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紫色一號「芐基紫」:如此豔麗的紫色,真的能吃嗎?

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2017/12/25 ・2544字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 488 ・五年級

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

撰文/張蓉安│自由寫手

今年(2017)四月,環保署於記者會公布 13 種最具食安風險的「第四類毒性化學物質」。其中有幾種大家應該不陌生,例如每年都會重新出現在食安新聞中的三聚氰胺、皂黃、玫瑰紅 B 等;但是定睛一看,名單中還有一位不太熟的朋友 ──「紫色一號(芐基紫)」,咦,它又是何方神聖呢?

首先,從物質名稱上應該能看出來,「紫色一號」是一種著色劑。

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根據食藥署最新公告的《食品添加物標準草案》,臺灣的食品添加物依照「功能性」分成 28 個種類,其中第 9 種「著色劑」、第 10 種「保色劑」、第13種「調味劑」與第 25 種「甜味劑」,都是為了增添食品的外觀與風味,讓身為消費者的我們更有購買與吃下肚的意願。

其中,食品的著色劑更是一個有趣的議題,你所見的紅是不是紅,黃是不是真的黃呢?食物的顏色從何而來?怎麼樣才能安全、健康,但是「看起來」好吃呢?

顏色好看的食物,是不是更讓你有食用的意願呢? 圖 / Max Pixel, CC0 Public Domain

浪漫的紫色,真的適合出現在食物中嗎?

紫色一號,原名芐基紫(Benzyl Violet 4B, Acid violet 6B),外觀是黑色的細微粉末,會溶於水與乙醇。化學式為 C39H40N3NaO6S2,分子量為 733.874 g/mol,相當地有份量。

它的「合法」用途是為羊毛、絲綢或錦綸等織品原料染色。然而,隨著食品工業需求變大,開始有製造者看上紫色一號的低廉成本,動起商業腦筋。於是,顏色浪漫的馬卡龍、蛋糕上漂亮的假花、看起來濃郁可口的芋泥捲等糕點食品中,開始出現原為「工業染料」的紫色一號的身影。但是,這種物質真的適合出現在食物中嗎?

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紫色一號(芐基紫)的化學結構長這樣,是不是很有份量(誤)!圖/PubChem

染色劑的歷史:從天然到合成

過去,人類多使用大自然給予的鮮豔天然原料,例如植物的根莖葉、花、果實甚至礦物與昆蟲等,從中萃取不同顏色,並再利用;然而隨著科技演進,我們開始學習如何藉由蒸餾硫化硝化焦油來創造並且製作顏色,使用更便利而能夠大量製造的方式,取代過往必須倚賴自然的途徑。

20 世紀初,人工染劑已多達約 700 種,但相較於今日用量甚少,因此尚未受到管制。直至 1938 年,美國食品藥物管理局(FDA)才開始規範食用色素,當時核准使用的食用色素 15 種,其中 6 種沿用至今;而經過各種實驗與檢測之後,FDA 又於 1976 年公布一份需管制的食用色素名單,其中就包含了我們的主角:紫色一號。

到了 1987 年,IARC 也正式將紫色一號列入「對人體可能致癌的物質(possibly carcinogenic to humans)」的 2B 類致癌物;而雖然 2B 類致癌物的定義是:僅在動物實驗上發現致癌性、於人類流行病學以及致癌機制都未有定論,但紫色一號在加熱分解時會釋放出有毒的氮氧化物、氨、氧化鈉和硫氧化物,實在不適合添加進糕餅糖果中。

幸好如開頭所述,臺灣行政院環保署的毒物與化學物質局也將它列入最具食安風險的「優先 13 種化學物質」中,日後無論製造、輸入、使用及販賣等都須申請核可才可以運作,且必須定期申報運作情形。此外,容器包裝上也應標示「禁止用於食品」,以降低誤流用的可能。

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挑選有明確成分標示、不過份鮮豔的紫色食物!

