0

0
2

文字

分享

0
0
2

令人驚奇的分子料理是這樣來的:食品科學中的晶球技術(上)

Sophia
・2019/08/09 ・2433字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 555 ・八年級

2003 年,解構主義代表費朗‧亞德里亞 (Ferran Adrià) 使用特殊烹調法製作了一系列讓美食家與世人驚奇的分子料理,包含液態晶球橄欖、哈密瓜仿魚子醬,可說是為餐飲開啟了新世界大門。

但是你知道早在那之前就存在的「素魚子」與「素魚翅」就是用一樣技術製作出來的嗎?這到底是什麼技術呢?

圖/pixabay

隨著亞德里亞公開製作食譜,各式球化技術料理如雨後春筍般萌發,各種可大可小的球體、多樣色澤、具有蹦開口感的菜餚大量湧現。填充的內餡可能是濃郁的高湯、清新的果汁、原汁原味的橄欖油、別具特色的香醋,又或是細緻的奶昔泡沫。不管是單獨食用或是搭配其他菜餚,都可以帶來口感、味覺與視覺上的驚喜,而這些驚喜可要歸功於亞德里亞遇見了早在 1980 年代就出現的「人工魚卵製造技術」。

「人工魚卵製造技術」在分子料理中被稱作晶球技術 (Spherification) ,在食品科學中則進一步稱作微膠囊化技術 (Microcapsulation) 。為了達到球化效果,各式膠體、乳化劑、安定劑與鹽類等食品添加物進入餐廳與調理場中,它們主要藉由凝膠化改變液體食材的黏性以保持形狀,乳化改變製品口感。

晶球技術的核心:海藻酸鹽的化學作用

其中最值得一提的添加物,莫過於海藻酸鹽 (Alginate) 了。「海藻酸鹽」凝膠與成膜的特性,可保留液體狀的中心,常應用於包裹或製作特色食品,如素魚子、仿果肉、爆爆珠等;而獲得 2015 歐盟永續競賽獎的「食用水球」也是利用此原理所製作的。褐藻酸鹽除了方便操作,又具有室溫下可凝膠與原料安全的性質,使其成為現今大多數分子料理、食玩與科學研究套組選用的熱門材料。接下來就讓我們一起來了解海藻酸鹽是如何對料理產生化學作用!

海帶。圖/pixabay

海藻酸鹽主要萃取自褐藻,如海帶、馬尾藻、囊葉藻或巨藻等,是細胞壁中的一種天然多醣。

海藻酸鹽的生產方式,使用乾或濕的海草(藻)經碾碎、水洗去除雜質、再經由鹼水進行萃取、藉離心去除不溶殘渣,得到粗海藻酸鹽溶液,後續再生產成不同型式。經脫色、脫味後用酸處理,降低溶解度,除去可溶性雜質與部分水,得到海藻酸沉澱,再與碳酸鈉作用得海藻酸鈉,經乾燥、粉碎、過篩得到適當顆粒大小的海藻酸鈉粉末,外觀通常為白色到棕黃色纖維、顆粒或粉末。

海藻酸鈉是目前產量與應用較為廣泛的種類,其他還有像是海藻酸銨,海藻酸鈣,海藻酸鉀等不同的鹽類化合物,在溶解度,成膠性等特性上會有些微不同。

海藻酸鈉為一種線性不分支的高分子聚合物,單體包含有 D-甘露糖醛酸 (D-mannuronic acid,M) 以 β-(1→4) 鍵結,和 L-古羅糖醛酸 (L- guluronic acid,G) 以 α-(1→4) 鍵結。M 和 G 單元會以 M-M,G-G 或 M-G 的組合方式通過糖苷鍵相連成為嵌段共聚體。M/G 比例會隨著原料種類、季節和產區有所不同,這些不同會導致褐藻膠的產率和黏度有所差異,使用高 G 型海藻酸鈉製備的凝膠,較硬脆、熱穩定性好;高 M 型的海藻酸鈉凝膠,硬度差但是較有彈性。

