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說到釀酒,酵母比釀酒師更重要?|《看得見與看不見的多樣性》系列講座

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/12/31 ・5391字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 550 ・八年級

《看得見與看不見的多樣性:發酵、科學、微生物》系列講座以「發酵文化」出發,邀請不同專業領域的研究者與實務工作者對談,探索其如何交織於地方自然環境條件、農作型態與飲食文化。

文字紀錄 / Der
文字編修 / 泛科學編輯部

夏天到了,來杯啤酒吧!綿密泡沫搭配清爽的麥香,一飲而下,瞬間冰涼消暑(未成年請勿飲酒喔)。但你有思考過是「誰」釀了啤酒呢?是工廠、釀酒師,還是酵母?

這次「說到釀酒,酵母比釀酒人重要」講座,邀請到臺大生技中心的沈湯龍老師,以及臺灣啤酒品牌禾餘麥酒的創辦人陳相全 (Robert),來分享微生物在啤酒中的重要性,發酵過程中的秘密,以及如何運用發酵,重新詮釋臺灣作物的價值與特色。

認識發酵的主角:酵母菌

說到「發酵」,就不能不提到酵母。酵母屬於真菌界,因會產生特殊構造的有性胞子,因此被分類為「子囊菌」。屬於酵母菌綱、酵母菌目、酵母菌科,之下包含十多種不同的屬,以及 500 種以上的酵母菌,其中最常見於發酵食品產業的便是「Saccharomyces cerevisiase」,又稱「出芽酵母」(budding yeast)。

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酵母通常為球形或卵形,為含有細胞核的單細胞真核生物、具有細胞壁,還有其他胞器如粒線體,能夠利用外面環境中的醣,代謝生產能量;其生長過程會先出芽、分裂再慢慢長大。「酵母為無性繁殖,可不斷進行細胞分裂,釀酒過程中,這些酵母菌可快速生長,細胞就是生化工廠,幫我們製造需要的代謝產物。」沈湯龍老師說,於是人類便利用酵母的特性,在某些特殊條件下進行操作以獲得像是酒精等所需要的產品。

不過,在特殊環境下,酵母菌也會進行減數分裂,類似像精卵子,在酵母菌上被稱作 a 與 α,可以產生基因性狀不一樣的後代。

酵母菌的生長史。圖 / 沈老師簡報重繪。

出芽酵母小檔案

  • 學名:Saccharomycetes cervesiviae
  • 俗稱:出芽酵母(budding yeast)、啤酒酵母
  • 型態:球型或卵型
  • 大小:2-10 微米 (um, 10-6 m)
  • 基因體:單倍體 (N) 或是雙倍體 (2N);1200萬個鹼基,構成 16 組染色體,含有約 6000 個基因
  • 繁殖方式:無性出芽生殖或是有性生殖(a 和 α 單倍體孢子結合成 2N)

釀酒、美容、科學研究,酵母菌的多元應用

酵母有各式各樣的應用,除了本場講座的主題「釀酒」的酒精以外,還有麵包、起司,甚至生質能源的原料。而在生醫相關領域,酵母菌本身不只可以當成益生菌,其代謝產物也能夠抗氧化,讓人類皮膚有光澤,製作成美容保養的產品。「酵母能夠產生維他命 B 群、蛋白質、必需胺基酸,甚至吸收微量元素,來補充人類身體需要的微量元素。」沈湯龍老師補充說,「科學家也會利用它們當作模式生物,來研究遺傳學、分子生物學與遺傳工程等研究。」

1996 年是酵母菌在科學上的重要里程碑,《SCIENCE》期刊發表了首次將真核生物體的全基因體定序的論文,透過分析酵母菌,從基因分子角度來了解遺傳。

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「酵母菌、釀酒酵母共有 1200 萬個 DNA 序列,構成 16 組染色體,包含 6275 個基因。比對後,我們知道有 31% 與人類同源,變成很好的科學研究模型,能夠透過酵母菌了解人類細胞如何運作。」沈湯龍老師解釋,「有了這個資料庫,我們能根據酵母的生化反應,透過遺傳工程來操弄,使某些基因大量表現或關掉,來達成想要的目的。」

