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保健食品百百款,常見的食品成分怎麼來?

社團法人台灣國際生命科學會_96
・2019/04/02 ・3562字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 564 ・九年級

  • 作者/潘子明 教授 國立臺灣大學生化科技學系名譽教授

隨著生活品質提昇、健康意識抬頭以及台灣將邁入超高齡社會,保健食品日益受到消費者所青睞。本期隆重登出潘子明教授撰寫「保健食品研發與產業化」系列特刊,收錄內容除讓讀者了解保健食品原料是如何選擇與其功效評估外,並針對發酵產品的製程技術作一詳細介紹,最後帶您用不同角度思考產品應如何研發與銷售。

你吃的是藥還是食品?專家解釋給你聽

一般食品的攝取,可從中獲取各類營養素,並滿足色、香、味、形等感官需求。藥品則為病人所服用,達到治療疾病的目的。保健食品或稱機能性食品則是為亞健康態人體(亦稱第三態)所設計,不僅滿足人體對食品營養和感官的需求,更重要的是其將作用於亞健康態,促使向健康態轉化,達到增進健康的目的。此外,尚有屬於特殊營養食品之特定疾病配方食品,其係供病人食用之食品,可提供特定疾病病人之營養需求,須在醫師、藥師或營養師指導下食用。

服用適當的保健食品,能讓亞健康的人補充部分的營養。圖/pixabay

如前所述,食品是提供人們營養素之產品及其原料。而保健食品或機能性食品則是食品中具有促進健康功效之食品。保健食品如果通過衛生福利部安全性、功效性與安定性審查,符合健康食品相關規範,核准給予健康食品字號之産品,則可成為健康食品。也就是說保健食品中,符合相關規範、取得衛生福利部認證者才能稱為健康食品。

經過政府認證之保健食品,各國有不同稱呼,在日本稱為特定保健用食品 (food for specific health use, FOSHU),在中國大陸稱為保健食品 (functional food),在我國稱為健康食品 (health food)。

此種通過政府認證之保健食品,常在包裝上加上特殊標示,以利於與一般未經認證保健食品分辨。圖一 將日本的特定保健用食品、中國大陸的保健食品與我國的健康食品加以列示。中國大陸的圖幟如藍色的帽子,俗稱為藍帽子;台灣的圖幟像綠色的小人,常被稱為小綠人。

四百多項健康食品,常見原料有哪些?

台灣的健康食品申請時必須說明保健功效成分,如保健功效很明確是由某種(或某些) 成分所表現,則這些成分稱為功效成分;如健康食品之保健功效無法確認係由某確定成分所呈現,但保健功效評估已確認有此功效,為方便品質管制,以健康食品中可能是具保健功效之成分定為指標性成分。

目前通過健康食品認證之產品約四百多種,衛生福利部食品藥物管理署會針對上市之產品加以抽驗,確保在產品有效期限內,其功效成分或指標成分,仍在標示量以上。所以採購經國家認證的健康食品,是你選擇保健食品時最明智的決定。

台灣通過認證健康食品十種最重要之功能性成分或指標性成分,依由高而低之次序為紅麴生成之莫那可林 (monacolin K)、魚油之二十碳五烯酸 (eicosapentaenoic acid, EPA) 與二十二碳六烯酸 (docosahexaenoic acid, DHA)、ß-葡聚糖 (glucan)、菊粉 (inulin)、兒茶酸 (catechin)、寡糖 (oligosaccharides)、抗性麥芽糊精 (resistant maltodextrin)、胺基酸 (amino acids)、中鏈脂肪酸 (medium fatty acids) 及多醣類 (polysaccharides)。

功效成分或有效成分一般係由動物、植物或微生物而來,所以在決定保健食品原料時,常在三種生物中選擇:

  1. 微生物類取得者有綠藻、藍綠藻或螺旋藻、乳酸菌、酵母菌(健素糖或酵母片)、紅麴、靈芝類、香菇類。
  2. 植物類原料則有人參、剌五加、大蒜、麥草、銀杏葉、杜仲茶、花粉、桑葚、棗子、酪梨油、山白竹。由動物類來源者有雞精、燕窩製品、蜂王漿(乳)、牡蠣抽出物、鯊魚軟骨、魚油、魚精、卵黃油等。
  3. 此外可能由兩種以上生物得到的成分,如膳食纖維、寡糖、幾丁質、蛋白質及胜肽 (peptide)、必需胺基酸、酵素產品、必需脂肪酸、DHA、EPA、卵磷脂、核酸、維生素類、β-胡蘿蔔素、礦物質等。

