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康普茶是「健康食品」嗎?便利商店都在賣,明星網紅都在喝,它對人體有什麼好處?

Evelyn 食品技師_96
・2022/10/14 ・4318字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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近年來,一種於中國大陸淵源已久的健康飲品「康普茶」在歐美竄紅,一躍成為好萊塢明星風靡的保養飲品。而現在這股風潮也吹進臺灣,不管是在超商、賣場或電商平台都能買到。

根據市調機構 Research And Markets 報告,2019~2028 年全球康普茶市場的複合年增長率可能為 22.21%,且消費量仍在持續上升中[1]

究竟「康普茶」有什麼特殊之處?讓它如此受到全世界消費者的關注呢?

康普茶受到歡迎的原因是什麼呢? 圖/envato.elements

神奇蘑菇?製作康普茶的靈魂——「紅茶菌」

康普茶(Kombucha)是一種以茶、糖與水作為基底,加入帶有發酵液的紅茶菌,在室溫下進行數日的發酵後,所製成的發酵飲料。

「紅茶菌」是製作康普茶的靈魂,也就是發酵的菌母,它是細菌與酵母菌的共生物,全名爲細菌和酵母菌的共生菌體(symbiotic cultures of bacteria and yeasts, SCOBY),通稱紅茶菌。

它長得很像一塊膠膜,是因發酵的時候,醋酸菌(一種細菌)產生纖維素而形成。又因為它長得也很像菇傘(mushroom cap),過去還被歐洲人稱作「神奇蘑菇」呢[2, 3]

紅茶菌,為細菌和酵母菌的共生菌體(SCOBY),因醋酸菌產生纖維素而形成膠膜般的外觀,形似菇傘,過去被歐洲人稱作「神奇蘑菇」。圖 / 維基百科

不過康普茶的起源不明,據調查,最早的釀製紀錄出現於西元前 220 年中國的渤海地區[2]。而最早的傳說可追溯到中國秦朝,當時秦始皇試圖尋求長生不老藥,就有煉金術士應他要求,上交了「不朽之茶」或稱「聖茶」,據說就是康普茶。

另⼀個傳說則描述了康普茶名字的由來,⼀名來自朝鮮半島的醫⽣ Kombu-Ha,在西元 414 年帶著神秘的發酵茶飲品,前往⽇本為深受疾病所苦的第⼗九代天皇允恭(Inyoko)治病。

在⽇本,「茶」寫作「ちゃ」,讀⾳為「cha」,再結合醫師 Kombu 的名字,便將此飲品命名為「Kombucha」。⽇後,透過商業運輸途徑,康普茶相繼出現於俄羅斯和東歐[2]

康普茶原料單純, DIY 要小心雜菌汙染

這些傳說更增添了康普茶神秘的色彩,這神奇的飲料到底是怎麼製作的呢?筆者參考《康普茶聖經》一書與國內研究 [2, 3] ,簡述流程如下:

製作康普茶的成分其實相當簡單,但要小心雜菌入侵。 圖/envato.elements
  1. 將總水量四分之一的水煮至沸騰,加入茶葉(綠茶、紅茶或烏⿓茶皆可)浸泡,茶葉佔茶湯濃度的 0.5~1%(w/v)。
  2. 取出茶葉,將細砂糖加入熱茶中,攪拌至溶解即完成熱甜茶,糖量佔茶湯濃度的 5~10%(w/v)。
  3. 將總水量四分之三的冷水(事先煮沸過放涼)倒入發酵容器並加入熱甜茶,以溫度計測量溫度,若超過攝氏 38 度,先用乾淨的布蓋上靜置一旁,直到不冷不熱為止。
  4. 從前一批保存紅茶菌的容器中取出紅茶菌,放入溫甜茶溶液中,也從原先保存紅茶菌的容器中,取上層的發酵液加入甜茶溶液,發酵液佔康普茶總量的 5~10% (v/v)。
  5. 用乾淨的布覆蓋容器並固定,在室溫陰暗處培養 7~21 天,發酵時間長短依個人風味喜好。
  6. 完成發酵後,液體上層會形成紅茶菌(SCOBY),拿來飲用的是下層的液體,紅茶菌可用部分發酵液泡著,密封保存起來作為下一批的康普茶的發酵菌母,只要沒有受到雜菌汙染,即可代代使用下去。
  7. 取出下層液體的康普茶可直接飲用,也可加入糖、水果或是香草植物調味,使風味更豐富。
發酵中的康普茶,發酵液上層物質為紅茶菌。圖 /維基百科

喝起來滋味酸甜還略帶氣泡

聽說這樣發酵出來的風味,除了具備了茶香、像果醋般的酸甜滋味外,還有略帶氣泡的口感,濃一點的康普茶甚至會讓你產生一點微醺的感覺。

這是因為康普茶在發酵的時候,醋酸菌和酵母菌一起相互作用的成果。

康普茶特殊又複雜的味道,讓許多初次嘗試它的人感到有些……困惑? 圖/GIPHY

首先酵母菌分解蔗糖產生果糖和葡萄糖,醋酸菌利用這兩種單醣作為能量,產生葡萄糖醛酸以及纖維素,纖維素在發酵液的頂部逐漸形成紅茶菌。

當紅茶菌完全覆蓋了液體上層,氧氣含量降低時,酵母菌便進行發酵作用,將果糖和葡萄糖分解產生二氧化碳乙醇(酒精)。

二氧化碳略溶於水,少部份會和水反應產生碳酸,是康普茶略帶氣泡感之原因,最後醋酸菌將乙醇氧化成乙酸(醋酸),才讓康普茶喝起來有酸味[3]

