減鹽食品風潮

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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海鹽巧克力、玫瑰鹽奶茶……很多甜點常會加鹽，鹹鹹甜甜的食物很香，而且不知道為什麼，甜的東西加點鹽，反而比較好吃，而鹽當中的鈉元素，是鹹味最主要的來源。

味覺中的「鹹」味，扮演著對美食的感受和保護的機制！跟著「神廚賽恩師」一起了解鹹味的應用吧！

味覺故事——鹹味的古往今來

人類從什麼時候開始會使用鹽來調味的呢？其實並沒一定的說法，但可以想像，會跟海水有關。

從海水得來的白白結晶體，成了早期人類用來取得鹽的方法，我們從「煮海為鹽」的這句成語，可以做証實。

也因為鹽取得不易，又是家庭必備食品，因此，在古代，鹽就只能讓政府專賣，有時還作為稅收。而古代羅馬帝國士兵的薪水，也曾是用鹽來支付哦！

節目中分享，在華人當中，最會用鹽的族群，應該算是客家人了吧！而這又跟時代背景有關係。因為戰爭的關係，族群希望遠離戰亂，為了避難遷徒而保存食物，到後來變化成利用鹽醃起來、做出各種著名的料理，客家人不愧是用鹽的高手哦！

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

▍ 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

鹽是我們生活中不可或缺的一部份。小時候媽媽煮菜鹽用完時，請你去巷口幫她買一包鹽、跟朋友打球破皮擦傷後，用生理食鹽水清理傷口、為了減肥而吃水煮雞胸肉，只能加點鹽當作調味，在我們人生中的各個階段都能發現鹽的身影。

近年來，鹽的種類更是推陳出新，五花八門，從牛排的好夥伴玫瑰鹽，到近幾年很火熱的鹽之花，令人不禁好奇，我們所吃的到底是什麼鹽，玫瑰鹽的成分有玫瑰嗎？鹽之花跟花有什麼關係？這一切都要先從鹽的生產過程講起。

鹽是怎麼來的？

鹽的主要成分是氯化鈉 (NaCl)。

除了我們熟知的海鹽以外，依照生成環境還可分成井鹽、湖鹽、岩鹽與礦鹽。井鹽是來自於地下的濃縮海水，湖鹽是湖水蒸發後所得的沉積礦物質，而岩鹽及礦鹽則是海水因地殼變動流經山壁洞穴或地下，經蒸發結晶後形成。

海水製鹽是歷史悠久且普遍的一套做法。生產海鹽一般所採用「曬鹽法」方法如下：

1. 先將海水引入蒸發池，在蒸發的過程中，滷水^註1被濃縮且鹽度漸漸升高，低溶解度的雜質，如氧化鐵 (Fe₂O₃)、碳酸鈣(CaCO₃) 及粗石膏 (CaSO₄) 等逐漸析出沉澱，待鹽度達 25 波美^註2，滷水就呈飽和狀態。
2. 滷水達飽和後注入結晶池，稍加曝曬便會析出氯化鈉結晶，但要避免過度濃縮使其鹽度超過 30 波美，因為此時滷水會開始析出鎂類雜質，成為「苦滷」。
3. 待氯化鈉結晶完成後便進行「收鹽」。鹽工會先「鬆鹽」（將結晶之鹽層打鬆），接著「耙龍」（將打鬆的鹽耙成長龍）最後用特別定製的「鹽籠」盛裝，曬鹽的工作到此大致告一段落。

然而，曬鹽法易受日照或降雨因素影響，而且需佔地廣大的鹽田。

隨著工業技術的發展，製鹽有了另一種選擇。離子交換膜電透析法以電力驅動海水中的正負離子，透過具有孔徑選擇性的陰陽離子交換膜，過濾掉不要的陰陽離子、並濃縮海水，之後再導入蒸發罐繼續蒸發結晶以產製精鹽。這個技術雖然耗能且設備成本高，但不受天候因素影響，因此產能穩定，且純度高、用地少。

以台灣的製鹽歷史來說，主要是以曬鹽法為主，但由於氣候條件不佳及成本考量，國內鹽場已於 2002 年全數停產。如今台鹽僅從澳洲進口的粗鹽，在通霄精鹽廠進行精製。

我們吃的是什麼鹽？

了解鹽的生產過程之後，我們或許可以就某些鹽的名稱推測它的來源或生產過程。但日常生活中，鹽的種類五花八門，有許多名字聽起來好像很厲害的鹽，但其實我們對於其生產過程及成分一知半解。

相信各位都跟筆者一樣，討厭那種不知道自己都吃了什麼的感覺，現在我們就來一探究竟，我們平常吃的是什麼鹽吧。

精鹽

精鹽大概是我們最熟悉的一種鹽了，從便利商店到大賣場都可以看到它的蹤影。

精鹽在過去主要是由滷水析出雜質後，經過多次蒸發再結晶而得，作工相當繁複，是既珍貴且重要的物資，因此在許多文明中都曾把鹽做為薪水來配給，甚至「薪水 (salary)」的英文就是由「鹽 (salt)」所演變而來的。

現在則可透過離子交換膜電透析技術，只需六小時就可得到高純度的精鹽，普遍用於烹調及食品加工。

玫瑰鹽

喜馬拉雅鹽是一種產於巴基斯坦喜馬拉雅山脈的岩鹽，據說是西元前 320 世紀亞歷山大出征此地時，發現馬匹在舔岩壁，這個巨大的鹽礦就此公諸於世。

岩鹽含有豐富的礦物質，因而呈現出各式各樣的色彩。喜馬拉雅鹽含有鐵、鉀、鈣、鎂等礦物質，使其具有如玫瑰般粉紅的色澤，因此又被稱作玫瑰鹽。

玫瑰鹽相較於一般精鹽更有益健康的說法一直沒少過，但其論點並沒有科學上的支持，例如：有廠商宣稱玫瑰鹽鈉含量較低且含有 84 種微量元素，有益身體健康，但研究指出，其實玫瑰鹽的氯化鈉含量與一般精鹽差不多都是 98%，營養成分相差無幾，對於健康沒有額外的助益。

有廠商指出玫瑰鹽燈能吸收空氣中水氣並放出負離子，進而淨化空氣中的灰塵及過敏原，達到改善情緒的效果，但此論點同樣沒有獲得科學上的證實。

鹽之花

在曬鹽的過程中，海水會被導入蒸發池中等待結晶，此時會有部分的海鹽於滷水表面結晶析出，神奇的是，這些從表面析出的氯化鈉晶體一個個都是中空的四角柱 （金字塔），而他們會因為水分而黏在一起，遠遠看起來就像雪花一樣，因此被稱作「鹽之花 (Fleur de sel)」。

鹽之花結晶的氣候條件嚴苛，產量非常稀少，且必須耗費大量人力，在它沉積前以傳統工法採收，而這也反映在它的價格上，鹽之花可說是目前市面上最貴的鹽之一。

由於鹽之花沒有經過純化及精製，氯化鈉含量明顯比一般精鹽還要低，且礦物質含量更高，使得其風味相較一般精鹽更有層次。不同產地的鹽之花，則因為氣候及地理條件上的差異，在成份及口味上各具特色。

此外，鹽之花的含水量也比一般精鹽高出不少，這使得它在口中的溶解速度較慢，味道能能夠在口中持續較長一段時間，因此只需要加少少的量，就能大大的提味，這可能也是為什麼一般會建議在烹煮完成後再加入調味，以避免鹽之花因高溫而失去它應有的滋味。

日常生活中鹽的種類實在族繁不及備載，無法在此一一詳述，像是夏威夷鹽、日本藻鹽、猶太鹽……等等，依其產地的氣候條件、鹽分來源及生產方法，有著各式的風味。下次在貨架上看到不知名的鹽時，不妨試著了解它背後的故事，為生活增添一點風味。

• 註 1 : 進入製鹽過程的海水稱為滷水。
• 註 2 : 波美度(°Bé)是表示溶液濃度的一種方法，以波美比重計所測得。

參考資料

1. 余光華，台灣的鹽業發展，《科學發展》，457，81 (2011)
2. 七股：鹽的故鄉
3. 鹽的故事：海鹽在臺灣–四面環海的先天優勢？
4. 臺鹽通霄觀光園區
5. 台鹽早已不產鹽 粗鹽原料全進口
6. Salt association: White Salt Production
7. 薪水是鹽塊？古代鹽好貴重
8. Abrar ul Hassan et al., Pak. j. sci. ind. res. Ser. A: phys. Sci, 60(2), 67-61 (2017)
9. howstuffworks: How Salt Works
10. Bad Science Debunked: Your Worst Day Ever: David Avocado’s Himalayan Salt Debunked
11. Medical News Today: Does pink Himalayan salt have any health benefits?
12. Time: Does Pink Himalayan Salt Have Any Health Benefits?
13. Noa SAINZ-LÓPEZ and Tomaz BOSKI, Bull. Soc. Sea Water Sci., Jpn., 73, 76－80（2019）
14. Noa SAINZ-LÓPEZ and Tomaz BOSKI, J. Coast. Res, 35 (6): 1200–1214 (2019)
15. thespruceeats: What Is Fleur de Sel?
16. 林裕森(2017)。歐陸傳奇食材。台北市 : 積木文化。

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