保健食品大功臣:微生物發酵技術

台灣在發酵技術上佔領先地位,曾經是世界上最大味精生產國,目前在保健食品發酵生產技術上,仍是領頭羊,曾替其他國家代工發酵生產乳酸菌粉。而運用微生物生產保健食品,即是利用微生物發酵以產生功效成分,具有下列五大優點:

【一、迅速、大量生產】
微生物生長迅速,可於短時間生產大量產品。微生物之質量倍增時間 (doubling time) 一般為幾十分鐘至幾小時,比植物的幾十天或動物的幾個月來得短,也由於生產期短,可降低生產成本。

【二、改良容易】
菌株改良容易,微生物以傳統育種方法,如紫外線 (ultra-violet, UV) 照射、變異誘起劑如 nitrogen mustard (NTG) 或 ethyl methyl sulfonate (EMS) 處理,極容易育得優良菌株,比動、植物之育種容易執行,故可於短時間獲得優良菌株。以紅麴為例,經傳統變異處理,具活性代謝物產量可增加百倍至千倍。

【三、培育環境易測試】
微生物可利用其生長之最適化培養條件,控制代謝物種類及數量。如使用反應曲面法 (response surface methodology, RSM) 在短時間內可探討出對某種具生理活性成分之最適培養條件。

【四、培育空間小】
微生物即可立體生產,於固定土地上生產多量產品。如將培養容器(發酵罐)之攪拌、通氣條件加以調整,微生物可立體培養。植物工場雖已開始用於有機蔬菜之生產,目前問題是成本太高。

【五、自動化培育】
微生物發酵係於密閉之發酵槽內進行,可控制溫度、酸鹼度、通氣量等,不受氣候影響。發酵條件控制已全面自動化,可節省人力。由於微生物生長不受氣候影響,可穩定提供保健食品原料。

健康食品好棒棒?白老鼠先試吃再說

目前保健食品先由文獻蒐尋可能的原料,再做實驗設計驗證。

而由文獻蒐尋所得具有擬開發保健功效(如調節血糖) 之原料,可能有八或十種,如何篩選其中最適合原料?若以動物試驗確認保健功效不但時間冗長,且成本也太高,故不會將所有可能原料全部進行動物試驗,細胞試驗之細胞種類需與保健功效有關,實驗結果才會是正確的。

目前保健食品先由文獻蒐尋可能的原料,再做實驗設計驗證。圖/pixabay

如實驗不易形成體脂肪細胞篩選試驗時,常採用 3T3-L1 前脂肪細胞與測試原料共培養,再進行前脂肪細胞之油紅O染色 (oil red O stain),堆積於細胞內之油滴會被染成紅色,紅色油滴越少表示該原料不易形成體脂肪之效果越好,可進一步進行動物或人體試驗以確認其不易形成體脂肪之功效。

進行動物試驗,必須有模式鼠才可進行,如調節血脂之實驗,可在飼料中添加 0.2% 之膽固醇,以誘導高膽固醇之模式鼠。調節血糖之實驗,則可使用 streptozotocin (STZ) 及 alloxan 兩類化學藥劑,這兩種都是會對胰臟 β 細胞產生不可逆的毒性,藉此破壞胰臟 β 細胞,使胰島素分泌下降,進而血糖濃度上升,因此在型態上與人類因先天基因缺陷的第 1a 型糖尿病、自體免疫破壞胰臟 β 細胞而造成的第 1b 型糖尿病均極接近,可做為高血糖之模式鼠。高血壓則常使用京都種自發性高血壓模式鼠 (spontaneously hypertension rat, SHR)。

動物實驗之組數一般分為六組:

  1. 控制組:完全沒有處理之組別,用來作為對照用
  2. 模式組:如高脂、高血糖、高血壓、阿茲海默症鼠
  3. 正控制組:模式鼠以已通過健康食品認證或有功效作用之藥物處理鼠
  4. 模式鼠以低劑量處理組:一般以 0.5 倍劑量處理模式
  5. 模式鼠以中劑量處理組:以 1.0 倍劑量處理模式鼠
  6. 模式鼠以高劑量處理組:一般以 2.0 或 5.0 倍劑量處理模式鼠