那麼,在紫色一號被禁止使用於食品後,大家是不是就吃不到帶有漂亮紫色外觀的食物了呢?別擔心,我們仍然可以使用紫薯或紫色花草萃取物,作為紫色染色的添加物。

而當然,天然健康的紫色食物遠比想像中多樣,包括常見的茄子、山藥、芋頭、紫色莓果類,以及紫花椰菜、紫蘆筍、紫番薯、紫玉米、黑米等,都是喜愛紫色的你可以參考的選擇。

紫色花草與紫薯也可以萃取出紫色著色劑成分喔。紫花圖 / Lynn Greyling @Publicdomainpictures BY CC3.0;紫薯圖 / Donovan Govan@Wikimedia BY CC3.0

至於該如何挑選紫色食物,我們要注意光是被鮮豔的色彩迷惑,記得考慮該食材的「原始顏色」,例如:芋頭的紫色是灰紫色、而不是鮮豔的紫色;另外也多注意完整的成分標示,如此一來,不僅滿足視覺感官,也可以成功照顧好自己的胃!

參考資料:

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行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
52 篇文章 ・ 9 位粉絲
行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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料理系動畫頂級湯底素材!——海鮮乾貨超濃郁鮮味從何而來?
Evelyn 食品技師_96
・2022/02/19 ・3346字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 文/Evelyn 食品技師

每年農曆春節,到以辦年貨聞名的迪化街走一遭,可見南北雜貨行裡琳瑯滿目的海鮮乾貨,如魷魚乾、干貝、魚翅、乾鮑魚、昆布、魚乾或蝦米等,都是年節珍饈少不了的海味。

而說到乾貨,不禁聯想到動畫《中華一番》小當家為了拯救中毒的及第師父和嘟嘟,與下毒者面具廚師李嚴進行了一場攸關生死的料理對決──龍蝦三爭霸,第三回合比的便是龍蝦砂鍋料理。

李嚴用放了 16 年堪稱鮮味超濃縮的「頂級乾貨」作為湯底素材,包括鮑魚、魚翅、扇貝和海膽等做出海龍鍋,對上小當家用山菜做的四川家鄉味寶山飛龍鍋,然而李嚴終究還是不敵主角光環而不幸落敗。

為何用乾貨做料理,鮮味會如此濃郁呢?在這鮮美的乾貨背後,還隱藏了什麼危機?

動畫《中華一番》海報,左上方戴面具的即為廚師李嚴。圖/IMDb

連小當家都驚呼的高級素材「海鮮乾貨」濃郁鮮味怎麼來?

海鮮乾貨的鮮味之所以如此濃郁,是因為水產品原本擁有的呈味物質眾多,尤其游離胺基酸的含量非常豐富。一般親水性胺基酸提供食品良好風味,如甜味、鮮味及肉味等;不良風味係由疏水性胺基酸所提供,如苦味。

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麩胺酸(glutamic acid)為水產品的主要鮮味來源,以鈉鹽的形式存在,就是具有強烈鮮味的物質,即所謂的「味精」。其次為肌苷酸(inosine 5 ́-monophosphate; IMP),不但可提供鮮味,亦可使味道帶有圓潤感,並抑制酸味及苦味,具有緩衝風味的效果。這兩者共存還具有加乘作用,能使食品風味更加鮮美。

在水產品中,通常各自有某些胺基酸為其味道的主要特徵,如蝦是甘胺酸(glycine),海膽是甲硫胺酸(methionine);丙胺酸(alanine)和甘胺酸是甜味來源,這兩者在貝類及甲殼類含量最多,可能是味道較魚類鮮甜的原因。

因此海鮮經過乾燥這個脫水程序後,使味道更顯濃縮,也能釋放更多上述的呈味物質,在料理上便能發揮很好的調味效果。這些豐富的呈味物質是蔬菜所沒有的,甚至連畜產動物都沒這麼多,所以筆者認為李嚴用海鮮乾貨做的海龍鍋,怎麼可以輸給小當家用蔬菜做的寶山飛龍鍋呢?!  

炒米粉或肉粽都愛用的「蝦米」在 40 年前曾爆發食安危機?!

