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食品添加物是商人的陰謀,還是成本?—「PanSci Talk:天然ㄟ尚好?添加物都是商人的陰謀?」

衛生福利部食品藥物管理署_96
・2016/08/01 ・3575字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 487 ・五年級

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/陳妤寧

天然ㄟ尚好?

身為台灣大學食品科學研究所副教授的許庭禎,同時也是食品化工原料業的一員。食品添加物到底是什麼、食品又到底為何需要添加物、添加物在人類飲食生活中扮演著什麼角色?許庭禎在這場 PanSci TALK:「天然ㄟ尚好?添加物都是商人的陰謀?」,拋出了許多添加物的「身世問題」。

許庭禎

食品添加物的出線源於各式各樣的飲食需求,在判定添加物是無辜還是有罪之前,先認識這些需求,才能知道自己到底需不需要這些添加物?

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食品添加劑的出現,很多來自於「人對食物的想像」

草莓的皮是紅的,肉是白的,但草莓果醬為什麼永遠都是紅色的?為什麼成份除了草莓之外,還有 β-胡蘿蔔素、紫甘薯色素和香料?真實的草莓到底有著什麼樣的香味?為什麼我們吃草莓蛋糕的時候,總期待一股撲鼻的草莓香?

「因為我們不吃不紅的草莓果醬。」許庭禎說,但菜市場中擺出的一顆一顆芋頭,真的有你吃的芋泥卷和芋泥酥一樣紫嗎?

除了顏色,光澤也是我們判斷一樣食品是否美味的依據。「刺梧桐膠(Karaya Gum)」正是讓微波飯糰中的鰻魚表面具有光滑黏稠的「墨澤」的幕後功臣,甚至讓鰻魚在經過微波之後,仍然可以繼續保持這股美味誘人的光澤。

曾經喧嘩一時、被廠商以塑化劑魚目混珠的「起雲劑(Cloudy Agent」,就是讓運動飲料可以呈現混濁狀、比起透明狀讓電解質水看起來「更像電解質水」的添加物。「再加上葡萄柚口味是由柑桔類油脂負責呈現,為了要讓油水均勻混合、而非油水上下分離,也需要借助起雲劑的乳化功能。」

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讓油與水均勻混合的功能,也讓乳化劑在麵包中扮演了加強口感的角色。看來除了防腐,業者也為了滿足食用者的各種其他需求,而向添加物尋求了協助。來看看添加物在食物中都想幹些什麼?

添加劑們到底想幹嘛?

1.易於保存

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在我們一邊挖花生醬,一邊偷吃的過程,細菌和各種汙染就一起進入花生罐裡面,若沒有防腐劑幫忙,這花生醬可能逐漸就充滿各種食安問題。圖/NIAID@flickr

「很多愛吃花生醬的人有個習慣,就是抹在土司上發現挖的花生醬不夠之後,又把同一支抹刀放回罐內繼續挖;在這個分次挖的過程中,偶爾還偷吃一口。」許庭禎說,一罐本來好好的花生醬,如果不添加防腐成份,就會在雜質混雜進去之後,慢慢變成一罐充滿食安問題的抹醬。

2.創造黏合的口感

我們在超商買的飯糰,「如果沒有加黏稠劑,你鐵定一邊吃一路掉的亂七八糟。」

除了幫助飯粒和餡料不會散開來,為了保持飯糰的水份、讓飯糰從 10℃ 的冰箱出來之後依然保持米粒的彈性而不乾硬,酸劑成為了米飯的保鮮劑。

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「日本人做壽司醋飯的時候會拿醋跟糖拌在一起,因為糖能保水、醋不但能保水還抑菌,以較低的 ph 值保持鮮度。但,臺灣人不習慣吃冷飯,如果你幫他把醋飯拿去加熱,即使這飯糰還真沒壞,他吃到也會以為壞了!」

3.在食物中打造空氣感

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油條就是利用碳酸氫銨作為膨脹劑。圖/By Popo le Chien – Own work, CC0, wikimedia commons.

