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幾多辣?

陸子鈞
・2012/06/26 ・364字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 456 ・五年級

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哪家的麻辣鍋比較辣?這可能要問韋伯·史高維爾(Wilbur Scoville)了。化學家史高維爾建立了辣椒素(capsaicin)含量的指標,並以自己的名字命名為史高維爾指標(Scoville Scale)。史高維爾指標自1912年建立後,一直沿用至今,它有效且非常精準,從辣度零的甜椒(bell peppers),到警用級的辣椒噴霧劑,或世界上最辣的千里達魔蠍椒(Trinidad Moruga Scorpion pepper ,辣度150~200萬!)都能測量。雖然陸續有新的化學分析方法出現,但史高維爾指標仍是測量辣度的第一道程序。

編按:最後要附上《鋼鐵人》的小辣椒(咦?)

資料來源:POPSCI: How Science Measures Food-Chili Pepper Heat [2012.06.14]

參考資料:wikipedia: 史高維爾指標

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陸子鈞
294 篇文章 ・ 4 位粉絲
Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

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【公視《神廚賽恩師》】天冷吃個麻辣鍋暖胃,體溫竟然越吃越冷?你以為的「辣」不是你想像的「辣」!
公視《神廚賽恩師》_96
・2023/02/09 ・947字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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辣椒裡的辣椒素會刺激皮膚疼痛纖維,觸發「痛覺」和「溫度」神經。痛覺讓口中產生灼熱感,灼熱感讓神經誤以為體溫上升,為了調節體溫身體大量出汗散熱!

辣椒是人類種植最古老的農作物之一哦!考古學家估計,在西元前5千多年,辣椒就已經是美洲瑪雅人的食物囉!
可是在東方,華人使用辣椒的歷史,並沒有那麼長……

味覺故事——辣味的古往今來

辣椒引進東亞大約只有三百多年,之前華人菜餚上的辣,來自葱薑蒜、花椒還有茱萸,辣椒反而被當成觀賞用植物…但後來,又是怎麼被普遍使用了呢?

過去,住在高山區、離海邊較遠的居民,取得鹽巴不易,居民試著在菜餚中加入辣椒,取代鹽巴來提味。

辣椒普遍被種植後,不但取得容易,還補強了缺鹽的窘境。而又辣又痛的感覺,讓古今中外人人都上癮,成為菜餚中重要的調味料哦!

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圖片 / 公共電視提供

吃辣和吃冰哪一個可以讓體溫下降呢?實驗結果顯示,辣椒裡的辣椒素會刺激皮膚疼痛纖維,觸發「痛覺」和「溫度」神經。痛覺讓口中產生灼熱感,灼熱感讓神經誤以為體溫上升,為了調節體溫身體大量出汗散熱!而吃冰,雖然能讓人瞬間感到涼爽,但人體會察覺到體溫下降太快,會自動調節體溫,反而體溫會上升!

全新第三季《神廚賽恩師

公共電視科普節目《神廚賽恩師》 ,結合科學、廚藝與食育教育,引領大眾用有趣的方式、從 Science-科學角度讓大眾了解傳統廚藝「伙房 36 法」中的科學知識。第三季節目於 2023 年 2 月 3 日起,每週五晚上 6 點在公視主頻首播,公視 3 台每週五晚上 7 點首播,重播時段為公視主頻每週六早上九點三十分與公視 3 台週日晚上六點播出。

▸《神廚賽恩師》第三季將於 2/3(五)起,18:00 在公視主頻首播

 其他播出資訊

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▍ 公視頻道每週五晚間 18:00、公視三台每週五晚間 19:00 (首播)

▍ 公視頻道每週六早上 09:30、公視三台每週日晚間 18:00 (重播)

▍ 並將於公視+ 影音平台完整上架 敬請期待

▍ 烹調中蘊含科學原理,一起發現料理中樂趣

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公視《神廚賽恩師》_96
8 篇文章 ・ 3 位粉絲
公共電視科普節目《神廚賽恩師》 ,結合科學、廚藝與食育教育,引領大眾用有趣的方式、從Science-科學角度讓大眾了解傳統廚藝「伙房36法」中的科學知識。第三季節目於2023年2月3日起,每週五晚上6點在公視主頻首播,公視3台每週五晚上7點首播,重播時段為公視主頻每週六早上九點三十分與公視3台週日晚上六點播出。

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尋找天下第一辣──《品嘗的科學》
行路出版_96
・2016/03/14 ・2105字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 532 ・七年級

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生物學上,辣椒的辣不屬於味覺或嗅覺,而是一種本能和直覺上令人不適的灼熱感。動物不偏好這種感覺,但是人類卻對這樣的刺激躍躍欲試。至於為什麼辣椒會在各種料理中這麼普遍,以及為什麼有些人即使受盡折磨,也要嚐一口那辣死人的滋味,科學上有幾種解釋,不過到目前都還沒找到完全讓人信服的理由。

其中一個理論講的是地域性:吃辣會使人流汗,可以幫助散熱,所以辣椒在熱帶地區比較常見。但是這個說法不能解釋,為什麼寒冷地區的人也逐漸吃起辣來了。另一個理論認為,吃辣可以刺激感官:食品科學作家哈洛德.麥克吉(Harold McGee)表示,嘴巴裡和舌頭上的神經受到灼熱的刺激後,味蕾會短暫的對觸覺和溫度變化等變得比較敏感,這麼一來,食物的味道嚐起來會更鮮明、更令人愉悅。但另一方面也有科學證據指出,辣椒造成的灼熱感,其實會讓神經的感覺變得比較遲鈍。

