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新鮮就是王道?食品加工到底是為了什麼?

社團法人台灣國際生命科學會_96
・2019/06/15 ・3248字 ・閱讀時間約 6 分鐘
  • 作者/陳陸宏
    台灣大學農業化學研究所農學博士|現任社團法人台灣國際生命科學會 (ILSI Taiwan) 會長

談到「加工食品」,你的腦海會浮現什麼?不少人可能對加工食品抱持負面印象,將它與沒營養、加了很多食品添加物、吃多了對身體有害劃上等號;也常有不少人分享他們維持好身材的飲食秘訣就是「盡量吃原型食物,少吃加工食品」,如果你也是這麼認為的,那這篇文章將會告訴你,這樣的說法並不完全是正確的!讓 ILSI Taiwan 陳陸宏會長帶你一起思考,食品可以不加工嗎?

吃飯前先拍照?食物只要好看好吃就夠了?

現在的網紅推薦、必吃美食這麼多,我們可以觀察到,這些民眾大排長龍、媒體爭相報導的美食,大多人都是稱讚它們多麼好吃、好看,或是多麼香味逼人,卻很少會因為這些美食有多麼營養而使饕客慕名前來。食品的「色、香、味」等感官功能所營造出來歡愉的感覺是非常重要的,是消費者非常在意的,也是食品業的商機。

但食品提供的功能可不只有感官功能。西方有句諺語:”We are what we eat.”,中文譯為「人如其食」,東方也有一句「民以食為天」,這兩句話都指出食品與我們的日常生活有多麼密不可分。我們從剛出生時大約 3000~4000 公克的嬰兒,透過飲食所獲得的營養使我們一路成長茁壯到約 50~70 公斤的青壯年,就是食品提供的營養功能

從「人如其食」這句話引申,我們不免擔心,要是吃得不夠健康,對身體是否會有負面影響?市面上的保健、營養補充品就是基於此概念問世的,例如:飲食太油膩的人難免擔心,血管是否會因為油膩的飲食而變得黏答答像抽油煙機一樣,該怎麼辦?這時有食品業者就稱卵磷脂有「血管中的清道夫」的美譽,先不管其真實性,但確實會吸引消費者,使它受到特定族群的青睞,這就是食品提供的特定生理功能,也就是健康食品或保健食品的概念。

沒有冰箱前,食物是怎麼保存的?

讓我們想像一下沒有冰箱的先民可能會遇到的困難:「好不容易把豬養大要宰來吃,卻無法在短時間內吃完,該怎麼辦?」、「冬天蔬果收成後無法長時間保存,又該怎麼辦?」由於食品有容易腐敗的特性,再加上其生產、運輸、銷售、儲藏的過程中都容易受到天災、水災、環境因素的影響,為了使人們一年四季都能獲得充足的糧食供給,食品保存、食品加工技術的重要性不言而喻。

食品加工最主要的目的是延長保存期限,先民利用大量的鹽處理肉品製成醃肉、臘肉,用鹽醃漬蔬菜製成醬菜、菜脯、泡菜,或是運用大量的糖浸漬水果製成蜜餞等,都是為了延長食物的保存期限。

食品加工最重要的目的是延長保存期限,無論是醃漬臘肉、製作泡菜,或是照片中的曬蘿蔔乾,都是為了延長食物的保存期限,讓人們一年四季都能獲得充足的糧食供給。圖/Flickr

為了讓食品能方便貯存並達到衛生安全,也是食品加工的重要目的之一。早期冷凍冷藏系統並不發達,使用防腐劑對於食品保存有相當大的助益,防腐劑加到食品中,能使食品在常溫環境下長時間保存,在當時可說是一項非常重要的發明。

食品加工技術隨著科技進步發展至今,除了延長保存期限的功能之外,也開始追求另一層次的感官功能,此時就有更多元化的食品被開發出來,例如加入了糖、色素、香料以營造各式風味的飲料、零食等,更美味可口的食品也讓消費者更願意花錢購買這些商品,食品加工提高了飲食的便利性,也提供消費者多樣化的食物種類。

不只你在吃飯,食物上的「小居民們」也在吃

為什麼食品會腐敗?簡單來說,食物所含的水分與養分提供微生物孳生的溫床,微生物吸收食物中的水分進而分解並食用食物中的養分。食品中的微生物包括:「細菌」,如會造成腹瀉的大腸桿菌、產生神經性毒素的肉毒桿菌、「真菌」,如造成麵包發霉的黑黴菌、使橘子表面黴化的青黴菌、麵包與啤酒發酵所使用的酵母菌等。