沒有空氣的汽水會變成糖水、沒有空氣的麵包大概會變薄餅。舉凡啤酒、酥打餅乾、冰淇淋,都需要借助化學、機械、生物的方式來幫忙「把空氣放進去」。

「膨脹劑就是利用化學品來模仿酵母菌的功能。拿小蘇打和碳酸氫鈉跟酸進行酸鹼反應以產生二氧化碳。油條則利用碳酸氫銨(ammonium bicarbonate,NH4HCO3,氨粉),反應後不但產生二氧化碳、還有氨氣(Ammonia),比起一般的膨脹劑能夠創造更強的膨脹效果。」

只要有酸跟小蘇打作用,就會產生各個層次速度不同的反應,甚至還可以控制你要多少程度的氣體。

4.反制其他添加物

核苷酸(Nucleotide)是什麼?它是基因裡 DNA 跟 RNA 的總稱。RNA 不僅是我們身體中的物質,在食品工業中也是可以被培養製作並且應用的物質,它是食品標示上看到的添加物「5’–次黃嘌呤核苷磷酸二鈉(IMP)」和「5’–鳥嘌呤核苷磷酸二鈉(GMP)」的總稱。

核苷酸(=RNA=IMP+GMP)本身沒有味道,但它可以結合味精,讓味精在味蕾上停留久一點的時間,間接降低味精的用量。「如果在配方中加入 5~10% 的核苷酸,就可以把味精的用量從一般的 0.6% 降到 0.2%,變成所謂的『高鮮味精』。」

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5.促進食品的標準化與流通

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「如果麥當勞使用酵母發酵麵包,你每天去吃到的漢堡可能都會不一樣大,這對於雙方都充滿太多的不可預測性。食品添加劑讓整個加工可以標準化,顏色、質地、風味可以一致,有利於讓食品流通全世界。」

看起來食品添加劑是種必要之惡,但話說回來,它是否真的是「惡」呢?如果添加物不再是「人工」添加物,那麼它能擺脫惡的身分嗎?

什麼「天然」,都是「假的」!?

如果來幫超市裡的蘋果、番茄一起做添加物標示,結果可能會更長一串。

「為什麼國人喜歡用番茄來煮牛肉湯或火鍋?因為番茄裡面具有很大量的『麩胺酸』,它的功能就像是天然的味精。番茄越紅,麩胺酸越高。」

  • 註:麩胺酸(Glutamic Acid),又稱谷氨酸,同屬人體需要的非必需胺基酸之一。

前面提到的「味精控制者」核苷酸,在大白菜、雞骨頭、洋蔥、小牛肉裡面都找的到,也是人體內自然存在的物質,但經過了人工純化的過程(培養菌種、打破菌種、拿出 DNA、結晶、脫色)之後,卻讓人感到再也不純了。

同樣背景的還有轉醯胺酶(Transglutaminase),這種酵素被用在食品上擔負「結合」的功能,例如處理重組肉、百頁豆腐等等。不過當你身體出現傷口,凝血機制的最後一道步驟,其實就是轉醯胺酶在負責打理。

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標示越長,經常讓消費者越是望而生畏。這份畏懼不一定在於添加物的可怕,而是我們以為所有的添加物都很可怕地張牙舞爪。許庭禎:「如果你看不懂氯化鈉(Sodium Chloride,NaCl,食鹽的主要成份),你是不是也會害怕?」

「食鹽主要出產自海水或山上的礦泉,這原料卻沒有經過『食品級』的檢驗,為什麼食鹽被判定為食用安全?再談有效期限,如果今天喜瑪拉雅山的百萬年岩鹽,裝進一包塑膠包後被標上了兩年有效期限,過期之後,等於腐壞嗎?」

許庭禎2

人工製造的天然結構—胺基丙酸您哪位?

食品添加成份標示上會看到的胺基乙酸(Glycine,又稱甘胺酸)、胺基丙酸(Alanine,丙胺酸),屬於人體需要、體內也會自行製造的胺基酸。它們本質上確實是天然物的結構,但在食品工業的生產過程,卻可能是人工的。(就像試管嬰兒一樣……?)

  • 註:人體需要的胺基酸之中,約有 8~9 種屬於「必需胺基酸」,即動物的體內無法自行合成,只能由食物中攝取;另外約有 10 多種屬於「非必需胺基酸」,身體能夠自行合成足夠量。

「化學合成或細菌發酵,都可以生產胺基丙酸,兩者的結構基本上是一致的,只有左旋右旋有可能有差異。」許庭禎說。更複雜的是,如果胺基丙酸並非由化學合成、而是從乳酸醋酸發酵而來;但如果乳酸醋酸是化學合成,這筆身世的帳該怎麼算?

「發酵生成未必等於最安全,重點仍在於評估和審核。」許庭禎解釋,食品添加劑在台灣是正面表列,沒有列出來的,就禁止使用。而對於「限量標準」的規範也非常安全,是根據實驗數據評估出的「產生毒性最低值」(閾值)除以一百,做為每天准許的限量標準。「即使超過了一點,也遠遠在危險線之下。」

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經過這麼多的評估、申請和許可,添加劑真的比沒有經過評估的天然物要來的高風險嗎?