另外,因大部分的乙醇會被氧化成乙酸,所以康普茶的酒精含量低;茶葉經過發酵後,原本所含的咖啡因會被轉化形成茶鹼,也使康普茶相較未發酵的茶飲擁有較低的咖啡因[2]

康普茶發酵時微生物的相互作用,酵母菌分解蔗糖產生果糖和葡萄糖,醋酸菌利用這兩種單醣產生葡萄糖醛酸及纖維素;酵母菌將果糖和葡萄糖分解產生二氧化碳和乙醇,醋酸菌再將乙醇氧化成乙酸。圖 / 參考資料 4

但自己製作康普茶時要特別注意,有沒有出現「發黴」,因發黴的食物可能含有肉眼看不見的細菌毒素,若是不小心喝下肚的話,恐會造成上吐下瀉,非常危險。建議不是很有經驗的人,直接喝市售的康普茶會比較保險。

發黴的康普茶。圖 / 參考資料 2

喝康普茶為何會對人體產生好處?

除了低酒精、低咖啡因,許多明星或網紅大推喝康普茶的原因,是聽說它有一些很厲害的功效,像是減肥、排毒、降血壓,甚至預防癌症等,真的有這麼神嗎?

確實,有些效果是有其理論根據在,不過目前並無人體實驗證據可直接證明,喝康普茶對人體健康是有益的,還需要更多的科學研究來佐證,所以我們不能期待喝康普茶有醫療效果。
以下是康普茶近年研究[5]得出的保健效果:

一、腸道健康

喝康普茶可以補充益生菌,改善宿主(如動物或人類)腸內微生物相的平衡,並對宿主有正面的效益。而康普茶中所含的乳酸菌,如雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)或乳酸桿菌屬(Lactobacillus)皆是益生菌。

二、抗菌

康普茶富含醋酸,是造成康普茶 pH 值低的主因,酸性環境有助於抑制一些病原菌生長,因它們無法在低於 pH 值 4.7 的環境中生長。另一方面,康普茶發酵過程中所產生的代謝物有些具有抗生素的特性,可提高抗菌能力。

三、抗氧化

氧化所產生的自由基會導致細胞凋亡,造成人體的病變及老化,而康普茶的原料「茶」本身就具有茶多酚、兒茶素、茶黃素等成分,這些物質皆具有很好的抗自由基能力與抗氧化能力。

雖然康普茶有些保健效果,但目前並無人體實驗證據可直接證明,喝康普茶對人體健康是有益的,還需要進一步的科學證據。 圖/envato.elements

四、保肝

一些動物實驗和細胞實驗結果證明,康普茶可減少環境污染物如氯化鎘、第三丁基過氧化氫(tert-butyl hydroperoxide),以及細菌毒素如黃麴毒素 B1 對肝臟所造成的損傷。

五、抗癌

一些臨床研究認為康普茶可能具有抗癌活性,因其發酵過程中產生的次級代謝物,可防止基因突變、抑制癌細胞的增殖、使癌細胞凋亡。

六、其它效果

康普茶內也含有少量維生素 C、B1、B6、B12 等,除增強免疫力、幫助新陳代謝及提神之外,對於美容也有一定的幫助[6]。此外,有消費者將康普茶作為運動鍛鍊後的飲料,因它有助於燃燒脂肪、控制血糖和調節膽固醇[1]

康普茶算是一種健康食品嗎?請認明「小綠人」標章!

雖然康普茶有這麼多保健的效果,但我們不能稱它為健康食品。

因為「健康食品」從民國 88 年《健康食品管理法》上路後,成為一種「法律名詞」,需向衛生福利部申請查驗登記許可,才可以在產品包裝標示上「健康食品」字樣、「小綠人」標準圖像和許可證字號。

只有健康食品才可使用小綠人標章,康普茶只能稱作機能性食品。圖 / 衛服部食藥署

只有健康食品才有經過產品安全性、功效性評估試驗,通過科學驗證其保健功效[7]。而康普茶可稱作「機能性食品」,代表這種食品可在基本的營養素之外,對特定人群提供增進健康的好處[8]

