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受保護的內容: 潛藏在電腦外殼的環境賀爾蒙——多溴二苯醚

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/10/08 ・74字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

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如何靠溫度控制做出完美的料理?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/06/21 ・2705字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 Panasonic 委託,泛科學企劃執行。 

炸雞、牛排讓你食指大動,但別人做的總是比較香、比較好吃?別擔心,只要掌握關鍵參數,你也可以做出完美料理!從炸雞到牛排,烹調的關鍵就在於溫度的掌控。讓我們一起揭開這些美食的神秘面紗,了解如何利用科學的方法,做出讓人垂涎三尺的料理。

美味關鍵 1:正確油溫

炸雞是大家喜愛的美食之一,但要做出外酥內嫩的炸雞,關鍵就在於油溫的掌控。炸雞的油溫必須維持在 160 到 180℃ 之間。當你將炸雞放入熱油中,食物的水分會迅速蒸發,形成氣泡,這些氣泡能夠保證你的炸雞外皮酥脆而內部多汁。

水的沸點是 100℃,當麵衣中的水分接觸到 160℃ 的熱油時,會迅速汽化成水蒸氣。這個過程不僅讓麵衣變得酥脆,也能防止內部的雞肉變得乾柴。

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如果油溫過低,麵衣無法迅速變得酥脆,水分和油脂會滲透到食物中,使炸雞變得油膩。而如果油溫過高,水分會迅速蒸發,使麵衣變得過於硬或甚至燒焦。

油炸時,麵衣水分會快速汽化。 圖/Envato

美味關鍵 2:焦糖化與梅納反應

另一道美味的料理——牛排。無論是煎牛排還是炒菜,高溫烹調都會帶來令人垂涎的香氣,這主要歸功於焦糖化反應和梅納反應。

焦糖化反應是指醣類在高溫下發生的非酵素性褐變反應,這個過程會產生褐色物質和大量的風味分子,讓食物變得更香。而梅納反應則是指醣類與氨基酸在高溫下發生的反應,這個過程會產生複雜的風味分子,使牛排的色澤和香氣更加迷人。

要啟動焦糖化反應和梅納反應的溫度,至少要在 140℃ 以上。如果溫度過低,無法啟動這些反應,食物會顯得平淡無味。

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焦糖化反應


焦糖化反應與梅納反應。圖/截取自泛科學 YT 頻道

油溫與健康

油溫不僅影響食物的風味,也關係到健康。不能一昧地升高油溫,因為每種油都有其特定的發煙點,即開始冒煙並變質的溫度。當油溫超過發煙點,會產生有害物質,如致癌的甲醛、乙醛等。因此,選擇合適的油並控制油溫,是保證烹調健康的關鍵。

說了這麼多,但是要怎麼控制溫度呢?

各類油品發煙點 。圖/截取自泛科學 YT 頻道

科學的溫度控制

傳統電磁爐將溫度計設在爐面下,透過傳導與熱電阻來測溫,Panasonic 的 IH 調理爐則有光火力感應技術,利用紅外線的 IR Sensor 來測溫,不用再等熱慢慢傳導至爐面下的溫度計,而是用紅外線穿透偵測鍋內的溫度,既快速又精準。

而且因為紅外線可以遠距離量測,如果甩鍋炒菜鍋子離開爐面,也能持續追蹤動態。不會立即斷開功率關掉,只要鍋子放回就會繼續加熱,效率不打折。

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好的溫度感測還要搭配好的溫度控制,才能做出一流的料理。日本製的 Panasonic IH 調理爐,將自家最自豪的 ECONAVI 技術放進了 IH 爐中。有 ECONAVI 的冷氣能完美控制你的室溫,有 ECONAVI 的 IH 調理爐則能為你的料理完美控溫。

有 ECONAVI 的 IH 爐不只省能源、和瓦斯爐相比減少碳排放,更為料理加分。前面說了溫度就是一切的關鍵,但是當我們將食材投到熱鍋中,鍋中的溫度就會瞬間下降,打亂物理與化學反應的節奏,阻止我們為料理施加美味魔法。