業者立場:急毒性第一,慢毒性第二

「添加物也是要成本的啊!不會沒有意義的一直倒進去食品裡。」

許庭禎表示,從業者的角度來看食品安全,首要目的是達成對急毒性的控制,避免致命或生病;再一邊努力降低如致癌性、生物突變性等慢毒性。「就像自來水利用次氯酸鈉(NaOCl)消毒,會產生三氯甲烷(CHCl3)這種致癌物。我們還是得喝,因為殺毒過的水才不會讓你生病,再一邊想辦法把三氯甲烷降低,減少致癌性和慢毒性。」

對許庭禎來說,食品添加劑到底是什麼樣的存在呢?

「食品添加劑就像人體吃藥一樣,可以幫助身體抵抗細菌病毒的侵害。儘管過量不宜,但只要正確的使用它,就不會出事。」

許庭禎最後提醒:「如果你很討厭亞硝酸鹽,就不要吃香腸;如果你很愛吃香腸,就務必要吃有亞硝酸鹽的香腸。」試圖對抗添加物的人,必須先認識添加物或許並非我們的主要敵人,甚至會是能幫助打擊主要敵人(例如香腸中可致毒的肉毒桿菌)的次要敵人(例如可以抑制肉毒桿菌的亞硝酸鹽)。

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至於你若堅持吃沒有亞硝酸鹽的香腸,許庭禎說,起碼務必要吃熟的。

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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

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

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食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

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反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

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不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

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這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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GODIVA 冰淇淋為何會殘留「環氧乙烷」?吃下肚會怎樣嗎?
Evelyn 食品技師_96
・2021/12/30 ・3813字 ・閱讀時間約 7 分鐘

才剛踏入聖誕節慶的季節,知名高級巧克力品牌 GODIVA 日前卻爆發冰淇淋含致癌物的食安危機!衛生福利部食品藥物管理署(以下簡稱食藥署)於 2021 年 12 月 10 日公告,因接獲歐盟食品及飼料快速預警系統(RASFF)通報,GODIVA 有 6 款自法國輸入的冰淇淋產品中,所使用到的「刺槐豆膠」檢出農藥環氧乙烷(ethylene oxide)殘留不符合歐盟標準,我國標準為不得檢出,故全數下架回收。

相信身為巧克力控或冰淇淋控的讀者們,得知這個消息時一定非常震驚又難以接受,因為這批環氧乙烷超標的冰淇淋產品從 2020 年開始輸入販售至今,大多數有問題的產品消費者早已吃下肚了。

但話說回來,究竟「環氧乙烷」是什麼可怕的化學物質呢?吃下去對人體健康有什麼影響?又為什麼會出現在冰淇淋產品裡呢?就讓我們繼續往下看吧。

環氧乙烷有多毒?對人體有什麼影響?

環氧乙烷是一種易燃氣體,化學式為 C2H4O,主要用作製造抗凍劑、聚酯或其他工業用的化學物質,它也用於醫療設備及相關用品的消毒。

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環氧乙烷化學結構。圖/Wikipedia

在一些國家如印度、加拿大和美國,環氧乙烷被允許在農業上用作燻蒸劑來殺死害蟲、細菌(包含內孢子)、黴菌及真菌,因具高揮發的特性,環氧乙烷會自行分解到空氣中,殘留在食物是很微量的。然而由於環氧乙烷具有致突變性和致癌性的科學證據,歐盟是禁止將其用作殺蟲劑,在臺灣也是禁用的農藥。

依據環保署毒物及化學物質局提供的「環氧乙烷災害防救手冊」,工人間歇性暴露高於 700 ppm 的環氧乙烷 2 個月後,會出現味覺和嗅覺暫時性遲鈍、頭痛、噁心、嘔吐、昏睡、記憶及思維紊亂、口齒不清、吞嚥困難、面肌和四肢無力等。

而在勞動部職業安全衛生署的「環氧乙烷中毒之認定參考指引」提到,人若短時間內暴露在空氣中高濃度(呼吸或皮膚接觸)的環氧乙烷,會對呼吸道、眼睛黏膜產生刺激,或產生腸道相關症狀。相關研究也指出,長期接觸環氧乙烷的女性工作者,易造成自發性流產。此外,長期暴露環氧乙烷的工作人員易罹患血液與淋巴癌。因此國際癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer , IARC)將環氧乙烷列為第一級致癌物[註1]

請先別太慌張,通常最容易暴露到環氧乙烷的機會,是在製造或使用環氧乙烷的地方(例如工廠、醫院或農場)工作的工人(呼吸或皮膚接觸)。一般地區的空氣中就算能測出微量的環氧乙烷,也都是低於會造成健康問題的濃度。

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另外,臺灣勞工作業環境空氣中有害物容許濃度標準規定,環氧乙烷的工作場所中 8 小時日時量平均容許濃度為 1 ppm,1.8 mg/m3,這部份勞動部是有在為民眾職業安全衛生做把關喔!

