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只會把食物放冰箱是不夠的,更要瞭解有效日期和保存方式

衛生福利部食品藥物管理署_96
・2016/11/13 ・2236字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

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本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

文/周志輝|中興大學食品暨應用生物科技學系榮譽特聘教授

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只會放冰箱這一招是不夠的,更要瞭解有效日期的意義及適當的保存方式。圖 / By Philip Brewer @ flickr

你有想過丟進垃圾桶的是垃圾還是食物嗎?沒有!因為你只會看賞味期限。

法國民眾每年都會丟棄大約七百萬公噸的食物,其中有 67 %是被消費者丟棄,另外有高達約 80 萬公噸的食物被商店等食物供應鏈所丟棄[1];在德國也有類似的問題,平均每人每年竟然丟棄了多達 81.6 公斤以上的食物[2],當中大部份是未變質、仍可食用的食物,或甚至是尚未開封的產品,整個歐洲估計更高達每年 1 億公噸,其實這些都是可以避免的資源浪費。

超過「賞味期限」就不能吃了嗎?

導致大量食物被浪費的主要原因之一,是有多達三分之二的消費者未能正確了解包裝上各種標示日期,像是何謂最佳食用日期(best before date),在歐洲就因此導致約 15~33 %的食物遭丟棄[3]。面對這個問題,在丹麥就有過期食品超市;德國政府過去幾年也開始關切這些浪費的問題,試圖透過教育讓消費者明白問題的嚴重性,鼓勵大家購買較小的包裝,盡量將食物吃完、減少剩菜和浪費,可惜最後成效相當有限[1],看來在資源充裕的環境,要改變大家浪費的習慣並不容易。

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大家可以看到各國許多不同的日期標示方式,例如:有效日期(expiry date)、保存期限(shelf life)、最佳食用日期或賞味期限(best before)、此日期前食用(use by)等,它們究竟代表什麼意思?事實上,「此日期前食用」與消費者心中的「有效日期」意義較相近;不過「賞味期限」和「最佳食用日期」其實是表示「在此日期前,食品仍可保有良好品質及風味」,並且通常設定之期限較短,但並不表示在該日期後,食品就不安全或變質。

然而,因為不夠理解或無法分辨其中差異,許多人會在接近產品上印刷的日期數字時,就選擇丟棄食物,十分可惜。

降低水活性、控制低溫環境

很多因素都會影響市售食品的保存狀況,包含保存期間產品的水活性(Water Activity)、溫度變化、氧氣的接觸、陽光照射和酸鹼度(pH)等因素。

以水活性來說,它與微生物的生長息息相關,一般來說,水活性下降到約 0.8 就能有效抑制細菌、酵母和黴菌的生長,如果進一步將水活性降低到大約 0.6,幾乎就沒有微生物可以生長繁殖。人類很早以前就知道用鹽和糖來保存食物,目的就是降低水活性來控制微生物的生長,所以,保持乾燥是有效的食品保存方法。

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此外,冷藏冷凍也是常用的保存方式,一般微生物生長的溫度範圍為 20~40 ℃左右,低溫同時也能讓許多化學反應減慢,有效延長食品的保存時間。還有一些其他的技術,例如:罐裝、發酵、煙燻、放射線照射及添加防腐劑或抑菌劑等方法,其概念基本上都是控制微生物的繁殖。

壽司
一些日本家庭做好年夜飯的壽司後,媽媽會說:「放到玄關!」就是找家裡最低溫的地方保存喔!圖 / By jen @ flickr

制定「保存期限」五步驟

日期

根據國內食藥署的「市售包裝食品有效日期評估指引」[4],包裝食品上應清楚標示有效日期——指在特定的儲存條件下,市售包裝食品「可保持產品價值」的最終期限,應以時間點為標示方式,如:有效日期:O 年 O 月 O 日。

至於如何訂定這個日期,廠商大多會採用「比照法」,直接參考市場上同類型商品的有效期限,訂定自己產品的有效日期。或者,廠商也能考量個別產品所使用的原料、製造過程,以及運輸、儲存及販售環境等因素,設計適合的保存試驗,來決定保存期限。

如下方流程圖所示,制定「保存期限」主要可分為五個步驟:首先分析產品本身、加工、倉儲及流通販賣中可能出現的「劣變因子」,包括:原料、配方組成、水活性、酸鹼度、滅菌方法、包裝材料、儲存環境等,再針對這些因子選擇適當的評估指標。除了首要的微生物評估外,還有成分、物理、化學及感官品評(如:風味、色澤或質地)等評估指標,接著,便是盡量參照「與消費者端相同的運輸和儲存條件」進行保存期限試驗。

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食品的劣變因素

最後,廠商再根據這些分析結果,參考法規標準(如:微生物限量標準),以自主管理的方式訂定食品有效日期,並要確保食品在有效日期內,無變質、腐敗等問題發生。

 

除了日期之外,也別忘記適當的「保存方式」

總的來說,有效日期算是一種「新鮮度」的指引,只要保存條件良好,多數食品經長期存放後都仍屬安全,影響最明顯的往往只是「風味」;而如果能在適當的條件下儲存,許多產品即使在過了有效日期(或是賞味期限)後,仍然是可以保持不錯的風味。

最後大家別忘記,無論一家廠商投入多少實驗來為他們的產品訂定保存期限,終究只是一個有條件下的參考日期,消費者關心有效日期之餘,更要注意適當的保存方式,否則即使未過期,也可能出現品質下降或變壞的情形喔。

參考文獻

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衛生福利部食品藥物管理署_96
65 篇文章 ・ 22 位粉絲
衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx

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器官移植新技術───37度保存三天的肝臟
Charlotte 熊_96
・2022/06/24 ・2699字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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哪些人會需要換肝呢?

