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甜點的奇幻旅程

衛生福利部食品藥物管理署_96
・2018/06/14 ・3631字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

圖/moigram @Pixabay

喜好甜味是人類天生的本能,因為甜味通常代表糖份,也就是生物體的能量來源。而甜點,就是奢侈地應用糖、麵粉、雞蛋以及奶油,加上「空氣」一同打造出的魔法。

一般的蛋糕是怎麼製成的?

所有的蛋糕製作都是由「混合材料」完成蛋糕糊開始。但要完成蓬鬆的蛋糕,並不是將材料混合、攪拌在一起就搞定了喔!重點是在混合的過程中,要將空氣打入液體材料、讓材料間出現小氣孔,最後才會出現蓬鬆、體積變大的「打發」的狀態。

除了利用物理方式打發材料之外,加入「膨脹劑」也可以達到同樣的效果。最常見的膨脹劑包括小蘇打(即碳酸氫鈉)或泡打粉(又稱發粉),它們皆是藉由酸鹼中和產生二氧化碳,在材料中製造出小氣孔,讓蛋糕膨鬆柔軟。

小蘇打需要與蛋糕材料中的酸性物質(如檸檬汁)作用;而泡打粉主要成分便是小蘇打等鹼性鹽類加上酸性物質如塔塔粉(亦稱酒石酸氫鉀),遇到蛋糕中的水分就能產生中和反應,放出二氧化碳。

部分種類的泡打粉中會含有硫酸鋁鈉或硫酸鋁鉀,也就是俗稱的明礬,其反應速度較慢,讓氣泡不會在進入烤箱前逸散,使得蛋糕成品較蓬鬆。過去曾有一些討論認為鋁離子與阿茲海默症可能有關聯,但是當前科學共識仍然認為這部分缺乏具體證據。假如還不放心,目前市面上也有標示「無鋁」的泡打粉可以選購。

當蛋糕材料混合完畢,就可以倒入模具、送入烤箱中烘焙囉!當麵糊內的空氣受溫度膨脹、水分也開始蒸發,氣孔進一步變大;加熱到攝氏 80 度左右,蛋白質開始凝固成型,澱粉與材料中的水分產生「糊化反應」。在烘焙最後階段,麵糊大致固化,蛋糕持續加熱、乾燥的表面會出現「褐變」讓蛋糕散發出香噴噴的香氣。

看到這裡,就可以發現到蛋糕的製作其實就是一連串精采的化學反應。而食品添加物參與其中,往往能夠讓製作成果更加穩定。除了運用膨脹劑讓蛋糕鬆軟,還會添加乳化劑創造濕潤的口感。此外,由於天然香料的品質並不穩定,為了創造穩定的口感與品質,通常都會加入人工香料與色素,調整風味及色澤。

熱空氣的氣息「舒芙蕾」

圖/wikipedia

談到蛋糕必備鬆軟的口感,就不能不介紹一下近年來很熱門的「舒芙蕾」。

舒芙蕾是將蛋白與糖完全打發為「蛋白霜」後,混入麵粉等材料攪拌均勻,再送入烤箱,或是以煎鍋加熱。由於完整打發的蛋白體積會是原來的 3 倍以上,使得舒芙蕾成品中空氣的比例很高,帶來了鬆軟有如「熱空氣」的口感。

結合泡芙皮與卡士達醬的泡芙

圖/la-fontaine @Pixabay

另一個以鬆軟口感征服甜點世界的「泡芙」主要可以分成兩個部分:外殼的泡芙以及內餡。烘烤泡芙時,會先以高溫使得麵糊外殼熟透固化,而後續加熱則是能讓飽含水分的麵糊產生的水蒸氣逐漸向內部聚集,最終讓泡芙內部形成獨具特色的中空結構,而這個空間可以填入美味的內餡。

