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新食物可能會導致過敏

國科會 國際合作簡訊網
・2012/09/07 ・1359字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 619 ・十年級

credit: CC by floridecires@flickr

農產食品加工業越來越常使用蕎麥、大豆和小麥水解產物,可能會造成嚴重的過敏反應,這現象已經引起高度重視。

過敏警訊網絡 (RAV) 清點了法國與鄰國過敏病學家提報的嚴重食物過敏病例。當這種立即的嚴重過敏反應伴隨血壓下降或昏厥時,就會造成所謂的過敏性休克,所以能夠檢驗出「新的食物過敏原」。這個已為人知的過敏類型,是嚴重過敏案例提報增加的原因,其他案例則來自昔日沒有記錄、但突然引發多個嚴重過敏反應病例的過敏原。4 月 24 至 27 日在巴黎舉行的第七屆法語區過敏病學家會議,即以過敏為此次議題。

傳統上可在布列東可麗餅 (crêpe bretonne) 中找到的蕎麥,是一種新的過敏原,理由是該類種子 (又稱為黑麥) 因經濟效益而在農產食品加工業中的使用量增加。蕎麥出現在三明治、穀物棒 (cereal bars)、亞洲麵食中,由於這類食品無須標示蕎麥,因而成為一種令人生畏的隱性過敏原。蕎麥也常用來作為患有腹腔性疾病 (麵筋不適症) 之孩童的小麥替代性穀物。里耳聖凡森 – 保羅醫院 (hôpital Saint-Vincent-de-Paul) 過敏科主任 Marie-Christine Castelain-Hacquet 醫生表示,「自 2010 年以來,已經出現 14 個嚴重蕎麥過敏案例,其中 5 起發生在今年,最新一起病例發生在這個週二。目前尚未出現死亡病例。所有就醫的患者都有接受腎上腺素急救」。

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雖然大豆屬於 14 種必須呈報的過敏原,卻不是新發現的過敏原,嚴重過敏案例就曾經出現在對花生過敏者身上。同樣的,對樺樹花粉過敏者,也比較容易對大豆飲品過敏。無論是對花生或是對樺樹花粉過敏,都需要注意可能會對大豆產生交叉過敏。里昂婦幼醫院 (hôpital Femme-mère-enfant) 兒童過敏科的 Sylvie Gomez-André 醫生表示,「這類型過敏發生的機率增加,原因是農產品加工業大量使用大豆,因為植物性蛋白質比動物性蛋白質便宜,特別是製作漢堡牛肉、肉丸、雞塊和麵包所需的麵粉」。暴露在這類風險之中的人口增加,原因是大量消費以大豆為基底的有機食品 (乳油、優格、牛奶) 以及高蛋白飲食。

小麥水解產物 (去胺基化麵筋) 則是一種新的食物過敏原,來自於農產品加工業中獲取麵筋溶解物的過程。小麥水解產物可作為結合劑和乳化劑,主要出現在重組肉品、加工豬肉食品、湯、調味汁。廬森堡醫學中心免疫過敏科的 Fanny Codreanu-Morel 醫生指出,「自 2002 年來,在過敏警訊網絡記錄的 1135 起嚴重食物過敏案例中,1.15% 是對小麥水解產物過敏。過敏症患者會很難受,因為他無法知道製成品是否含有不會令他產生過敏的天然麵粉,或者是會讓他過敏的小麥水解產物。事實上,歐盟指令要求穀類標示要包含麵筋,但無須標示更詳細的說明」。

這些小麥水解產物會混合在美容用品 (睫毛膏、面霜、洗髮精等等) 之中,也可能會造成皮膚過敏。部份過敏病學家認為,患者是因為習慣性使用含有小麥水解產物的美容用品,才成會對小麥水解產物過敏。造成過敏的蛋白質定序剛剛由位於南特 (Nantes) 的國家農業研究院 (INRA) 研究員與過敏警訊網絡主任 Denise-Anne Moneret-Vautrin 教授的團隊共同完成。該項研究已在《過敏症》期刊 (Allergy) 上發表,指出在兩種去胺基化麵筋蛋白質的多個樣本中,發現了 8 種氨基酸定序。

Codreanu-Morel 醫生強調,「小麥隔離群與新的過敏原出現,顯示農產品加工業製造過程對食物之天然過敏性的影響,表示越來越流行的微波食品,其複雜成份有可能會造成過敏」。

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作者:駐法國代表處科技組
資料來源:法國《世界報》(Le Monde) 2012 年 4 月 28 日

轉載自 國科會國際合作簡訊網 [2012.08.17]