不過康普茶如此有特色的飲品,除了可讓我們一解想喝飲料之饞外,還因其咖啡因和酒精含量低,加上又具保健效果,是有與碳酸飲料或低酒精飲料市場競爭的潛力。

畢竟,相對於成份含有許多蔗糖或高果糖糖漿碳酸飲料,康普茶會是更健康的替代飲品。

參考資料

  1. 行政院農業委員會,2021。健康發酵飲品康普茶的消費市場持續增長。農業科技決策資訊平台
  2. 周玉潔,2022。康普茶以紫蘇進行二次發酵的製備與功能分析。臺北醫學大學藥學院生藥學研究所碩士論文。臺北。
  3. 漢娜.克魯姆(Hannah Crum)、亞歷克斯.拉格里(Alex M. LaGory)著;陳毓容譯,2022。康普茶聖經:268 種調味 x 400 道食譜,紅茶菌發酵飲自釀指南。臺北市:英屬維京群島商高寶國際有限公司台灣分公司。
  4. May, A., Narayanan, S., Alcock, J., Varsani, A., Maley, C. and Aktipis, A. 2019. Kombucha: a novel model system for cooperation and conflict in a complex multi-species microbial ecosystem. PeerJ 7 e7565.
  5. Mousavi, S. M., Hashemi, S. A., Zarei, M., Gholami, A., Lai, C. W., Chiang, W. H., Omidifar, N., Bahrani, S. and Mazraedoost, S. 2020. Recent progress in chemical composition, production, and pharmaceutical effects of kombucha beverage: a complementary and alternative medicine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine 1-14.
  6. 臺灣區飲料工業同業公會,2019。獨特天然風味的康普茶在歐美市場蔚為風潮。食品市場資訊 108:2
  7. 衛生福利部食品藥物管理署,2014。什麼是「健康食品」?讓食品藥物管理署來告訴您!。衛生福利部
  8. 經濟部工業局。機能性食品:契機與挑戰。保健食品產業服務網
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Evelyn 食品技師_96
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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

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AI 是理科「主場」? AI 也可以成為文科人的助力!
研之有物│中央研究院_96
・2022/08/13 ・5646字 ・閱讀時間約 11 分鐘

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本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文/田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

AI 的誕生,文理缺一不可

人工智慧(Artificial Intelligence,簡稱 AI)在 21 世紀的今日已大量運用在生活當中,近期掀起熱議的聊天機器人 LaMDA、特斯拉自駕系統、AI 算圖生成藝術品等,都是 AI 技術的應用。多數 AI 的研發秉持改善人類生活的人文思維,除了仰賴工程師的先進技術,更需要人文社會領域人才的加入。

中央研究院「研之有物」專訪院內人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員,帶大家釐清什麼是 AI?文科人與工程師合作時,需具備什麼基本 AI 知識?AI 如何應用在人文社會領域的工作當中?

中央研究院人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員。圖/研之有物

詩詞大對決:人與 AI 誰獲勝?

一場緊張刺激的詩詞對決在線上展開!人類代表是有「AI 界李白」稱號的蔡宗翰研究員,AI 代表則是能秒速成詩的北京清華九歌寫詩機器人,兩位以「人工智慧」、「類神經」為命題創作七言絕句,猜猜看以下兩首詩各是誰的創作?你比較喜歡哪一首詩呢?

猜猜哪首詩是 AI 做的?哪首詩是人類做的?圖/研之有物

答案揭曉!A 詩是蔡宗翰研究員的創作,B 詩是寫詩機器人的創作。細細賞讀可發覺,A 詩的內容充滿巧思,為了符合格律,將「類神經」改成「類審經」;詩中的「福落天赦」是「天赦福落」的倒裝,多念幾次會發現,原來是 Google 開發的機器學習開源軟體庫「Tensor Flow」的音譯;而「拍拓曲」則是 Facebook 開發的機器學習庫「Pytorch」的音譯,整首詩創意十足,充滿令人會心一笑的魅力!

相較之下,B 詩雖然有將「人工」兩字穿插引用在詩中,但整體內容並沒有呼應命題,只是在詩的既有框架內排列字句。這場人機詩詞對決明顯由人類獲勝!

由此可見,當前的 AI 缺乏創作所需的感受力與想像力,無法做出超越預先設定的創意行為。然而,在不久的將來,AI 是否會逐漸產生情感,演變成電影《A.I. 人工智慧》中渴望人類關愛的機器人?

AI 其實沒有想像中聰明?

近期有一則新聞「AI 有情感像 8 歲孩童?Google 工程師爆驚人對話遭停職」,讓 AI 是否已發展出「自我意識」再度成為眾人議論的焦點。蔡宗翰研究員表示:「當前的 AI 還是要看過資料、或是看過怎麼判讀資料,經過對應問題與答案的訓練才能夠運作。換而言之,AI 無法超越程式,做它沒看過的事情,更無法替人類主宰一切!