泡芙最常見的內餡「卡士達醬」是由牛奶、糖、雞蛋和少量澱粉混合煮至濃稠凝固而成的醬料。在傳統的製作方法中,來自雞蛋的蛋白質散佈在醬料中形成細網,與充分膠化的澱粉分子混合在一起,並且被大量的水分子與糖分包圍,因而營造出柔軟而滑順的口感。

製作卡士達醬需要精準掌握製作溫度與時間,可說是甜點界的一大考驗。在食品工業發達的今天,也有速成的「卡士達粉」,只需將粉末與水或牛奶等液體混合,就可以快速便捷完成可口的醬料。

卡士達粉主要由奶粉、牛奶香料、糖份加上「粘稠劑」,例如鹿角菜膠、羥丙基甲基纖維素、或是乙醯化磷酸二澱粉組成。羥丙基甲基纖維素這類粘稠劑溶於水會形成凝膠,提供卡士達醬不可或缺的滑順口感。而包括乙醯化磷酸二澱粉在內的食用化製澱粉(俗稱修飾澱粉),其實就是將穀粒或根部(如玉米、米、小麥、馬鈴薯等)之天然澱粉以少量化學藥品處理,改變其物理特性,如提高保水性、抗老化等。

混合雞蛋與乳酪的甜點:乳酪蛋糕 + 提拉米蘇

不同於其他甜點,「乳酪蛋糕」在烘烤時反而是盡可能避免膨脹,以較低的烘烤溫度讓蛋白質、油脂與糖彼此結合,才能創造如綢緞般、天鵝絨般的滑順口感。

圖/Basecamp_Stock @Pixabay

泡芙裡的卡士達醬和乳酪蛋糕都擁有濕潤、細緻綿密的口感,創造這種口感的功臣就是乳化劑。其實,蛋糕材料中的蛋黃就是擔任乳化劑的角色,可讓水份與油脂混合在一起,不至於發生分層或出油的情況。常見的乳化劑包括脂肪酸甘油脂、脂肪酸丙二醇酯等等。

最後一道甜點「提拉米蘇」,和前述甜點最大的差別在於:它不會進烤箱,只會進冰箱。提拉米蘇傳統的製作步驟,需要完成由咖啡酒、砂糖及蛋黃煮而成的蛋黃醬,加上蛋白與砂糖充分打發而成的蛋白霜、以及馬斯卡朋乳酪,三者充分攪拌後,再以餅乾或海綿蛋糕為底組合在容器中,放入冰箱冷藏數個小時而成。

圖/ayadi_88 @Pixabay

提拉米蘇傳統配方使用生蛋白製作蛋白霜,過去曾有因沙門氏菌污染液蛋製作提拉米蘇蛋糕而導致食物中毒的事件,提拉米蘇又未經加熱,一旦吃下肚,人們就可能感染沙門氏菌,建議最好使用衛生品質良好之液蛋的原料。近年來,也有使用吉利丁配方、所有食材經過高溫加熱的提拉米蘇食譜,相較之下食品安全性更高。

甜點原料中的食品添加物

看到這兒一定會有人注意到,若是講究甜點的成果穩定度,幾乎很難避免食品添加物的存在,那如果親自動手是否就可以完全避開食品添加物呢?

呃,其實有點難。

例如,有些麵粉也會加入添加物,包括澱粉液化酵素、維生素 C 或黃豆粉。因為澱粉液化酵素與維生素C 均可以強化麵團的發酵,黃豆粉內含酵素不僅能促進發酵,也會讓麵粉較白。

其次是甜點必備的油脂。「油脂」氧化會產生油耗味,嚴重影響產品風味,因此在油脂處理的過程中通常會添加抗氧化劑(如維生素E)來降低氧化的速度。

關於烘焙用油脂,自 2017 年 7 月 1 日起,只有真正來自乳品提煉而成的油脂製品可以被稱為「奶油」,因此不再有「植物性奶油」這樣容易讓人混淆的稱呼;而且根據食藥署的規定, 2018 年 7 月1 日起食品中不得使用不完全氫化油,從而降低來自食用油的人工反式脂肪攝取量。所以,民眾只要選購有明確成分標示的商品,並且適度食用,不必過度擔心烘焙食物裡的添加物或反式脂肪會危害自身健康。