所以常常有好的廚師會告訴我們食物要分批下,避免溫度產生太大變化。Panasonic IH 調理爐,只要透過 IR Sensor 一偵測到溫度下降,就能馬上知道有食材被投入並立刻加強火力,讓梅納反應與焦糖化反應能持續發揮變化。而當溫度回到設定溫度,Panasonic IH 調理爐也會馬上將火力轉小,透過電腦 AI 的迅速反應,掌握溫度在最完美區間不劇烈起伏。

不僅保證美味關鍵,更不用擔心油溫超過發煙點而導致油品變質,讓美味變得不健康。

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透過 IR Sensor 精準測溫並提升火力。圖/截取自泛科學 YT 頻道
IH 調理爐完美控溫 。圖/截取自泛科學 YT 頻道

舒適的烹飪環境

最後,IH 爐還有一個大優點。相比於瓦斯爐,因為沒有使用明火,加熱都集中在鍋具。料理過程更安全,同時使用者也不會被火焰的熱氣搞得心煩意亂、汗流浹背,在廚房也能過得很舒適。而且因為熱能集中,浪費的能源也更少。

因為沒有使用明火,料理過程安全又舒適。圖/截取自泛科學 YT 頻道
Panasonic IH調理爐火力精準聚集在鍋內。圖/Panasonic提供

為了更多的功能、更好的效能,我們早已逐步從傳統按鍵手機換成智慧型手機。一樣的,在廚房內,如果你想輕鬆做出好料理,同時讓烹飪的過程舒適愉快又安全。試試改用 Panasonic IH 爐,一起享受智慧廚房的新趨勢吧!👉 https://pse.is/649gm5

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最讓水珠站不住腳的塗料
胡中行_96
・2023/11/06 ・2183字 ・閱讀時間約 4 分鐘

不少影視作品,善用水滴暗喻流淚。離散的場面哀戚,暗夜裡風雨飄搖。雨絲打在窗上,衝擊著觀眾敏感的心。主觀鏡頭宛如主角的目光,透過玻璃望向遠方。可是任誰都無法忽略,前景那一顆在表面移動的雨滴,默默地、緩緩地滑到一半,止住了。雨過天晴,窗外的玫瑰花瓣托著晨露,晶瑩剔透,水珠怎麼飽滿,也沒溜下來。如此揪心的情緒渲染,倘若換作荷葉或鐵氟龍鍋具,效果肯定蕩然無存。稍稍傾斜,便把持不住一滴,三兩下流得乾乾淨淨,不著痕跡。於是,被騙得一把鼻涕一把淚的觀眾,拭乾雙眼,體會刻骨銘心:摩擦力大的表面,即使垂直,水滴也可能攀附;摩擦力小,則些微的斜度,就會流失水滴。[1]

圖/Gary Ellis on Unsplash

接觸線摩擦力

想留住水滴,就如同要挽回即將離去的戀人,免不了得談客觀條件。芬蘭阿爾託大學(Aalto University)和于韋斯屈萊大學(University of Jyväskylä)合作的團隊,在《自然化學》(Nature Chemistry)期刊上,介紹新創塗料時,列出下面 4 個影響水滴流動的要素:[1]

  1. 接觸線摩擦力(contact line friction):受到水滴的大小、表面張力、接觸面的形狀,以及水滴後退角(receding contact angle)與前進角(advancing contact angle)(如下圖)的差距所影響。接觸線摩擦力是這裡羅列的項目中,唯一會導致靜摩擦力(static friction),[1]阻礙移動發生的力量。[2]接下來的幾個,都是在水滴已經開始移動後,才會出現。[1]
  2. 黏滯耗散(viscous dissipation):流動的過程中,其黏性將部份動能,不可逆地轉換成熱能。[3]
  3. 氣阻(air resistance):通過氣體的時候,氣流對其表面產生的阻力。[4]
  4. 靜電力(electrostatic forces):某些物體相互摩擦後會帶電,因而有推或拉的力量。[5]當水滴在疏水性的表面上移動,引發電荷分離(charge separation),水滴通常帶正電,該表面則帶負電。靜電力對斜面上水滴下滑速度的影響,甚至可以超過重力。[6]
a. 水滴在(左)親水性和(右)疏水性表面上的情形;b. 水滴後退角(θR)與前進角(θA)的差距,會影響接觸線摩擦力。圖/參考資料 7,Figure 1(CC BY 4.0

