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2016國際豆類年,為什麼要排擠大豆?

葉綠舒
・2016/09/10 ・2184字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 526 ・七年級

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聯合國農糧署(FAO)訂 2016 年是「國際豆類年」。對居住在東亞地區的我們來說,提到豆類,第一個想到的就是大豆(黃豆,Glycine max)。不過,根據農糧署的網站資料,所謂的「豆類」(pulses)包含了所有在收穫後用作乾粒糧食的一年生豆科植物(leguminous crops),包括扁豆(lentils,濱豆、兵豆,學名 Lens culinaris)、蠶豆(broad bean,學名 Vicia faba)、豌豆(peas,學名 Pisum sativum)與鷹嘴豆(chickpeas,學名 Cicer arietinum)等。

至於大豆呢?由於在國外大豆通常用來榨油,反而不在農糧署對豆類的定義中了。 大豆不是豆類?對於早上起來一杯豆漿、中午跟晚上的菜餚裡免不了會有豆腐、豆干、豆芽,茶點裡少不了一盤毛豆的我們來說,把大豆排除在外實在覺得非常「不蘇湖」!畢竟,黃豆對於東亞民族來說,可不是只用來榨油的呢。

黃豆發源於中國,可能在新石器時代便開始被食用了。秦漢之前大豆主要是以「豆飯藿羹」(豆粒飯與豆葉羹)的方式食用,到漢朝開始以豆製醬、做豆腐等等,使大豆成為華人生活不可或缺的好伙伴。光是包裝豆米漿在台灣一年就有 40 至 50 億元的市場,這還沒有把路邊攤、餐車以及連鎖早餐店的部分算進去呢!光是看臺灣去年進口多少大豆(271 萬多公噸)就可以理解,大豆對我們的重要性了。

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各種豆製品。圖/wiki

成熟的大豆可以磨豆漿、發芽後作為蔬菜(黃豆芽)食用,豆漿凝固後的豆腐與豆皮,又可以製出五花八門的黃豆加工品:豆干、豆包、豆雞、豆腸……八分熟的大豆豆莢是零嘴(毛豆)、發酵豆製品是味噌、醬油、納豆,對東亞民族如此重要的黃豆,到了歐美,竟然只用來榨油跟以及工業使用,真的令人長嘆三聲啊!

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不過,陪伴著我們一路走來的豆科作物可不只有大豆。在台灣,冬天一盅熱氣騰騰的紅豆(Vigna angularis)湯暖暖肚子,夏天一碗冰鎮綠豆(Vigna radiata)湯消暑解渴,真的是十分愜意的享受;如果不管農糧署的定義,光是可以端上桌當作蔬菜的豆科植物,就包括了菜豆(敏豆,學名 Phaseolus vulgaris)、豇豆(學名 Vigna unguiculata),當然還有豌豆與綠豆芽囉!至於蠶豆在台灣主要是油炸後當作零嘴,當作蔬菜反而少見。同樣在台灣被當作零嘴的豆科植物還有落花生(Arachis hypogaea),另外花生還可以榨油。

當作主食的豆類作物,除了黃豆以外,在台灣的阿美、排灣、卑南、泰雅等原住民族食用的樹豆(pigeon pea,Cajanus cajan)也是其中之一。樹豆原產於印度,為多年生植物。它除了可以與米一起煮以外,也可以磨粉、煮湯、榨油、做豆腐、豆醬、孵豆芽作為蔬菜食用。不過,樹豆吃多了容易脹氣,所以也被稱為「放屁豆」。花蓮縣光復鄉的原名「馬太鞍」(Fata’an)在阿美族語意即為樹豆,據說是早期阿美族在此棲息時,隨處可見樹豆樹,因而將其作為地名。