海鮮乾貨除了動畫愛用,臺灣民眾最常用的乾貨就非「蝦米」莫屬了,在年菜、炒米粉、廣東粥或肉粽等料理都十分常見。然而在 40 年前的臺灣,蝦米就曾爆發食安危機。

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根據行政院農業委員會水產試驗所(以下簡稱水試所)的調查報告[3],民國 70 年傳出蝦米含螢光增白劑的消息,引起國內軒然大波。

螢光增白劑係利用化學物質的螢光反應,改變物品顏色使其潔白鮮豔,一般用在造紙、印染、洗滌,不得用於食品或食品的容器或包裝(跟食品有接觸的部分)。另外經許多研究證實,螢光增白劑無致癌性,惟對嬰兒、皮膚敏感者可能會造成皮膚過敏等症狀。

當年水試所立即對國內的蝦乾製品進行調查,幸好結果顯示全數皆不含螢光增白劑,也發現添加螢光增白劑對於蝦乾的色澤不但沒有改進的效果,反而還變差。

筆者推測因為蝦類本身的甲殼素,在紫外光燈(365 nm)下有螢光反應[註 1],被誤認為是含有螢光增白劑,才會傳出不實的資訊,但實際上「有螢光反應」並不等於該物質「含有螢光增白劑」。 

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於紫外光燈(365 nm)下之螢光反應,左圖為蝦子甲殼素的螢光反應,右圖之右 2 為含有螢光增白劑的紗布所呈現的螢光反應。圖/參考資料 4

該起事件會如此一發不可收拾,是因當時國內蝦乾皆是以「散裝」的形式出售,不但容易受到污染,消費者亦無法辨識產品來源,一旦發生問題,整個加工業都遭殃,連帶漁民也蒙受無妄之災。

若各家廠商能以適當的小包裝密封供應,並在包裝外註明商號及來源,發生問題時比較容易調查或追究原因,可避免全體受責。

鮮蝦或蝦乾容易發生漂白劑殘留超標的問題

2016 年曾發生蝦子添加過量亞硫酸鹽類(sulfite; SO32-),導致二氧化硫殘留量超標的事件,是因為蝦子死亡後,體內的酵素會催化酪胺酸(tyrosine)代謝產生黑色素,使蝦體(特別是頭部)表面產生「黑變」的現象,易使消費者誤認為產品不新鮮了。

而亞硫酸鹽類會反應產生二氧化硫(sulphur dioxide; SO2),二氧化硫與水反應後轉變為亞硫酸(sulfurous acid; H2SO3),其具強還原性,在食品中能抑制該酵素活性作用,進而防止蝦子黑變發生。

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目前亞硫酸鹽類是合法的食品添加物,具有漂白、保存、防止氧化之功能,法規規定其殘留量(以二氧化硫計)在蝦類、貝類的限量為 0.1g/kg 以下。

雖然二氧化硫在限量標準內是不必擔心,且人體內具有可以代謝的酵素,可隨著尿液排出體外,但對某些特殊體質者而言,有可能會引起哮喘等呼吸道過敏反應,必須注意。

除了糖果、零食外,海鮮乾貨也常添加人工合成的著色劑

著色劑泛指添加於食品、飲料或其他應用而產生顏色之物質。由於消費者主觀的認知,著色劑常應用於回復加工過程中損失的顏色、改變食品外觀及提升整體感官品質。

根據國立臺灣海洋大學近期研究[7],針對國內各地區市場中販售的魚乾、魚卵及蝦米進行檢驗,結果發現三者皆有檢出著色劑,包含:

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  • 食用黃色四號 tartrazine(俗稱檸檬黃)
  • 食用黃色五號 sunset yellow FCF(俗稱日落黃)
  • 食用紅色六號 ponceau 4R
  • 食用紅色四十號 allura red AC

以上為合法食用的人工合成著色劑,然而魚卵和蝦米還檢出非法用於食用的著色劑,分別為酸性橙 7(orange II)和偶氮玉紅(azorubine),其中偶氮玉紅在我國雖非法,但在歐盟、日本或美國卻是合法著色劑,易因規範不同而造成違法事件,也凸顯出目前非法著色劑濫用問題仍然存在。

