教育現場與業界皆有重要意義。
　　本書由廖健森教授與多位專家共同編撰，呈現了作者群深厚的專業素養與對教學現場的敏銳洞察。全書依據學期授課節奏編排為15章，系統性地介紹食品微生物學的核心內容，從基礎微生物知識、食品腐敗與病原菌的致病機制，到現代食品安全管理制度如GHP與HACCP的實務應用。此外，本書也納入當前研究重點如體學(omics)、平均核苷酸一致性(ANI)、抗菌胜肽、食品相關寄生蟲與原生動物等新興議題，使學生在打穩基礎的同時，也能掌握食品微生物學的最新發展趨勢。
　　值得一提的是，與傳統教科書著重專業論述不同，本書內容設計貼近生活，舉凡臺灣與日本養樂多產品的差異、奶酪與乳酪的區別、酒類分類等常見話題，均以淺顯方式呈現，使學生能在日常情境中建立理論連結，有效提升學習動機與理解力，亦為非食品專業背景讀者打造友善的入門途徑。
　　本書亦邀請任教於日本國立北見工業大學的邱泰瑛副教授共同撰寫「益生菌」與「釀酒微生物」等章節，融合日台視角，展現跨國教學合作的深度與文化比較的多元性，為本書增添國際視野。
　　在實務應用方面，本書深入介紹食品微生物控制技術與食品衛生檢測方法，亦整理了與食品微生物學相關的技師證照與國家考試資訊，對於有志投入食品產業、保健食品開發或欲取得專業資格的學生與從業人員，提供了寶貴的參考資源。
　　綜合而言，這是一本結合理論與實務、兼具生活關聯與國際觀、內容前瞻而實用的食品微生物學教科書。無論是作為高職、大學、研究所課程的教學材料，或是作為食品相關從業人員與自修讀者的進修讀物，相信都能從中獲得啟發與收穫。
　　在這本書中，讀者不僅能認識微生物與食品間錯綜複雜的互動關係，更能掌握確保食品安全與品質的關鍵知識與實務技能。我誠摯推薦本書，作為食品微生物學教育與實務應用的重要參考。
　
推薦者
國立臺灣大學 農業化學系教授
蘇南維


推薦序～～黃顯宗 序
　　現在要大學教授寫教科書，除了專業學識外，需要熱情與勇氣，畢竟很多大學生只看教授的PPT簡報檔，嫌看書費時，還需要花錢去買，如果指定原文版的教科書就更貴了。因為這種風氣的蔓延，使得學生知識欠卻厚度，難於思考辯證，妨礙往更高階職涯發展的機會。
　　當廖健森教授給我這本《食品微生物學》排版稿時，並不意外，我認識的健森就是充滿熱情與責任心的學者。回想我在擔任東吳微生物學系主任時，為了激發學生們向學的熱情、內化學生關心環境保育的價值，每年都舉辦環境保育的活動，又因為支助機關每年的工作重點不同，我需要擬定不同主題去申請社區活動計畫，然後再交給學生們去規劃與執行。健森幾乎無役不與，我還記得他帶小學生去參觀垃圾山時的模樣。
　　拜讀完整本排版稿時，發現它是很傳統的《食品微生物學》的教科書，該有的章節內容都有，而且還很豐富；又不像傳統的《食品微生物學》的教科書，因為畢竟食品科學隨著生物科技的進步而有嶄新的內容，無論知識、技術、產品的形式與內涵，甚至銷售與管理，皆不可同日而語，這些新穎的內容都通通無遺漏地容納進來。當然限於篇幅與學習者的背景，重點上有所取捨，不過可提醒學習者如有需要時可再深入探討的方向。
　　這本新穎的《食品微生物學》適用於大部分大學的教學需求，但是不可能成為高職至一般大學通吃的教科書，教學者應該依照不同的學校層級與教育目標，選取全本或特定的章節使用，或作為複習的讀本，或作為參考用書。
　　總之，這本《食品微生物學》為國內專業教育增添新頁，與有榮焉。
　
推薦者
東吳大學 文理講座教授／理學院前院長／前微生物學系教授兼系主任
黃顯宗