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樹豆。圖/wiki

提到豆類,可絕對不能錯過用作綠肥的豆類作物們。最早對於綠肥的記載出自於西晉郭義恭的《廣志》:「苕草,色青黃,紫花,十二月稻下種之,蔓延殷盛,可以美田,葉可食。」苕草(苕子,學名 Vicia villosa)即是豆科植物。到了南北朝時,綠豆與紅豆也列入綠肥的行列;另外紫雲英(Astragalus sinicus)、黃花羽扇豆(魯冰花,Lupinus luteus)、太陽麻(Crotalaria juncea)也都是作為綠肥的豆科植物喔!豆科植物之所以能用作綠肥,是因為它們會與根瘤菌(Rhizobium)共生形成根瘤,根瘤菌能夠抓取空氣中的氮(N2)產生氨,提供給植物使用。由於農作物最常缺少的就是氮肥,在哈伯法(Haber-Bosch Process)尚未發明之前,農夫除了使用糞肥以外,就只能依靠豆科植物的綠肥來提升土壤中的氮素含量了。 如果以為豆科植物只在農業上有貢獻,那就錯了。大名鼎鼎的豌豆,就在十九世紀時幫助了孟德爾發現了遺傳學;而大豆在早期光敏素的研究上,也有相當大的貢獻呢!

為什麼在「國際豆類年」裡面,要把大豆排除在外呢?可能是因為歐美人士沒有吃大豆製品的習慣吧!大豆在十八世紀才傳入歐洲與美國,由於未加工的大豆並不容易消化,雖然他們知道大豆營養豐富,但在缺乏加工技術的情況下,使得他們一開始只把大豆拿來當作地被植物、榨油與餵養牲畜。即便是大豆油,也要到 1920 年代,由於棉籽象鼻蟲肆虐、造成棉子油來源不繼之後,大豆油才逐漸受到重視。因此,雖然美國、巴西與阿根廷是世界三大大豆生產國,但他們卻鮮少將大豆作為糧食使用,也就難怪聯合國農糧署要把大豆排除在「國際豆類年」的行列之外了!不過,對於身為東亞民族一員的我們,講豆類卻不提大豆,怎麼說都覺得怪怪的,不是嗎?

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參考文獻:

  1. 彭世獎著。2012。中國作物栽培簡史。中國農業出版社。ISBN:9787109169258
  2. Bill Laws著,王建鎧譯。2014。改變歷史的50種植物。積木文化。ISBN:9789865865351
  3. 郭信厚著。2011。臺灣經濟作物圖鑑。貓頭鷹。ISBN:9789861208695

編按:「紅豆!大紅豆!(芋頭!)ㄘㄨㄚˋㄘㄨㄚˋㄘㄨㄚˋ,你要加什麼料?」各種豆類不只是吃銼冰的好配料,它們默默成為我們生活中無比重要的一部分。 2016 年是國際豆類年,臺灣大學科學教育發展中心(CASE)針對各種常見豆類的基因體密碼作介紹,讓我們能更了解其中的「豆」知識。

本文原出自臺灣大學科學教育發展中心其他單位需經同意始可轉載。

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葉綠舒
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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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豆類作物當綠肥還是輪作?問問老祖先吧!—— 2016國際豆類年
葉綠舒
・2016/10/22 ・1407字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

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豆類作物可以作為綠肥(green manure),這在農業上已經廣被應用了。事實上,中國在漢朝時便已經發展出複雜的輪作系統,將土地分成三份,第一年夏天第一塊地種黍、第二塊地種小米、第三塊地種大豆;每一塊地以黍→小麥→大豆→小米的順序輪作,田地的養分會因為有大豆加入輪作而不至於缺氮,而每年都可以有小米、黍、大豆、小麥可吃(參 1)。

不過,近代的綠肥,卻是將豆類作物(pulse crop,泛指一年生的豆科植物,參 2)種在田地裡,在開花後、結子前將它們的莖與葉割下後,將莖葉耕入土中或是留在土壤表面作為覆蓋。等到次年在田地裡種植其他非豆類作物時,去年的豆類作物便「化做春泥更護花」了!

在這樣的操作下,所選擇的豆類作物便不一定要是大豆、蠶豆這類可以食用的豆類作物了;只要是豆科一年生的植物都可以採用。

蠶豆(Vicia faba)。圖 / Wiki
蠶豆(Vicia faba)。圖 / Wikipedia

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可是,這樣的操作,在種植綠肥的那段時間,農夫是沒有收入的。難道綠肥真的就只能夠當作肥料使用嗎?與漢朝的老法子相比,究竟是把豆類拿來輪作好,還是直接當作綠肥好呢?