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人類「吃辣」這件事可說是生物學上一大懸案。credit:Suzie’s Farm@flickr

在生物學上完全講不通的人類吃辣習性,可謂一宗味覺懸案。甜味、苦味、酸味、鹹味或鮮味都有悠久的歷史,它們的存在比人類早了數億年,但是辣味對智人來說,還是一種頗為新穎的味道。辣椒的起源地在南美洲安第斯高原(Andean highlands)橫跨現今秘魯和玻利維亞的地方,距離現代人起源的東非大裂谷(East African Rift Valley)非常遙遠。

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人類首度品嚐辣椒,大概是在一萬兩千年前,從亞洲遷移到美洲的路上;真正變得比較普遍,則是五百年前左右。人類不斷在嘗試新的口味、愛上新的味道。辣椒的興起意味著,人類還在發掘新的感官刺激味,持續拓展我們的味覺版圖。這當中的意涵相當複雜。人類的味覺和嗅覺,與生理學之間有很密切的關聯,不管在新陳代謝、情緒和社交上,都扮演著重要的角色。突然闖進一種全新的味道,而且是以強烈而神祕的神經化學訊號刺激我們的大腦和身體時,會帶來什麼樣的衝擊呢?就像過去幾個世紀以來,我們飲食中的用糖量大增一樣,辛辣口味對人類的生理和飲食趨勢也是一大考驗,不同的是,辣味帶來的影響,有可能是利多於弊。

就像綠花椰菜的苦味一樣,辣椒的辣也是植物的防禦武器。六千五百萬年前,正當恐龍步入歷史時,開花植物還只是植物界裡地位卑微的成員,為了應付氣候變遷和日益壯碩的哺乳動物,玫瑰長了刺,辣椒則使出了辣椒素。

辣椒和曼陀羅同屬以化學防禦能力著稱的茄科(Solanaceae)植物,兩者都會製造毒素。曼陀羅花製造的毒素會讓人出現幻覺。不過,大部分的茄科植物,像是馬鈴薯、番茄、茄子等,在經過幾千年的培育後,都不再帶有這些毒素了。

但是某些植物,像是辣椒和菸草等,我們反而是用盡各種手段來提高它們的活性成分效果。我們稱這類有效成分為植物鹼,它們對我們的身體和心理都有強大的作用。除了辣椒素和尼古丁,這樣的植物鹼還包含咖啡因,以及海洛因和古柯鹼裡的活性成分。獨具風味的食物也常含有植物鹼,像是巧克力就富有苯乙胺(phenethylamine)和花生四烯乙醇胺(anandamine)等多種植物鹼成分。其中的苯乙胺是一種溫和的安非他命,花生四烯乙醇胺則是一種神經傳導物質,可以刺激大腦裡的快樂熱點(hedonic hotspots),引發快感。

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曼陀羅的植物鹼可以被運用在醫療麻醉上,據說中國古代名醫華佗製作的「麻沸散」的成分就含有曼陀羅。credit:潘立傑 LiChieh Pan@flickr

是什麼原因,讓辣椒非得採取這樣強烈的手段,讓動物們避之唯恐不及呢?又為什麼有些野生辣椒不會辣呢?如果辣椒素存在的目的是驅離動物,那麼,那些不辣的不就失去保護能力了嗎?

華盛頓大學的生物學家強納生.圖克斯伯里(Jonathan Tewksbury)利用生長在玻利維亞高原,有的辣、有的溫和的野生番椒(Capsicum chacoense)研究了這個問題。他發現有些昆蟲具有細長的吸吮器,會導致這類野生番椒遭受真菌感染,進而腐爛、無法生成種子。圖克斯伯里走遍了安第斯山谷,在山谷裡到處嚐試番椒、觀察它們的外皮是否有蟲子咬過的痕跡、檢驗是否有感染跡象。最後發現,不辣的番椒受到感染的情形,比會辣的番椒嚴重許多,顯示辣椒素確實可以驅離害蟲,甚至殺死病菌。

但這還是無法解釋為什麼有些辣椒不辣。在研究它們的分布情形時,圖克斯伯里發現了一件有趣的事。不辣的番椒製造的種子數量比較多、質地也較硬,另外它們傾向於分布在較高、較冷的地區。這除了意味著辣椒素可能可以抑制繁殖,還推論出在海拔較高的地方,因為感染真菌的機率較低,所以辣椒素的存在也不是那麼重要了。他繪製出來的地圖顯示,最辣的番椒多分布在山谷裡較溫暖的地帶。此外這份地圖也指出,過去幾萬年或幾百萬年來,辣椒從山上往低處擴展它們的版圖時,辣度是一路增加的。

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對辣椒素沒有辨別能力的鳥類吃了辣椒,排出它們的種子,讓辣椒得以四處擴展。等到人類出現,辣椒的分布已經從南美洲、加勒比亞海岸,一路擴展到北美洲了。人類第一次感受到辣椒的辣,是在墨西哥的某處,想當然,這個初體驗不是太美好。不過,沒多久後情況便改觀了。


 

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行路出版_96
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行路為「讀書共和國」出版集團旗下新創的出版社,出版知識類且富科普或哲普內涵的書籍,科學類中尤其將長期耕耘「心理學+腦科學」領域重要、具時代意義,足以當教材的出版品。 行路臉書專頁:https://www.facebook.com/WalkPublishing