酵母菌的DNA。圖/Saccharomyces Genome Database | SGD

歷史悠久的酵母菌魔法:啤酒

接著來到今天的重頭戲,酵母菌的重要應用 — 啤酒。啤酒不是新的技術,早在西元前 2000 年,埃及金字塔中就有酵母的記錄,而『甕』裡面可能就是當初的釀酒工具或產品。波西米亞也出土許多釀酒相關器皿,前陣子還發現一醰像酒的古物。到了中世紀,修道院為生存,開始釀製與販賣啤酒,早期的分工多為女性釀酒、男性透過飲酒提升精神,去從事工作。

18 至 19 世紀微生物學出現,科學家們發現了微生物的存在、可分離培養的特性,造成歐洲開始成立啤酒廠。到了 19 世紀中至末期,許多今日的知名啤酒品牌如海尼根,開始陸續成立。那啤酒是怎麼被釀出來的呢?

步驟大致如下圖:將麥芽烘烤與碾碎後,糖化萃取出糖並過濾麥汁,麥汁煮沸後加入啤酒花產生苦味,之後曝氣並冷卻,然後再次加入酵母菌發酵,然後根據每家酒廠不同的配方和酒種做二次發酵(備註:現在有許多酒廠不一定會做二次發酵)、調味,最後再次過濾啤酒就這樣誕生啦。

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簡單的啤酒釀造過程。圖/沈老師簡報重製

除了大功臣酵母,啤酒的重要原料還有麥芽、提供苦味與香味的啤酒花以及水質。「啤酒使用的麥芽主要以大麥製成,產地多為澳洲、北美與歐洲。」沈湯龍老師進一步說明,「大麥不像小麥那樣適合當成人類主食,但是透過微生物的參與和幫助,製造出另一種風味,釀製出啤酒能使用。」

可再利用的釀酒副產物

如前面更提到,在使用酵母菌釀造啤酒的過程中,會產生酒精之外的副產物,現在已經有些廠商會將這些營養物質收集起來,進行再利用包含用於動物飼料、食品添加物等。

「這背後的意義也是本次主題想分享的,人類透過科學方式研究微生物,創造更多可能性。」沈湯龍老師說,「這次很高興有機會用科學學術的角度,跟大家分享日常生活中看得見、看不見的微生物,以及它們和我們究竟有什麼關係。」

禾餘麥酒:打造臺灣本土啤酒

了解酵母在釀造啤酒中的作用,更進一步地,來自禾餘麥酒的 Robert 要向大家分享,如何實際將這樣的發酵技術運用在產品當中。

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Robert 在國外求學期間便有做啤酒的經驗,就讀研究所時,他思考創業方向,發現 1990~2000 年間臺灣的新創產業多為高科技、網路領域。「但是這些企業擁有影響力之後,和臺灣的連結是什麼呢?於是我們想到,或許農業才是真正適合的模式。」

禾餘麥酒是間以農業為主軸的啤酒公司,「feed the world」是所有農藝人的使命,亦是禾餘麥酒最重要的目的,欲走出屬於臺灣在地啤酒的路,讓啤酒不只是工廠製造出的產品,更能與臺灣文化結合。

臺灣啤酒市場中,眾人熟知的「台灣啤酒」佔 70%,其他品牌佔 30%,小型釀造僅約 1.7%。禾餘麥酒從中看見成長空間,希望能以生長於臺灣土地上的作物取代進口原料,重新詮釋啤酒這項舶來品,使其更有「臺灣味」。

禾餘麥酒與各地農改場合作,找出臺灣產出的啤酒常見原料,契作選用三個品種的本土小麥:台中選 2 號、台中 34 號、台中 35 號,以及兩種本土大麥:中興 1 號、中興 2 號。

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「我們也希望推動友善種植,並保障農民權益,藉由真正把糧食作物的價值帶出來,才能讓這個產業存續下去,而不是一直在農田裡『種農舍』。」Robert 笑道。

Robert 提到近十年臺灣消費者越來越熟悉在地小麥,雖然佔小麥整體使用量仍很少,但讓大家有更多選擇,創造更多風味。圖片來源/Robert 簡報

使用友善土地、具在地特色的原料

Robert 提到,釀酒有許多不同的方式,例如德國就是十分嚴謹的民族,能夠控制發酵與製程中的各種因素。「我們研究了美國過去 10~20 年間的釀酒產業,其中一份尼爾森的調查就提到,『酒精濃度』不是最重要的,消費者還在意是否使用更多在地原料、是否為有機或原料相對健康,這些都是我們可以參考的價值。」