海藻酸鈉分子鏈上,含有大量的羧基 (-COO-) ,溶於水後具有一定的黏附性,因此有較高的黏度海藻酸鈉水溶液,常作為食品中的增稠劑、穩定劑、乳化劑等。此外,在酸性條件下,展開的 -COO- 因轉變成 -COOH,導致電離度降低、分子鏈收縮,使得海藻酸鈉的親水性降低;在 pH值增加時,-COOH 基團會不斷地解離,讓分子鏈可以自由伸展開,親水性得以上升。這樣對酸鹼值敏感、影響溶解度特性,讓海藻酸鈉在料理中的應用,有一定的侷限性,黏性最安定的範圍落在 pH值 6-9 之間。

海藻酸鹽與鈣離子的相遇

 

圖/pixabay

黏稠的膠體要轉變成透明,堅韌、具有彈性的「熱不可逆膠體」,需要與二價以上金屬離子(即鎂、鈣、鍶、鋇)產生交聯作用 (Cross-linking)。這個不可逆膠體的特性受海藻酸鈉類型、鹽類種類、價數、離子半徑、是否存在離子螯合劑、溫度和 pH值的影響。

海藻酸鈉中連續的 G-G 組合,溶於水中形成長鏈聚合物,與鎂離子反應後會增加膠體的黏稠度,而鈣離子則最常被使用於食品中。

當海藻酸鈉溶液滴入氯化鈣溶液中,鈣離子會取代海藻酸鈉羧基上的鈉離子 (Na+) ,再結合另一醣醛酸分子上的羧基,形成離子架橋(圖a),這樣手拉手的結構,使海藻酸鈉分子間的聯結性更強,形成一個三度空間的網狀組織結構,像蛋盒一樣(圖b),也就是凝膠的形成,並可將內容物包裹於凝膠結構中,形成半透膜,於特定環境下將內容物釋出。

a. 海藻酸鈉與鈣離子的交連作用。b. 連續G-G組合與鈣離子形成的蛋盒模式與M-M組合形成的平滑聚合物鏈之示意圖。圖/Ahirrao and others (2014)

不過由於對酸鹼值敏感的特性,比較酸的液體像是蘋果汁就會受到影響。當pH值低於3.5時,海藻酸膠體溶液溶解度降低,阻礙晶球膠膜產生,則需藉由添加螯合劑、調整pH值,或是改變流程作法解決這個問題。

讀到這裡,我們知道了褐藻酸鹽的基本資料與晶球技術的操作模式,但這種食品添加物到底是如何應用在食品料理,乃至於日常生活中呢?讓我們繼續看下去〈海藻酸鹽從食品加工的「假食品」添加物,搖身一變開啟分子料理的新世界(下)〉。

參考文獻

  • 黃玉鈴, 蔡豐富, 張修銘, 王文良, & 江伯源. (2012). 海藻酸-“鈣鹽”-微膠囊成型性及粒子品質比較. 農林學報, 61(2), 185-202.
  • 詹現璞, & 吳廣輝. (2011). 海藻酸鈉的特性及其在食品中的應用. 食品工程, 1(7).
  • Ahirrao, S. P., Gide, P. S., Shrivastav, B., & Sharma, P. (2014). Ionotropic gelation: a promising cross linking technique for hydrogels. Res Rev J Pharm Nanotechnol, 2, 1-6.
  • Fu, S., Thacker, A., Sperger, D. M., Boni, R. L., Buckner, I. S., Velankar, S., … & Block, L. H. (2011). Relevance of rheological properties of sodium alginate in solution to calcium alginate gel properties. Aaps Pharmscitech, 12(2), 453-460.
  • Lee, P., & Rogers, M. A. (2012). Effect of calcium source and exposure-time on basic caviar spherification using sodium alginate. International Journal of Gastronomy and Food Science, 1(2), 96-100.
  • Tsai, F. H., Chiang, P. Y., Kitamura, Y., Kokawa, M., & Islam, M. Z. (2017). Producing liquid-core hydrogel beads by reverse spherification: Effect of secondary gelation on physical properties and release characteristics. Food Hydrocolloids, 62, 140-148.
  • The Making of Sodium Alginate and Its Surprising Uses, Alginic Acid
  • Spherification
  • 利用微流道操控技術生成褐藻酸鈣微粒子作為奈米金載體之研究
  • Notpla
文章難易度
Sophia
6 篇文章 ・ 2 位粉絲
與許多食品人一樣誤打誤撞,只因為愛吃進入了這個領域,一腳踏入後發現這坑太大,不多拉些人進來那怎麼可以!

