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香腸與亞硝酸鹽的那些事

活躍星系核_96
・2014/06/25 ・5233字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

Still Life With Cat" by Sebastiano Lazzari, 18th century
Still Life With Cat” by Sebastiano Lazzari, 18th century

文 / 艾俠(自由文字工作者)
編 / PanSci Y編

香腸應該是台灣跨文化特性的最佳代表。
高粱酒香腸、山豬肉香腸還是起手式,大腸包小腸、墨魚香腸仍耳熟能詳,就算是草莓香腸、玉荷包香腸也沒什麼稀奇。其他文化融合的代表還有飛魚卵香腸、馬告香腸、桂花香腸、咖啡香腸、泡菜香腸。要說台灣的民族包容性何以展現?原來都灌進香腸裡了。

不只是各種口味的材料,灌進香腸的還有亞硝酸鹽。要談亞硝酸鹽為何進到香腸,讓我們先從一次中毒事件說起。

18世紀末,由於戰爭造成的貧困與衛生水準下降,使得德國南部的Württemberg邦國經常發生嚴重的食物中毒;由於這個時期的歐洲人已經能夠清楚地紀錄觀察到的症狀,一些流行病學知識卻因此顯著提升。1793年,Wildbad村發生的一場中毒事件造成了 13人中有6人死亡,在短暫的調查後,其肇因被追朔到這些人共食的一批香腸,並且暫稱為「香腸毒」(sausage poisoning)[1]。這就是人們發現和研究肉毒的序幕。

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肉毒桿菌

我們現在知道當年的香腸毒,就是肉毒桿菌所分泌的毒素。肉毒桿菌的芽胞廣泛分布在世界各地的土壤中(多半你家地板上的灰塵裡也有一些),只要環境適當就能萌發成活菌,而且它適合在缺氧的環境下生長,未經適當滅菌處理的罐頭、真空包、醃漬物中都可能大量繁殖。雖然一般家庭中的烹調方式很難完全消滅芽胞,但由於這些毒素很不耐熱,因此在食用之前充分加熱過可以免於中毒。肉毒桿菌的特性整理如下:

  • 只在缺氧的環境生長,
  • 只在 pH4.6 以上的環境存活,
  • 可在 3~48℃ 間活動,加熱至 60℃ 數分鐘後死亡,
  • 氯化鈉濃度 10% 以上可完全抑制其活動,
  • 芽胞非常耐熱,在 121℃ 下需加熱 3 分鐘以達到食品所需的無菌標準(12-D),
  • 毒素不耐熱,例如在番茄湯中,以 74℃ 加熱 25 分鐘可使毒素濃度降為原本的 1/1000(3-D)[2, p. 2]

我們很難真正均勻加熱食物,因此這些方法在不同環境下會有不同的操作標準。例如商業上使用的 botulism cook 就有好幾種不同的規格,而我國疾病管制署建議家庭中破壞肉毒桿菌毒素的方法是食用前以 100℃ 加熱 10 分鐘[3, p. 41]。在 19 世紀到 20 世紀初,商業罐頭製品在西方國家曾經是肉毒中毒的主要成因之一;但在滅菌標準已經普及的現代,大部分中毒都和自製加工食品(如醃菜)或餐廳有關[4]。在台灣,食用前不需要加熱的真空袋裝產品(主要是豆類製品)近年開始成為問題[3, pp. 37-39]。少數廠商雖然能真空包裝,卻沒有完整的滅菌設備,而多少人拆開豆乾會煮過再吃?