水滴對固體表面的依附,使它處處惹人嫌。比方說,在汽車的擋風玻璃,以及先進駕駛輔助系統的鏡頭上,會妨礙視線,干擾行車安全。[7]常言道:「所有感情問題,一律建議分手。」研究團隊想利刀斬孽緣,則所開發的塗料,要能有效減少物體表面的接觸線摩擦力,使水滴在上頭「站不住腳」。過往的研究認為,關鍵是降低形貌或化學的異質性[1]

開發新塗料

研究團隊調節時間、溫度和水份等變因,讓疏水性的辛基三氯矽烷(octyltrichlorosilane),在親水性的二氧化矽(SiO2)板上,自然「生長」成自組裝單層膜(self-assembled monolayer)。[1]無論這層膜在矽板上的密度低,也就是表面大多都是二氧化矽;或者密度高,即辛基三氯矽烷佔多數,都可以視為異質性低的情形。反之,若表面密度中等,則異質性高。理論上,異質性低對削弱接觸線摩擦力有幫助,但是研究團隊認為塗料密度低的時候,表面親水性過高,效果可能不彰。[1, 8]

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然而實驗結果有些出乎意料:當這層膜在矽板上的表面密度較低,水竟然自由地於塗料的分子間流動,很容易滴落;而表面密度高時,水則停留在塗料上面,也可以輕易滑下來。唯有介於兩者之間,水才會緊巴著矽板。[1, 8]

表面塗料低、中和高的密度,造成不同的異質性(heterogeneity)與摩擦力(friction)。圖/參考資料 1,Figure 1a(CC BY 4.0

防潑水塗料的用途

芬蘭研究團隊的成品,應該是目前全世界最滑溜的塗料,防潑水的能力超級好。[8]麻煩的是厚度太薄,耐用性有待提升。將來如果成功改善,有望廣泛運用於除冰、抗霧、暖氣管線等諸多方面。[1, 8]

表面塗料密度低,斜度漸增,攝影機跟著轉動。影/參考資料 1,Supplementary Video 2(CC BY 4.0
表面塗料密度中等,斜度漸增,攝影機跟著轉動。影/參考資料 1,Supplementary Video 3(CC BY 4.0
表面塗料密度高,斜度漸增,攝影機跟著轉動。影/參考資料 1,Supplementary Video 4(CC BY 4.0

參考資料

  1. Lepikko S, Jaques YM, Junaid M, et al. (2023) ‘Droplet slipperiness despite surface heterogeneity at molecular scale’. Nature Chemistry.
  2. Müser MH. (2008) ‘How static is static friction?’. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(36):13187-8.
  3. Malik MY, Hussain A, Salahuddin T, et al. (2016) ‘Effects of viscous dissipation on MHD boundary layer flow of Sisko fluid over a stretching cylinder’. AIP Advances, 6, 035009.
  4. Oxford University Press. ‘Air Resistance’. Oxford Reference. (Accessed on 27 OCT 2023)
  5. Electrostatics: A non-contact force’. (31 DEC 2018) Department of Education, Victoria State Government, Australia.
  6. Díaz D, Li X, Bista P, et al. (2023) ‘Self-generated electrostatic forces of drops rebounding from hydrophobic surfaces’. Physics of Fluids, 35(1):017111.
  7. Hodgson G, Passmore M, Skarysz M, et al. (2021) ‘Contact angle measurements for automotive exterior water management’. Experiments in Fluids, 62, 119.
  8. Researchers create the most water-repellent surface ever’. (23 OCT 2023) Aalto University, Finland.
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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從塑膠到罐頭,如何避免食物容器中的雙酚A?
社團法人台灣國際生命科學會_96
・2019/04/24 ・2717字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 568 ・九年級

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  • 作者/
    李俊璋 特聘教授│成功大學工業衛生學科暨環境醫學研究所
    張偉翔 助理研究員│環境微量毒物研究中心