透過指導老師們的幫助,他們接觸許多臺灣田間小農,並找到種植條件符合想像、對土地友善的農民,獲得麥子之外的啤酒原料。包含友善種植、部分甚至可以做到有機栽種的晚崙西亞橙,青農回鄉種植的椪柑,以及原住民辛香料刺蔥。「刺蔥是臺灣原生種,本來就很野,不需要農藥也沒什麼病蟲害。」Robert 說。

不同國家的啤酒有自己釀造特色,如同比利時的啤酒會加入大量水果,禾餘麥酒也推出「越光米」特色的啤酒。Robert 說,剛好當時學校(臺大農藝系)跟臺南改良場合作,將日本越光米和臺農 11 號雜交,育種出臺南 16 號,團隊拿來與臺灣小麥(台中選 2 號)、臺灣在地椪柑一起釀造,創造帶有果酸與米甜的「丹橘月光」啤酒。

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「大家覺得加了米的啤酒就很淡,但重點在於發酵方式,你怎麼使用原料和酵母,它也能很濃,可以有不同想像。」Robert 解釋。他將原料比喻為骨幹、栽培管理比喻為血肉,同樣品種的米在不同方式下,風味就會有所不同。禾餘麥酒期許自己能真正了解種植背景,把生命科學知識帶入田間,在產業中做出不同的商品。

在地原住民香料刺蔥風味的啤酒「刺蔥白玉」。圖片來源:Robert 簡報
使用臺灣小麥與越光米釀造的丹橘月光。圖片來源:Robert 簡報

不只是作物,還有文化

禾餘麥酒也將融入在地作物的理念直接放在啤酒包裝上,每一瓶啤酒都標示了產品的臺灣雜糧使用比例,除了讓消費者一目了然,也時刻提醒著自己。

「我們太仰賴國外進口,大家都生產最有效率的東西,啤酒確實是舶來品,在臺灣做並不是最有效率的。但是,藉由食品加工技術與科技的進步,我們會有更多可能,或許在不同嘗試下,啤酒在臺灣也能符合經濟效益。」

包裝之外,禾餘麥酒的品名同樣暗藏玄機,舉例一款命名為「硬紅春」的啤酒,其實來自小麥國際期貨的分類方式。「小麥按照軟硬、紅白、季節分類,消費者一看就知道我們使用了哪一種小麥!」Robert 解釋,「在地作物的特色不只是製作方式,也可以體現於意義上,像它就融入臺灣期貨交易文化。」

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按照原料小麥命名的硬紅春啤酒。圖片來源:Robert 簡報

另外款「古早味紅茶啤酒」則融入臺灣特色飲品古早味紅茶,將其中的特殊風味「決明子」放入啤酒中。「我們一直希望叫它 taiwanese breakfast tea,是不是很洽當。」Robert 說,現場的人都不禁笑了出來而沈湯龍老師與主持人都笑了,「這就是文化上的結合,讓更多人知道我們的特色。」

討論到發酵,Robert 說釀酒的關鍵就是 feed the yeast,必須好好照顧酵母,妥善控制酸鹼值與溫度。「太酸不長、溫度太低也不會長!微生物最重要,要讓讓酵母有舒適、乾淨的環境。給它食物和溫度,它就會給你你要的酒精。」

另外,禾餘麥酒也對發酵有更多想像,以前面提到的「刺蔥白玉」啤酒為例,刺蔥屬於臺灣原生種,從微生物的角度來看應該會有酵母附著在上面,未來若能進行研究與分離,或許會發現臺灣自己的的特殊酵母。

最後 Robert 說,「土地的個個角落、意想不到的地方,都可能是文化聚集的表現。五們希望能找到更好方式,藉由啤酒為媒介,讓下一代不只是電子業,還有生物產業,甚至可以回到田間。」