需要換肝的族群年齡分佈大致上呈兩大族群,一邊是剛出生帶有先天疾病的小朋友,一邊是後天罹病的成年人[1]。譬如說小兒科會見到的膽道閉鎖,這些小朋友天生膽道就發育不良,膽汁無法順利排到膽管,而淤積在肝臟。如果不處置,會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。

天生膽道就發育不良的小朋友,膽汁無法順利排到膽管,而淤積在肝臟。如果不處置,會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。圖/Pexels

成年人需要換肝的在在台灣以前常見的是因為 HBV 或 HCV 造成的猛爆性肝炎,現在可能就屬肝癌、酒精性肝炎、非酒精性脂肪肝炎、藥物中毒等最為大宗。依照巴賽隆納小細胞肝癌(hepatocellular carcinoma)治療指引[2],在肝功能還未受損太嚴重時,若腫瘤數目、大小、位置理想,肝癌病人是可以接受換肝手術,「治癒」肝癌的。這比起許多以延長幾個月的餘命為目標的癌症治療而言,是很難得的。

台灣其實是特例?國際肝臟移植的現況

據衛福部 2020 年統計數據,台灣 2005 至 2018 總計執行了 6211 例的肝臟移植,其中活體肝臟移植就佔了其中的 4915 例[3]。所謂的「活體」移植就是在幾乎相同的時間內,兩個開刀房、兩組醫護人馬,同時開刀,一邊把受贈者有問題的肝臟取下,一邊把捐贈者的部分肝臟擷取,最後接到受贈者體內。這也常常躍升至媒體,如「捐肝救父」、「捐肝救子」的佳話。

活體移植不僅考驗主刀者的技術、也考驗醫護團隊的默契。開刀只是其中一關,開刀前的配對、開刀後的術後照顧、抗排斥治療等等,皆是重重的考驗。不過台灣日本等國家活體移植的盛行,其實是國際移植界的特例。

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台灣活體移植的盛行,其實在國際移植界是特例。 圖/envato

活體移植牽涉到的倫理議題,也讓台灣目前活體移植只限於親屬。若非親屬捐贈,則只能排隊,等意外死亡者的肝臟捐贈。所以在國際上行之有年、且更常見的其實是大體捐贈,一般上會是來自因意外或因疾病而腦死的病人。

肝臟從捐贈者體內被取出後,會在 2-5°C 的液態保存液中暫存,並且在數小時內必須移植到受贈者體內。這黃金數小時,是沒有血液灌流的,換句話說,肝臟組織無法有效率的得到生存所需的氧氣,以及排泄代謝廢物,所以一般來說會把這段黃金時間限縮在 12 小時內。如果算上捐贈肝臟組織的運輸以及兩個手術(捐贈以及受贈者)的時間,整個移植是一個跟時間賽跑的過程。如果到目前為止,這個任務還不夠艱鉅的話,我們可以看看美國的統計數字。

在美國大約有 17,000 人在等肝臟捐贈,但實際上每年只有約 6,500 個肝臟被捐贈[4]。所以肝臟捐贈目前還是非常短缺的,而需要換肝的人在等待過程中,存活機率也一點一滴的流失。

全新的方向:瑞士的跨領域研究

在大體捐贈以及活體移植各有其限制的狀況下,一組在瑞士的人馬開始了一個全新的肝臟移植方式[5]。這群人結合了工程、生物化學以及醫學專業,一起研發了一台機器,可以在體外模擬許多類似人體內的環境,讓肝臟在移植過程中,有最小的轉換過程。可能的環境衝擊包括溶血、血行動力學不穩、溫度控制、血糖控制、肝醣消耗、以及物理壓力造成的組織壞死。而在今年,他們發表了第一個使用此機器的人體肝臟移植案例。

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肝臟組織是來自一個 29 歲的年輕病人,因為腹部硬纖維黏液瘤(desmoid fibromatosis),併發長期感染以及敗血症,為了要控制病情而必須切除部分肝臟組織。一般來說,這樣的肝臟組織是不會再捐出去的,不只因為有腫瘤病史,而且又有進行中的感染,如果腫瘤細胞在受贈者體內繼續生長,或是感染持續進行,那麼受贈者的預後一定也很慘淡。但是這組瑞士人馬,在經過捐贈、受贈者兩方同意後,決定利用手術後剩下的肝臟組織。於是這個被取下來的肝臟組織,在肝門靜脈、肝動脈、下大靜脈、以及總膽管都被恰當的接到機器上後,就開始了這個神奇的體外之旅

一切的變因都盡量模擬體內環境,包括溫度(37 度)、血液灌流速度、脈衝式血壓,並且持續抗生素(因為捐贈者有細菌以及真菌感染)。三天後,這個肝臟再重回人體中,是位 62 歲的受贈者。