加拿大農業及農業食品部萊斯布里奇研究中心(Agriculture and Agri-Food Canada Lethbridge Research Centre)的研究團隊,比較將豌豆(Pisum sativum)、蠶豆與野豌豆(chickling vetch,Lathyrus sativus)作為綠肥,或是列入輪作系統,兩種不同的操作對於往後數年土壤中氮與碳含量變化的影響(參 3)。

研究發現,以豆類植物作為綠肥時,超過百分之八十的氮與碳都在第一年釋放到土壤中了。第三年以後,只有百分之三到五的氮與碳釋放出來。相對的,當我們把豆類植物列入輪作系統時,雖然第一年釋放的氮與碳較少(百分之七十的碳、百分之六十三的氮),但是到了第三年,還是有不少的氮與碳(氮百分之十三到十六,碳百分之九到十八)釋放到土壤裡。而且,比較豌豆與蠶豆發現,輪作能提供的碳與氮,相較於綠肥要多一倍

野豌豆。圖 / Wiki
野豌豆。圖 / Wikipedia

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除此之外,豌豆、蠶豆與野豌豆裡面,固氮效果最好的是蠶豆與野豌豆;尤其當把蠶豆納入輪作時,能固定的氮量更高。考慮到蠶豆是很好的食物(對蠶豆症患者除外),研究團隊建議可以把蠶豆納入輪作系統,而非只充作綠肥使用。如此一來,農夫可以有蠶豆作為收成的一部分,比單純將豆類作物當作綠肥的收益更高;且蠶豆在種植後數年,都會持續釋放出氮與碳,農夫也可以調整肥料的使用量,降低成本;再加上輪作可以使得單一作物的害蟲無法持續繁殖,真的是一舉數得唷!

我們不知道為何古人選擇輪作而非綠肥,畢竟古代的中國人並沒有將實驗數據一一整理留下的習慣;不過,看到加拿大的研究團隊的成果,不論古人是湊巧也好、是實驗後刻意的選擇也好,看來老祖宗們還真的走了一條經濟又方便的路呢!

參考文獻

  1. T.R. Sinclair,C.J. Sinclair. 2010. Bread, Beer and the Seeds of Change:Agriculture’s Imprint on World History. ISBN:9781845937058
  2. Wikipedia. Pulse (legume).
  3. Newton Z. Lupwayi and Yoong K. Soon. 2015. Carbon and Nitrogen Release from Legume Crop Residues for Three Subsequent Crops. Soil Science Society of America Journal. 79 (6): 1650 DOI: 10.2136/sssaj2015.05.0198

編按:「紅豆!大紅豆!(芋頭!)ㄘㄨㄚˋㄘㄨㄚˋㄘㄨㄚˋ,你要加什麼料?」各種豆類不只是吃銼冰的好配料,它們默默成為我們生活中無比重要的一部分。 2016 年是國際豆類年,臺灣大學科學教育發展中心(CASE)針對各種常見豆類的基因體密碼作介紹,讓我們能更了解其中的「豆」知識。

本文原出自臺灣大學科學教育發展中心其他單位需經同意始可轉載。

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紅豆生南國,那黃豆生哪國?晚餐桌上聊科普(系列5)
小牛頓電子書_96
・2013/01/16 ・1137字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

新的一年,小編也開始構思新的主題,不過在這之前,還有好多的晚餐桌科普可以和大家聊聊,今天就從黃豆開始吧!

紅豆生南國,那黃豆生哪國?

中國人「吃豆腐」的歷史可追溯到漢朝年間,因此我們對黃豆一點都不陌生,而且黃豆營養價值極高、富含油脂、蛋白質,也是素食者主要的蛋白質來源,但是大家知道嗎?雖然紅豆和黃豆不同國,不過黃豆和毛豆可是同一國呢!其實毛豆就是只有八分成熟的黃豆!毛豆成熟後會變小、脫水變硬成為黃豆。

小編知道這個資訊時,也著實嚇了一跳,後來查過資料後,發現不止黃豆,甚至黑豆也同屬食用大豆,在未成熟的時候,豆莢呈綠色帶有毛,也就是毛豆哦!大家不妨也上網搜尋一下,毛豆的營養和黃豆(也就是大豆)有什麼不同呢?

熱牛奶的白色薄膜哪兒來?

無論是喝黃豆製的豆漿,或是喝熱牛奶時,嘴唇常常會碰到一層薄薄軟軟的薄膜,有的人特別愛吃這層薄膜〜但薄膜究竟是哪裡來的呢?