其實,食品添加物的誕生與運用背後都有理性原因,天然材料容易受限於天氣或產地,造成風味、品質落差,對於製作細節決定品質的甜點而言更是如此。若能借重食品添加物的功效確保產製流程、成果口感維持一致,不僅能讓甜點品質更穩定,更能利於運輸與保存,讓民眾安心食用。

 

參考資料:

  1. 食物與廚藝:麵食、醬料、甜點、飲料;大家出版社;2010/03/15。
  2. 食物與廚藝:蔬、果、香料、榖物;大家出版社;2009/12/14。
  3. 學起來可以用一輩子!認識每天都在吃的「食品添加物」
  4. Brooker, B. E. (1993). The stabilisation of air in cake batters-the role of fat. Food Structure, 12(3), 2.
  5. Brooker, B. E. (1993). The stabilisation of air in foods containing fat-a review. Food Structure, 12(1), 12.
  6. 食品藥物消費者知識服務網《食品營養成分資料庫
  7. 衛生福利部公告〈市售奶油、乳脂、人造奶油與脂肪抹醬之品名及標示規定
  8. 衛生福利部公告〈食用氫化油之使用限制
  9. 食品添加物業者手冊









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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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保留海洋中的絢麗色彩——海科館陳麗淑博士專訪

科學月刊_96
・2021/09/30 ・5120字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文由海洋保育署廣告企劃,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 作者:採訪撰稿 ∕ 謝育哲 ∕ 本刊主編

大海中美麗的珊瑚礁是許多海洋生物的棲地,但由於海洋環境汙染及氣候變遷等問題,珊瑚的生存不斷受到壓迫,珊瑚白化問題更是屢見不鮮。為了讓一般大眾也能保育珊瑚,由海科館陳麗淑博士等人團隊從澳洲引進的「珊瑚觀測」,用簡單色卡上的顏色與觀測珊瑚進行比對,就能評估該珊瑚的健康狀況。此外,海科館及海保署也進行更多的計畫與推廣,讓全民一起守護海底美麗的珊瑚。

圖/Pexels

海中有著形形色色的生物,如果要挑選出一種外觀最令人印象深刻的,肯定是色彩斑斕綺麗的珊瑚了!許多人常會誤認珊瑚是一種植物,但牠其實是不折不扣的動物。事實上,珊瑚是由許許多多的珊瑚蟲(coral polyps)所形成的群體。目前全世界共有 800 多種的珊瑚,而由珊瑚組成的珊瑚礁(coral reef)更是許多海洋魚類生存的家園。

但由於珊瑚生長速度極慢,每年僅增長約 10 公分,且十分脆弱,近年來又因氣候變遷與海洋汙染等問題,造成珊瑚的生存出現危機。因此,保護珊瑚人人有責,但身為一般人的我們又該如何保育這些美麗又珍貴的海洋生物呢?本次《科學月刊》專訪了國立海洋科技博物館(以下簡稱海科館)的研究員陳麗淑博士,看看有哪些保護珊瑚的方式,以及介紹從澳洲引進的珊瑚觀測(coral watch)方法吧!

珊瑚遇到了什麼危機?

關於珊瑚,我們最常聽到的是「珊瑚白化」(coral bleaching)。但珊瑚白化代表什麼?又是什麼造成了珊瑚白化呢?