瑞士的跨領域研究團隊研發了一台機器,可以在體外模擬許多類似人體內的環境,讓肝臟在移植過程中延長保存時間。圖/Pixabay

這個嘗試特別的地方在於,雖然肝臟在體外保存了三天,卻沒有在大體捐贈常見的組織再灌流傷害(是指經過一段缺血的時間後,血管重新被打通,血液帶來充足的氧氣,但同時也產生很多自由基),這是只有活體捐贈才比較能看到的優點。而且可能因為肝臟先天免疫功能的保留,後續的排斥反應並不明顯,病人術後的抗排斥藥用量逐步地降低。與此同時,體外保存期間還可以持續治療,譬如在這個例子中的抗生素治療,讓一些本來無法使用的組織,變成可以捐贈的祝福。

肝臟移植的一線曙光

雖然在台灣大體肝臟捐贈比較不常見,反而活體肝臟移植是比較盛行的做法,但活體移植仍存有道德辯證、危害健康捐贈者健康等等的疑慮。畢竟捐贈者一般都是健康人,而捐肝的大手術也是有一定的風險的。

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在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中,這個體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明。只是就像任何新的醫學發明,臨床的資料需要長期而且大量病患的累積,才能有足夠的證據支持。這個幸運的受贈者已經持續被追蹤了一年,也許再五年、十年,再百個、千個病人,而有了世代研究,體外保存技術將會變成移植醫學的顯學。

在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中,肝臟體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明,幫助更多人。圖/Pexels

參考資料

  1. Kasper, D. L., Fauci, A. S., Hauser, S. L., Longo, D. L. 1., Jameson, J. L., & Loscalzo, J. (2015). Harrison’s principles of internal medicine (19th edition.). New York: McGraw Hill Education.
  2. Llovet, J.M., Fuster, J. and Bruix, J. (2004), The Barcelona approach: Diagnosis, staging, and treatment of hepatocellular carcinoma. Liver Transpl, 10: S115-S120. 
  3. 衛福部公布:我肝移植成功率逾八成高雄長庚雙冠王
  4. https://hospital.uillinois.edu/primary-and-specialty-care/transplantation-program/liver-transplantation/your-liver-transplant-options/cadaver-liver-transplant
  5. Clavien, PA., Dutkowski, P., Mueller, M. et al. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nat Biotechnol (2022).

Charlotte 熊_96
5 篇文章 ・ 7 位粉絲
著迷於世界的多彩,也希望帶給人對生命的熱愛。現任美國愛因斯坦醫學中心小兒科住院醫師,畢業於台大醫學系。目前最希望成為小兒心臟科醫師,也沒忘從高中就想去無國界醫生當臨時醫師的夢想。 https://www.instagram.com/charlottethesunbear/

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冷鏈成本太高?遞送小鼠「冷凍精子」的最佳解出爐:現在寄張明信片就搞定!
Carol
・2021/09/05 ・4645字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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在古代有飛鴿傳書,在霍格華茲裡更有貓頭鷹負責寄送會發出聲響的信件。信件不僅是文字、訊息往來的方式,現今更可直接作為生物材料的寄送媒介。研究團隊發現,經冷凍乾燥處理的小鼠精子,可於沒有液態氮的環境中妥善保存,並且在室溫下帶於普通郵件中寄送。

放置於普通郵件小鼠精子。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]

傳統保存方式:充滿液態氮的超低溫環境

典型保存精子的方式,是將精子保存於液態氮或乾冰中,極低溫的環境可讓精子處於冷凍的狀態下進行運送。待解凍之後,會再透過人工授精或是試管外(in vitro)授精來繁衍後代[2][3] 。然而,使用液態氮仍可能會產生一些問題,例如,在 196℃ 超低溫度下,進行樣本處理需要非常小心,因為液態氮可能會造成凍傷或是並且因飽和氣體造成窒息等問題,並且在部分國家及地區也可能有難以取得液態氮的問題。

除此之外,為了要讓小鼠精子一直維持在極低溫的環境,需不斷地補充液態氮,這也會造成昂貴的花費。因此,對於部分國家的研究機構來說,這樣難以保存小鼠基因來源。更不用說,若遇到停電、大災難等突發狀況可能會導致的極低溫的環境受到影響,小鼠精子解融、退冰,並導致精子無法使用。

液態氮,可以創造極低溫的環境,操作過程需小心。圖/ThoughtCo.

玻璃安瓿保存法很讚,但仍不適合長期保存

為了解決低溫環境難以控制的問題,日本山梨大學(University of Yamanashi)生殖生物學家 Daiyu Ito 的研究團隊發展出一項技術,將小鼠精子放入細頸瓶或玻璃安瓿(Ampoules,一種形狀類似保齡球瓶的小型玻璃瓶,常用於盛裝藥品等溶液。)並置於 4℃ 的環境中三個月,然後再放置於室溫中 1 個月。經過冷凍乾燥處理,可放置於室溫環境中一年。雖然經過處理後的小鼠精子已死亡,無法移動,但精子中的 DNA 仍然維持完整性[4]

爾後,再將這些冷凍乾燥後的小鼠精子在注射入卵子時,一樣能繁衍出正常的後代。這項冷凍乾燥的技術已運用與許多物種,例如實驗小鼠、倉鼠、兔子、馬以及綿羊等物種[5]。然而,使用玻璃安瓿仍有一些缺點。Daiyu Ito 說:「雖然玻璃安瓿的體積小,但它們相當笨重且易碎,容易影響小鼠後代的繁衍。所以將小鼠精子儲存在玻璃安瓿並不適合用來長期保存。因此,我們希望發展新的保存技術。」

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圖為玻璃安瓿(Ampoules),為種形狀類似保齡球瓶的小型玻璃瓶,常用於盛裝藥品等溶液。圖/ISDIN

紙類保存凍乾精子有搞頭,但哪種材質最適合?

