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科學檢驗,誰說了算?

「食用油裡有可怕的有機溶劑!」
「大學教授教你用嗅覺分辨有機蔬菜!」
「輕鬆驗出水中的氯分子」

這些似真似假的言論在網路上源源不絕,如果能將這些流量轉換成水量填進水庫,台灣大概接下來的五年內都不必擔心無水可用。讓我們姑且先將那些娛樂性十足的偽科學放下,認真來談談食品和藥品產業界中的「檢驗」究竟是怎麼一回事呢?

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食品 / 藥品的安全性已是近年來全球得要共同面對的重大難題。

怎麼知道要驗些什麼?

大部分的民眾總以為,不管橄欖油、胃藥等食品 / 藥品上市前,都應該已經通過層層檢視,確認所有的有毒物質檢驗合格後才能上市。可惜的是,政府和科學家都不是神,無法未卜先知地算出有不肖廠商用棉籽油混充橄欖油,或是百年前發明的氫化技術而產生的反式脂肪近年來被證實與心臟病有關。在真實的世界裡,通常是發生公衛事件後,才了解到需要監控某些物質(如:多氯聯苯(polychlorinated biphenyls)),以食品和藥品為例,會受到檢測的物質略分為四種:

1. 加工製程中所需的輔助劑(如:正己烷(hexane);乙醇(ethanol))
2. 自然產生的物質(如:游離脂肪酸;細菌內毒素)
3. 特定事件而受到關注的物質(如:銅綠葉素;塑化劑)
4. 環境汙染物(如:戴奧辛;多環芳香族氫氧化合物)

已經現身的敵人總是比較好對付。上述前兩類都已被各國列管成冊,所以我國政府會參考他國的規定,「擇優採納」地決定那些物質需要被監控。以藥品為例,食品藥物管理署(以下簡稱「食藥署」)會參照醫藥先進國的藥典(如:美國藥典(United States Pharmacopeia, USP)),制訂國內的法規,而食品方面也會參考美國或歐盟等地的規定,制訂適合國內的數值和管理辦法。

那麼不禁要問,如果是連科學家都不清楚的物質呢?

最近在美國引發熱議的「反式脂肪」就是很好的例子,一百多年前,油脂的氫化技術由德國研發成功,這種氫化的油脂能有更久的保存期限與可塑性,因此被廣泛應用在人造奶油產品中。而隨著科學的發展,發現氫化不完全的反式脂肪會引發心血管疾病,因此美國食品藥物管理署(Food and Drug Administration, FDA)在2015年7月宣布,要在3年內禁止在食品內添加人工的反式脂肪。我國也隨著美國的規定,今年7月開始對反式脂肪提出更嚴格的管制措施(強制標示,尚未全面禁止)。

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source:wikipedia

怎麼知道標準該是多少?

許多無毒專家在鏡頭前,說唱俱佳地展示食品裡的有機溶劑和農藥是多麼的恐怖,但科學檢驗並不是做出充滿靈氣的精美蓮花圖,搭配「無毒專家」四字,就能通過食藥署的把關,科學檢驗還要能回答一個很重要的問題-「濃度是多少?」。

以油品謠言中常見的主角-有機溶劑:正己烷作為範例。在大豆、棉籽及亞麻子等種子油的製造過程中會加入正己烷,把躲藏在種籽內的油滴趕出來,以達到徹底利用食材的目的。而後續的煉製中會進行加熱(220-250˚C),低沸點(69˚C)的正己烷會揮發殆盡,最終的食用油產品裡並不會殘留正己烷

Q1:「不會殘留」是指多少?

在我國的「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」中的規定,正己烷可用於食用油之萃取,但最終產品中不得殘留。而美國FDA的規定,在除去魚類蛋白質食品中的脂肪時,可用正己烷帶走脂肪,但成品需去除殘留溶劑。(FDA,21CFR Sec.172.340)

Q2:「不得殘留」就是完全沒有嗎?

「不得殘留」或「零檢出」的意思是「以規定的儀器和公告方法量測,獲得的結果為未檢出標的物」。要檢測食用油中的正己烷,並不是請無毒專家用鼻子一聞就能知道正己烷的濃度,根據食藥署公布的文件,必須要用氣相層析質譜儀(gas chromatograph / mass spectrometer, GC / MS)檢測,而文件也詳載了實驗方法及計算公式等,以確保任何合格的實驗室都能以相同的方式進行檢測。(文件名稱:食用油中正己烷殘留之檢驗方法;文件編號:TFDAO0014.01)而在國家認可的實驗室中,以規定的文件進行檢測後,所得結果若小於現今儀器之偵測極限則判讀為「未檢出」。,而「零檢出」為一般民眾之口語用詞,其認知為檢體100%未檢驗出標的物。

Q3:「檢測值為零」聽起來好不親近,不能保證完全沒有嗎?