會產生 AI 可能發展出情感、甚至主宰人類命運的傳言,多半是因為我們對 AI 的訓練流程認識不足,也缺乏實際使用 AI 工具的經驗,因而對其懷抱戒慎恐懼的心態。這種狀況特別容易發生在文科人身上,更延伸到文科人與理科人的合作溝通上,因不了解彼此領域而產生誤會與衝突。如果文科人可以對 AI 的研發與應用有基本認識,不僅能讓跨領域的合作更加順利,還能在工作中應用 AI 解決許多棘手問題。

「職場上常遇到的狀況是,由於文科人不了解 AI 的訓練流程,因此對 AI 產生錯誤的期待,認為辛苦標注的上千筆資料,應該下個月就能看到成果,結果還是錯誤百出,準確率卡在 60、70% 而已。如果工程師又不肯解釋清楚,兩方就會陷入僵局,導致合作無疾而終。」蔡宗翰研究員分享多年的觀察與建議:

如果文科人了解基本的 AI 訓練流程,並在每個訓練階段協助分析:錯誤偏向哪些面向?AI 是否看過這方面資料?文科人就可以補充缺少的資料,讓 AI 再進行更完善的訓練。

史上最認真的學生:AI

認識 AI 的第一步,我們先從分辨什麼是 AI 做起。現在的數位工具五花八門,究竟什麼才是 AI 的應用?真正的 AI 有什麼樣的特徵?

基本上,有「預測」功能的才是 AI,你無法得知每次 AI 會做出什麼判斷。如果只是整合資料後視覺化呈現,而且人類手工操作就辦得到,那就不是 AI。

數位化到 AI 自動化作業的進程與舉例。圖/研之有物

蔡宗翰研究員以今日常見的語音辨識系統為例,大家可以試著對 Siri、Line 或 Google 上的語音辨識系統講一句話,你會發現自己無法事先知曉將產生什麼文字或回應,結果可能正是你想要的、也可能牛頭不對馬嘴。此現象點出 AI 與一般數位工具最明顯的不同:AI 無法百分之百正確!

因此,AI 的運作需建立在不斷訓練、測試與調整的基礎上,盡量維持 80、90% 的準確率。在整個製程中最重要的就是訓練階段,工程師彷彿化身老師,必須設計一套學習方法,提供有助學習的豐富教材。而 AI 則是史上最認真的學生,可以穩定、一字不漏、日以繼夜地學習所有課程。

AI 的學習方法主要分為「非監督式學習」、「監督式學習」。非監督式學習是將大批資料提供給 AI,讓其根據工程師所定義的資料相似度算法,逐漸學會將相似資料分在同一堆,再由人類檢視並標注每堆資料對應的類別,進而產生監督式學習所需的訓練資料。而監督式學習則是將大批「資料」和「答案」提供給 AI,讓其逐漸學會將任意資料對應到正確答案。

圖/研之有物

學習到一定階段後,工程師會出試題,測試 AI 的學習狀況,如果成績只有 60、70 分,AI 會針對答錯的地方調整自己的觀念,而工程師也應該與專門領域專家一起討論,想想是否需補充什麼教材,讓 AI 的準確率可以再往上提升。

就算 AI 最後通過測試、可以正式上場工作,也可能因為時事與技術的推陳出新,導致準確率下降。這時,AI 就要定時進修,針對使用者回報的錯誤進行修正,不斷補充新的學習內容,讓自己可以跟得上最新趨勢。

在了解 AI 的基本特徵與訓練流程後,蔡宗翰研究員建議:文科人可以看一些視覺化的操作影片,加深對訓練過程的認識,並實際參與檢視與標注資料的過程。現在網路上也有很多 playground,可以讓初學者練習怎麼訓練 AI,有了上述基本概念與實務經驗,就可以跟工程師溝通無礙了。

AI 能騙過人類,全靠「自然語言處理」

AI 的應用領域相當廣泛,而蔡宗翰研究員專精的是「自然語言處理」。問起當初想投入該領域的原因,他充滿自信地回答:因為自然語言處理是「AI 皇冠上的明珠」!這顆明珠開創 AI 發展的諸多可能性,可以快速讀過並分類所有資料,整理出能快速檢索的結構化內容,也可以如同真人般與人類溝通。

著名的「圖靈測試」(Turing Test)便證明了自然語言處理如何在 AI 智力提升上扮演關鍵角色。1950 年代,傳奇電腦科學家艾倫・圖靈(Alan Turing)設計了一個實驗,用來測試 AI 能否表現出與人類相當的智力水準。首先實驗者將 AI 架設好,並派一個人操作終端機,再找一個第三者來進行對話,判斷從終端機傳入的訊息是來自 AI 或真人,如果第三者無法判斷,代表 AI 通過測試。

圖靈測試:AI(A)與真人(B)同時傳訊息給第三者(C),如果 C 分不出訊息來自 A 或 B,代表 AI 通過實驗。圖/研之有物

換而言之,AI 必須擁有一定的智力,才可能成功騙過人類,讓人類不覺得自己在跟機器對話,而這有賴自然語言處理技術的精進。目前蔡宗翰的研究團隊有將自然語言處理應用在:人文研究文本分析、新聞真偽查核,更嘗試以合成語料訓練臺灣人專用的 AI 語言模型。

讓 AI 替你查資料,追溯文本的起源

目前幾乎所有正史、許多地方志都已經數位化,而大量數位化的經典更被主動分享到「Chinese Text Project」平台,讓 AI 自然語言處理有豐富的文本資料可以分析,包含一字不漏地快速閱讀大量文本,進一步畫出重點、分門別類、比較相似之處等功能,既節省整理文本的時間,更能橫跨大範圍的文本、時間、空間,擴展研究的多元可能性。