模式組需驗證已達模式高血脂、高血糖、高血壓、阿茲海默症之預計目標,否則此次實驗數據不被採用。正控制組用以驗證已達改善高血脂、高血糖、高血壓、阿茲海默症等之預計目標,如未達預計目標,表示實驗有問題,此次實驗亦不被採用。衛生福利部健康食品功效評估方法希望有低於一倍劑量、一倍劑量與高於一倍劑量等三個不同劑量組。此三組之實驗結果可以觀察是否有劑量關係。每組之實驗動物至少為八隻,必須附動物購入之原始文件以為證明。

功效評估大哉問?政府規範全都錄

衛生福利部公告之健康食品功效評估方法共有十三項:

  1. 調節血脂功能評估方法
  2. 骨質保健功效評估方法(2013 新修訂)
  3. 免疫調節功能評估方法
  4. 胃腸功能改善評估方法
  5. 牙齒保健功能評估方法
  6. 調節血糖功能評估方法
  7. 護肝保健功效評估方法(2016 新修訂)
  8. 抗疲勞功能評估方法
  9. 延緩衰老保健功效評估方法(2015 年新修訂)
  10. 促進鐵吸收功能評估方法
  11. 輔助調節血壓功能評估方法
  12. 不易形成體脂肪保健功效評估方法 (2013年新修訂)
  13. 輔助調整過敏體質功能評估方法

其詳細規定可參考衛生福利部食品藥物管理署業務專區健康食品 > 安全性及功效性評估方法十三種功效評估方法中已有四種經過修改,在評估方法名稱中稱為功效評估方法,以別於其他九種未經修改之評估方法 (仍稱為功能評估方法)。

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社團法人台灣國際生命科學會_96
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創會於2013年,這是一個同時能讓產業界、學術界和公領域積極交流合作及凝聚共識的平台。期望基於科學實證,探討營養、食品安全、毒理學、風險評估以及環境的議題,尋求最佳的科學解決方法,以共創全民安心的飲食環境。欲進一步了解,請至:ww.ilsitaiwan.org

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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

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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康普茶是「健康食品」嗎?便利商店都在賣,明星網紅都在喝,它對人體有什麼好處?
Evelyn 食品技師_96
・2022/10/14 ・4321字 ・閱讀時間約 9 分鐘

近年來,一種於中國大陸淵源已久的健康飲品「康普茶」在歐美竄紅,一躍成為好萊塢明星風靡的保養飲品。而現在這股風潮也吹進臺灣,不管是在超商、賣場或電商平台都能買到。

根據市調機構 Research And Markets 報告,2019~2028 年全球康普茶市場的複合年增長率可能為 22.21%,且消費量仍在持續上升中[1]

究竟「康普茶」有什麼特殊之處?讓它如此受到全世界消費者的關注呢?

康普茶受到歡迎的原因是什麼呢? 圖/envato.elements

神奇蘑菇?製作康普茶的靈魂——「紅茶菌」

康普茶(Kombucha)是一種以茶、糖與水作為基底,加入帶有發酵液的紅茶菌,在室溫下進行數日的發酵後,所製成的發酵飲料。

「紅茶菌」是製作康普茶的靈魂,也就是發酵的菌母,它是細菌與酵母菌的共生物,全名爲細菌和酵母菌的共生菌體(symbiotic cultures of bacteria and yeasts, SCOBY),通稱紅茶菌。

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它長得很像一塊膠膜,是因發酵的時候,醋酸菌(一種細菌)產生纖維素而形成。又因為它長得也很像菇傘(mushroom cap),過去還被歐洲人稱作「神奇蘑菇」呢[2, 3]

紅茶菌,為細菌和酵母菌的共生菌體(SCOBY),因醋酸菌產生纖維素而形成膠膜般的外觀,形似菇傘,過去被歐洲人稱作「神奇蘑菇」。圖 / 維基百科

不過康普茶的起源不明,據調查,最早的釀製紀錄出現於西元前 220 年中國的渤海地區[2]。而最早的傳說可追溯到中國秦朝,當時秦始皇試圖尋求長生不老藥,就有煉金術士應他要求,上交了「不朽之茶」或稱「聖茶」,據說就是康普茶。

另⼀個傳說則描述了康普茶名字的由來,⼀名來自朝鮮半島的醫⽣ Kombu-Ha,在西元 414 年帶著神秘的發酵茶飲品,前往⽇本為深受疾病所苦的第⼗九代天皇允恭(Inyoko)治病。

在⽇本,「茶」寫作「ちゃ」,讀⾳為「cha」,再結合醫師 Kombu 的名字,便將此飲品命名為「Kombucha」。⽇後,透過商業運輸途徑,康普茶相繼出現於俄羅斯和東歐[2]