檢驗報告並不是政治家的選前支票啊。即便科技再怎麼精進,檢驗報告也不能記載「檢測值為零」,拍胸脯保證以博得消費者的信賴,這反而是不負責任的作法。因科學檢驗受限技術發展,不同檢驗方法皆有偵測極限,檢驗結果若小於其偵測極限,應標示「未檢出」,同時備註其檢驗方法偵測極限。

Q4:有使用一定會有殘留!完全不使用化學溶劑的油品才是好棒棒!

那就改用豬油吧!如同上文所述,萃取是因為油滴會殘留在植物種子中,利用合適的有機溶劑將油滴帶出,當然最終產品之溶劑殘留量仍須符合現行食品安全衛生法規「不得殘留、檢出」,如果非常擔心有機溶劑的問題,可以使用動物性油脂。而目前有實驗室在研究利用超流體二氧化碳取代正己烷(原因是正己烷可能會加重溫室效應,而非殘留的問題),也許數十年後,應用此技術的油品將有機會出現在市場上。

當然,如果對任何化學物質和農藥都非常恐懼,那除了要自行熬製豬油和種植蔬果之外,可能還要加蓋巨大的無塵室來避免外界的汙染,但如果要這麼作才能安心的吃上一餐的話,那就已經不是科學技術所能解決的問題了。

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用途廣泛的棉籽油的安全問題曾在台灣引起熱議。source:wikepedia

超能力嗅覺?綠光雷射筆?論檢驗技術的特性

爆發食安事件後,食品的檢驗技術在媒體上也被熱烈報導,從極為荒謬的用嗅覺聞出農藥,到小學生利用雷射筆檢測橄欖油的真偽,似乎在媒體的標準中,任何檢驗技術,都是再簡單也不過了。

現今在產業界的檢驗實驗室中,每項檢驗技術都具備了「可被追蹤」和「全球適用」的特性。合格的實驗室必須符合Good laboratory practiceGLP)的規範,意即每一個步驟都有詳實的記錄,嚴謹的程度到甚至連取用一瓶水都需要記錄時間、容量和使用人。而儀器也經過設計,使實驗數據無法被竄改或覆蓋,如此嚴謹的GLP實驗室規定,也代表著產出的每項實驗數據,能夠被追蹤和調查。

而「全球適用」的內涵代表的是任何人、任何地點,只要參照規定的儀器和方法,都能夠得到相同的實驗值。這特性突顯了標準文件的重要性,同時也說明了雖然有快篩產品(如:油品酸價試紙),最終仍需要將樣品送到合格的實驗室進行檢驗,得到的數值才有公信力。

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運用雷射筆雖然可以辨識出葉綠素色素,但仍無法分辨是色素是人工或是天然的。source:Public Lab

科學檢驗無法解決的事

在藥廠工作的人有這麼一說:「在廠房裡,研發和檢驗的比重大概是1比4」。研發尋求的是創新,而檢驗著重在穩定性,因為在消費市場上,必須要「每次」都做出合格的產品,讓消費者不論何時何地都能購買到安全的產品,從此可見檢驗工作的重要性。

科學檢驗發展至今已經非常成熟,即便是面對未曾處理過的物質,都能在短時間內開發出檢驗方法。但檢驗最大的障礙並不是科學本身,而是不肖的廠商及所謂的「無毒專家。在政府的介入和民眾發起退貨、拒買運動之下,不肖業者也許已經漸漸減少,但隨著食安風暴盤旋起舞的無毒專家卻是越來越多。要如何挽回民眾對食品的信心,避免偽科學的介入,只能靠教育界和媒體人的共同努力了。

參考文獻

  • 中華民國食品藥物管理署
  • 美國食品藥物管理署
  • Riya Ganguly, Grant N. Pierce (2015) The toxicity of dietary trans fats. Food and Chemical Toxicology, 78, 170-176
  • Beatrice Alexandra Golomb, Alexis K. Bui (2015) A Fat to Forget: Trans Fat Consumption and Memory, PLoS ONE, DOI: 10.1371/journal.pone.0128129

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關於作者

Chiang Wei-Lun

蔣維倫。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑、三花貓。曾意外地先後收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學PanSci專欄作家、上下游新聞市集公民寫手、故事專欄作家。 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9 https://www.newsmarket.com.tw/blog/author/miss9ch/