環氧乙烷的食安問題,早在去年歐洲就先爆發

去年 2020 年 9 月,歐洲就先發現印度產芝麻中環氧乙烷殘留量超標,而緊急發出通報,使歐盟展開大規模的監測,導致許多不同類型的產品被回收下架,如麵包、醬汁或其他含有芝麻的食物等,整個歐洲包括奧地利、芬蘭、法國、德國、愛爾蘭、義大利等近 20 個國家皆受到波及,造成很大的經濟損失。

而歐盟也對刺槐豆膠(屬於食品添加物的安定劑)相關製品進行檢查,發現許多冰淇淋皆有使用到環氧乙烷殘留量超標的刺槐豆膠,故也面臨全面下架的慘況。像今年 8 月,雀巢的 Milkybar 和 Nuii 雪糕就有數批就是因此而下架回收[7]

Ceratonia silqua 的豆仁及豆莢;刺槐豆膠是由 Ceratonia silqua 抽取製成的水溶性植物膠 。圖/維基百科

根據歐盟的報告推測,是農場端將刺槐豆仁或刺槐豆莢進行殺菌燻蒸時,施作的環氧乙烷劑量過高,來不及揮發到空氣中導致殘留量過高,大大影響了所有的下游端。

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那環氧乙烷到冰淇淋的殘留量到底高不高呢?

淺談冰淇淋的製造流程及食品添加物作用原理

在換算環氧乙烷到冰淇淋殘留量有多少前,可以先簡單認識冰淇淋的加工流程。首先將原料乳與各種配料,包括醣類、乳化劑、安定劑、香料或色素等混合,接著過濾、均質及殺菌後,再將混合完成的霜料置於冷藏環境下陳化[註2],最後進行攪凍。

攪凍即是在攝氏-2~-8 度的凍結庫攪拌,同時將空氣打入霜料中,霜料的體積就會逐漸膨脹。攪凍完成後,立刻降低溫度至攝氏-18 度以下以硬化組織,就可以拿去販售囉!而霜淇淋與冰淇淋最大的差異,就是它省略了「硬化」這個步驟,所以質地相對比較柔軟。

此外製作冰淇淋最重要的是,要避免形成「大冰晶」生成,因為它是造成沙沙不良口感的主要來源。而牛乳是冰淇淋最重要的原料之一,其富含的乳脂肪可提供乳香味,使冰淇淋保有滑順的口感,也能夠干擾小冰晶結合形成大冰晶。

安定劑就是指膠體,一般常用植物膠(如刺槐豆膠)或羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose;CMC),可防止大冰晶形成,增加冰淇淋黏度、硬度並保持形狀;乳化劑如脂肪酸甘油酯(Mono-and Diglycerides;MDG),則有安定脂肪小球,使氣泡穩定的作用。

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或是直接使用乳化安定劑(或稱穩定劑),就是膠體和乳化劑按冰淇淋適用的比例配製好的複方食品添加物。這些食品添加物可避免製作時出現油水分離的情況發生,使終產品的狀態更穩定,在室溫下也不會那麼快融化。

故從微觀的角度來看,冰淇淋是個很複雜的系統,有氣泡、冰晶、蛋白、膠體、乳化劑和脂肪球等,相輔相成結合在一起。 

冰淇淋攪凍前後的微觀結構示意圖。
左圖為尚未攪凍的冰淇淋,乳清蛋白、酪蛋白膠束和乳化安定劑皆會競爭吸附在結冰晶的脂肪球上,且脂肪球大小不一。右方為經過攪凍打入空氣的冰淇淋,除了出現分佈均勻的氣泡外,冰晶與脂肪球已分開,且皆變細小、大小均一。部分聚集的脂肪球、蛋白質和乳化劑皆吸附在氣泡的表面,氣泡透過它們而連接在一起,以產生滑順、蓬鬆的口感。

殘留在刺槐豆膠的環氧乙烷,製作到冰淇淋的時候還剩多少?