香腸與硝石之路

故事來到香腸。香腸是歷史悠久的加工食品,而它造成食物中毒的歷史也非常久。其影響大至拜占庭羅馬帝國的利奧六世將製作與買賣香腸定為重罪,被捕者所有財產會被充公並受流放[1][5]。一直到19世紀,能最有效地抑制醃製肉品中肉毒桿菌生長的方法是添加硝石(正是作火藥的那種東西,硝酸鉀)——後來我們知道它的效果來自於自然分解產生的亞硝酸鹽,所以現在都直接加亞硝酸鹽。香腸文化和亞硝酸鹽於是結下不解的關係。

在德國,食品材料行堆滿香腸是理所當然的事
在德國,食品材料行堆滿香腸是理所當然的事

這裡雖然無法考證人們從什麼時候開始用硝石醃肉,不過明朝韓奕《易牙遺意》中,用以醃漬「火肉」的稻柴灰應該就含有不少硝酸鉀;清朝有許多直接用硝的紀錄,如李化楠《醒園錄》中的醃豬肉、風板鴨在製作時都加了硝,而趙學敏《本草綱目拾遺》中有:「藥鑒云︰家鄉肉,金華屬邑俱有之,秋即腌,給客販入省城市賣。其肉皮白,肉紅鮮,氣香美,不似他處腌豬肉色少鮮澤也。但一入杭城店,便加消鹵投缸中浸透,然後出售;蓋不爾,則肉味淡,反不美」,接著提及「消鹵」 的使用也和防腐有關。硝石能夠保持肉品顏色鮮豔、產生特殊風味、並且抑制好幾種細菌生長,但前兩種功能特別引人注意,而最後一個常受忽略。在西方,羅馬帝國晚期首次有文獻記載硝石的定色功能[6, p. 2-3],但羅馬人似乎不普遍知道硝石可以防腐。直到 19 世紀,硝酸鹽(以及 20 世紀初,亞硝酸鹽)的抗菌能力才因為對肉毒的研究而被確切紀錄下來。

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近代一些研究表明亞硝酸鹽會在特定環境中生成有強致癌性的亞硝胺,為了降低這種風險,食物中亞硝酸鹽的含量開始受到規範。但在既不明瞭亞硝酸鹽的防腐功能、又不清楚它副作用的古代,香腸很可能是比今天危險得多的食物。現在,美國規範肉類製品中亞硝酸鹽不可殘留高於 200ppm(依品項而異,有些較低),在台灣則為 70ppm;然而在還使用硝石當添加物而且沒有相關規範的 20 世紀初期,香腸最高竟檢出含有 1400ppm 的亞硝酸鹽[7, para. 3]

所謂的「依古法精製」並不見得是好事。

亞硝酸鹽抑制肉毒桿菌的效果也受許多因素影響而變動,這些因素可以是:鹽分、酸性、冷藏保存…等。有趣的是:本身就能夠抑制其他細菌生長的乳酸菌,發酵時產生的酸也同樣有效[8, p. 2][9, p. 6]。寫到這裡,剛好有人送了我幾片 salami,這種典型的發酵香腸有著特殊的芳香,而一入口就會迸發活躍、帶刺激性的酸味。

我收到的材料剛好足以拼成漢堡
我收到的材料剛好足以拼成漢堡

雖然現代的中式香腸都是能夠儲藏的醃漬物,但在其他一些文化中不見得如此,北魏賈思勰《齊民要術》中提到的灌腸似乎是種現做美食的方法:「取羊盤腸,淨洗治。細剉羊肉,令如籠肉,細切蔥白,鹽、豉汁、薑、椒末調和,令鹹淡適口,以灌腸。兩條夾而炙之。割食甚香美」;英文所說的「fresh sausage」也同樣只是把調味過的碎肉塞進腸衣烹調,在沒有冷藏技術的時代必須很快就煮起來吃。其中具有代表性的巴伐利亞白香腸 Weisswurst(Weißwurst)很容易壞,傳統認為早上做好中午前就要吃完。Fresh sausage 多數不加硝石而且一向不煙燻(煙燻的溫暖缺氧環境很適合肉毒桿菌生長),吃之前又必須充分煮透,這些規矩可以說是跨越了知識鴻溝,在實踐中建立的安全規範。

