有機酸可用於微生物生長之控制，下列三種有機酸在相同濃度且相同 pH值環境下，抑菌能力優至劣之排列順序為：

本題觀念：

本題主要測驗考生對於有機酸抑菌機制與pKa值（酸解離常數）之間關係的理解。有機酸的抑菌能力主要取決於其未解離狀態 (Undissociated form) 的濃度。

1. 抑菌機制：有機酸在未解離狀態下 (HA) 不帶電荷，具有親脂性，能夠穿過微生物的細胞膜進入細胞內部。進入細胞後，因細胞質pH值接近中性，有機酸會解離產生氫離子 ($H^+$) 和酸根離子 ($A^-$)，導致細胞內酸化並干擾代謝，最終抑制微生物生長。
2. 解離度與pH/pKa的關係：依據 Henderson-Hasselbalch 方程式，在相同pH值的環境下，pKa值越大的有機酸，其未解離的比例越高。
   • 若 pH < pKa，主要以未解離形式存在（抑菌效果強）。
   • 若 pH > pKa，主要以解離形式存在（抑菌效果弱）。

選項分析

• pKa 數值比較：

  • 丙酸 (Propionic acid)：pKa $\approx$ 4.87
  • 醋酸 (Acetic acid)：pKa $\approx$ 4.76
  • 乳酸 (Lactic acid)：pKa $\approx$ 3.86

• 抑菌能力推導：

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