食品包裝容器對我們的生活不可或缺,外食人口的增加、烹煮條件及保存需求等都會影響食品接觸材質的發展,許多一次性或重複性食品容器應勢而生,卻也使民眾對這些食品接觸材質是否會影響健康產生疑慮,其中多數金屬罐頭食品內部塗層所含的雙酚 A (Bisphenol A) 就是時下熱門的例子。

多數金屬罐頭食品內部塗層所含的雙酚A ,到底對人體有沒有危害?圖/pixabay

考量雙酚 A 對人體健康具潛在影響,歐盟於 2018 年 2 月發布命令,加嚴食品接觸材質中雙酚 A 的管制,包括嬰幼兒產品禁用及限制塑膠食品接觸材質的遷移值,並已於2018 年9 月開始實施。

本期 ILSI Taiwan 專欄邀請成功大學工業衛生學科暨環境醫學研究所李俊璋特聘教授與成功大學環境微量毒物研究中心助理研究員張偉翔博士撰文,為讀者解答何謂雙酚 A?它是如何被我們吃下肚?有哪些方法能降低雙酚A的暴露風險?

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對發育有害?環境賀爾蒙雙酚A重啟研究評估

世界衛生組織國際癌症研究中心 (IARC) 尚未認定雙酚 A 對人類或動物具有致癌性,但科學證據已將雙酚 A 視為環境荷爾蒙,若過量暴露下,雙酚 A 將會干擾人體內分泌系統,對生殖及生長發育造成危害。在公眾嚴厲訴求下,歐盟食品安全局終於同意了,承諾於 2018 年重啟「雙酚 A 毒性再評估1」,針對雙酚 A以科學程序進行,篩選所有動物及人體研究數據,並參考美國提供的兩年期核心毒理研究及人體研究 (CLARITY-BPA project) 中所發表之數據,以全面性健康影響為基礎,完整進行雙酚 A 暴露之風險評估,並提供歐盟食品安全局重新制訂每日耐受量 (Tolerable Daily Intake, TDI) 之建議值

吃罐頭不吃罐頭皮,怎麼會吃到雙酚A?

雙酚 A 在食品接觸材質的製造主要用於生產「聚碳酸酯塑料」─製造水瓶和餐具的常見物料。此外,雙酚 A 亦可用於製造食品和飲料金屬罐內層保護層的環氧樹脂(占市場之90%)之有機塗層2,以防止金屬罐直接與食品接觸,使食品和飲料可保存其填充物風味和營養價值長達數年。

然而愈來愈多研究發現,雙酚 A 可以從聚碳酸酯塑料或環氧樹脂內層遷移到食品與飲料中。此外,金屬罐頭的儲存時間、溫度、酸鹼值及脂肪量都會影響雙酚 A 的釋出量,並透過食用、飲用途徑進入人體。

過去嬰兒奶瓶的材料會溶出微量雙酚A,為保護嬰幼兒安全,我國已修法禁止販售使用含雙酚A材料製作的奶瓶。圖/pixabay

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罐頭製品都使用,各類濃度卻不同?

在台灣,罐頭食品每年的產值高達 76 億元3。雖然罐頭食品並非普遍大眾的主食,但不少國內外研究皆指出,肉類、海鮮、蔬菜、濃湯、水果等各類罐頭食品中皆有雙酚 A 的檢出。

各國食品包裝用的金屬罐頭內層大多採用環氧樹脂等有機塗料,在製造時皆須符合雙酚 A 遷移限值,不同的食物類別因為內含物、運送、保存、烹調方式等差異皆有不同濃度檢驗值,而脂肪含量較高的罐頭食品,檢測到的雙酚 A 濃度較高則是罐頭食品的共同特性。

國際間各類罐頭食品中雙酚A的平均濃度。圖/作者提供

即使低劑量,幼兒孕婦仍須注意

衛生福利部食品藥物管理署(以下簡稱食藥署)2016年委託成功大學環境微量毒物研究中心,針對全國 250 件食品樣本進行雙酚 A 含量調查,其中包含 45 件罐頭食品。調查結果與其他國家的調查相似,金屬罐頭食品中雙酚 A 平均濃度及範圍為 14.0 ± 11.4(1.22 – 49.4)μg/kg ww,較生鮮食品高約 2~3 倍,因此未來監測台灣市售罐頭食品中的雙酚 A 濃度相形重要。