為了找出最適合用於保存冷凍乾燥的小鼠精子(mouse FD spermatozoa)的材料,研究團隊檢測了六種材質,分別是:日式傳統和紙(Washi)、包裝紙(Wrap)、乙烯基板(Vinyl sheet)、秤量紙(Weighing paper)、過濾紙(Filter paper)、日式糖果紙(Oblate)。

首先,過濾紙(Filter paper)是不可以使用的,因為小鼠精子容易卡在紙上,並且在解凍時無法順利取出精子。日式糖果紙(Oblate)也被認為無法作為保存材料,原先認為當日式糖果紙全部溶解於水中,就可以輕易地將冷凍乾燥的精子取出。然而,實際試驗後才發現,日式糖果紙溶解時仍會有部分殘餘物,導致難以收集小鼠精子。此外,其餘的四種材料雖然可用於收集小鼠精子,但仍有一些小缺點,例如:包裝紙太容易撕破,乙烯基板則在乾燥的過程中容易損失精子。

相對來說,日式傳統和紙是個較好的材料,但是在於脫水後的恢復過程中容易汙染,使得收集小鼠精子會遇到困難。秤量紙相較於乙烯基板較薄,但比包裝紙還要硬,是可作為小鼠精子乾燥過程的材料。因此,在此六種材料中,秤量紙是最適合用來處理小鼠精子的。

且經實驗發現,無倫是保存在玻璃安瓿或四種材料(傳統和紙、包裝紙、乙烯基板及秤量紙)的冷凍乾燥小鼠精子,其精子受精率(fertilization rates)沒有顯著差異。然而,在胚胎的發展成桑葚胚(morulae)或囊胚(blastocyst)的比率,最高的是以秤量紙(Weighing paper)包裝的小鼠精子。

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使胚胎妥善的發育的比率,是作為小鼠精子是否有成功保存最重要指標,而在四種材料中,使用秤量紙(Weighing paper)包裝的小鼠精子其後代存活率數值為 21%,後代存活比率數值最高。考量到精子發育的程度,以及材料操作容易程度,最後採用秤量紙包裝冷凍乾燥精子,並用塑膠片作為分隔是最適合的選項。

上圖 A 為玻璃安瓿及用四種不同材質的紙保存的冷凍乾燥精子。下圖 D 為細胞質內精子注射(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]
 圖 G,小鼠精子的受精率,玻璃安瓿及使用四種材料包裝小鼠精子的售經比率相差不大。
圖 H,受精卵發育成桑葚胚(Morula)或囊胚(Blastocyst)的比率[註1]。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]

塑膠片會影響精子的DNA完整度嗎?

為進一步了解使用塑膠片保存精子是否會影響精子內的 DNA,研究團隊藉由彗星分析法(comet assay),來比較玻璃安瓿和塑膠片的精子中 DNA 的完整性。彗星分析法可用來檢測單細胞中 DNA 的損害程度,若 DNA 有損害,其結構會較為鬆散,斷裂或破碎的 DNA 片段會在進行電泳(gel)時被拖出細胞,在顯微鏡之下會呈現出一個類似彗星的形狀。不同程度的 DNA 損傷則會造成拖尾程度的差異,至於未損傷的 DNA 則會保持球狀。

從觀察結果得知,保存於玻璃安瓿的小鼠精子 DNA,其彗星尾相較保存於塑膠片的小鼠精子 DNA 慧星尾長度稍短一些,不過,就統計結果而言,兩者之間有顯著差異。

但另方面,在小鼠精子進行細胞質內精子注射(ICSI)之後,藉由使用 γ-H2Ax 染色來比較玻璃安瓿和塑膠片的雄原核(male pronucleus)中 DNA 損壞程度,結果卻發現,相較於保存在塑膠片的小鼠精子,保存於玻璃安瓿的小鼠精子經 γ-H2Ax 染色後,其雄原核[註2]有較高的亮度,顯示此細胞核內的雙股 DNA 損壞較為嚴重。

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綜合上述,保存於塑膠片中的小鼠精子 DNA 完整度,與保存於玻璃安瓿的小鼠精子 DNA 完整度,是可以相比擬的。

圖 J 為保存於玻璃安瓿小鼠精子 DNA,圖 K 為保存於塑膠片的小鼠精子 DNA。可發現圖 J 的DNA 其彗星尾較短。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]
圖 M 為保存於玻璃安瓿小鼠精子,其雄原核有較高的亮度,顯示此細胞核內的雙股 DNA 損壞較為嚴重。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]

如何製備冷凍乾燥的小鼠精子?