白化的軸孔珊瑚(Acropora spp.)與背景中的健康軸孔珊瑚形成對比。圖/WIKIPEDIA

由於珊瑚對於生存環境的溫度十分敏感,一般來說,對珊瑚而言最自在的水溫環境為 23~28℃,而生存的極限溫度範圍則為 18~32℃,若超過這個溫度區間,對珊瑚來說即為太冷或太熱的環境。陳麗淑表示,一但海水溫度超過 32℃,珊瑚就會出現白化現象。當然不是所有的珊瑚都會同時白化,各種珊瑚因生長速度不同,白化現象發生的情形也會有所差異。一般來說,生長速度較快的枝狀珊瑚比較容易白化,而團塊狀珊瑚則比較有抵抗力。

不過珊瑚到底是怎麼「變白」的?其實珊瑚白化詳細原因,是因為當環境溫度出現劇烈變化時,珊瑚內部的共生藻數量就會下降。由於共生藻是珊瑚繽紛色彩的來源,因此在珊瑚內部的共生藻數量多時,顏色就會飽滿鮮豔,而當共生藻離開珊瑚後,珊瑚的顏色便會越變越淡,最後白化,若後續沒有適當保護與處置,珊瑚就可能會因而死亡。所幸珊瑚白化並不是不可逆的,只要海水溫度回到適合珊瑚生存的溫度,珊瑚就會逐漸穿上牠美麗的彩衣,恢復原本繽紛的色彩。

過去臺灣周遭海域曾出現過多次珊瑚大量白化的現象,陳麗淑表示,珊瑚大規模的白化的情形主要集中發生在夏季,甚至在去(2020)年夏季就曾發生珊瑚大量白化的現象,由於當時的海水溫度偏高,且維持時間較長,使得臺灣各地出現珊瑚白化的情形。不過好消息是,根據調查,今(2021)年還未發生大規模的珊瑚白化,且時節已進入秋季,海水溫度下降,至少目前珊瑚不會面臨溫度升高的生存壓力。不過,陳麗淑也語重心長地提醒:「近年來海水溫度過高的發生頻率相較以往提高了不少。」令人擔心的是,若海水溫度升高頻繁,將可能嚴重衝擊珊瑚的生存。因此,我們必須想辦法保護珊瑚。

圖/Pexels

一般人該怎麼保護珊瑚?老嫗能解的「珊瑚觀測」

對一般大眾來說,並不是所有人都具備珊瑚的相關知識,對此,陳麗淑一直在思考該用什麼方法,才能讓沒有專業知識背景的大眾能參與保育珊瑚的活動呢?在公民科學領域中,有個名為「珊瑚礁體檢」(reef check)的珊瑚監測計畫。但由於珊瑚礁體檢的入門門檻較高,需要先經過一定時數的課程訓練,且所費不貲,因此這並不是一項適合所有人的方法。

這時陳麗淑想到了「珊瑚觀測」。事實上,珊瑚觀測約莫在 2009 年就已有人引進臺灣,但當時並未受到大量關注。直到 2018 年,陳麗淑帶領的團隊開始重新研究珊瑚觀測的方式,發現其背後的科學大有學問,也可簡化成任何人都能理解並運用的珊瑚監測方式。

珊瑚觀測主要是透過一張卡片,上頭有 4 種由淺至深的色調。陳麗淑表示,這些色調涵蓋了約 70~80% 的珊瑚種類,即使無法囊括其他特殊顏色的珊瑚,但卡片上的設計對普通人來說已是綽綽有餘。而觀測方法也很簡單,任何人只要帶著這張卡片潛水至珊瑚旁,將卡片上的顏色與想觀察的珊瑚顏色進行比對與拍照即可。如果是前往水深 6 公尺以上的區域,則建議觀測時攜帶光源,以避免色差造成的誤判。前文有提到,珊瑚的顏色代表其內部共生藻早的數量,當共生藻數量越多,珊瑚顏色越深,也就代表越健康;反之,若顏色越淡則代表珊瑚的健康可能出現狀況了。

因藻類過度生長而造成的珊瑚白化 。圖/WIKIPEDIA

陳麗淑說明,珊瑚觀測背後的科學基礎十分紮實。這套由澳洲昆士蘭大學(The University of Queensland)學者馬歇爾(Justin Marshall)等人組成的團隊研發設計。團隊將珊瑚搬至實驗室中進行一系列實驗,觀察在各溫度區段中,不同溫度會如何影響珊瑚中的共生藻數量,並記錄珊瑚的顏色變化。在經過嚴謹的科學實驗後,馬歇爾團隊將其簡化並歸納成珊瑚觀測的色卡。陳麗淑表示,這套化繁為簡的觀測方式在經過推廣後,許多保育團體對於珊瑚觀測的接受度都非常高,能進而達到推廣珊瑚保育目的。