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康普茶原料單純, DIY 要小心雜菌汙染

這些傳說更增添了康普茶神秘的色彩,這神奇的飲料到底是怎麼製作的呢?筆者參考《康普茶聖經》一書與國內研究 [2, 3] ,簡述流程如下:

製作康普茶的成分其實相當簡單,但要小心雜菌入侵。 圖/envato.elements
  1. 將總水量四分之一的水煮至沸騰,加入茶葉(綠茶、紅茶或烏⿓茶皆可)浸泡,茶葉佔茶湯濃度的 0.5~1%(w/v)。
  2. 取出茶葉,將細砂糖加入熱茶中,攪拌至溶解即完成熱甜茶,糖量佔茶湯濃度的 5~10%(w/v)。
  3. 將總水量四分之三的冷水(事先煮沸過放涼)倒入發酵容器並加入熱甜茶,以溫度計測量溫度,若超過攝氏 38 度,先用乾淨的布蓋上靜置一旁,直到不冷不熱為止。
  4. 從前一批保存紅茶菌的容器中取出紅茶菌,放入溫甜茶溶液中,也從原先保存紅茶菌的容器中,取上層的發酵液加入甜茶溶液,發酵液佔康普茶總量的 5~10% (v/v)。
  5. 用乾淨的布覆蓋容器並固定,在室溫陰暗處培養 7~21 天,發酵時間長短依個人風味喜好。
  6. 完成發酵後,液體上層會形成紅茶菌(SCOBY),拿來飲用的是下層的液體,紅茶菌可用部分發酵液泡著,密封保存起來作為下一批的康普茶的發酵菌母,只要沒有受到雜菌汙染,即可代代使用下去。
  7. 取出下層液體的康普茶可直接飲用,也可加入糖、水果或是香草植物調味,使風味更豐富。
發酵中的康普茶,發酵液上層物質為紅茶菌。圖 /維基百科

喝起來滋味酸甜還略帶氣泡

聽說這樣發酵出來的風味,除了具備了茶香、像果醋般的酸甜滋味外,還有略帶氣泡的口感,濃一點的康普茶甚至會讓你產生一點微醺的感覺。

這是因為康普茶在發酵的時候,醋酸菌和酵母菌一起相互作用的成果。

康普茶特殊又複雜的味道,讓許多初次嘗試它的人感到有些……困惑? 圖/GIPHY

首先酵母菌分解蔗糖產生果糖和葡萄糖,醋酸菌利用這兩種單醣作為能量,產生葡萄糖醛酸以及纖維素,纖維素在發酵液的頂部逐漸形成紅茶菌。

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當紅茶菌完全覆蓋了液體上層,氧氣含量降低時,酵母菌便進行發酵作用,將果糖和葡萄糖分解產生二氧化碳乙醇(酒精)。

二氧化碳略溶於水,少部份會和水反應產生碳酸,是康普茶略帶氣泡感之原因,最後醋酸菌將乙醇氧化成乙酸(醋酸),才讓康普茶喝起來有酸味[3]

另外,因大部分的乙醇會被氧化成乙酸,所以康普茶的酒精含量低;茶葉經過發酵後,原本所含的咖啡因會被轉化形成茶鹼,也使康普茶相較未發酵的茶飲擁有較低的咖啡因[2]

康普茶發酵時微生物的相互作用,酵母菌分解蔗糖產生果糖和葡萄糖,醋酸菌利用這兩種單醣產生葡萄糖醛酸及纖維素;酵母菌將果糖和葡萄糖分解產生二氧化碳和乙醇,醋酸菌再將乙醇氧化成乙酸。圖 / 參考資料 4

但自己製作康普茶時要特別注意,有沒有出現「發黴」,因發黴的食物可能含有肉眼看不見的細菌毒素,若是不小心喝下肚的話,恐會造成上吐下瀉,非常危險。建議不是很有經驗的人,直接喝市售的康普茶會比較保險。

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發黴的康普茶。圖 / 參考資料 2

喝康普茶為何會對人體產生好處?

除了低酒精、低咖啡因,許多明星或網紅大推喝康普茶的原因,是聽說它有一些很厲害的功效,像是減肥、排毒、降血壓,甚至預防癌症等,真的有這麼神嗎?