小鼠精子經過預先培養之後,會秤量紙作為載體,將含有精子的溶液滴定於秤量紙上。將鋁箔紙摺出一個凹槽,依序放入裁切好的塑膠片及帶有小鼠精子的秤量紙,然後將整包鋁箔包放入保麗龍盒,最後在保麗龍盒內加入液態氮。

接下來,將冷凍的精子溶液乾燥,乾燥之後的冷凍小鼠精子會呈現粉末的狀態。然後,將冷凍乾燥後的小鼠精子取出,並用兩張秤量紙包裝,最後放在塑膠片上並用膠水將其密封起來。待需要使用時,再用剪刀將塑膠片剪出一個缺口,並用鑷子取出小鼠精子,最後再用水回溶精子。

小鼠精子的冷凍階段,依序各種材料放入保麗龍盒中,最後再加入液態氮,將小鼠精子懸浮液冷凍 10 分鐘。
(①Pipet chip,定量吸管,用來吸取小鼠精子溶液。②Sperm suspension,小鼠精子的懸浮液。③Material,用來作為小鼠精子溶液載體的各種材質,此處為秤量紙。④Plastic sheet,塑膠片。⑤Aluminum boat,鋁箔紙船)。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]
冷凍小鼠精子的乾燥、密封及使用階段。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]

凍乾的小鼠精子,可在室溫下藉由明信片運輸

雖然相較於保存在 -30℃ 的環境,冷凍乾燥(freeze-dried,FD)的小鼠精子保存在室溫環境下三天,其後代存活率較差,但仍可繁衍出後代。利用塑膠片保存的小鼠精子可以夾帶在明信片中,並放置於 -30℃ 的環境。待到要寄信的那天,可直接利用普通郵件的方式寄送,不需額外的保護措施。而收到郵件後,只需再將小鼠精子放回 -30℃ 的環境即可。

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研究團隊曾使用此方式,將冷凍乾燥後的小鼠精子從東京大學寄至山梨大學,兩校之間的距離約為 200 km,並且郵件會在 2 天之內寄達。而這些冷凍乾燥的小鼠精子也能順利進行胚胎發育。因此,冷凍乾燥的小鼠精子,是可在沒有其他保護措施之下,在室溫下藉由明信片寄送。

將數千個小鼠品系的精子片保存於一個卡片夾,進而可以製作成一本“精子書”。這種方法很容易運輸及處理,並且可以降低了保存失敗的風險、成本以及空間要求。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]
上圖為新年賀卡,賀卡上還夾帶冷凍乾燥後的小鼠精子。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]

使用信件運輸小鼠精子的優缺點

Daiyu Ito 說:「遺傳資源對於人類未來而言,是個重要資產。即使有許多遺傳特徵可能已不適用於生存,但這些遺傳資源可能有利於某些物種在環境變遷或未知疾病擴散時存活下來。」哺乳類動精子保存,有利於不孕、維持品系中修飾過的基因序列。這個使用塑膠片夾帶小鼠精子的方式,可以方便保存數千種的小鼠品系(strain),除了有利於實驗室及研究機構間的合作往來,更可以促進生殖技術及科技的發展。

然而,使用如此方便及簡易的運送方式可能會造成許多不合法的運輸過程發生,因此需有更完善的法規制度來審查及保護動物精子的運輸。

 科技技術的發達,使得小鼠精子可藉由郵件寄送的方式從 A 實驗室寄送至 B 實驗室。圖/Daiyu Ito,山梨大學[1]

註解

  1. 受精卵會在 24 小時分裂成 2 細胞,約 48 小時分裂成 4 細胞,約 72 小時分裂成 6~8 細胞,並在約 96 小時分裂成桑葚胚(Morula);之後才會形成囊胚(Blastocyst)。
  2. 雄原核,指的是在受精之後,精核進入卵子內,但尚未於雌原核(female pronucleus)融合。

參考資料

  1. Ito, D., Wakayama, S., Emura, R., Ooga, M., & Wakayama, T. (2021). Mailing viable mouse freeze-dried spermatozoa on postcards. iScience, 102815.
  2. Benson, J. D., Woods, E. J., Walters, E. M., & Critser, J. K. (2012). The cryobiology of spermatozoa. Theriogenology78(8), 1682-1699.
  3. Sztein, J. M., Takeo, T., & Nakagata, N. (2018). History of cryobiology, with special emphasis in evolution of mouse sperm cryopreservation. Cryobiology82, 57-63.
  4. Wakayama, S., Kamada, Y., Yamanaka, K., Kohda, T., Suzuki, H., Shimazu, T., … & Wakayama, T. (2017). Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months. Proceedings of the National Academy of Sciences114(23), 5988-5993.
  5. Choi, Y. H., Varner, D. D., Love, C. C., Hartman, D. L., & Hinrichs, K. (2011). Production of live foals via intracytoplasmic injection of lyophilized sperm and sperm extract in the horse. Reproduction142(4), 529.
Carol
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Carol|生科系畢業,喜歡植物,喜歡小丑魚。

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只會把食物放冰箱是不夠的,更要瞭解有效日期和保存方式
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文/周志輝|中興大學食品暨應用生物科技學系榮譽特聘教授

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只會放冰箱這一招是不夠的,更要瞭解有效日期的意義及適當的保存方式。圖 / By Philip Brewer @ flickr

你有想過丟進垃圾桶的是垃圾還是食物嗎?沒有!因為你只會看賞味期限。

法國民眾每年都會丟棄大約七百萬公噸的食物,其中有 67 %是被消費者丟棄,另外有高達約 80 萬公噸的食物被商店等食物供應鏈所丟棄[1];在德國也有類似的問題,平均每人每年竟然丟棄了多達 81.6 公斤以上的食物[2],當中大部份是未變質、仍可食用的食物,或甚至是尚未開封的產品,整個歐洲估計更高達每年 1 億公噸,其實這些都是可以避免的資源浪費。

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超過「賞味期限」就不能吃了嗎?