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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鑑識故事系列:如何「染出」內臟的鐵?
胡中行_96
・2023/09/14 ・2045字 ・閱讀時間約 4 分鐘

丈夫用來蝕刻金屬的氯化鐵(FeCl3)遺失。罹患妄想型思覺失調症(paranoid schizophrenia),時年 47 歲的妻子,於自家公寓倒下,地板、嘴邊和身上的衣服,都有橙黃的液體。她曾數度以多種方式自殺未遂,最近有安排住院的計劃。[1]

自殺防治專線
衛生福利部安心專線 1925
生命線協談專線 1995
張老師輔導專線 1980

公寓地板上的黃色液體。圖/參考資料 1,Figure 2(CC BY 4.0)
女子的嘴邊和衣服,沾有黃色液體。圖/參考資料1,Figure 1(CC BY 4.0)

鐵中毒

19 世紀末起,基於毒物學的迅速發展,金屬中毒的意外與刑案,已經不似過往那麼頻繁。目前急性鐵中毒的情形,較常見於吞下過量(> 20 mg/kg)鐵劑的兒童;也有些案例是孕婦攝取太多含鐵的補品。輕微鐵中毒的症狀,包括:嘔吐、腹痛、拉肚子等;嚴重的話,則會出現脫水、低血壓、代謝性酸中毒、血糖濃度波動、凝血問題,以及肝臟、腎臟、心血管和中樞神經系統的損傷。[1]另外,氯化鐵加水而分解,也就是經過水解(hydrolysis)後,[1, 2]pH 值約在 1 到 2 之間,具有腐蝕性,會傷害消化道和附近的內臟,並經由血液擴大影響的範圍。[1]

一般急性鐵中毒的情況下,醫師可能會考慮手術取出含鐵的藥錠;[1]或者用水或生理食鹽水沖入胃部再抽出,即洗胃(gastric lavage);[1, 3]還可以經靜脈輸注除鐵能(deferoxamine),讓它跟鐵結合,再排出體外。[1, 4]不過,此個案或許是被發現時就確定死亡,原論文沒有任何關於救治的描述,而是直接從驗屍講起。[1]

示範緊急插管後洗胃:水由藍管口進入胃部,再從紅管口排出。影/Sammy Gold on YouTube

解剖驗屍

女子死後幾天,波蘭博美醫學大學(Pomeranian Medical University)的法醫系解剖驗屍:口腔黏膜跟腸胃道血栓性壞死(thrombotic necrosis)。此二處乃至周邊的心、肺、橫膈膜與肝臟,都呈現黃色。胃部清空,食物大概在毒物腐蝕體內組織的過程中,被腸胃壁和其他臟器吸收殆盡。腦部、肝臟與腎臟等內臟中,氯及鐵離子濃度很高。血液檢測排除酒精及外源非揮發性有機化合物。[1]

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普魯士藍染劑

進行組織學分析的時候,照慣例得使用蘇木紫(haematoxylin)和伊紅(eosin)兩種染劑,讓細胞和組織的結構顯現出來;[5]而驗屍團隊在此額外採用普魯士藍(Prussian blue)染劑,促使鐵現形。[1]細胞中的鐵,分為可溶解跟不可溶解兩種。蘇木紫和伊紅無法令可溶解的鐵蛋白(ferritin)被看見;但普魯士藍染劑會使之呈現非常淺的水藍色。而不可溶解的血鐵質(hemosiderin),碰到蘇木紫與伊紅時是金棕色;如果用普魯士藍染劑,則為藍色。[6]

普魯士藍染劑的成份,為亞鐵氰化鉀鹽酸(potassium ferrocyanide hydrochloric acid)溶液,跟帶正電的鐵離子作用,會產生藍色的亞鐵氰化鐵(ferric ferrocyanide)。[7, 8]儘管人體本來就有鐵,正常的肝臟遇上該染劑,其實看不太出變化;即使因為生病而充斥血鐵質,頂多也只有部份細胞著色;不可能像中毒時,整片湛藍。女子的內臟組織一如預期的大面積變色,而且以腸子和肝臟的最為明顯。[1]

以普魯士藍染劑上色的腸道組織。圖/參考資料 1,Figure 3(CC BY 4.0)
用普魯士藍染劑著色的肝臟組織。圖/參考資料 1,Figure 4(CC BY 4.0)

死因

死亡與驗屍相隔幾天,屍體除了會出現一般死後常見的變化,無疑也給予氯化鐵蔓延並穿透的時間,惡化對內臟和組織的傷害。然而綜合所有證據,以及精神病史賦予的自殺動機,法醫仍可判斷女子死於口服氯化鐵中毒,引發的急性心肺衰竭。[1]