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然而,老規矩能幫人們避開的陷阱有限。在最初提到的 Wildbad 中毒事件中,村民吃了一種叫做 saumagen 的香腸[1],saumagen 的做法是把肉和其他餡料(例如馬鈴薯)調味後塞進豬肚;為了避免煮的時候爆開,要在溫度略低於沸騰的水中燉煮兩三個小時[11]。而事發當時,煮飯的太太可能怕爆開而更縮短了時間——在廚房裡,這或許是很合常理的一種便宜行事。現在我們還能推測當時的香腸很可能沒有加入足以抑制肉毒的硝石,而肉料又不新鮮。

Weisswurst 的故事

有個故事繪聲繪影地描述了 Weisswurst 的由來:它是 1857 年 2 月 22 日,在慕尼黑一家叫做「Zum Ewigen Licht」的餐廳發明出來的。當時正是早餐時間,廚師 Sepp Moser 在客人點了香腸之後發現羊腸已經用盡,助手急忙出門卻拿了豬腸回來。廚師無可奈何地把肉餡塞進了腸衣,但他擔心豬腸不耐煎烤,因此改用水煮。意外地受好評 的這種新香腸從此變成慕尼黑的特產。

這個廣為流傳的故事如果是真的,或許也沒有包含全部事實,曾有慕尼黑當地的研究者指出有種更早期的香腸和它做法幾乎相同[10]。且不管這些爭論,我們從這個故事可以看出當時現作現吃的油煎白香腸 bratwurst 也已經是普遍的食物——其實最早可以追朔到 14 世紀的文字紀錄。

現代 Weisswurst 的做法可能和故事中的時代沒有太大差異。它的餡料包括小牛肉、豬培根、洋蔥、檸檬、香芹(巴西利)、荳蔻、鹽、胡椒;肉絞得極細可能是呈現雪白的原因。這 些材料灌進豬腸後水煮 8 到 10 分鐘。餡料有時候會混入豬肉,但比例應該要少於小牛肉。在德國以外的地方,我們能買到的白香腸不管標示油煎或水煮,很多並沒有照慣例分別豬腸或羊腸。

sausage03

不同於一般香腸,Weisswurst 的標準吃法是先剝皮再沾甜芥末醬食用;或許對我們來說這更像一種長條形的貢丸也說不定。不過我猜故事中的客人沒有剝皮吧?

變革的現代香腸

我們正處於一個香腸前所未有地安全的時代。
古老的食譜中潛藏的種種作用逐漸被解明。亞硝酸鹽的副作用仍是人們在意的問題。就一般的標準來說,遵循安全劑量或許是可接受的;不過我們合理懷疑它對身體的影響會累積,而香腸也還被歸類為需要相當節制的食物。為了因應健康飲食(和自由自在地吃香腸)的需求,更進一步減少副作用就成了現代香腸與醃製肉品發展的一大方向。

一種想法是去抑制亞硝酸鹽產生致癌物亞硝胺的反應。例如原本用途是抗氧化和促進發色的抗壞血酸(即維生素 C),很快又被發現能夠抑制亞硝胺產生[12, p. 69],美國食品安全檢驗局(FSIS)基於這個功能,建議了抗壞血酸或有相同效果的異抗壞血酸在一些醃製肉品中的使用量[13, p. 27]。維生素 E 和大蒜也被發現有類似的功能。在一般大眾的印象中總對健康有害的添加物,有時候卻能用來抑制真正的副作用。

另一方面,要找到能替代亞硝酸鹽所有功能的物質十分困難(更別提還要更少的副作用),因此尋求替代品的努力被依功能拆分開來,這種想法稱為 「nitrite-free meat-curing system」。其中定色是最容易的,只要用色素代替就行了。二亞硝基亞鐵血紅素(DNFH)這種色素的概念特別有趣,雖然名字聽來嚇人,但它其實只是預先用亞硝酸鹽或一氧化氮去處理血紅素,以獲得和普通醃肉裡的紅色完全相同的成分。在台灣,近年來則流行以紅麴作為天然的染色原料。就我個人來說,香腸的紅色似乎不是那麼必要,白色的鮮肉丸子有什麼不好呢?對紅香腸的喜好,更像是反映了人們從傳統中獲得的刻板印象,甚或是傳統從歷史中獲得的,辨識安全食品的方式。