確實,有些效果是有其理論根據在,不過目前並無人體實驗證據可直接證明,喝康普茶對人體健康是有益的,還需要更多的科學研究來佐證,所以我們不能期待喝康普茶有醫療效果。
以下是康普茶近年研究[5]得出的保健效果:

一、腸道健康

喝康普茶可以補充益生菌,改善宿主(如動物或人類)腸內微生物相的平衡,並對宿主有正面的效益。而康普茶中所含的乳酸菌,如雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)或乳酸桿菌屬(Lactobacillus)皆是益生菌。

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二、抗菌

康普茶富含醋酸,是造成康普茶 pH 值低的主因,酸性環境有助於抑制一些病原菌生長,因它們無法在低於 pH 值 4.7 的環境中生長。另一方面,康普茶發酵過程中所產生的代謝物有些具有抗生素的特性,可提高抗菌能力。

三、抗氧化

氧化所產生的自由基會導致細胞凋亡,造成人體的病變及老化,而康普茶的原料「茶」本身就具有茶多酚、兒茶素、茶黃素等成分,這些物質皆具有很好的抗自由基能力與抗氧化能力。

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雖然康普茶有些保健效果,但目前並無人體實驗證據可直接證明,喝康普茶對人體健康是有益的,還需要進一步的科學證據。 圖/envato.elements

四、保肝

一些動物實驗和細胞實驗結果證明,康普茶可減少環境污染物如氯化鎘、第三丁基過氧化氫(tert-butyl hydroperoxide),以及細菌毒素如黃麴毒素 B1 對肝臟所造成的損傷。

五、抗癌

一些臨床研究認為康普茶可能具有抗癌活性,因其發酵過程中產生的次級代謝物,可防止基因突變、抑制癌細胞的增殖、使癌細胞凋亡。

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六、其它效果

康普茶內也含有少量維生素 C、B1、B6、B12 等,除增強免疫力、幫助新陳代謝及提神之外,對於美容也有一定的幫助[6]。此外,有消費者將康普茶作為運動鍛鍊後的飲料,因它有助於燃燒脂肪、控制血糖和調節膽固醇[1]

康普茶算是一種健康食品嗎?請認明「小綠人」標章!

雖然康普茶有這麼多保健的效果,但我們不能稱它為健康食品。

因為「健康食品」從民國 88 年《健康食品管理法》上路後,成為一種「法律名詞」,需向衛生福利部申請查驗登記許可,才可以在產品包裝標示上「健康食品」字樣、「小綠人」標準圖像和許可證字號。

只有健康食品才可使用小綠人標章,康普茶只能稱作機能性食品。圖 / 衛服部食藥署

只有健康食品才有經過產品安全性、功效性評估試驗,通過科學驗證其保健功效[7]。而康普茶可稱作「機能性食品」,代表這種食品可在基本的營養素之外,對特定人群提供增進健康的好處[8]

不過康普茶如此有特色的飲品,除了可讓我們一解想喝飲料之饞外,還因其咖啡因和酒精含量低,加上又具保健效果,是有與碳酸飲料或低酒精飲料市場競爭的潛力。

畢竟,相對於成份含有許多蔗糖或高果糖糖漿碳酸飲料,康普茶會是更健康的替代飲品。

參考資料

  1. 行政院農業委員會,2021。健康發酵飲品康普茶的消費市場持續增長。農業科技決策資訊平台
  2. 周玉潔,2022。康普茶以紫蘇進行二次發酵的製備與功能分析。臺北醫學大學藥學院生藥學研究所碩士論文。臺北。
  3. 漢娜.克魯姆(Hannah Crum)、亞歷克斯.拉格里(Alex M. LaGory)著;陳毓容譯,2022。康普茶聖經:268 種調味 x 400 道食譜,紅茶菌發酵飲自釀指南。臺北市:英屬維京群島商高寶國際有限公司台灣分公司。
  4. May, A., Narayanan, S., Alcock, J., Varsani, A., Maley, C. and Aktipis, A. 2019. Kombucha: a novel model system for cooperation and conflict in a complex multi-species microbial ecosystem. PeerJ 7 e7565.
  5. Mousavi, S. M., Hashemi, S. A., Zarei, M., Gholami, A., Lai, C. W., Chiang, W. H., Omidifar, N., Bahrani, S. and Mazraedoost, S. 2020. Recent progress in chemical composition, production, and pharmaceutical effects of kombucha beverage: a complementary and alternative medicine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine 1-14.
  6. 臺灣區飲料工業同業公會,2019。獨特天然風味的康普茶在歐美市場蔚為風潮。食品市場資訊 108:2
  7. 衛生福利部食品藥物管理署,2014。什麼是「健康食品」?讓食品藥物管理署來告訴您!。衛生福利部
  8. 經濟部工業局。機能性食品:契機與挑戰。保健食品產業服務網
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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