其中有些微生物會產生毒素,可分為外毒素及內毒素,外毒素通常是由活細菌分泌的蛋白質,所以不耐熱,只要經過適當加熱處理便可成功去除,例如:肉毒桿菌毒素;而內毒素則為細菌被破壞後從細胞壁釋出,較耐熱也不容易去除。

微生物的生長依照所需溫度的不同,可分為高溫菌、中溫菌、低溫菌、嗜冷菌;或依照需氧量的不同,分為好氧菌、厭氧菌、兼性厭氧菌、微好氧菌;此外,微生物因本身所處生長期的差異,對環境的耐受程度也有所不同,且最適的生長酸鹼值也略有差異。微生物易生長、增殖快、對營養需求不同、容易受到環境含氧量、溫度影響等特性,使得不同食品產生的微生物種類也有所不同,其中不耐熱的特性也使食品加工經常採取高溫加熱的手段去除微生物,以延長保存期限。

延長食品保存期限的方式其實還有很多,除了加熱破壞微生物的活性之外,也可以透過降溫以減少微生物生長速率,若將溫度降到 -18℃ 甚至可以讓微生物完全停止生長。除去微生物生長必需的水份也將使其無法生長,前述提到的利用乾燥、鹽漬、糖漬等方式就是要使微生物脫水死亡。此外,利用煙燻、降低 pH 值、輻射照射、去除氧氣等方式,或是使用防腐劑等食品添加物都能延長食品的保存期限。綜合以上所述能發現,食品為了延長保存期限就是透過加工方式使微生物失去活性甚至死亡。

罐頭食品有加防腐劑?這可誤會大了!

罐頭經過高溫殺菌使得微生物不能存活,因此不需要添加任何防腐劑。圖/pixabay

19 世紀初拿破崙率軍征戰歐洲時,為了解決戰線過長,導致食品送不到前線就已變質腐爛的困擾,他重金懸賞徵求實用的食品保存方法,於是罐頭食品便被 Nicolas Appert 這位法國廚師發明出來,因此若要說是罐頭食品帶領拿破崙打贏了戰爭可說是一點也不為過。

罐頭經過高溫(約 121℃)殺菌使得內部沒有微生物能夠存活,微生物不會無中生有,代表罐頭如果經過適當加熱殺菌,不可能會有微生物在裡面繁殖,因此罐頭內不會、也不需要添加任何防腐劑。有不少人認為罐頭之所以能存放這麼久,一定是因為加了防腐劑的緣故,這真是誤會大了!對於業者而言,每多添加一項物質到產品中都是成本,業者不會做這種畫蛇添足之事,而且目前在食品添加物的法規中亦有罐頭食品「不得」添加防腐劑的規定。

食品加工主要是為了抑制微生物生長,同樣地罐頭加工也是為了抑制肉毒桿菌 (Clostridium botulinum) 的生長。肉毒桿菌是極厭氧的微生物,罐頭在進行高溫加熱前,為了避免爆罐,勢必會先將空氣盡量排除,這樣的環境反而對肉毒桿菌最適合繁殖,幸好高溫加熱可以使其毒素失效,而 pH 值小於 4.6、水活性低於 0.85 也都能使肉毒桿菌不生長,這也使得肉毒桿菌成為檢驗罐頭食品是否充分殺菌的重要指標。

新鮮就是好?食品加工真的不好嗎?

製作蒼蠅頭的標準流程是韭菜花最後下鍋快炒兩下起鍋,這道菜最主要的美味就來自於韭菜花的「生」。圖/Flickr

最後請讀者們思考一些問題:使用新鮮水果經過加工製成罐頭,以及市面常見的榨好後擺在攤位上等你來買的鮮榨果汁,請問哪種比較新鮮?另外,什麼叫煮熟?「蒼蠅頭」是一道經典台菜料理,製作的標準流程是韭菜花最後下鍋快炒兩下起鍋,這道菜最主要的香味、辛辣味就來自於韭菜花的「生」;到西餐廳點牛排的時候,可以選三分熟、五分熟、七分熟、九分熟,甚至全熟,煮熟的界線在哪裡?煮熟了真的一定比較好嗎?

曾經有一位中醫師告訴我,他每天早上生食七七四十九顆黑豆,說這對人體有多麼多麼的好,但生食黑豆對人真的好嗎?這個答案絕對是否定的,因為黑豆本身含有抑制蛋白質分解的酵素,直接生食不僅無法獲取黑豆的營養,對人體消化吸收有害無益,唯有經過煮熟後蛋白質抑制劑被破壞,食用後才更好吸收其營養,所以在此想請問各位讀者,食品可以不加工嗎?