有研究指出,若長期食用這些合成著色劑可能會造成消化不良、貧血、過敏反應、生長遲緩及學齡前兒童過動症等健康危害。

值得注意的是,目前我國法規合法使用的著色劑,皆可於各類食品中視實際需要適量使用,並無最大使用量限制。但這些著色劑毒性很低微,也尚未有那些著色劑對人體直接有害的證據,是不需過於擔憂,比較需要擔心的是不肖業者添加了非法著色劑的風險。 

建議購買包裝標示清楚、完整的乾貨產品,並注意保存方式避免發霉

雖然法規規定上述的食品添加物一定要在包裝上標示,但對於一些散裝、來路不明的乾貨來說,可能就沒有標示可讀了,這就是一大風險!所以建議消費者盡量購買包裝標示清楚且完整的產品。

另外由於台灣氣候濕度高,乾貨可能會有發霉的疑慮,購買乾貨一定要確實密封好,並保存在陰涼乾燥處,能冷藏、冷凍更佳,也不建議購買像李嚴那種放了 16 年的乾貨喔!(他保存在甕裡都不會壞,筆者覺得害怕…)

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購買魚乾這類乾貨食品時,務必保存在陰涼乾燥處,避免發霉。圖/Pixabay

註解

  1. 螢光反應:物質受到紫外線照射時,其中某些化學鍵被紫外線激發,而轉換成肉眼可見的可見光釋出,這就稱為「螢光反應」,如植物的葉綠素或蝦蟹的甲殼素,在紫外光照射下都會有該反應。

參考資料

  1. Muse 木棉花,2021。中華一番(舊版小當家)第 26 話【致勝王牌!輕狂的惡魔】
  2. 黃宛儀,2014。探討臺灣產褐臭肚魚(Siganus fuscescens)及其加工品於不同季節、地域之呈味成分與鮮度變化。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。
  3. 陳聰松、黃文政、鄭溪潭,1981。台灣地區蝦乾螢光物質調查。行政院農業委員會水產試驗所 33: 429-440。
  4. 新北市政府衛生局。螢光增白劑
  5. 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。
  6. 衛生福利部食品藥物管理署,2017。食品添加物使用範圍及限量暨規格標準。衛生福利部,台北市。
  7. 賴昱維,2018。高效液相層析搭配二極體陣列檢測器與四極軸軌道捕捉式質譜儀多重分析魚乾、魚卵及蝦米中 23 種人工合成著色劑。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。
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Evelyn 食品技師_96
23 篇文章 ・ 28 位粉絲
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

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用視覺吃東西,食用色素在食品中的角色定位——《食戰!數據化的美味行銷》(下)
遠足文化_96
・2021/03/30 ・3748字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

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  • 作者/文正薰 (문정훈);譯者/劉宛昀

在上篇我們提到食用色素僅止於讓食品增色而已,並不能增加味覺或促進健康,那為什麼這麼多的產品非要添加食用色素不可呢?如果在飲料中不添加色素,只有瓶子是紅色的話,消費者會滿意嗎?為了尋找這道問題的答案,我們設計了一項實驗。我們準備了以下3種實驗物品:1 號飲料添加了紅色色素、裝在透明瓶子;2 號飲料未添加色素的無色草莓香飲料、裝在紅色瓶子中;3 號飲料未添加色素的無色草莓香飲料、裝在透明的瓶子中,請一些人參與感官實驗後,觀察他們的滿意度。

世上獨一無二的草莓口味飲料

雖說實驗計畫與方法簡單明瞭,但不代表執行過程也會如此順利,問題就在於市面上找不到滿足實驗條件的飲料。我們原本打算委託飲料製造商代為生產符合條件的飲料,但是卻因為費用超出預算而放棄,原因是飲料公司每一次啟動生產,最少會產出數千瓶以上。

飲料製造商每一次啟動生產,最少會產出數千瓶以上,於是我們最後決定親自製作要使用在實驗上的飲料。圖/Giphy

於是,我們最後決定親自製作要使用在實驗上的飲料─原以為這不是什麼困難的事,我們很勇敢。但對於飲料的製造,我們一無所知。

當時負責這項計畫的曹鐘杓研究員,突然間就開始製作飲料了。對 Food Biz LAB 來說,在要拿蘋果做實驗時,會先種蘋果樹、待蘋果成熟,收成後再拿來做實驗,因此製作飲料也是理所當然的事(信不信由你)。