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台灣特產,不過這條白色的腸不在這次討論範圍
台灣特產,不過這條白色的腸不在這次討論範圍

我們對亞硝酸鹽造成特殊風味的作用還不完全了解,我要跳過味覺這個細瑣的問題,再度回到肉毒。目前已知有好幾種安全的添加物能抑制肉毒桿菌生長[9, p. 6], 然而它們要麼不夠強效,要麼還沒有足夠的研究背書,一般不會真的拿來取代亞硝酸鹽。為我們熟知的冷凍還是目前最通用的方法。然而為了避免生產過程中的污染,市面上的冷凍香腸即使不用亞硝酸鹽保色和調味,還是經常加入各種抗菌物質以策安全;國內某大廠牌生產的不含亞硝酸鹽冷凍熟香腸可能是採用高溫高壓殺菌,所以香腸都熟了。

其他事

● 亞硝酸鹽在血液中會氧化血紅素,使血液失去輸氧能力。雖然人體能藉由正常代謝機制來還原血紅素,但一時攝入過多就會發生缺氧窒息的症狀,這種急性中毒症狀稱為「變性血紅素血症」。一般要引發這種問題需要很大的劑量(LDLo:71mg/kg [14]),通常只發生在代謝能力還不健全的嬰兒或者誤食亞硝酸鹽(例如,把它當成了食鹽)的人身上。

● 亞硝酸鹽致癌的風險有其根據,然而它其實普遍存在蔬菜水果中,是我們日常飲食的一部分。希望加工產品裡完全沒有似乎是奇怪的事。亞硝酸鹽在人體的正常運作中或許也扮演著重要角色,例如消化道裡的亞硝酸鹽能夠抑制有害細菌生長,而攝取亞硝酸鹽也可能有助於降低血壓[15]。儘管如此,相關研究大部分還沒有定論,為了安全起見,目前我們仍然只把亞硝酸鹽視為一種需要減少攝取的物質。

● 一般肉類中能和亞硝酸鹽反應產生亞硝胺的二級胺很少;雖然含亞硝酸鹽的肉製品加熱到130℃以上能顯著加速亞硝胺的產生[12, p. 75],而普通的煎炒就能達到此溫度,然而大部分食品即使在此條件下,也不會產生多到值得注意的亞硝胺。根據 1997 年一份針對德國市面產品的抽樣調查,只有披薩和啤酒檢驗出亞硝胺的存在[12, p. 75];披薩含有較高亞硝胺的原因可能是焦的乳酪或培根、香腸。

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● 就加工產品來說,「有機食品」意味著所有或大部分原料都是有機食品,不過當我們在講香腸時問題就特別複雜。包括台灣在內的許多國家,都不認可直接添加亞硝 酸鹽或硝酸鹽的產品為有機食品(哪怕那是像岩鹽一樣從哪裡開採來的),一些市面上的「有機香腸」產品於是代之以富含硝酸鹽的植物原料。最常見的就是芹菜汁[16]

  1. Historical notes on botulism, Clostridium botulinum, botulinum toxin, and the idea of the therapeutic use of the toxin [PDF]
  2. THE ORGANISM/TOXIN – Clostridium Botulinum Neurotoxins Produced. [PDF]
  3. 肉毒桿菌中毒[PDF]
  4. Foodborne Botulism in the United States, 1990–2000
  5. (Blood) Sausages Banned!
  6. The Health effects of nitrate, nitrite, and N- nitroso compounds
  7. The epidemiological enigma of gastric cancer rates in the US: was grandmother’s sausage the cause?
  8. 醃製肉中亞硝酸鹽抑菌機理的研究進展
  9. Botulism in the United States, 1899 – 1996 [PDF]
  10. Weißwurst – Wikipedia
  11. Cookbook:Saumagen – Wikibooks
  12. The use and control of nitrate and nitrite for the processing of meat products
  13. Processing inspectors’ calculations handbook [PDF]
  14. Sodium Nitrite – ANACHEMIA MSDS [PDF]
  15. Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits
  16. Cured meat products without direct addition of nitrate or nitrite: what are the issues? [PDF]