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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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爸媽的話左耳進右耳出?其實都是噪音惹的禍!——如何找出最佳「訊噪比」?

雅文兒童聽語文教基金會_96
・2021/09/24 ・2843字 ・閱讀時間約 5 分鐘

作者 / 林堂智|雅文基金會聽語科學研究中心 研究助理

從生理結構來看,我們可以利用眼瞼作為視覺訊息接收的開關,閉上眼睛就能眼不見為淨。對於聽覺而言,這樣的按鈕也貌似存在,畢竟當一個人發呆、做白日夢時,即使別人喊破喉嚨,他沒有反應就是沒有反應,這不就是關閉聽覺的表現嗎?這種「你有說,但我沒聽到」的現象,究竟是怎麼發生的?讓我們繼續看下去!

常常把我的話當耳邊風!真是夠了!圖/pixabay

耳朵是無辜的!訊息的選擇大腦說了算

耳朵的主要工作僅止於訊息傳遞,而後續的訊息處理工作其實是由大腦完成的,也就是說,當這個全年無休的聲音接收器孜孜不倦地傳遞訊息,最終在眾多雜訊中,該聚焦處理哪些訊息是由大腦決定。在雜訊中聚焦處理訊息的能力稱作「聽覺注意力」。然而,聽覺注意力卻也容易受到認知負荷量噪音的影響。

在處理訊息的過程中,大腦需要提供燃料(認知資源)給聽覺注意力進行運作,然而資源有限[1],若是接收過多或太複雜的訊息,大腦便有可能因為運轉「過熱」而呈現放空或呆滯的狀態。就好比每台電腦都會有特定進行資料運算的空間,一旦超過負荷就會運轉緩慢或甚至當機。同理,當我們處在一個訊息繁雜的環境下,我們的聽覺注意力便有可能會無所適從,讓訊息接收和判斷更困難。

聽你想聽的,是人之常情

還好就如《人海中注意你的聲音、喧鬧中聽見我的名字:認識雞尾酒會效應[2]一文中,筆者透過雞尾酒會效應[3](Cherry,1953)討論聽覺注意力的展現與運轉機制。當訊息繁雜時,我們的注意力能選擇目標訊號來優先處理,並抑制非目標訊息的干擾。不過,若非目標訊息達到可被察覺的門檻(Threshold)時,我們仍會因此分心而被影響。

好比說,下課時正起勁地和同學聊最新的手遊,即使走廊吵雜,一聽到暗戀女孩的笑聲,耳朵還是會立刻豎起,心裡小鹿亂撞地慌張轉頭尋找她的蹤影。不過,當非目標訊息(aka噪音)太大聲時,還是會讓你「充耳,卻沒辦法聞」,想聽也聽不到。

充耳,卻沒辦法聞 ,想聽也聽不到。圖/Pexels

還是充耳不聞?也許就是噪音惹的禍!

噪音是一種人們不想(需)要(unwanted/undesired)的聲音,它不但會干擾思考、工作與日常,也會為身心理健康帶來負面影響。[4]日常生活中,噪音無處不在,不論是捷運站、學校教室、甚至是家中客廳的噪音皆可能影響語音察覺能力。過去研究顯示,70 dBA 以上的環境噪音(相當於使用吸塵器的音量)對於聽覺注意力有顯著的負面影響。[5] Zhang 等人的研究指出,在學校的環境噪音下(如:操場遊戲聲、電風扇運轉聲、窗外車流聲等),孩子於視覺追蹤作業的反應速度、任務準確性與注意力表現皆較差。[6]尤其在達 75dB SPL 的高強度噪音下,孩子需要耗費更多的認知資源才能維持注意力來接收與處理訊息。Fernandes 等人也發現高強度噪音會讓孩子的閱讀與理解作業表現較差。[7]

找出最好「訊噪比」,讓我們和噪音共處

然而,環境噪音的問題並非無法解決,現今許多科技產品,像是很多老師會佩帶的小蜜蜂麥克風,就能在教學現場克服環境噪音。這類科技產品可以讓目標訊息(老師說話的內容)更大聲,用來蓋過環境噪音,讓學童聽得更清楚。

訊息和噪音音量的比值又稱為訊噪比(Signal-to-Noise Ratio),可用於反映訊號清晰度。訊噪比值越高越有利於聆聽;當訊噪比越低或為負數時,則代表噪音比訊號的音量來得大,不利聆聽,就算想聽也是聽不清楚的。若要有效傳遞聲音訊息,較為理想的狀態是提高目標音量或是降低噪音音量,讓訊噪比維持在利於聆聽的值。

訊噪比值的高低,決定訊號內容的清晰度,也許試著將聲音訊號再放大聲一點或降低噪音的音量,打造利於聆聽的環境。圖/雅文基金會

別一竿子打翻一船人!你懂低訊噪的好嗎? 