例如我們想了解經典傳說《白蛇傳》是怎麼形成的?就可以應用 AI 進行文本溯源。白蛇傳的故事起源於北宋,由鎮江、杭州一帶的說書人所創作,著有話本《西湖三塔記》流傳後世。直至明代馮夢龍的《警世通言》二十八卷〈白娘子永鎮雷峰塔〉,才讓流傳 600 年的故事大體成型。

我們可以透過「命名實體辨識技術」標記文本中的人名、地名、時間、職業、動植物等關鍵故事元素,接著用這批標記好的語料來訓練 BERT 等序列標注模型,以便將「文本向量化」,進而找出給定段落與其他文本的相似之處。

經過多種文本的比較之後發現,白蛇傳的原型可追溯自印度教的那伽蛇族故事,傳說那伽龍王的三女兒轉化成佛、輔佐觀世音,或許與白蛇誤食舍利成精的概念有所關連,推測印度神話應該是跟著海上絲路傳進鎮江與杭州等通商口岸。此外,故事的雛型可能早從唐代便開始醞釀,晚唐傳奇《博異志》便記載了白蛇化身美女誘惑男子的故事,而法海和尚、金山寺等關鍵人物與景點皆真實存在,金山寺最初就是由唐宣宗時期的高僧法海所建。

白蛇傳中鎮壓白娘子的雷峰塔。最早為五代吳越王錢俶於 972 年建造,北宋宣和二年(1120 年)曾因戰亂倒塌,大致為故事雛形到元素齊全的時期。照片中雷峰塔為 21 世紀重建。圖/Wikimedia

在 AI 的協助之下,我們得以跨時空比較不同文本,了解說書人如何結合印度神話、唐代傳奇、在地的真人真事,創作出流傳千年的白蛇傳經典。

最困難的挑戰:AI 如何判斷假新聞

除了應用在人文研究文本分析,AI 也可以查核新聞真偽,這對假新聞氾濫的當代社會是一大福音,但對 AI 來說可能是最困難的挑戰!蔡宗翰研究員指出 AI 的弱點:

如果是答案和數據很清楚的問題,就比較好訓練 AI。如果問題很複雜、變數很多,對 AI 來說就會很困難!

困難點在於新聞資訊的對錯會變動,可能這個時空是對的,另一個時空卻是錯的。雖然坊間有一些以「監督式學習」、「文本分類法」訓練出的假新聞分類器,可輸入當前的新聞讓機器去判讀真假,但過一段時間可能會失準,因為新的資訊源源不絕出現。而且道高一尺、魔高一丈,當 AI 好不容易能分辨出假新聞,製造假新聞的人就會破解偵測,創造出 AI 沒看過的新模式,讓先前的努力功虧一簣。

因此,現在多應用「事實查核法」,原理是讓 AI 模仿人類查核事實的過程,尋找權威資料庫中有無類似的陳述,可用來支持新聞上描述的事件、主張與說法。目前英國劍橋大學為主的學者群、Facebook 與 Amazon 等業界研究人員已組成 FEVEROUS 團隊,致力於建立英文事實查核法模型所能運用的資源,並透過舉辦國際競賽,廣邀全球學者專家投入研究。

蔡宗翰教授團隊 2021 年參加 FEVEROUS 競賽勇奪全球第三、學術團隊第一後,也與合作夥伴事實查核中心及資策會討論,正著手建立中文事實查核法模型所需資源。預期在不久的將來,AI 就能幫讀者標出新聞中所有說法的資料來源,節省讀者查證新聞真偽的時間。

AI 的無限可能:專屬於你的療癒「杯麵」

想像與 AI 共存的未來,蔡宗翰研究員驚嘆於 AI 的學習能力,只要提供夠好、夠多的資料,幾乎都可以訓練到讓人驚訝的地步!圖/研之有物

AI 的未來充滿無限可能,不僅可以成為分類與查證資料的得力助手,還能照護並撫慰人類的心靈,這對邁入高齡化社會的臺灣來說格外重要!許多青壯年陷入三明治人(上有老、下有小要照顧)的困境,期待有像動畫《大英雄天團》的「杯麵」(Baymax)機器人出現,幫忙分擔家務、照顧家人,在身心勞累時給你一個溫暖的擁抱。

機器人陪伴高齡者已是現在進行式,新加坡南洋理工大學 Gauri Tulsulkar 教授等學者於 2021 年發表了一項部署在長照機構的機器人實驗。這名外表與人類相似的機器人叫「娜丁」(Nadine),由感知、處理、互動等三層架構組成,可以透過麥克風、3D和網路鏡頭感知用戶特徵、所處環境,並將上述資訊發送到處理層。處理層會依據感知層提供的資訊,連結該用戶先前與娜丁互動的記憶,讓互動層可以進行適當的對話、變化臉部表情、用手勢做出反應。

長照機構的高齡住戶多數因身心因素、長期缺乏聊天對象,或對陌生事物感到不安,常選擇靜默不語,需要照護者主動引導。因此,娜丁內建了注視追蹤模型,當偵測到住戶已長時間處於被動狀態,就會自動發起話題。