海洋公民科學知識報你知

珊瑚觀測

珊瑚觀測是一項由澳洲昆士蘭大學學者所辦理的非營利全球珊瑚礁監測計畫,將珊瑚的顏色變化標準化後,製作成珊瑚健康色卡,提供一種簡單的方法用以評估珊瑚健康,並為 CoralWatch 的全球數據庫做出貢獻。大家可以使用這些色卡協助科學家收及數據,支持珊瑚礁監測工作。

另外,珊瑚觀察也透過與世界各地的志願者合作,包括了潛水中心、科學家、學校團體、遊客參與其中,讓大眾更加了解珊瑚礁白化、氣候變化對於珊瑚礁的影響。

保育珊瑚面臨哪些困境?

雖然保育珊瑚是許多人的共識,但過程中依然面臨到許多的挑戰及困難。目前最常見的是海洋垃圾問題。由於珊瑚本身不會移動,當海洋垃圾在海中漂浮時不慎卡在珊瑚上,若沒有人為協助清理,則非常有可能造成珊瑚死亡。

圖/Pexels

陳麗淑舉例說明,由於今年 5 月起爆發 2019 冠狀病毒疾病(COVID-19)的本土疫情,位於基隆的潮境公園也為了防疫而禁止一般人下水。但當研究人員下水觀察後發現,因為沒人下水協助清理海洋垃圾,許多卡在珊瑚上的垃圾無法被及時移除,發現的當下已有許多珊瑚出現白化現象,這些珊瑚後續花了約一個月才慢慢恢復正常。

對此,陳麗淑曾與中研院學者邵廣昭等人討論,若保育區都沒有人進入可能並不是件好事,尤其當海洋汙染嚴重,垃圾很多的情況下,都還是必須定期有人去協助清理。因此,保育區在人為管理的情況下或許才是保育珊瑚好方法。

你我都可以為珊瑚盡一份心力

我們還有什麼方法可以保護珊瑚呢?陳麗淑表示,如果你是一個會下水觀測的人,使用珊瑚觀測是個好選擇。無須再多帶任何設備,只要準備珊瑚觀測的卡片,攜帶相機與光源,就可以拍攝並記錄珊瑚的健康狀況。不過若是沒有相關潛水經驗或半路出家的遊客,反而可能在潛水的過程中不慎踢到或傷害珊瑚,因此潛水者必須要具備一定的潛水技術。

海洋保育署(以下簡稱海保署)為推廣友善珊瑚礁生態旅遊,提出「珊瑚礁區你該注意的 8 件事」,包含不踩踏、不揚沙、合格玩家、保持適當距離、使用海洋友善防曬、不餵魚、不吃珊瑚礁魚、減塑行動。

即便沒有下水,在岸上也有許多可以保護珊瑚的方法。舉例來說,在我們常用的防曬乳中,多數含有可能傷害珊瑚的成份,因此在選購時可以優先考慮「海洋友善防曬」。此外,由於珊瑚礁魚類可以協助清理珊瑚礁之中的藻類,讓珊瑚順利生長,我們應盡量避免食用珊瑚礁魚類。所以最重要的,是希望大家一起落實節能減碳,全球暖化是影響珊瑚生存的主要原因之一,若減碳能從個人做起,也是保育珊瑚的積極作為。

「海洋友善防曬」 的成分較不會傷害珊瑚。圖/Pexels

出書、展覽、辦活動 海科館邀你一起守護珊瑚

除了上述的個人保育行為外,海科館也辦理了一系列保育珊瑚計畫。陳麗淑表示,海科館的研究人員會定期前往珊瑚礁進行監測,還會前往各地宣傳及教導大家如何使用珊瑚觀測。

至於在珊瑚復育方面,海科館內也有養殖珊瑚,研究人員會把這些珊瑚移植到野外,或是使用不同的材質,測試珊瑚附著生長的情形等。未來希望透過這些方法,協助加速珊瑚的生長。