0

1
0

文字

分享

0
1
0
用這劑補好新冠預防保護力!免疫功能低下病患防疫新解方—長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022 年美、法、英、澳及歐盟等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示該藥品針對 Omicron、BA.4、BA.5 等變異株具療效。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
帕克斯洛維德
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

文章難易度

0

1
0

文字

分享

0
1
0
烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube

0

7
6

文字

分享

0
7
6
GODIVA 冰淇淋為何會殘留「環氧乙烷」?吃下肚會怎樣嗎?
Evelyn 食品技師_96
・2021/12/30 ・3813字 ・閱讀時間約 7 分鐘

才剛踏入聖誕節慶的季節,知名高級巧克力品牌 GODIVA 日前卻爆發冰淇淋含致癌物的食安危機!衛生福利部食品藥物管理署(以下簡稱食藥署)於 2021 年 12 月 10 日公告,因接獲歐盟食品及飼料快速預警系統(RASFF)通報,GODIVA 有 6 款自法國輸入的冰淇淋產品中,所使用到的「刺槐豆膠」檢出農藥環氧乙烷(ethylene oxide)殘留不符合歐盟標準,我國標準為不得檢出,故全數下架回收。

相信身為巧克力控或冰淇淋控的讀者們,得知這個消息時一定非常震驚又難以接受,因為這批環氧乙烷超標的冰淇淋產品從 2020 年開始輸入販售至今,大多數有問題的產品消費者早已吃下肚了。

但話說回來,究竟「環氧乙烷」是什麼可怕的化學物質呢?吃下去對人體健康有什麼影響?又為什麼會出現在冰淇淋產品裡呢?就讓我們繼續往下看吧。

環氧乙烷有多毒?對人體有什麼影響?

環氧乙烷是一種易燃氣體,化學式為 C2H4O,主要用作製造抗凍劑、聚酯或其他工業用的化學物質,它也用於醫療設備及相關用品的消毒。

環氧乙烷化學結構。圖/Wikipedia

在一些國家如印度、加拿大和美國,環氧乙烷被允許在農業上用作燻蒸劑來殺死害蟲、細菌(包含內孢子)、黴菌及真菌,因具高揮發的特性,環氧乙烷會自行分解到空氣中,殘留在食物是很微量的。然而由於環氧乙烷具有致突變性和致癌性的科學證據,歐盟是禁止將其用作殺蟲劑,在臺灣也是禁用的農藥。

依據環保署毒物及化學物質局提供的「環氧乙烷災害防救手冊」,工人間歇性暴露高於 700 ppm 的環氧乙烷 2 個月後,會出現味覺和嗅覺暫時性遲鈍、頭痛、噁心、嘔吐、昏睡、記憶及思維紊亂、口齒不清、吞嚥困難、面肌和四肢無力等。

而在勞動部職業安全衛生署的「環氧乙烷中毒之認定參考指引」提到,人若短時間內暴露在空氣中高濃度(呼吸或皮膚接觸)的環氧乙烷,會對呼吸道、眼睛黏膜產生刺激,或產生腸道相關症狀。相關研究也指出,長期接觸環氧乙烷的女性工作者,易造成自發性流產。此外,長期暴露環氧乙烷的工作人員易罹患血液與淋巴癌。因此國際癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer , IARC)將環氧乙烷列為第一級致癌物[註1]

請先別太慌張,通常最容易暴露到環氧乙烷的機會,是在製造或使用環氧乙烷的地方(例如工廠、醫院或農場)工作的工人(呼吸或皮膚接觸)。一般地區的空氣中就算能測出微量的環氧乙烷,也都是低於會造成健康問題的濃度。

另外,臺灣勞工作業環境空氣中有害物容許濃度標準規定,環氧乙烷的工作場所中 8 小時日時量平均容許濃度為 1 ppm,1.8 mg/m3,這部份勞動部是有在為民眾職業安全衛生做把關喔!