實驗發現,在娜丁進駐長照機構一段時間後,住戶有一半的天數會去找她互動,而娜丁偵測到的住戶情緒多為微笑和中性,其中有 8 位認知障礙住戶的溝通能力與心理狀態有明顯改善。

照護機器人娜丁的運作架構。圖/研之有物

至於未來的改進方向,研究團隊認為「語音辨識系統」仍有很大的改進空間,需要讓機器人能配合老年人緩慢且停頓較長的語速,音量也要能讓重聽者可以清楚聽見,並加強對方言與多語混雜的理解能力。

臺灣如要發展出能順暢溝通的機器人,首要任務就是要開發一套臺灣人專用的 AI 語言模型,包含華語、臺語、客語、原住民語及混合以上兩種語言的理解引擎。這需花費大量人力與經費蒐集各種語料、發展預訓練模型,期待政府能整合學界與業界的力量,降低各行各業導入 AI 相關語言服務的門檻。

或許 AI 無法發展出情感,但卻可以成為人類大腦的延伸,協助我們節省處理資料的時間,更可以心平氣和地回應人們的身心需求。與 AI 共存的未來即將來臨,如何讓自己的行事邏輯跟上 AI 時代,讓 AI 成為自己的助力,是值得你我關注的課題。

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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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【特輯】有吃有保健?正確認識健康食品
PanSci_96
・2019/04/16 ・1913字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

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你自己或是家人有在吃保健食品的習慣嗎?逢年過節總會看到許多保健食品的廣告,似乎在不知不覺中養成大家「有拜有保佑,有吃有保健」的觀念,卻未必知道自己吃得是什麼?為什麼要吃?

如果你想要吃得安心、吃得有效,那麼以下幾個對保健食品/健康食品的概念你一定要知道!

保健食品、健康食品傻傻分不清楚?看下去你就知道了。圖片來源/Pixbay

保健食品、健康食品傻傻分不清楚?

在台灣,其實任何食品你都可以把它當成保健食品。在法律上,保健食品就是單純作為營養補充的一般食品任何宣稱的功效都不被承認。

符合相關規定、並且取得衛生福利部認證的合格保健食品有個正式的名稱叫做健康食品(health food)。顧名思義,健康食品是能提促進健康功效的食品,而不是具有醫療功效的藥品。所以若是有任何保健食品宣稱有治療疾病的功效,可是違法的行為喔!

健康食品申請認證,必須說明產品的功效成分,也就是明確指出該食品的保健功效是由某種(或某些) 成分所表現。如果健康食品之保健功效無法確認是由哪種成分所呈現,但保健功效評估已確認有此功效,則以健康食品中可能是具保健功效的成分定為指標性成分,以方便品質管制。

目前台灣通過健康食品認證的產品約四百多種,如果想要辨認哪些產品是經過政府認證的保健食品,可以看看產品包裝是是不是有俗稱「小綠人」的健康食品標章就知道囉。

健康食品認證標章。

台灣人常吃的健康食品有哪些種類?

目前我們吃的合法保健食品中,原料來源可分為三大類:

  • 微生物類原料——例如綠藻、藍綠藻或螺旋藻、乳酸菌、酵母菌(健素糖或酵母片)、紅麴、靈芝類、香菇類等。
  • 動植物類原料——例如雞精、燕窩、魚油、蜂王乳、人參、銀杏、花粉等。
  • 可能由兩種以上生物得到的成分——例如膳食纖維、DHA、卵磷脂、維生素類等。

不管是用哪種原料製成的健康食品,都必須通過嚴謹的實驗測試。而且針對不同的功效,政府也擬定了不同的評估方法,通過認證才能確保產品的品質和效果。

健康食品有健康之名,但是……

雖然健康食品對於保健的功效是有某些研究認證,但是,攝取健康食品的時候,你必須記得以下幾個「但是」:

  1. 保健食品不是藥品:再說一次,保健食品不是藥品,它可能幫助你增進健康、減少疾病危害風險,但是沒有辦法治病。有病就去看醫生!
  2. 請注意攝取量:保健食品也許可以補充你身體缺乏的營養,但是請注意攝取量。包裝上頭的建議攝取量不是隨便算出來的,多吃不一定有害但絕對無益,還可能因為營養素毒性累積,提高疾病風險。
  3. 吃藥要與醫生討論:雖然經過認證的健康食品的確有增進健康的功效,但是要注意某些保健食品和藥物的交互作用會對人體造成不好的影響。如果你正好在吃藥,請記得和醫生討論合適的用藥方式。
  4. 特殊體質要注意:理論上,每個人都可以依據自身需求找合適的保健食品來吃,但是有些人必須要謹慎徵詢醫師的意見。例如小孩、孕婦、有過敏體質,或者患有慢性疾病,隨便吃保健食品可能會導致一般人不會有的副作用,不可不慎。
  • 編按:本文內容多改寫自延伸閱讀,關於保健食品的完整知識可以參考下方的延伸閱讀,或者泛科學的保健食品特輯

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保健食品百百款,常見的食品成分怎麼來?
社團法人台灣國際生命科學會_96
・2019/04/02 ・3562字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 564 ・九年級