  

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  1. Majdanik S, Potocka-Banaś B, Glowinski S, et al. (2021) ‘Suicide by intoxication with iron (III) chloride’. Forensic Toxicology, 39, 513–517.
  2. 5.4: Hydrolysis Reactions’. LibreTexts Chemistry, U.S.
  3. Stomach Pumping’. (10 JAN 2023) Cleveland Clinic, U.S.
  4. Velasquez J, Wray AA. (22 MAY 2023) ‘Deferoxamine’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  5. Sampias C, Rolls G. ‘H&E Staining Overview: A Guide to Best Practices’. Leica Biosystems. (Accessed on 04 SEP 2023)
  6. Guindi M. (2018) ‘11 – Liver Disease in Iron Overload’. In: Practical Hepatic Pathology: a Diagnostic Approach (Second Edition). Pattern Recognition. (pp.151-165)
  7. All About Iron: The Colloidal Iron Stain and Prussian Blue Reaction’. (04 JUN 2021) U.S. National Society for Histotechnology.
  8. Suvarna KS, Layton C, Bancroft JD. (2018) ‘Techniques for the Demonstration of Carbohydrates’. In: Bancroft’s Theory and Practice of Histological Techniques E-Book. (pp. 187-188)
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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在家也想煮出彈牙又有嚼勁的麵?快試試小蘇打!——《麵的科學》
晨星出版
・2020/07/10 ・2689字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

  • 作者/山田昌治;譯者/吳佩俞

加點小蘇打,讓素麵更美味

夏天來點冷麵、沾麵,清涼吃下肚。圖/pixabay

在夏天的時候,素麵是一種能夠快速取得的碳水化合物來源,所以非常受到大家的歡迎。不過,素麵都只是拌上沾醬食用,久了就會感到膩了,所以偶爾也會想要試試看其他的料理方式吧!

這個時候大家不妨試試沖繩的家庭料理——雜炒素麵。這是先將苦瓜、胡蘿蔔、韭菜、豆芽菜、豬肉等食材炒過,然後再拌進素麵當中。

苦瓜的苦味對於在夏天疲倦不堪的胃來說,可是一道非常舒暢的料理。不過,遺憾的是這道料理的麵條太細,所以口感常會變得破碎又鬆軟。如果站在素麵的立場,先是被熱水煮過,接著用火炒過,歷經好幾道烹調手續後,變成這樣的口感也是會大嘆無奈吧!

不過,我們還是有對策的。首先,在水煮麵條的階段就要改用可讓麵體組織構造更加紮實的材料,好讓麵條口感更加彈牙有勁,而且還要能夠承受兩個烹調階段的壓力。因此,這裡登場的就是前面提到的「小蘇打」。

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  • 為了慎重起見,我們要特別說明不可以使用清潔用的小蘇打,大家務必要用食品專用的小蘇打

每 1 公升的水加入 1 大匙小蘇打(大約 15 公克)後就開始煮素麵。至於煮麵時間可以參考標籤記載的標準時間即可。小蘇打粉放得太少是無法顯現出效果的,太多則是會有鹼性帶來的獨特滑溜感,所以分量要拿捏適當。

  • 另外,請大家記得在溫度尚低時就放入小蘇打粉

如果煮麵水已經沸騰,放入小蘇打可是會有引起劇烈碳酸氣體散發的危險性。在還是生水時就放入的話,氣體會一點一點地冒出來,就不會有什麼問題了。

模擬牙齒測試口感

像這樣使用小蘇打水煮好的素麵顏色會呈現淡淡黃色,而且也會有中華麵特有的香氣。這與使用鹼水的效果都是一樣的。

材料測試裝置。圖/晨星出版提供

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在這裡,我們將利用材料測試裝置來確認看看麵條的口感到底會有多少改變。

進行量測時,先將麵條置放在橢圓形的平台上,並讓模擬人類牙齒的鋁製刀片(厚度為 3 公釐,前端加工為圓形)緩慢下降。這個刀片的驅動軸上裝有荷重元(load cell,用來測試力量的感測器),所以下降至碰到麵條的一瞬間就能量測出到底有多少力量。

另外,刀片的移動量也會同時被記錄下來,所以也可以將力與移動距離的關係製作為資料,並以 1 組的方式取得。因為 1 條素麵是非常細的,實在很難測出強度,所以實驗時是以 4 條素麵的粗細進行量測。