靠天吃飯,一步步提升品質

在分享後的問答時間,線上參與者們紛紛提出好奇,首先討論的便是「如何維持精釀啤酒的品質」。

Robert 提到,他最近從書中讀到西班牙人早期製作雪莉酒的方式,當製作 7 年份的酒,會以 7 年或以上年份的酒去混;製作 9 年份的酒,則以 9 年或以上年份的酒來混合。「我們也有過類似狀況,當時遇到原料被無預警賣掉,因此拿前面兩年的作物和當年的混合。我不敢保證 10 年後嚐起來還能一樣,但至少消費者一年一年地喝,不會有太大差別。這和西班牙人做雪莉酒的邏輯相同,是為了達到產品一致性。」

那麼能不能透過少量試釀、或者科學方式調整呢?沈湯龍老師表示,啤酒的釀造過程牽動許多元素,包含原料組成、微生物中的酵素與多寡,較難以人工控制。「啤酒和本身農產的品質有極大相關,整個組合起來,很難說我了解每一個副產物、然後加進去,商業上也不划算。」

「就是原料的種植能耐,到底能不能達到那個品質。」Robert 補充,「這是使用臺灣原料最難的地方,畢竟我們的栽培面積很小,種植品質就會差異很大。」

接著也有參與者提問,發酵釀造從田間到工廠管理,都需要很多技術,是否會考慮種植「土地中的微生物」呢?

「要做土壤裡面的菌分類很麻煩,土壤學很複雜,土壤挖下去、拉起來,氧氣與壓力不同,條件就改變了。以我們現在可行的實驗方法,還較難完整看見土壤中的微生物狀況。」沈湯龍老師說。

他並提到,第二次綠色革命中美國人崇尚化學藥劑,然而過去 20 年人們的邏輯再度翻轉,現在大家越來越在意生物防治、環境賀爾蒙、昆蟲的費洛蒙等議題。「現在農業希望永續發展,我們與其他物種共存,並以誘導微生物幫忙的方式來達到目標。」

就目前的狀況而言,釀酒有部分仍需靠天吃飯,不過科學家、農業人員、釀酒師都持續在努力,隨著科技發展,未來肯定會越來越穩定。

身為消費者能做的,或許是擁抱這些不穩定與多樣性,就像 Robert 與沈湯龍老師最後所說,當大家能支持不同理念、技術的釀酒師與酒廠,才會出現更多面貌的產品,只要主原料的風味存在,多一些變化,也能讓我們的生活更加多彩繽紛。

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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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家中養貓狗,寶寶可能更健康?研究證實毛小孩有助於提升新生兒免疫力
PanSci_96
・2024/08/25 ・1449字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • 文/林芸寬、張愷丰、張庭瑀、郭亮均、林詠真 

最新研究:寵物與新生兒健康的密切關聯

現代家庭飼養寵物的比例逐年上升,貓狗已成為人類最親密的夥伴。農業部最新(2023)的資料發現,臺灣飼養貓狗的比例上升,家犬較上一期(2021)增加 19%;家貓較上一期增加 50%。然而,許多新手父母常擔心,飼養貓狗可能會影響新生兒的健康,像是引發呼吸道過敏等疾病,但近期的科學研究提供了相對令人安心的解答。 

最新研究指出,飼養貓狗,可能更能減少新生兒感染呼吸道疾病的機率。 圖/envato

科學家發現,飼養貓狗也許有益家庭中新生兒的健康。最新研究證實,家中貓狗不僅能增添樂趣,更能減少新生兒感染呼吸道疾病的機率。早在 2012 年,就有芬蘭研究團隊追蹤鄉村地區 397 名新生兒,自出生到一歲的健康狀況,發現有飼養貓狗家庭中的新生兒,較少感染呼吸道疾病。研究詳實記錄貓狗與新生兒的互動頻率,及其對新生兒健康的影響。

腸道菌相的力量:微生物如何提升寶寶免疫力

今(2024)年聖路易華盛頓大學兒科團隊發表在《Pediatrics》的最新研究,分析新生兒的就醫紀錄,並透過對父母的訪談,探討「親餵母乳」、「家中飼養貓狗」、「新生兒醫療需求」三者間的關係。研究發現,親餵母乳且家中有飼養貓狗的新生兒,出生六個月內對醫療服務的需求相對較低。華盛頓大學團隊推測,這可能是貓狗身上的微生物 ,增加了環境中微生物多樣性,並影響新生兒的免疫力。 

環境中微生物多樣性,與新生兒免疫力的關係為何?至今仍是未解的問題,但根據現有的研究,這很可能與新生兒體內「腸道菌相」的差異有關。「腸道菌相」是胃腸道中的微生物群落,由細菌、病毒和真菌組成,它們在我們的免疫系統發展中扮演了重要角色,特別是在生命的早期階段,對腸道的健康和功能有著深遠的影響。

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為何養狗的新生兒感染率更低?