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  • 作者/潘子明 教授 國立臺灣大學生化科技學系名譽教授

隨著生活品質提昇、健康意識抬頭以及台灣將邁入超高齡社會,保健食品日益受到消費者所青睞。本期隆重登出潘子明教授撰寫「保健食品研發與產業化」系列特刊,收錄內容除讓讀者了解保健食品原料是如何選擇與其功效評估外,並針對發酵產品的製程技術作一詳細介紹,最後帶您用不同角度思考產品應如何研發與銷售。

你吃的是藥還是食品?專家解釋給你聽

一般食品的攝取,可從中獲取各類營養素,並滿足色、香、味、形等感官需求。藥品則為病人所服用,達到治療疾病的目的。保健食品或稱機能性食品則是為亞健康態人體(亦稱第三態)所設計,不僅滿足人體對食品營養和感官的需求,更重要的是其將作用於亞健康態,促使向健康態轉化,達到增進健康的目的。此外,尚有屬於特殊營養食品之特定疾病配方食品,其係供病人食用之食品,可提供特定疾病病人之營養需求,須在醫師、藥師或營養師指導下食用。

服用適當的保健食品,能讓亞健康的人補充部分的營養。圖/pixabay

如前所述,食品是提供人們營養素之產品及其原料。而保健食品或機能性食品則是食品中具有促進健康功效之食品。保健食品如果通過衛生福利部安全性、功效性與安定性審查,符合健康食品相關規範,核准給予健康食品字號之産品,則可成為健康食品。也就是說保健食品中,符合相關規範、取得衛生福利部認證者才能稱為健康食品。

經過政府認證之保健食品,各國有不同稱呼,在日本稱為特定保健用食品 (food for specific health use, FOSHU),在中國大陸稱為保健食品 (functional food),在我國稱為健康食品 (health food)。

此種通過政府認證之保健食品,常在包裝上加上特殊標示,以利於與一般未經認證保健食品分辨。圖一 將日本的特定保健用食品、中國大陸的保健食品與我國的健康食品加以列示。中國大陸的圖幟如藍色的帽子,俗稱為藍帽子;台灣的圖幟像綠色的小人,常被稱為小綠人。

四百多項健康食品,常見原料有哪些?

台灣的健康食品申請時必須說明保健功效成分,如保健功效很明確是由某種(或某些) 成分所表現,則這些成分稱為功效成分;如健康食品之保健功效無法確認係由某確定成分所呈現,但保健功效評估已確認有此功效,為方便品質管制,以健康食品中可能是具保健功效之成分定為指標性成分。

目前通過健康食品認證之產品約四百多種,衛生福利部食品藥物管理署會針對上市之產品加以抽驗,確保在產品有效期限內,其功效成分或指標成分,仍在標示量以上。所以採購經國家認證的健康食品,是你選擇保健食品時最明智的決定。

台灣通過認證健康食品十種最重要之功能性成分或指標性成分,依由高而低之次序為紅麴生成之莫那可林 (monacolin K)、魚油之二十碳五烯酸 (eicosapentaenoic acid, EPA) 與二十二碳六烯酸 (docosahexaenoic acid, DHA)、ß-葡聚糖 (glucan)、菊粉 (inulin)、兒茶酸 (catechin)、寡糖 (oligosaccharides)、抗性麥芽糊精 (resistant maltodextrin)、胺基酸 (amino acids)、中鏈脂肪酸 (medium fatty acids) 及多醣類 (polysaccharides)。

功效成分或有效成分一般係由動物、植物或微生物而來,所以在決定保健食品原料時,常在三種生物中選擇:

  1. 微生物類取得者有綠藻、藍綠藻或螺旋藻、乳酸菌、酵母菌(健素糖或酵母片)、紅麴、靈芝類、香菇類。
  2. 植物類原料則有人參、剌五加、大蒜、麥草、銀杏葉、杜仲茶、花粉、桑葚、棗子、酪梨油、山白竹。由動物類來源者有雞精、燕窩製品、蜂王漿(乳)、牡蠣抽出物、鯊魚軟骨、魚油、魚精、卵黃油等。
  3. 此外可能由兩種以上生物得到的成分,如膳食纖維、寡糖、幾丁質、蛋白質及胜肽 (peptide)、必需胺基酸、酵素產品、必需脂肪酸、DHA、EPA、卵磷脂、核酸、維生素類、β-胡蘿蔔素、礦物質等。

保健食品大功臣:微生物發酵技術

台灣在發酵技術上佔領先地位,曾經是世界上最大味精生產國,目前在保健食品發酵生產技術上,仍是領頭羊,曾替其他國家代工發酵生產乳酸菌粉。而運用微生物生產保健食品,即是利用微生物發酵以產生功效成分,具有下列五大優點:

【一、迅速、大量生產】
微生物生長迅速,可於短時間生產大量產品。微生物之質量倍增時間 (doubling time) 一般為幾十分鐘至幾小時,比植物的幾十天或動物的幾個月來得短,也由於生產期短,可降低生產成本。

