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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。

大合照

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衛生福利部食品藥物管理署_96
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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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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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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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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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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。」

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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。

「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。

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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』。」

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。

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「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。

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……?)

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  • 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。」

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。」

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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)。

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。

大合照

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衛生福利部食品藥物管理署_96
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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