環氧乙烷的食安問題,早在去年歐洲就先爆發

去年 2020 年 9 月,歐洲就先發現印度產芝麻中環氧乙烷殘留量超標,而緊急發出通報,使歐盟展開大規模的監測,導致許多不同類型的產品被回收下架,如麵包、醬汁或其他含有芝麻的食物等,整個歐洲包括奧地利、芬蘭、法國、德國、愛爾蘭、義大利等近 20 個國家皆受到波及,造成很大的經濟損失。

而歐盟也對刺槐豆膠(屬於食品添加物的安定劑)相關製品進行檢查,發現許多冰淇淋皆有使用到環氧乙烷殘留量超標的刺槐豆膠,故也面臨全面下架的慘況。像今年 8 月,雀巢的 Milkybar 和 Nuii 雪糕就有數批就是因此而下架回收[7]

Ceratonia silqua 的豆仁及豆莢;刺槐豆膠是由 Ceratonia silqua 抽取製成的水溶性植物膠 。圖/維基百科

根據歐盟的報告推測,是農場端將刺槐豆仁或刺槐豆莢進行殺菌燻蒸時,施作的環氧乙烷劑量過高,來不及揮發到空氣中導致殘留量過高,大大影響了所有的下游端。

那環氧乙烷到冰淇淋的殘留量到底高不高呢?

淺談冰淇淋的製造流程及食品添加物作用原理

在換算環氧乙烷到冰淇淋殘留量有多少前,可以先簡單認識冰淇淋的加工流程。首先將原料乳與各種配料,包括醣類、乳化劑、安定劑、香料或色素等混合,接著過濾、均質及殺菌後,再將混合完成的霜料置於冷藏環境下陳化[註2],最後進行攪凍。

攪凍即是在攝氏-2~-8 度的凍結庫攪拌,同時將空氣打入霜料中,霜料的體積就會逐漸膨脹。攪凍完成後,立刻降低溫度至攝氏-18 度以下以硬化組織,就可以拿去販售囉!而霜淇淋與冰淇淋最大的差異,就是它省略了「硬化」這個步驟,所以質地相對比較柔軟。

此外製作冰淇淋最重要的是,要避免形成「大冰晶」生成,因為它是造成沙沙不良口感的主要來源。而牛乳是冰淇淋最重要的原料之一,其富含的乳脂肪可提供乳香味,使冰淇淋保有滑順的口感,也能夠干擾小冰晶結合形成大冰晶。

安定劑就是指膠體,一般常用植物膠(如刺槐豆膠)或羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose;CMC),可防止大冰晶形成,增加冰淇淋黏度、硬度並保持形狀;乳化劑如脂肪酸甘油酯(Mono-and Diglycerides;MDG),則有安定脂肪小球,使氣泡穩定的作用。

或是直接使用乳化安定劑(或稱穩定劑),就是膠體和乳化劑按冰淇淋適用的比例配製好的複方食品添加物。這些食品添加物可避免製作時出現油水分離的情況發生,使終產品的狀態更穩定,在室溫下也不會那麼快融化。

故從微觀的角度來看,冰淇淋是個很複雜的系統,有氣泡、冰晶、蛋白、膠體、乳化劑和脂肪球等,相輔相成結合在一起。 

冰淇淋攪凍前後的微觀結構示意圖。
左圖為尚未攪凍的冰淇淋,乳清蛋白、酪蛋白膠束和乳化安定劑皆會競爭吸附在結冰晶的脂肪球上,且脂肪球大小不一。右方為經過攪凍打入空氣的冰淇淋,除了出現分佈均勻的氣泡外,冰晶與脂肪球已分開,且皆變細小、大小均一。部分聚集的脂肪球、蛋白質和乳化劑皆吸附在氣泡的表面,氣泡透過它們而連接在一起,以產生滑順、蓬鬆的口感。

殘留在刺槐豆膠的環氧乙烷,製作到冰淇淋的時候還剩多少?