導致大量食物被浪費的主要原因之一,是有多達三分之二的消費者未能正確了解包裝上各種標示日期,像是何謂最佳食用日期(best before date),在歐洲就因此導致約 15~33 %的食物遭丟棄[3]。面對這個問題,在丹麥就有過期食品超市;德國政府過去幾年也開始關切這些浪費的問題,試圖透過教育讓消費者明白問題的嚴重性,鼓勵大家購買較小的包裝,盡量將食物吃完、減少剩菜和浪費,可惜最後成效相當有限[1],看來在資源充裕的環境,要改變大家浪費的習慣並不容易。

大家可以看到各國許多不同的日期標示方式,例如:有效日期(expiry date)、保存期限(shelf life)、最佳食用日期或賞味期限(best before)、此日期前食用(use by)等,它們究竟代表什麼意思?事實上,「此日期前食用」與消費者心中的「有效日期」意義較相近;不過「賞味期限」和「最佳食用日期」其實是表示「在此日期前,食品仍可保有良好品質及風味」,並且通常設定之期限較短,但並不表示在該日期後,食品就不安全或變質。

然而,因為不夠理解或無法分辨其中差異,許多人會在接近產品上印刷的日期數字時,就選擇丟棄食物,十分可惜。

降低水活性、控制低溫環境

很多因素都會影響市售食品的保存狀況,包含保存期間產品的水活性(Water Activity)、溫度變化、氧氣的接觸、陽光照射和酸鹼度(pH)等因素。

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以水活性來說,它與微生物的生長息息相關,一般來說,水活性下降到約 0.8 就能有效抑制細菌、酵母和黴菌的生長,如果進一步將水活性降低到大約 0.6,幾乎就沒有微生物可以生長繁殖。人類很早以前就知道用鹽和糖來保存食物,目的就是降低水活性來控制微生物的生長,所以,保持乾燥是有效的食品保存方法。

此外,冷藏冷凍也是常用的保存方式,一般微生物生長的溫度範圍為 20~40 ℃左右,低溫同時也能讓許多化學反應減慢,有效延長食品的保存時間。還有一些其他的技術,例如:罐裝、發酵、煙燻、放射線照射及添加防腐劑或抑菌劑等方法,其概念基本上都是控制微生物的繁殖。

壽司
一些日本家庭做好年夜飯的壽司後,媽媽會說:「放到玄關!」就是找家裡最低溫的地方保存喔!圖 / By jen @ flickr

制定「保存期限」五步驟

日期

根據國內食藥署的「市售包裝食品有效日期評估指引」[4],包裝食品上應清楚標示有效日期——指在特定的儲存條件下,市售包裝食品「可保持產品價值」的最終期限,應以時間點為標示方式,如:有效日期:O 年 O 月 O 日。

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至於如何訂定這個日期,廠商大多會採用「比照法」,直接參考市場上同類型商品的有效期限,訂定自己產品的有效日期。或者,廠商也能考量個別產品所使用的原料、製造過程,以及運輸、儲存及販售環境等因素,設計適合的保存試驗,來決定保存期限。

如下方流程圖所示,制定「保存期限」主要可分為五個步驟:首先分析產品本身、加工、倉儲及流通販賣中可能出現的「劣變因子」,包括:原料、配方組成、水活性、酸鹼度、滅菌方法、包裝材料、儲存環境等,再針對這些因子選擇適當的評估指標。除了首要的微生物評估外,還有成分、物理、化學及感官品評(如:風味、色澤或質地)等評估指標,接著,便是盡量參照「與消費者端相同的運輸和儲存條件」進行保存期限試驗。

食品的劣變因素

最後,廠商再根據這些分析結果,參考法規標準(如:微生物限量標準),以自主管理的方式訂定食品有效日期,並要確保食品在有效日期內,無變質、腐敗等問題發生。

 

除了日期之外,也別忘記適當的「保存方式」

總的來說,有效日期算是一種「新鮮度」的指引,只要保存條件良好,多數食品經長期存放後都仍屬安全,影響最明顯的往往只是「風味」;而如果能在適當的條件下儲存,許多產品即使在過了有效日期(或是賞味期限)後,仍然是可以保持不錯的風味。

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最後大家別忘記,無論一家廠商投入多少實驗來為他們的產品訂定保存期限,終究只是一個有條件下的參考日期,消費者關心有效日期之餘,更要注意適當的保存方式,否則即使未過期,也可能出現品質下降或變壞的情形喔。

參考文獻

文章難易度
衛生福利部食品藥物管理署_96
65 篇文章 ・ 22 位粉絲
衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx

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不健康的飲食習慣不只讓你變胖,連地球環境也遭殃!
陳 曼婷
・2020/03/04 ・2010字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

  • 文/陳曼婷,Aranth安曼營養 澳洲註冊營養師。

亂亂吃好開心!可是後果呢?圖/macrovector / Freepik

現代人壓力大,常常暴飲暴食,點了一大桌菜卻沒吃完,或擔心浪費食物,哪怕肚子已經很撐了,還是硬把食物吃光,結果攝取了大量多餘的熱量。

不過,把食物吃完真的就是減少食物浪費嗎?還是只是自欺欺人的想法呢?