2023 年的一項研究,進一步探討環境中微生物多樣性與新生兒免疫力之間的關係,揭示腸道菌相的多樣性在在影響了新生兒的健康。研究顯示,家中飼養狗的新生兒,其腸道中的梭桿菌、科林氏菌和瘤胃球菌等菌群明顯較多,這些菌種的豐富性有助於免疫系統的發育,也可能有助於減少新生兒過敏與氣喘的風險。

有趣的是,這份研究也提到,對於喝配方奶的新生兒而言,其腸道菌相的組成與養狗有關,「與狗接觸」可能成為他們獲取環境微生物的替代途徑,補充因缺乏母乳餵養而缺少的微生物,從而幫助免疫系統的發展。

小孩與狗的接觸,反而可能成為獲取環境微生物的途徑。 圖/envato

目前研究雖無法直接證實接觸貓狗可以增強免疫力,但可以確定的是,接觸貓狗的小孩,腸道內的微生物多樣性高,也比較不容易生病,新手父母可以不用太擔心養狗對小孩發育的影響。同時,與狗接觸還能改變嬰兒腸道中的微生物組成,這或許有助於減少呼吸道疾病的發生風險。

資料來源: 

  1. https://www.moa.gov.tw/theme_data.php?theme=news&sub_theme=agri&id=9418
  2. https://publications.aap.org/pediatrics/article/130/2/211/29895/Respiratory-Tra ct-Illnesses-During-the-First-Year
  3. https://www.nature.com/articles/s41390-024-03200-9
  4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cea.14303
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食品界的奇葩:讓人又愛又恨的納豆
iGEM NCHU_96
・2022/10/05 ・2204字 ・閱讀時間約 4 分鐘

納豆原本是日本的傳統食品,現在台灣也到處都可以看得到了。雖然不好聞,而且還黏黏的,很多人卻因此就愛這一味,連台灣人也不例外。那麼納豆到底是怎麼來的?又是怎麼做的呢?

納豆是由大豆經過名為 Bacillus subtilis natto 的枯草桿菌發酵後製成,氣味獨特,類似辛辣的陳年奶酪。攪拌納豆會產生許多粘稠的細絲,通常被當作早餐吃(拌/不拌派戰起來!),可以放在米飯上,再搭配芥茉、醬油,或是日本洋蔥,稱為 納豆ごはん (米飯上的納豆)。

納豆偶爾也用於其他食物,例如壽司、吐司、味噌湯、玉子燒、沙拉,或是作為御好燒、茶飯的成分,甚至可以與義大利麵一起食用。看著看著,再加上想像,是不是就讓人垂涎欲滴呀!

納豆飯。圖/Unsplash

儘管有許多人覺得它的味道令人不快,其他人卻將它作為佳餚。眾所皆知,納豆在日本關東東部地區很受歡迎,但在關西地區不太受待見。

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在 1990 年左右,「乾納豆」和「油炸納豆」問世,氣味和黏性降低,這對不喜歡傳統納豆氣味和質地的人來說,更容易食用;而另一種名為「豆乃香」的發酵大豆,也透過改良大豆和納豆芽孢桿菌品種,降低了黏性。

納豆是從哪裡來的?有兩種故事版本!

關於納豆的最早起源眾說紛紜、莫衷一是。一種理論認為,納豆是在遙遠的過去,在多個地方各自起源的,因為它的製作材料及工具,自古以來就很常見。

  1. 日本的傳奇起源

西元 1086 年至 1088 年間,武士源義家在日本東北部進行一場戰役。某天,部隊在為馬兒煮大豆時,不巧遭到襲擊。他們急忙收起豆子,過幾天重新打開草袋,發現裡面的大豆竟然已經發酵了!士兵們或毫不在意,或硬著頭皮地吃了下去,才驚覺意外地好吃。於是,這種獨特而濃郁的風味,很快便在日本流行起來。