他的首要工作,是先喝遍市面上販售的所有韓國產草莓香飲料。不用說飲料製造了,連基礎技術都不懂的我們,只能老老實實地開始了解這無數種飲料的味道。再說一次,我們實驗室的名字不是「Food Production LAB」,而是「Food Biz LAB」,我們的主要任務是發掘飲食的價值並加以傳播。

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本來以為這不困難的曹鐘杓研究員,臉色一天比一天沉重。後來,他終於完成了草莓香飲料,久違地露出了開心的表情。他的草莓飲料外觀看起來挺像樣,香味也不差,而且不知為何看見他激動的神情,就覺得應該會很好喝。想到這是世上獨一無二的「自製草莓飲料」,一股感動湧上心頭。

我們很勇敢,原以為親自製作要使用在實驗上的飲料不是什麼困難的事。但對於飲料的製造,我們一無所知。圖/Giphy

不過對於擔任指導教授的我而言,進到我嘴裡的這杯飲料,味道猶如華格納的《崔斯坦與伊索德》(Tristan und Isolde )第一幕中的毒酒。

當然,在歌劇中的飲料其實是愛情的妙藥,但誤以為是毒藥而喝下的崔斯坦,心境想必也是如此悲壯。這杯需要另外加工的飲料才一入口,一股難以言喻的味道就衝擊了我舌頭上敏感的神經,向四處擴散,我立刻把飲料吐了出來。企圖以來自地獄的草莓口味飲料謀殺指導教授未遂的曹鐘杓研究員,臉色蒙上一層更深的陰影了。

在此之後接二連三的多次嘗試與失敗,就不在此一一記錄了。不屈不撓的曹鐘杓研究員以水和檸檬水為基本成分,再加入人工草莓香料與寡糖,為了製作出能喝得下去的飲料,他反覆經歷了無數次失敗,每回都以 1% 之差的比例調整配方,就這樣一次又一次地嘗試。當時首爾大學 200 棟常綠館的 8 樓走廊上飄散的甜蜜草莓香氣,濃郁程度與曹鐘杓研究員的努力成正比。

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當時首爾大學 200 棟常綠館的8樓走廊上飄散的甜蜜草莓香,而進到我嘴裡的這杯飲料,味道猶如華格納的《崔斯坦與伊索德》(Tristan und Isolde )第一幕中的毒酒。

包含我在內,參與了這次實驗的眾多研究員,都不斷試喝味道並提出建議,最後好不容易製作出稱得上是「飲料」的飲料時,所感受到的喜悅只有我們才知道。「Food Biz LAB 草莓口味飲料 by 曹鐘杓」在經歷了上述幾番波折後終於完成了。

幸虧做出了飲料,我們才得以進入下一個階段。為配合實驗需求,我們將飲料完成品的三分之一添加了色素,盛入透明瓶子中;另外三分之一則維持無色,盛入紅色瓶子裡;剩餘的三分之一也是無色飲料,盛入透明瓶子內。

我們將這3款飲料中的一款提供給實驗受試者,向他們說明本次實驗是在新產品上市前,為了做市場調查而施行的試喝活動。

我們假設受試者的反應,會隨著飲料的種類差異而不同,因此在介紹用於實驗的飲料時,我們向其中一組受試者介紹這是可以輕鬆喝的一般無酒精飲料,對另一組則介紹這是類似維他命水的健康機能飲,接著開始進行實驗。

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最後,受試者喝下各自拿到的飲料,再填寫我們所準備的問卷。

對味覺影響甚巨的視覺刺激

這場實驗進行了 4 天,以 300 名 20 多歲的男、女性受試者為對象,調查了他們對 6 種不同飲料(根據添加食用色素與否、不同飲料容器搭配出來的 3 種一般飲料與 3 種健康飲品)分別的喜好程度。問卷中也包含詢問實驗受試者對自身健康狀況感到樂觀或悲觀的問題,因為我們預期受試者對自身健康狀態的認知,對實驗結果會帶來有意義的影響。

以 300 名 20 多歲的男、女性受試者為對象,調查了他們對 6 種不同飲料分別的喜好程度。

幸好實驗進行期間,沒有發生受試者在喝了「Food Biz LAB 牌草莓口味飲料 by 曹鐘杓」後在座位上嘔吐的情況。雖然和研究結果無關,但我們希望不會看到有人做出「這不是給人喝的」反應,就這點而言算是成功了。曹鐘杓研究員可說是個無師自通的傑出飲料生產者!