將 4 條煮好的素麵麵條放在平坦基座上平行排好,然後使用刀片切斷麵條。這時產生的力與變形量的關係就會如下圖所顯示。縱軸標示的應力指的是每 1 單位面積的力,而橫軸變形量則是意味著刀片碰到基座時的變形量為 1 時的比例。

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煮好的素麵在斷裂強度方面的差異。圖/晨星出版提供

當刀片碰到麵條時,應力仍會持續增加,等到達峰值後就會先下降 1 次,然後最後會在刀片碰到基座時結束測試。大家可以把這個峰值當作是勁道口感的對應數字。在本書中,我們會將這個對應應力稱為降伏應力(yield stress)。

從實驗結果我們可以看到,使用小蘇打水煮出來的素麵其應力峰值會比一般水煮出來的麵條大上 1.5 倍左右。而且使用小蘇打水煮的麵條的變形量從零到峰值所畫出來的曲線傾斜度會比一般水煮的麵來得大一些。這也表示若要造成相同變形量,就必須要有較大的應力。

這個傾斜的曲線被稱為「彈性率」,就是一種用來顯示量測物質軟硬程度的尺度。換言之,當傾斜度較大時,就表示量測物質比較硬。如果將這個傾斜度與峰值合起來,就意味著小蘇打水煮出的素麵更硬、口感也更加彈牙有勁。

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在麵的世界裡,經常可以看到「既彈牙又有嚼勁」、「強韌」等形容詞,但這種麵條較硬且勁道十足的狀態似乎還是用「既彈牙又有嚼勁」來形容比較適合。

小蘇打如何增加麵的口感、香氣與色澤?

想要彈牙多灑一點(母湯)。圖/giphy

在這裡,我們將針對小蘇打的運作機制稍加解說。所謂的小蘇打(NaHCO3,碳酸氫鈉),因為同時擁有酸性與鹽基性兩種性質,所以也被稱為兩性化合物 (amphoteric compound) 。

當小蘇打溶於室溫水時,氫離子濃度指數(pH值)大約是 8 左右。如果將溶有小蘇打的水加熱至 65℃ 左右,就會產生碳酸氣體而形成碳酸鈉( Na2CO3)。碳酸鈉是氫氧化鈉(NaOH)這種強鹼與碳酸(H2CO2)這種弱酸的鹽,所以水溶液會呈現強鹼性。這次的條件是將 pH值設為 11。

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接著,讓我們複習一下第一章的小麥麵粉蛋白質的相關內容。

在這種強鹼性的條件下,構成小麥麵粉蛋白質的麩醯胺酸與天門冬醯胺會與氨分離,並各自成為麩胺酸與天門冬胺酸。這個氨在低濃度時,會給人好的感覺,也是中華麵特有氣味的來源。另外,如果在鹽基性的條件下,則是會產生黃色物質(查耳酮),所以小蘇打水煮好的麵條也會變成淡黃色。

如果將鹽基性條件下產生的麩胺酸與天門冬胺酸與精胺酸、離胺酸、組胺酸等鹽基性胺基酸結合,麩質的組織構造就會更加強韌,而這部分在前面章節已經說明過了。最後,麵條也就變得更有彈性且嚼勁十足了。

使用小蘇打水煮好麵條後,再進一步料理的雜炒素麵。圖/晨星出版提供

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那麼,讓我們把話題轉回雜炒素麵的烹調方式。如果只是加強口感,就會讓人覺得像是較細的中華麵,但是這種烹調方法的真正價值就在這裡。大家可以試看看使用小蘇打水煮過的麵條來製作這道雜炒素麵。

如果是一般水煮的素麵,常常炒完後麵條就會變得碎碎的,或是整個糊掉,但先用小蘇打水煮過,麵條不但會變硬,還可以製作出一道維持長條形狀的雜炒素麵,甚至連口感都非常良好。

筆者是注重健康的人,所以點綴了一些青花菜芽與紅椒粉,雖然照片看不太清楚,但的確完成了一道色彩豐富,麵條扎實細長的美味料理。

像這樣藉由小蘇打讓麵條更加美味的現象,就是因為小麥麵粉含有很多麩醯胺酸這種麩質蛋白質的構成胺基酸,而這也是小麥麵粉既有的特性。雖然速食麵原本就是中華麵,但如果使用小蘇打水來煮麵,麵條的嚼勁也會明顯提升,甚至能讓速食麵更加接近高級中華料理店的口味。

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我們這裡介紹的是能夠承受煮過再炒的烹飪手法,而且口感更加彈牙有勁的雜炒素麵實驗,各位也請務必使用其他的麵條試試看!

——本文摘自《麵的科學:麵粉如何創造豐富的口感、香氣和美味》,2020 年 3 月,晨星出版

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