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或許大家知道牛奶中含有豐富的蛋白質,但牛奶中所含的蛋白質有許多種類,他們的組成及分子大小都不相同。加熱時,牛奶中的各種成分分子包括蛋白質,會激烈的流動,其中分子較小較輕的蛋白質紛紛浮上表層,遇到比牛奶冷的空氣後迅速冷卻凝固,而結合形成了一層薄膜。當然囉!大豆裡一樣有豐富的植物蛋白,就和牛奶一樣,加熱後也會在表層形成薄膜。

哎呀!這個小常識好像該改成「早餐桌上」的科普話題、或是「宵夜」科普話題啊!因為熱牛奶和豆漿總是早餐和宵夜的常客。小編還沒寫新的系列,先偷偷收錄在晚餐桌分享給大家。

芝麻小事?「鈣」重要!

前面說到牛奶,裡面的營養,第一個就想到「鈣」。鈣質也是對人體很重要的元素哦!除了骨骼牙齒的發育,對於神經和肌肉也很重要,缺鈣時可能會有骨質疏鬆、神經緊張、肌肉痙攣(也就是抽筋)等現象。

除了多喝牛奶,還有什麼食物能幫助我們攝取鈣質呢?

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其實不只動物類食物如牛奶、大骨中含有鈣質,許多植物包括食用的豆類或種子中也都富含鈣質,舉個例子來說,100公克的芝麻中約含400毫克的鈣,含量非常高呢!

大家還有沒有什麼「補鈣良方」呢?譬如說小魚乾、莧菜……等等。

 

以上資料節錄編修自小牛頓出版品,透過小牛頓Facebook專頁對外分享。小牛頓電子書每天都有好玩的科學新知、以及最棒的親子科普話題喔〜〜

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2016國際豆類年,為什麼要排擠大豆?
葉綠舒
・2016/09/10 ・2184字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 526 ・七年級

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聯合國農糧署(FAO)訂 2016 年是「國際豆類年」。對居住在東亞地區的我們來說,提到豆類,第一個想到的就是大豆(黃豆,Glycine max)。不過,根據農糧署的網站資料,所謂的「豆類」(pulses)包含了所有在收穫後用作乾粒糧食的一年生豆科植物(leguminous crops),包括扁豆(lentils,濱豆、兵豆,學名 Lens culinaris)、蠶豆(broad bean,學名 Vicia faba)、豌豆(peas,學名 Pisum sativum)與鷹嘴豆(chickpeas,學名 Cicer arietinum)等。

至於大豆呢?由於在國外大豆通常用來榨油,反而不在農糧署對豆類的定義中了。 大豆不是豆類?對於早上起來一杯豆漿、中午跟晚上的菜餚裡免不了會有豆腐、豆干、豆芽,茶點裡少不了一盤毛豆的我們來說,把大豆排除在外實在覺得非常「不蘇湖」!畢竟,黃豆對於東亞民族來說,可不是只用來榨油的呢。

黃豆發源於中國,可能在新石器時代便開始被食用了。秦漢之前大豆主要是以「豆飯藿羹」(豆粒飯與豆葉羹)的方式食用,到漢朝開始以豆製醬、做豆腐等等,使大豆成為華人生活不可或缺的好伙伴。光是包裝豆米漿在台灣一年就有 40 至 50 億元的市場,這還沒有把路邊攤、餐車以及連鎖早餐店的部分算進去呢!光是看臺灣去年進口多少大豆(271 萬多公噸)就可以理解,大豆對我們的重要性了。

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各種豆製品。圖/wiki

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成熟的大豆可以磨豆漿、發芽後作為蔬菜(黃豆芽)食用,豆漿凝固後的豆腐與豆皮,又可以製出五花八門的黃豆加工品:豆干、豆包、豆雞、豆腸……八分熟的大豆豆莢是零嘴(毛豆)、發酵豆製品是味噌、醬油、納豆,對東亞民族如此重要的黃豆,到了歐美,竟然只用來榨油跟以及工業使用,真的令人長嘆三聲啊!