視覺與嗅覺訊息的不一致,對人的喜好度會造成什麼影響呢?無論實驗受試者喝的是無酒精飲料或機能飲料,比起裝入透明瓶中的無色草莓味飲料,他們更偏好添加了紅色食用色素的草莓飲料與裝入紅瓶子的無色飲料。我們研判當受試者喝下如水一般透明無色但帶有草莓香的飲料,以及帶有草莓顏色、草莓味的飲料時,對前者的體驗比較不滿意。

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果然,視覺刺激對味道的評價影響甚巨。此外,對自身健康狀態看法越是樂觀,意即越是認為自己身體健康的受試者,對於加了食用色素飲料的滿意度也越高。這代表大家對於食用色素其實沒那麼不滿,並不是很介意色素的使用。

即使不添加食用色素,僅使用有色飲料容器,就能提升消費者的滿意度了。圖/Giphy

好,那麼紅色飲料和紅色瓶子對決的話,哪邊更具有優勢呢?結果出爐:受試者最偏好的條件是以紅瓶盛裝的無添加色素飲料。意思是即使不添加食用色素,僅使用有色飲料容器,就能提升消費者的滿意度了。

有趣的是,以為自己喝下的裝在透明瓶子裡的紅色液體是機能飲料的組別,比起以為自己是喝下無酒精飲料的組別,表現出特別強烈的購買意願。為什麼呢?不太清楚。從統計上無法看出原因,但這畢竟是讓受試者直接以瓶子就口喝下飲料的方式所得到的實驗結果,假如將飲料倒入透明杯子裡再喝,結果或許又會不同。

食品中為何要使用食品添加物?

我們在日常生活中所吃的、喝的飲食裡,基於許多不同理由,會添加各式各樣的食品添加物。圖/pexels

我們在日常生活中所吃的、喝的飲食裡,基於許多不同理由,會添加各式各樣的食品添加物,其中的食用色素大多是為了讓食物看起來更可口而使用的。也就是在我們吃下食物前,用來吸引注意力的添加物。食用色素看似對於提升味覺或健康毫無幫助,但其實在成就「味道」這門綜合藝術時,色素也發揮了自身的功用。實際上,比起無色的草莓味飲料,人在喝紅色的草莓味飲料時會感到更加滿足。這是人類判斷對食物好惡的機制,因此不得不說食品中會添加食用色素也是有理由的。

用於食品中的色素,其實符合依據食品醫藥品安全處所訂立的嚴格標準,以證明產品對人體無害,而且因為只能添加極少的量,所以很難對健康造成直接的影響。問題可能在於部分食品業者,時不時傳出製造過程違規的事件,才無法獲得消費者充分的信賴吧。

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說到這裡,你可能會更好奇先前提到的有關羅湜晨的故事。

究竟是什麼讓他胃口盡失呢?這都是因為創意性有餘、合理性不足的餐廳老闆,實在太自作聰明了。藍色飯粒的蛋包飯、綠色的泡菜鍋,和彷彿塗上水泥的豬排飯,有多少人看了這種照片後依然有食欲呢?至於他到底是怎麼把料理做成那副模樣的,我們還是別問比較好。後來,羅湜晨一行人感覺被耍,表情不悅地起身離開餐館,漫無目的地走啊走,故事就在這畫下了稍嫌平淡的句點。對了!飲料大王曹鐘杓先生在畢業後,任職於政府出資的研究所負責企劃研究的工作,聽說在這次研究後,就不再做飲料了。

——本書摘自《食戰!數據化的美味行銷》,2020 年 11 月,遠足文化