在教育方面,去年海科館與行政院環境保護署及科技部等單位,共同主辦的「2020 海洋公民科學家行動計畫」中,包含了「珊瑚保育監測」的主題。對此,海科館團隊舉辦了一系列的「針織珊瑚」活動。「針織珊瑚」主要是前往各地的小學,除了教導珊瑚的知識,以及倡導珊瑚保育外,讓小朋友們藉由織毛線的方式,訴說一則關於珊瑚的故事。每所國小的作品都有自己的主題,也讓小朋友在織毛線的過程中,思考珊瑚對於生態的重要性,從小扎根珊瑚保育知識。並在後續收集作品後,舉辦「陸上造礁 針織珊瑚計畫特展」。

此外,海科館也曾於 2019 年出版《珊瑚很有事:珊瑚保育×環境藝術×手作針織×珊瑚教案》一書,並榮獲第 44 屆金鼎獎。今年更在海科館官網建置「海科館悠遊數位海洋行動學堂懶人包」,整合科普電子書、電子繪本、數位課程學習平台、海洋知識、動畫學習、影片等。陳麗淑表示,透過這些教材與教案的持續推廣,希望能讓更多人利用這些資源,一起守護海洋中的美麗珊瑚。

海洋保育署與臺灣珊瑚保育

海保署於今年透過「臺灣珊瑚監測交流網絡建立與保育策略規劃」計畫,建立珊瑚監測與保育示範點,以及珊瑚監測交流網絡,選訂全臺灣共 32 個地點進行水下珊瑚礁調查。調查結果截至今年 9 月底,澎湖、恆春半島、東部、北部珊瑚覆蓋率多呈現穩定狀態,但小琉球珊瑚礁卻多數已衰退,可見除了受到全球暖化影響,不當的遊憩踩踏行為也對珊瑚礁造成嚴重衝擊。

此外,海保署也與行政院農業委員會水產試驗所共同合作,針對澎湖池東淺坪海域的棲地環境現況進行調查及珊瑚復育,增加棲地多樣性。截至今年 9 月底,珊瑚移植面積已達到 100 平方公尺,其中珊瑚礁魚類包含青嘴龍占(Lethrinus nebulosus)、鸚哥魚(Scaridae)、隆頭魚(Labridae)等也逐漸聚集在移植區域,豐富當地生態。

棕吻鸚哥魚。圖/WIKIPEDIA

此外,有鑒於目前許多單位都在進行珊瑚保育及復育相關工作,海保署今年度與海生館合作成立珊瑚保育專案辦公室,除了作為各單位資料蒐集整合中心,提供數據科學家分析資料外,還能進一步轉化為資訊呈現給大眾,使珊瑚礁相關專家學者、單位,以及一般民眾等,都可藉由此互相交流,同時兼具諮詢、推廣功能,協助提供珊瑚保(復)育相關標準作業方式及技術指導。並設立臺灣珊瑚礁水質採樣點及進行水樣分析,了解水質狀態,以作為後續珊瑚復育棲地及規畫保育方式選擇的依據。

為了鼓勵更多在地民間團隊參與,海保署亦透過辦理「海洋保育在地守護計畫」,支持在地團體進行公民科學、清除珊瑚礁覆網及珊瑚復植,希望能夠結合在地生活方式及資源提出具體保育策略,發揮社會影響力,促進在地參與珊瑚保育及復育作業,並提高民眾對海洋保育的參與及投入。

從政策面、科學面,再到行動面,海保署將持續呼籲全民共同守護臺灣珍貴的珊瑚資源。

海洋委員會海洋保育署正在舉辦 海有問題 我來分析 | 第一屆海洋公民科學家數據松!為臺灣周遭的海洋生態盡一份心力吧!

科學月刊_96
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