食物浪費,不只是廚餘問題

隨著環保意識增加,以及大家對第三世界國家的關注,廚餘問題現在已在全球引起多國人民和保育組織的重視。

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數據顯示,近幾年來全球製造的廚餘每年高達約 13 億噸,能夠餵飽超過三十億的人口5。這個數字聽上去已經非常驚人,但讓人萬萬想不到的是,因過度進食而造成的食物浪費問題竟然有過之而無不及。

吃下讓人過重的食物,其實也是一種食物浪費。圖/rawpixel.com / Freepik

義大利於 2019 年公布的一項最新研究中,專家根據世界衛生組織 2017 年的全球身體質量指數(BMI)資料庫、聯合國糧食及農業組織的人口資料裡七個已開發地區的過重人口數據,計算了這些過重人口額外消耗的食物量。這些食物稱為代謝性食物浪費(Metabolic Food Waste),意指被浪費於維持人口中所有過重及肥胖人士高於理想體重的每公斤重量所需食物。

單單一年的代謝性食物浪費就多達 1400 億噸,是每年廚餘量的一百多倍!而每年生產這些食物的碳排放量,等於燃燒燃油產成的二氧化碳過去七年之總和7。(這裡必須一提,農業活動一直是全球碳排放的重要來源之一!)

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除了溫室氣體排放量,食物生產亦使用了大量的水資源。維持過重人口額外體重的食物在生產過程中,遺下了至少 3.4 億立方公尺的水足跡,足夠 34 萬以上的人口使用一年7。其實水資源缺乏的危機比我們想像的更嚴峻,只是處於已開發國家的我們並沒有切身之痛而已。預計到 2025 年,全球將有高達 28 億人面臨缺水危機4

地球乾旱、缺水的程度可能遠超過我們的想像。圖/fanjianhua / Freepik

不良飲食習慣的後果

除此之外,龐大的過重人口數字,更造就了一個個公共衛生與健康危機,包括肥胖問題及各種慢性疾病,例如心血管疾病和糖尿病等。涉及 195 個城市的大型研究指出,全球每年有 11 億人死於不良飲食習慣,等於每一秒就有一個人死於不良的飲食習慣帶來的疾病1。諷刺的是,這個數字比非洲兒童政策論壇公布非洲因飢餓死亡的兒童數目還高8

沒想到吧,原來食物浪費不只限於肉眼可見的廚餘,也包括過量進食的食物。肥胖和不良飲食習慣也不單只是個人健康問題,還跟水資源、糧食危機及全球暖化有關。

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我們可以做什麼?

想要真正減少食物浪費,在點餐時切忌貪心嚐鮮,要根據進食人數選擇合理分量的菜式。如果知道餐廳分量較多,可預先主動和服務生溝通,例如只要半份米飯,以減少任何形式的浪費。吃不完,請盡量把剩餘食物打包帶走。

另外,養成良好飲食習慣,攝取健康食物,不僅能減少多餘的卡路里攝取量,還可以幫助地球,減少汙染!

其實早有研究指出,幾乎所有越健康且高營養價值的食品,對環境的影響越低2。例如以下全穀物、水果、蔬菜、豆類、堅果和橄欖油與紅肉、加工食品的對比:

  • 1 顆中型柳橙(水足跡 50 公升)vs 1 杯柳橙汁(水足跡 170 公升)
  • 1 顆馬鈴薯(水足跡 25 公升)vs 1 小包洋芋片(水足跡 185 公升)
  • 1 公斤瓶裝水(水足跡 5 公升)vs 1 公斤咖啡(水足跡 140 公升)
  • 1 公斤玉米(水足跡 900 公升)vs 1 公斤白米(水足跡 3400 公升)
  • 1 公斤雞肉(水足跡 3900 公升)vs 1 公斤牛肉(水足跡 15500 公升)

與喝果汁相比,直接吃水果對環境的影響比較小喔!圖/Element5 Digital from Pexels

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因此,多選擇植物性食品和未經加工的天然食品,不但對個人健康有益,更可以減低對環境的影響,正所謂一箭雙鵰啊!既然身處已開發國家的我們有能力選擇食物,絕對也有能力為地球貢獻一份力。不知道這麼偉大的使命,有沒有讓你更願意重視自己的飲食習慣,不再亂吃一通呢?

參考文獻

  1. Afshin, A., Sur, P. J., Fay, K. A., Cornaby, L., Ferrara, G., Salama, J. S., … & Afarideh, M. (2019). Health effects of dietary risks in 195 countries, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. The Lancet, 393(10184), 1958-1972.
  2. Chapagain, A. K., & Hoekstra, A. Y. (2004). Water footprints of nations.
  3. Clark, M. A., Springmann, M., Hill, J., & Tilman, D. (2019). Multiple health and environmental impacts of foods. Proceedings of the National Academy of Sciences116(46), 23357–23362. doi: 10.1073/pnas.1906908116
  4. Falkenmark, M. (1997). Meeting water requirements of an expanding world population. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 352(1356), 929-936.
  5. FAO. (2013). Food wastage footprint: Impacts on natural resources. FAO.
  6. Matharu, A. S., de Melo, E. M., & Houghton, J. A. (2016). Opportunity for high value-added chemicals from food supply chain wastes. Bioresource technology, 215, 123-130.
  7. Toti, E., Di Mattia, C., & Serafini, M. (2019). Metabolic Food Waste and ecological impact of obesity in FAO world’s region. Frontiers in Nutrition, 6, 126.
  8. Unicef. (2015). UN inter-agency group for child mortality estimation. Levels and trends in child mortality.
  • 責任編輯/竹蜻蜓
陳 曼婷
8 篇文章 ・ 1 位粉絲
澳洲註冊營養師及英國私人教練證書。畢業於香港大學食品及營養科學,其後赴澳洲悉尼大學深造臨床營養學,現為安曼營養中心高級營養顧問。