不過,陪伴著我們一路走來的豆科作物可不只有大豆。在台灣,冬天一盅熱氣騰騰的紅豆(Vigna angularis)湯暖暖肚子,夏天一碗冰鎮綠豆(Vigna radiata)湯消暑解渴,真的是十分愜意的享受;如果不管農糧署的定義,光是可以端上桌當作蔬菜的豆科植物,就包括了菜豆(敏豆,學名 Phaseolus vulgaris)、豇豆(學名 Vigna unguiculata),當然還有豌豆與綠豆芽囉!至於蠶豆在台灣主要是油炸後當作零嘴,當作蔬菜反而少見。同樣在台灣被當作零嘴的豆科植物還有落花生(Arachis hypogaea),另外花生還可以榨油。

當作主食的豆類作物,除了黃豆以外,在台灣的阿美、排灣、卑南、泰雅等原住民族食用的樹豆(pigeon pea,Cajanus cajan)也是其中之一。樹豆原產於印度,為多年生植物。它除了可以與米一起煮以外,也可以磨粉、煮湯、榨油、做豆腐、豆醬、孵豆芽作為蔬菜食用。不過,樹豆吃多了容易脹氣,所以也被稱為「放屁豆」。花蓮縣光復鄉的原名「馬太鞍」(Fata’an)在阿美族語意即為樹豆,據說是早期阿美族在此棲息時,隨處可見樹豆樹,因而將其作為地名。

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樹豆。圖/wiki

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提到豆類,可絕對不能錯過用作綠肥的豆類作物們。最早對於綠肥的記載出自於西晉郭義恭的《廣志》:「苕草,色青黃,紫花,十二月稻下種之,蔓延殷盛,可以美田,葉可食。」苕草(苕子,學名 Vicia villosa)即是豆科植物。到了南北朝時,綠豆與紅豆也列入綠肥的行列;另外紫雲英(Astragalus sinicus)、黃花羽扇豆(魯冰花,Lupinus luteus)、太陽麻(Crotalaria juncea)也都是作為綠肥的豆科植物喔!豆科植物之所以能用作綠肥,是因為它們會與根瘤菌(Rhizobium)共生形成根瘤,根瘤菌能夠抓取空氣中的氮(N2)產生氨,提供給植物使用。由於農作物最常缺少的就是氮肥,在哈伯法(Haber-Bosch Process)尚未發明之前,農夫除了使用糞肥以外,就只能依靠豆科植物的綠肥來提升土壤中的氮素含量了。 如果以為豆科植物只在農業上有貢獻,那就錯了。大名鼎鼎的豌豆,就在十九世紀時幫助了孟德爾發現了遺傳學;而大豆在早期光敏素的研究上,也有相當大的貢獻呢!

為什麼在「國際豆類年」裡面,要把大豆排除在外呢?可能是因為歐美人士沒有吃大豆製品的習慣吧!大豆在十八世紀才傳入歐洲與美國,由於未加工的大豆並不容易消化,雖然他們知道大豆營養豐富,但在缺乏加工技術的情況下,使得他們一開始只把大豆拿來當作地被植物、榨油與餵養牲畜。即便是大豆油,也要到 1920 年代,由於棉籽象鼻蟲肆虐、造成棉子油來源不繼之後,大豆油才逐漸受到重視。因此,雖然美國、巴西與阿根廷是世界三大大豆生產國,但他們卻鮮少將大豆作為糧食使用,也就難怪聯合國農糧署要把大豆排除在「國際豆類年」的行列之外了!不過,對於身為東亞民族一員的我們,講豆類卻不提大豆,怎麼說都覺得怪怪的,不是嗎?

參考文獻:

  1. 彭世獎著。2012。中國作物栽培簡史。中國農業出版社。ISBN:9787109169258
  2. Bill Laws著,王建鎧譯。2014。改變歷史的50種植物。積木文化。ISBN:9789865865351
  3. 郭信厚著。2011。臺灣經濟作物圖鑑。貓頭鷹。ISBN:9789861208695

編按:「紅豆!大紅豆!(芋頭!)ㄘㄨㄚˋㄘㄨㄚˋㄘㄨㄚˋ,你要加什麼料?」各種豆類不只是吃銼冰的好配料,它們默默成為我們生活中無比重要的一部分。 2016 年是國際豆類年,臺灣大學科學教育發展中心(CASE)針對各種常見豆類的基因體密碼作介紹,讓我們能更了解其中的「豆」知識。

本文原出自臺灣大學科學教育發展中心其他單位需經同意始可轉載。

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葉綠舒
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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。