回過頭來看,冰淇淋之所以要加安定劑刺槐豆膠(locust bean gum),就是避免冰淇淋在冷凍的期間產生冰晶或乳糖結晶,維持冰淇淋形狀,還能提供蓬鬆、綿密的口感,添加量多在 0.1~0.5%。

刺槐豆膠是由 Ceratonia silqua 種子的胚乳抽取精製而成的水溶性植物膠,在食品業中常作為一種天然的增稠劑使用,還很常用在糖果、巧克力、加工肉品(熱狗、香腸)、調味奶、果凍或蛋糕等。

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根據歐盟法規規定,刺槐豆膠的環氧乙烷殘留量標準是訂「最大殘留容許量」 (maximal residue level; MRL) 0.1 mg/kg,是指人在吃這個劑量下,該食品即使吃一輩子也都不會造成健康問題。

而這次歐盟在刺槐豆膠中檢測到的環氧乙烷殘留量大多落在 0.4~1.1 mg/kg,換算至最終的冰淇淋產品,環氧乙烷頂多只有 0.005 mg/kg,也就是十億分之五,以一杯 GODIVA 冰淇淋有 80 g 重換算,一杯冰最多含 0.0004 mg 的環氧乙烷,且這還沒有把加工過程中的耗損算進去。

雖然環氧乙烷是第 1 級致癌物,但如此趨近於零的劑量,對我們人體產生危害的機率微乎其微,所以即使你今天是不小心吃到有問題的冰淇淋消費者,也不需要擔憂會致癌喔!

註解

註 1:IARC 將致癌物分為四個等級,分別為第 1 級、2 級(又細分為 2A 及 2B 級)、3 級和 4 級致癌物,其中第 1 級代表確認為人類致癌物。

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註 2:陳化(aging),在低於攝氏 5 度環境下放置 4~28 小時,使脂肪固化,安定劑充分吸收水分,增加霜料的黏性及平順感,讓口感更細緻。

參考資料

  1. 衛生福利部食品藥物管理署,2021。有關歐盟食品和飼料快速預警系統(RASFF)通報,自法國輸入「黑巧克力碎牛奶巧克力冰淇淋」、「比利時黑巧克力冰淇淋」、「黑巧克力草莓冰淇淋」、「香草味可可冰淇淋」、「黑巧克力碎焦糖咖啡冰淇淋」及「巧克力起司蛋糕冰淇淋」六項產品,使用之穩定劑(刺槐豆膠)檢出含環氧乙烷(ethylene oxide)殘留不符合歐盟標準。食品藥物消費者專區。
  2. 香港商歌帝梵亞洲有限公司台灣分公司,2021。關於 GODIVA 杯裝冰淇淋進一步聲明。 GODIVA Chocolatier(Asia) Facebook 粉絲專頁。
  3. 徐如欣,2021。環氧乙烷。國家環境毒物研究中心。
  4. 行政院環境保護署毒物及化學物質局,2021。環氧乙烷。毒災防救管理資訊系統。
  5. 食力 foodNEXT,2021。Godiva 六品項冰淇淋因含「環氧乙烷 」而下架回收!推測可能因用於滅菌導致殘留
  6. Bessaire, T., Stroheker, T., Eriksen, B., Mujahid, C., Hammel, Y. A., Varela, J., Delatour, T., Panchaud, A., Mottier, P. and Stadler, R. H. 2021. Analysis of ethylene oxide in ice creams manufactured with contaminated carob bean gum (E410). Food Additives & Contaminants: Part A, 38: 2116-2127.
  7. Hayley, Halpin. 2021. Batches of Nestlé Milkybar and Nuii ice creams recalled over presence of unauthorised pesticide.
  8. Goff, H. D. 2016. Milk proteins in ice cream. Advanced Dairy Chemistry. New York: Springer.
  9. 陳建元,2018。食用食物添加物 (五版)。臺中市:華格那出版有限公司。
  10. 黃國青,2012。「殘留容許量」(MRL)與「安全攝取量」(ADI)指標不同結果方向一致。行政院農業委員會動植物防疫檢疫局。
  11. 陳永煌,2016。環氧乙烷(Ethylene Oxide)中毒之認定基準。勞動部職業安全衛生署。
Evelyn 食品技師_96
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一名食品技師兼食品生技研發工程師,個性鬼靈精怪,對嗅覺與味覺特別敏銳,經訓練後居然成為專業品評員(專業吃貨)?!因為對食品科學充滿熱忱,希望能貢獻微薄之力寫些文章,傳達食品科學的正確知識給大家!商業合作請洽:10632015@email.ntou.edu.tw