雖然訊噪比和聆聽品質有關,但噪音真的只能夠扮演反派角色嗎?其實訊噪比的機制主要圍繞著「遮蔽」(Masking)的概念。當我們感知到噪音多於目標訊息時,則表示噪音已遮蔽目標訊號,可能因此發生訊息缺漏或難以察覺目標訊號的情況。

噪音遮蔽可分為能量遮蔽(energetic masking)與訊息遮蔽(informational masking)。[7] 能量遮蔽指噪音在時間和頻率上與目標音重疊,主要發生在聽覺外周(auditory periphery),例如隔壁鄰居的狗吠聲被豪大雨聲蓋過去了。訊息遮蔽則是噪音與目標音訊息由於其在認知層次上的相似性而在處理的過程中所造成的遮蔽。好比台語使用者聽到「脫口罩」時,因週遭環境語音的干擾,而聽成「脫褲走」的訊息判斷錯誤。[8,9] 

我們也能善用噪音遮蔽的特性改善生活品質。比如說,在日本或誠品書店洗手間常見的「音姬(OTOHIME)」機台會在有人如廁時,自動發出涓涓流水聲,用來遮蔽解放的尷尬聲響。聽覺系統作為全年無休的勞工,即使我們在睡覺,他仍在運作;因此只要有突然的聲音(狗叫聲、汽車引擎聲、打鼾聲等),皆可讓大腦警覺而使你驚醒。此時,頻率平穩一致的白噪音(吹風機、電風扇)和粉紅噪音(下雨聲、營火聲)就十分好用,可以遮蔽影響睡眠的外界聲音變化,達到噪音消除的作用,讓你一夜好眠。

噪音用得恰,如廁不尷尬。圖/tohoint.co.jp

不論處在哪種生活情境,噪音無處不在,且難以殲滅,不過我們可以使用一些策略來改善生活品質。例如:尋找適當的位置(背對噪音源或移駕到安靜角落)讓聆聽更輕鬆,或使用科技產品來降低噪音或提升目標音量,以凸顯目標訊息內容。最後,善用遮蔽效應即可抵銷噪音,提升學習、工作,甚至是休息時的效率與品質[10]

參考資料

  1. Kahneman D. (1973). Attention and Effort. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
  2. 雅文兒童聽語文教基金會(2021)。人海中注意你的聲音、喧鬧中聽見我的名字:認識雞尾酒會效應。泛科學
  3. Cherry, E. C. (1953). Some experiments on the recognition of speech, with one and with two ears. The Journal of the Acoustical Society of America25(5), 975–979.
  4. Fink, D. (2019, December). A new definition of noise: noise is unwanted and/or harmful sound. Noise is the new ‘secondhand smoke’. In Proceedings of Meetings on Acoustics 178ASA (Vol. 39, No. 1, p. 050002). Acoustical Society of America.
  5. Schlittmeier, S. J., Feil, A., Liebl, A., & Hellbrück, J. (2015). The impact of road traffic noise on cognitive performance in attention-based tasks depends on noise level even within moderate-level ranges. Noise & Health, 17(76), 148-157.
  6. Zhang, Z., Zhang, Y., & Kang, J. (2018). An Experimental Study on the Influence of Environmental Noise on Students’ Attention. In The 11th EuroNoise Conference, Crete.
  7. Fernandes, R. A., Vidor, D. C. G. M., & Oliveira, A. A. D. (2019). The effect of noise on attention and performance in reading and writing tasks. In CoDAS 31(4). Sociedade Brasileira de Fonoaudiologia.
  8. Yang, Z.-G., Song, Y.-W., Zhang T.-T., Li, L. (2014). The subcomponents of informational masking: Evidence from behavioral and neural imaging studies. Advances in Psychological Science, 22(3), 400-408.
  9. 徐灿、杨小虎、汪玉霞、张辉、丁红卫、刘畅(2018)。 语音型噪音对二语者汉语元音声调感知的影响。心理與行為研究16(1):22-30。
  10. Lu, S. Y., Huang, Y. H., & Lin, K. Y. (2020). Spectral content (colour) of noise exposure affects work efficiency. Noise & Health22(104), 19-27.

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雅文兒童聽語文教基金會_96
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雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。
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