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依據該計畫風險評估結果顯示,每日每公斤體重從金屬罐頭中攝取雙酚 A 劑量,各年齡層皆約佔其總雙酚 A 暴露劑量 33%。相較於其他年齡層,3-6 及 6-12 歲兒童從金屬罐頭攝入雙酚 A 劑量偏高,但綜合來說,經飲食攝取之雙酚 A 劑量遠小於歐洲食品安全局 2015 年建議的每日每公斤體重耐受量 4 微克:

  • 0-3歲為0.015 微克
  • 3-6歲為0.032微克
  • 6-12歲為0.018微克
  • 12-18歲為0.014微克
  • 19-65歲為0.011 微克
  • 65歲以上為0.005微克

即使對成人而言,雙酚 A 的暴露量都在每日耐受量的範圍內,但孕婦、哺乳期及食用嬰幼兒配方奶粉和副食品的嬰幼兒等族群,皆可能受到環境中低濃度雙酚 A 暴露而導致流產、腦部、生殖、代謝、神經與免疫系統的潛在健康風險,無法排除可能影響,且除了飲食之外,若長期持續暴露於化妝品、感熱紙與灰塵之下,仍可能會超過每日耐受量。

會跑的雙酚A?各國雙酚A遷移限量規範

雙酚 A 常存於聚碳酸酯塑料及罐頭內層環氧樹脂塗料,會經由與食品接觸遷移至食物上,導致消費者暴露於雙酚 A 風險中。因此除了美國及澳洲外,各國皆以限制食品接觸材質中雙酚 A 的遷移值進行管理[註1]。目前以歐盟 2018 年 9 月公告的新管制標準最嚴格,塑膠食品接觸材質中雙酚 A 的遷移限值從 0.6 修正至0.05 ppm,與食品接觸的漆和塗料中雙酚 A 遷移值,也不得超過0.05 ppm。用於嬰幼兒食品接觸材質上的漆和塗料禁用雙酚 A,亦不得用於製造嬰兒用聚碳酸酯奶瓶、嬰幼兒用飲用杯或瓶子。

在台灣,環保署已於 2009 年公告雙酚 A 為第四類毒性化學物質-疑似毒化物,相關業者在使用時需有政府核可文件。食藥署於食品接觸材質中雙酚 A 的遷移值,則限制為不得超過 0.6 ppm,日本的規範限值最寬鬆,不得超過 2.5 ppm,中國則與台灣相同。

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國際間食品接觸物質中雙酚A規範限值。圖/作者提供

生活中隨處可見,如何降低雙酚A 的暴露風險?

雖然罐頭食品並非國人的主食,且台灣罐頭食品中的雙酚 A 濃度均低於國際罐頭食品中雙酚 A 調查結果,各年齡層的平均暴露量亦小於歐盟食品安全局的建議值,但是對於經常食用或大量食用罐頭食品者,仍可能有雙酚 A 暴露過量並對人體造成潛在健康風險。

呼籲民眾採取均衡飲食原則,分散購買的食物來源與種類,避免長期過度食用相同種類的食物,尤其是金屬罐頭食品,以降低雙酚 A 的累積暴露風險。若要加熱食用金屬罐頭食品時,切勿將金屬罐頭直接置於火上加熱、隔水加熱,或用電鍋直接加熱的方式,以避免因高溫烹煮時金屬罐塗層之雙酚 A 遷移至食品中而被吃下肚。食用罐頭食品前應先將罐內的食品取出,改使用玻璃、陶瓷或不鏽鋼等容器盛裝再加熱食用。

備註

參考資料

  1. European Food Safety Authority. BPA plan ready for new EFSA assessment in 2018.
  2. Food Packaging Forum
  3. 陳麗婷、邱盟媚、鄔嫣珊,2015,國內調理食品巿場需求變化與展望,食品研究所。
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