源義家是日本平安時代後期的著名武將。圖/Wikipedia
  1. 中國起源

在納豆之前,中國有一種類似的黑豆發酵食品,叫做「豉」或「豆豉」。這些在中國發明的大豆調味料,經由商品化後,傳播到整個東亞。這種食物通常由整粒發酵的大豆,透過鹽漬、發酵和陳化等手法製成。

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但是,中國與日本的成分和製作方法有所不同:中國人使用黑豆和黃豆來製作豆豉,日本人卻只使用黃豆來製作納豆。另外,鹽的用量也會影響豆豉和納豆的味道和外觀。

大豆的種植方法是在彌生時代從中國傳入日本的。後來,鹽開始在日本流通,成為豆豉開始生產的契機。不過,當時的鹽非常昂貴,所以有些人認為,納豆是在生產豆豉時,偶然發明出來的食物。

除此之外,平城京出土的木簡上頭寫著「豉」字,因此,也有人認為是在中國豆豉傳入日本後,日本人才得以藉此發明納豆。

不同品牌的豆豉。圖/Wikipedia

想製作納豆?你可能得花費不少時間

納豆是由大豆製成的,通常會優先選擇較小顆的豆子。如此一來,在發酵過程中,就能更輕易地發酵到中心部位。首先,豆子會先被清洗乾淨,然後在水中浸泡 12~20 小時,以增加它們的大小,接下來再蒸 6 小時。

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此時,必須特別注意,使材料遠離雜質和其他細菌。這些混合物需要在 40℃ 發酵長達 24 小時。之後置於冰箱冷卻、陳化一個禮拜,使納豆變得黏稠。在這些加工過程中,都必須盡可能地避免接觸到大豆,否則大豆也可能會受到皮膚上的菌群汙染。

納豆富含營養,卻不是人人能吃

那麼,納豆是如何從日常佳餚,搖身一變,成為保健食品呢?

大豆在發酵過程中,化學成分會有很大的改變。除了保有原本的蛋白質、鈣質、維生素 B1、食物纖維等營養素之外,更增加了發酵生產的多種維生素,例如維生素 B2、B6、K2 等等。納豆的營養素相當多元且豐富,每 100 公克就含有多種礦物質與維生素,包括:鐵(每日建議攝取量的 66%)、錳(73%)和維生素 K(22%)。

此外,納豆內含一種稱為「納豆激酶」的酵素,更是有多種保健功效,可以降低血壓、降低動脈硬化、降低因心血管疾病造成的死亡率、溶解血栓、強健骨骼、維護腸道健康、增強免疫系統。

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然而,不是所有人都適合食用納豆激酶,因為納豆激酶有抗血栓(凝血)及降血壓的功用,不建議與抗凝血劑、降血壓藥一起服用。如果患有出血性疾病,也不建議食用。但一切都應在醫師的指示下,再作定奪。

如果不確定能不能吃納豆,可以先諮詢醫師喔!圖/Unsplash

參考資料

  1. Hosking, Richard (1995). A Dictionary of Japanese Food – Ingredients and Culture. Tuttle.
  2. McCloud, Tina (7 December 1992). “Natto: A Breakfast Dish That’s An Acquired Taste”. Daily Press.
  3. Deutsch, Jonathan; Murakhver, Natalya (2012). They Eat That?: A Cultural Encyclopedia of Weird and Exotic Food from Around the World. ABC-CLIO.
  4. William Shurtleff; Akiko Aoyagi (2012). History of Natto and Its Relatives (1405–2012). Soyinfo Center.
  5. “起源は?発祥は?知られざる納豆の歴史 | ピントル”. 納豆専門ページ | ピントル (in Japanese).
  6. “History of Natto and Its Relatives (1405-2012) – SoyInfo Center”. www.soyinfocenter.com.
  7. “History of Soy Nuggets (Shih or Chi, Douchi, Hamanatto) – Page 1”. www.soyinfocenter.com.
  8. “糸引きの少ない納豆「豆乃香」の開発” (PDF) (in Japanese). Ibaraki Prefectural Industrial Technology Center.
  9. “納豆が出来るまで。納豆の製造工程”. Natto.in. 2004. Archived from the original
  10. USDA Database: https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/172443/nutrients
  11. Chen H, McGowan EM, Ren N, Lal S, Nassif N, Shad-Kaneez F, et al. (2018). “Nattokinase: A Promising Alternative in Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases”. Biomarker Insights.
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