回過頭來看,冰淇淋之所以要加安定劑刺槐豆膠(locust bean gum),就是避免冰淇淋在冷凍的期間產生冰晶或乳糖結晶,維持冰淇淋形狀,還能提供蓬鬆、綿密的口感,添加量多在 0.1~0.5%。

刺槐豆膠是由 Ceratonia silqua 種子的胚乳抽取精製而成的水溶性植物膠,在食品業中常作為一種天然的增稠劑使用,還很常用在糖果、巧克力、加工肉品(熱狗、香腸)、調味奶、果凍或蛋糕等。

根據歐盟法規規定,刺槐豆膠的環氧乙烷殘留量標準是訂「最大殘留容許量」 (maximal residue level; MRL) 0.1 mg/kg,是指人在吃這個劑量下,該食品即使吃一輩子也都不會造成健康問題。

而這次歐盟在刺槐豆膠中檢測到的環氧乙烷殘留量大多落在 0.4~1.1 mg/kg,換算至最終的冰淇淋產品,環氧乙烷頂多只有 0.005 mg/kg,也就是十億分之五,以一杯 GODIVA 冰淇淋有 80 g 重換算,一杯冰最多含 0.0004 mg 的環氧乙烷,且這還沒有把加工過程中的耗損算進去。

雖然環氧乙烷是第 1 級致癌物,但如此趨近於零的劑量,對我們人體產生危害的機率微乎其微,所以即使你今天是不小心吃到有問題的冰淇淋消費者,也不需要擔憂會致癌喔!

註解

註 1:IARC 將致癌物分為四個等級,分別為第 1 級、2 級(又細分為 2A 及 2B 級)、3 級和 4 級致癌物,其中第 1 級代表確認為人類致癌物。

註 2:陳化(aging),在低於攝氏 5 度環境下放置 4~28 小時,使脂肪固化,安定劑充分吸收水分,增加霜料的黏性及平順感,讓口感更細緻。

參考資料

  1. 衛生福利部食品藥物管理署,2021。有關歐盟食品和飼料快速預警系統(RASFF)通報,自法國輸入「黑巧克力碎牛奶巧克力冰淇淋」、「比利時黑巧克力冰淇淋」、「黑巧克力草莓冰淇淋」、「香草味可可冰淇淋」、「黑巧克力碎焦糖咖啡冰淇淋」及「巧克力起司蛋糕冰淇淋」六項產品,使用之穩定劑(刺槐豆膠)檢出含環氧乙烷(ethylene oxide)殘留不符合歐盟標準。食品藥物消費者專區。
  2. 香港商歌帝梵亞洲有限公司台灣分公司,2021。關於 GODIVA 杯裝冰淇淋進一步聲明。 GODIVA Chocolatier(Asia) Facebook 粉絲專頁。
  3. 徐如欣,2021。環氧乙烷。國家環境毒物研究中心。
  4. 行政院環境保護署毒物及化學物質局,2021。環氧乙烷。毒災防救管理資訊系統。
  5. 食力 foodNEXT,2021。Godiva 六品項冰淇淋因含「環氧乙烷 」而下架回收!推測可能因用於滅菌導致殘留
  6. Bessaire, T., Stroheker, T., Eriksen, B., Mujahid, C., Hammel, Y. A., Varela, J., Delatour, T., Panchaud, A., Mottier, P. and Stadler, R. H. 2021. Analysis of ethylene oxide in ice creams manufactured with contaminated carob bean gum (E410). Food Additives & Contaminants: Part A, 38: 2116-2127.
  7. Hayley, Halpin. 2021. Batches of Nestlé Milkybar and Nuii ice creams recalled over presence of unauthorised pesticide.
  8. Goff, H. D. 2016. Milk proteins in ice cream. Advanced Dairy Chemistry. New York: Springer.
  9. 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。
  10. 黃國青,2012。「殘留容許量」(MRL)與「安全攝取量」(ADI)指標不同結果方向一致。行政院農業委員會動植物防疫檢疫局。
  11. 陳永煌,2016。環氧乙烷(Ethylene Oxide)中毒之認定基準。勞動部職業安全衛生署。
Evelyn 食品技師_96
18 篇文章 ・ 13 位粉絲
一名食品技師兼研發專員,對食品科學充滿熱忱。有鑒於近年發生許多食安風暴,大眾對於食品安全的關注越來越高,網路上卻充斥著不實資訊或謠言。希望能貢獻微薄之力寫些文章,讓更多人有機會認識食品科學的正確知識!想獲得更多食品營養資訊可追蹤作者的粉絲專頁喔!https://www.facebook.com/profile.php?id=100066016756421