【二、改良容易】
菌株改良容易,微生物以傳統育種方法,如紫外線 (ultra-violet, UV) 照射、變異誘起劑如 nitrogen mustard (NTG) 或 ethyl methyl sulfonate (EMS) 處理,極容易育得優良菌株,比動、植物之育種容易執行,故可於短時間獲得優良菌株。以紅麴為例,經傳統變異處理,具活性代謝物產量可增加百倍至千倍。

【三、培育環境易測試】
微生物可利用其生長之最適化培養條件,控制代謝物種類及數量。如使用反應曲面法 (response surface methodology, RSM) 在短時間內可探討出對某種具生理活性成分之最適培養條件。

【四、培育空間小】
微生物即可立體生產,於固定土地上生產多量產品。如將培養容器(發酵罐)之攪拌、通氣條件加以調整,微生物可立體培養。植物工場雖已開始用於有機蔬菜之生產,目前問題是成本太高。

【五、自動化培育】
微生物發酵係於密閉之發酵槽內進行,可控制溫度、酸鹼度、通氣量等,不受氣候影響。發酵條件控制已全面自動化,可節省人力。由於微生物生長不受氣候影響,可穩定提供保健食品原料。

健康食品好棒棒?白老鼠先試吃再說

目前保健食品先由文獻蒐尋可能的原料,再做實驗設計驗證。

而由文獻蒐尋所得具有擬開發保健功效(如調節血糖) 之原料,可能有八或十種,如何篩選其中最適合原料?若以動物試驗確認保健功效不但時間冗長,且成本也太高,故不會將所有可能原料全部進行動物試驗,細胞試驗之細胞種類需與保健功效有關,實驗結果才會是正確的。

目前保健食品先由文獻蒐尋可能的原料,再做實驗設計驗證。圖/pixabay

如實驗不易形成體脂肪細胞篩選試驗時,常採用 3T3-L1 前脂肪細胞與測試原料共培養,再進行前脂肪細胞之油紅O染色 (oil red O stain),堆積於細胞內之油滴會被染成紅色,紅色油滴越少表示該原料不易形成體脂肪之效果越好,可進一步進行動物或人體試驗以確認其不易形成體脂肪之功效。

進行動物試驗,必須有模式鼠才可進行,如調節血脂之實驗,可在飼料中添加 0.2% 之膽固醇,以誘導高膽固醇之模式鼠。調節血糖之實驗,則可使用 streptozotocin (STZ) 及 alloxan 兩類化學藥劑,這兩種都是會對胰臟 β 細胞產生不可逆的毒性,藉此破壞胰臟 β 細胞,使胰島素分泌下降,進而血糖濃度上升,因此在型態上與人類因先天基因缺陷的第 1a 型糖尿病、自體免疫破壞胰臟 β 細胞而造成的第 1b 型糖尿病均極接近,可做為高血糖之模式鼠。高血壓則常使用京都種自發性高血壓模式鼠 (spontaneously hypertension rat, SHR)。

動物實驗之組數一般分為六組:

  1. 控制組:完全沒有處理之組別,用來作為對照用
  2. 模式組:如高脂、高血糖、高血壓、阿茲海默症鼠
  3. 正控制組:模式鼠以已通過健康食品認證或有功效作用之藥物處理鼠
  4. 模式鼠以低劑量處理組:一般以 0.5 倍劑量處理模式
  5. 模式鼠以中劑量處理組:以 1.0 倍劑量處理模式鼠
  6. 模式鼠以高劑量處理組:一般以 2.0 或 5.0 倍劑量處理模式鼠

模式組需驗證已達模式高血脂、高血糖、高血壓、阿茲海默症之預計目標,否則此次實驗數據不被採用。正控制組用以驗證已達改善高血脂、高血糖、高血壓、阿茲海默症等之預計目標,如未達預計目標,表示實驗有問題,此次實驗亦不被採用。衛生福利部健康食品功效評估方法希望有低於一倍劑量、一倍劑量與高於一倍劑量等三個不同劑量組。此三組之實驗結果可以觀察是否有劑量關係。每組之實驗動物至少為八隻,必須附動物購入之原始文件以為證明。

功效評估大哉問?政府規範全都錄

衛生福利部公告之健康食品功效評估方法共有十三項:

  1. 調節血脂功能評估方法
  2. 骨質保健功效評估方法(2013 新修訂)
  3. 免疫調節功能評估方法
  4. 胃腸功能改善評估方法
  5. 牙齒保健功能評估方法
  6. 調節血糖功能評估方法
  7. 護肝保健功效評估方法(2016 新修訂)
  8. 抗疲勞功能評估方法
  9. 延緩衰老保健功效評估方法(2015 年新修訂)
  10. 促進鐵吸收功能評估方法
  11. 輔助調節血壓功能評估方法
  12. 不易形成體脂肪保健功效評估方法 (2013年新修訂)
  13. 輔助調整過敏體質功能評估方法

其詳細規定可參考衛生福利部食品藥物管理署業務專區健康食品 > 安全性及功效性評估方法十三種功效評估方法中已有四種經過修改,在評估方法名稱中稱為功效評估方法,以別於其他九種未經修改之評估方法 (仍稱為功能評估方法)。

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