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只會把食物放冰箱是不夠的,更要瞭解有效日期和保存方式
衛生福利部食品藥物管理署_96
・2016/11/13 ・2236字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

文/周志輝|中興大學食品暨應用生物科技學系榮譽特聘教授

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只會放冰箱這一招是不夠的,更要瞭解有效日期的意義及適當的保存方式。圖 / By Philip Brewer @ flickr

你有想過丟進垃圾桶的是垃圾還是食物嗎?沒有!因為你只會看賞味期限。

法國民眾每年都會丟棄大約七百萬公噸的食物,其中有 67 %是被消費者丟棄,另外有高達約 80 萬公噸的食物被商店等食物供應鏈所丟棄[1];在德國也有類似的問題,平均每人每年竟然丟棄了多達 81.6 公斤以上的食物[2],當中大部份是未變質、仍可食用的食物,或甚至是尚未開封的產品,整個歐洲估計更高達每年 1 億公噸,其實這些都是可以避免的資源浪費。

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超過「賞味期限」就不能吃了嗎?

導致大量食物被浪費的主要原因之一,是有多達三分之二的消費者未能正確了解包裝上各種標示日期,像是何謂最佳食用日期(best before date),在歐洲就因此導致約 15~33 %的食物遭丟棄[3]。面對這個問題,在丹麥就有過期食品超市;德國政府過去幾年也開始關切這些浪費的問題,試圖透過教育讓消費者明白問題的嚴重性,鼓勵大家購買較小的包裝,盡量將食物吃完、減少剩菜和浪費,可惜最後成效相當有限[1],看來在資源充裕的環境,要改變大家浪費的習慣並不容易。

大家可以看到各國許多不同的日期標示方式,例如:有效日期(expiry date)、保存期限(shelf life)、最佳食用日期或賞味期限(best before)、此日期前食用(use by)等,它們究竟代表什麼意思?事實上,「此日期前食用」與消費者心中的「有效日期」意義較相近;不過「賞味期限」和「最佳食用日期」其實是表示「在此日期前,食品仍可保有良好品質及風味」,並且通常設定之期限較短,但並不表示在該日期後,食品就不安全或變質。

然而,因為不夠理解或無法分辨其中差異,許多人會在接近產品上印刷的日期數字時,就選擇丟棄食物,十分可惜。

降低水活性、控制低溫環境

很多因素都會影響市售食品的保存狀況,包含保存期間產品的水活性(Water Activity)、溫度變化、氧氣的接觸、陽光照射和酸鹼度(pH)等因素。

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以水活性來說,它與微生物的生長息息相關,一般來說,水活性下降到約 0.8 就能有效抑制細菌、酵母和黴菌的生長,如果進一步將水活性降低到大約 0.6,幾乎就沒有微生物可以生長繁殖。人類很早以前就知道用鹽和糖來保存食物,目的就是降低水活性來控制微生物的生長,所以,保持乾燥是有效的食品保存方法。

此外,冷藏冷凍也是常用的保存方式,一般微生物生長的溫度範圍為 20~40 ℃左右,低溫同時也能讓許多化學反應減慢,有效延長食品的保存時間。還有一些其他的技術,例如:罐裝、發酵、煙燻、放射線照射及添加防腐劑或抑菌劑等方法,其概念基本上都是控制微生物的繁殖。

壽司
一些日本家庭做好年夜飯的壽司後,媽媽會說:「放到玄關!」就是找家裡最低溫的地方保存喔!圖 / By jen @ flickr

制定「保存期限」五步驟

日期

根據國內食藥署的「市售包裝食品有效日期評估指引」[4],包裝食品上應清楚標示有效日期——指在特定的儲存條件下,市售包裝食品「可保持產品價值」的最終期限,應以時間點為標示方式,如:有效日期:O 年 O 月 O 日。

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至於如何訂定這個日期,廠商大多會採用「比照法」,直接參考市場上同類型商品的有效期限,訂定自己產品的有效日期。或者,廠商也能考量個別產品所使用的原料、製造過程,以及運輸、儲存及販售環境等因素,設計適合的保存試驗,來決定保存期限。

如下方流程圖所示,制定「保存期限」主要可分為五個步驟:首先分析產品本身、加工、倉儲及流通販賣中可能出現的「劣變因子」,包括:原料、配方組成、水活性、酸鹼度、滅菌方法、包裝材料、儲存環境等,再針對這些因子選擇適當的評估指標。除了首要的微生物評估外,還有成分、物理、化學及感官品評(如:風味、色澤或質地)等評估指標,接著,便是盡量參照「與消費者端相同的運輸和儲存條件」進行保存期限試驗。

食品的劣變因素

最後,廠商再根據這些分析結果,參考法規標準(如:微生物限量標準),以自主管理的方式訂定食品有效日期,並要確保食品在有效日期內,無變質、腐敗等問題發生。

 

除了日期之外,也別忘記適當的「保存方式」

總的來說,有效日期算是一種「新鮮度」的指引,只要保存條件良好,多數食品經長期存放後都仍屬安全,影響最明顯的往往只是「風味」;而如果能在適當的條件下儲存,許多產品即使在過了有效日期(或是賞味期限)後,仍然是可以保持不錯的風味。

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最後大家別忘記,無論一家廠商投入多少實驗來為他們的產品訂定保存期限,終究只是一個有條件下的參考日期,消費者關心有效日期之餘,更要注意適當的保存方式,否則即使未過期,也可能出現品質下降或變壞的情形喔。

參考文獻

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衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx