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世界上最奇怪的植物-《香蕉密碼》

馥林文化_96
・2014/04/10 ・2259字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 474 ・五年級

YX1705  香蕉密碼如果你看過香蕉樹,我是指結滿果實的香蕉樹,你心裡可能會想:「這真是我看過最奇怪的植物。」

不只奇怪,簡直有點猥褻。如果說香蕉一直都是陽具的象徵,那麼它的花序就好比歐基芙的巨幅花卉畫。(註1)

「花序」其實就是植物的花朵還有花朵排列的順序。不過,香蕉的花序不只是普通的一束花,它也包含了果實的部分(花朵漸漸成熟就會結出可食用的香蕉)。

我第一次看到完整的香蕉花序是在厄瓜多爾的香蕉園,厄國生產的貿易香蕉居世界之冠。在這之前,我只看過採收過的香蕉。當時天氣又溼又熱,汗水滲透我的襯衫。我原本以為香蕉花應該跟蘋果花差不多,整整齊齊,排列對稱,一排排果實就長在往外擴展的樹葉和樹枝中間。沒想到映入眼簾的竟是個下垂的龐然大物,幾乎跟足球一般大,從看似樹幹頂端冒出的粗厚莖部延伸出來(嚴格說來香蕉並不是樹,所以並沒有「樹幹」,正確的名稱應該是「假莖」)。

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花序的基部是雌花,這部分會結出一串串香蕉,再由農夫採收送到市場(沒錯,香蕉雖然是陽具象徵,我們吃的卻是它的陰性部分)。一芎芎(註2)香蕉是「果手」組成的,我們在超市買的香蕉以「果手」為單位,吃的時候再分成一個個「果指」。中性花也從基部往外呈螺旋狀排列。然後是模樣最怪異的部分:一個粗厚的、淚滴形狀的花蕾,把上半部的花序往下拉,垂向地面,樣子很像一尾鱒魚勾在釣魚竿上,這就是香蕉的雄花。雄花跟上面的雌花一樣,都無法繁殖後代,其花蕾不像一般雄花會製造花粉。香蕉門外漢覺得最不可思議的是花蕾的顏色。香蕉多半整珠都呈綠色,但巨大的花蕾卻呈深紫色。

香蕉從開花到結果約要六個月。果實剛長出來的時候小小的,呈青綠色,跟用了一半的鉛筆一般長,而且往上彎曲。果實呈螺旋狀排列,這種完美的排列方式能讓果實照到最多太陽。彎曲的香蕉串看起來也很怪異,一是違背地心引力法則。二是當我們在田裡看見香蕉時,通常會覺得它們好像上下顛倒了。應該反過來才對。我們吃的香蕉的頂端,也就是方便剝皮的突出部分,其實是香蕉的尾端,而另一端的小黑塊,則是花朵剩下的部分。

那麼,如果香蕉沒有籽又不授粉,那麼你可能會很好奇香蕉寶寶是怎麼來的?

香蕉跟聖誕紅、薰衣草和草莓一樣,都是多年生植物,也就是可以生長很多年、重複開花結果的植物。香蕉的生命週期主要可以分成兩個階段。首先是「發育階段」,即成長時期,這是開花之前的準備階段。開花之後就邁入第二階段,即「繁殖階段」。香蕉的核心,也就是香蕉真正的莖部——相對於長得像樹幹的假莖而言(耐住性子,聽我道來)——名為球莖,形狀像電燈泡,埋在土壤底下。簡單地說,球莖會長出假莖,假莖再長出葉子和花。香蕉跟大多數植物一樣也有根部,地底下的維管束最深可達二十呎,不是很深,不過仍可輸送水分和養分,但也會帶來病害,例如巴拿馬病。

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整個過程大致就是:一個球莖生出另一個球莖,幾個球莖即可成為一片蕉園。其繁殖過程是經由形似枝幹的附屬體完成的,這個附屬體就是球莖萌發出的吸芽。種植香蕉絕對少不了吸芽,一般球莖可以長出十二株吸芽,水平冒出周圍土壤。最後,新的球莖鑽土而出,有時離原球莖多達五呎,有時甚至直接從原球莖冒出來。成熟的香蕉樹底下會漸漸出現幼株,兩株的外型和基因都一模一樣,常被視為母株和子株。最後子株會長得比母株還高還大,整個過程又再重新開始。

香蕉一生可以收成三到四次。一般華蕉開花時會結出約十二個果手,每個果手多達二十個果指(香蕉)。雖然很多蕉園都有現代的包裝和灌溉設施,但實際採收時還是得靠人力。採收工人會割下一芎芎香蕉,再搬到集中處理場,有時靠人力搬運,有時仰賴滑輪裝置。

香蕉只要還在樹上就是綠色的。但一旦剪下就會漸漸成熟。水果一經採收,就會釋放出乙烯,一種簡單的碳氫化合物。乙烯開啟了香蕉得以成為你的午餐水果的一連串過程:酸味漸漸變甜,果膠(用來製作果醬的酵素)減少,果肉開始軟化。同時,葉綠素消退,果皮由綠轉黃。最重要的是,在綠色水果中占最多分量的澱粉會開始轉變成糖。未採收的香蕉只含約百分之一的果糖,等到香蕉進入採收、運送及買賣階段時,果糖含量占了將近八成。(在這之後,香蕉就開始腐爛發酵,這時就可拿來釀造香蕉口味的葡萄酒或啤酒,兩種在非洲都頗受歡迎,但不習慣的人可能很難接受。)

蕉園內的香蕉要固定分株移植,過程很簡單,只要把吸芽連同球莖挖起,再埋到別處即可。如果是商業性農業,就會仔細紀錄分株的間隔時間。當地自己種植的香蕉則比較隨性。但不管是哪一種,吸芽都會長成新株。過了三到四年,母株的生命將盡,就不再長出吸芽,這時球莖會從土裡鑽出,形成農民所說的「厚墊」(high mat),乾枯的根部和葉子密布地面。(二○○四年我即將離開宏都拉斯的蕉園之際,跟我共度一下午的某蕉農指向香蕉形成的一片「厚墊」。那裡的香蕉樹是我看過最大的,雖然還沒打破香蕉最高紀錄三十呎,但大概也有我的三倍高。那位蕉農告訴我,「別到那附近走動會比較好。」原因據他說是形成厚墊的香蕉無法再穩穩抓住地面,隨時會倒塌,說它只剩一口氣也不誇張。他告訴我,「一不小心可能沒命,整個人被壓在底下。」)

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香蕉到了生命的終點,可能已經萌生數十個欣欣向榮的子株。這些子株也會再繼續繁殖下一代。以一個抱獨身主義的生物來說,這種生生不息的方式相當令人讚嘆,甚至可以永遠延續下去——至少在正常情況下確實如此。_

 

◎ 註:

  1. Georgia O’Keeffe,美國二十世紀畫家,鮮豔旖旎、有如女陰的巨幅花卉畫是她最有名的作品。
  2. 通常一株結一芎。

摘自《香蕉密碼:改變世界的水果》,由馥林文化出版。

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馥林文化_96
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馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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認識香蕉的芳香輪:解放顛覆想像的香蕉新搭配——《料理滋味創意地圖》
積木文化
・2024/08/18 ・1535字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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香蕉 BANANE

香蕉富含澱粉與纖維且相當滋補,比起當成配菜來烹調,更常被做成儲備食物、早餐或單作甜點。我們來解讀一下它的芳香特徵,看看在烹飪和烘焙時能有什麼新方法吧!

了解香蕉的芳香輪,體驗更多想不到的食物搭配! 圖/積木文化《料理滋味創意地圖》

熟香蕉與辛辣食物是絕配?香蕉與熱料理的完美結合

乙酸異戊酯是產生香蕉氣味的主要酯類,很容易就能合成(這甚至是高中實驗課的主題),而且每個人都能立刻認出香蕉糖的氣味。如果把香蕉煮熟,青綠氣息就會消失,反觀甜甜的香氣和幾乎熟過頭的果香就會增強。你可以將整條香蕉連皮一起煮,比方在上頭戳幾個孔,用一些香料調味,或用鋁箔紙/烘焙紙把整根香蕉包起來做烹飪,如此所有的滋味都能被保留起來。但是不要吃香蕉皮喔,食用之前一定要去皮。

香蕉滋味大冒險,快試試看這幾種搭配吧! 圖/積木文化《料理滋味創意地圖》

煮熟的香蕉,一方面能和甜甜的焦糖化食物完美搭配,又與辛辣、烘烤及發酵食物是絕配。如果把香蕉煎過或烤過,梅納反應所產生的氣味效果更佳,並能與肉類和魚做搭配。品嘗時要注意,溫度是產生烘焙香氣的關鍵。另外,香蕉所含的澱粉,在熱熱的時候尤其能延長口中餘韻。

其實香蕉還有很多種搭配。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖》

香蕉生吃有綠質草本香?生香蕉的奇妙組合

還記得薄酒萊新酒著名的香蕉風味嗎?香蕉和這種酒確實有一些共同分子*。為了讓這些綠質香氣綻放,香蕉必須是生的,可切成條或磨成細緻果肉。如果選擇生吃,請在要吃的時候再切開調味。揮發性化合物非常脆弱,香蕉這種水果氧化得非常快(青蘋果跟香草植物也是如此),所以要最後一刻再做準備!

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*:即乙酸異戊酯(acétate d’isoamyle),以及十六酸乙酯(hexadecanoate d’éthyle)、己酸 2- 庚酯(hexanoate de 2-heptyle)等花香和果香分子。

馬上就來試試看!香蕉創新食譜:花生粉裹雞排佐嫩煎香蕉

  • 準備花生:將花生搗碎,放入平底鍋中(乾)煎,微微烘烤。
  • 煮雞肉:將雞腿肉去骨(最好是雞大腿部位,但如果不行的話,可以只用雞里肌)。將雞肉放入花生粉裡滾一下,煎過後放進溫熱的烤箱中完成烹飪。
  • 準備香蕉:在煎鍋裡,用少許花生油煎的香蕉(不要過熟)。完成時,加點士麥那葡萄乾(Smyrne)。
  • 擺盤:將雞肉、煎好的香蕉和濃縮肉汁擺在一起享用。

不同變化:煙燻風味的香蕉 BBQ

將整根香蕉連皮一起做成 BBQ。讓香蕉皮焦掉(就像燒烤茄子一樣),靜置放涼後再取出略帶煙燻味的果肉。

——本文摘自 拉斐爾.歐蒙(Raphaël Haumont)、提耶里.馬克思(Thierry
Marx),《料理滋味創意地圖:法國材料物理化學專家聯手米其林主廚,15種香調、80種常見蔬果食材的氣味因子,探索 1,500 種創新風味搭配!》,2024 年 8 月,積木文化,未經同意請勿轉載。

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積木文化
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草莓是果實還是種子?又或者……以上皆非?——「112年會考自然科考題」
椀濘_96
・2023/09/22 ・858字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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112 會考甫結束,自然考科中有題非常令人印象深刻……。

自然科第 35 題。圖/國立臺灣師範大學心理與教育測驗研究發展中心

原來我們吃的草莓不是以為的「果實」,那個紅紅的果肉是其實是草莓的花托,而上面黑色的點點也不是「種子」,而是果實本人!至於真正的種子呢?當然是在那些黑黑的果實裡啦~

這似乎顛覆我們的印象,以為日常生活中所吃的水果果肉就是植物的果實,究竟這當中又藏著什麼奧秘呢?若想進一步完整理解草莓,就得從果實的構造及分類說起。

果實為被子植物的生殖器官之一,當雌蕊中的胚珠完成受精作用後,子房便逐漸發育為果實,胚珠則發育成種子。有些植物的花托、苞片、花萼等構造會與子房外壁癒合,並隨之生長而膨大,成為果實的一部分;例如這次的主角——草莓。

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接著我們談談果實的分類。可依據發育、構造、型態的不同,分為:橘子的「柑果」、水蜜桃為「核果」、杏仁屬於「堅果」等等,至於草莓則被歸類在「瘦果」及「聚合果」。

花的解剖構造。圖/維基百科

現在我們要先將草莓紅紅的果肉剔除,只剩下單獨一粒粒黑黑小小的果實。「瘦果」(achene)顧名思義,型態硬而細小,其內僅有一粒種子,除了草莓外,常見的如愛玉子、向日葵的瓜子。

屬於「聚合果」(又稱「聚心皮果」,為複合果實的一種)的植物則是一朵花中有多個(兩個以上)離生的雌蕊,花的萼片(花萼)、花托一同參與了果實的發育,最終膨大癒合形成肉質果肉;另外,其果實被分類在聚合果的植物,常見的有釋迦、覆盆莓。

其實除了草莓還有許多我們意想不到,所吃的水果果肉並非單單只有果實本人,例如鳳梨、桑葚、香蕉、無花果……等等;它們也都和草莓一樣,由於果實發育的方式,所造就了如此特別、豐富型態,等著我們一一去認識!

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椀濘_96
12 篇文章 ・ 21 位粉絲
喜歡探索浪漫的事物; 比如宇宙、生命、文字, 還有你。(嘿嘿 _ 每天都過著甜甜的小日子♡(*’ー’*)
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