定義

在台灣,「香腸」通常統稱所有將肉類灌進腸衣製成的食品,不過也有一些不同的用法,例如有人把風乾的中式香腸稱做臘腸,其餘的都叫做香腸,也有人稱所有(無論中外)風乾香腸為臘腸。在本文中,「香腸」包含所有在英文中可以叫做 sausage 的肉製品。

刊載

本文原發表於中立之丘

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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一餐變災難:台北素食餐廳爆食物中毒,這些細菌你不可不知!
careonline_96
・2024/08/30 ・2532字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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北市素食餐廳的食物中毒事件已造成二死四危急,引發眾人關注。食物中毒可能是因為食物內含有細菌、病毒、或寄生蟲,當這些病菌持續在腸胃道理作亂、生長,就會引發不適。另外,食物中毒也可能與細菌製作出的毒素有關。

食物中毒的症狀

食物中毒算是個很廣泛的說法,包含了各種不同的細菌或病毒感染,多數在幫表現症狀的初期,我們還不知道究竟是哪一種細菌或病毒造成的,因為一般食物中毒還輕微的時候,就是腸胃炎的症狀。患者會肚子絞痛,想要跑廁所,開始有腹瀉症狀。這時要注意自己的糞便是純粹水便,還是含有血絲或大量的血便,這與猜測致病原有關係,要記得就診時告知醫師腹瀉的狀況。另外,還要告知有沒有發燒、嘔吐等情形。

另外,我們也需要注意這些噁心嘔吐及腹瀉症狀發生的時間點,不同的細菌或病毒造成症狀的時間不一樣,有的短至三十分鐘內患者就開始上吐下瀉,有的則是要過上一星期才發病。不過通常是吃到含有病菌的食物後一到三天發病。

多數的食物中毒症狀並不嚴重,很多人會覺得自己只是腸胃不舒服一下下,拉個幾次就會過去了。然而如果有以下狀況,最好趕快就診:

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  • 脫水嚴重:尿尿的量變少,覺得頭暈目眩,嘴巴很乾
  • 一直吐:什麼東西都吃不了,一進食就吐
  • 一直拉:成人拉肚子超過兩天,或是小孩拉肚子連續一天,就算是嚴重了。如果是新生兒,只要看到腹瀉,最好還是就醫。看到血便也是要就醫。
  • 肚子很痛或發燒
  • 家人發現患者意識狀況變差,或發現有複視皮膚變黃等等狀況。

引起食物中毒的知名病菌及其特色

接下來我們來看看幾個容易引起食物中毒的細菌或病毒。

  • 大腸桿菌(E. coli)

最常見的狀況是吃到沒有完全煮熟的絞肉,像是沒煎到全熟的漢堡排。不過大腸桿菌也會出現在受到污染的蔬菜(像是生菜沙拉)、水果、或生水之中。

  • 沙門氏菌(Salmonella)

沙門氏菌存在沒有煮熟的肉類與蛋類食物,或是喝到沒有完全經由巴斯德滅菌過程的乳製品。

  • 金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)

備餐的時候沒有先洗手,而處理食物後沒有再經過烹煮,像是切肉片肉排,切三明治或包裝三明治,就可能讓人因金黃色葡萄球菌而食物中毒。

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  • 產氣莢膜桿菌(Clostridium perfringens)

產氣莢膜桿菌存在自然界,可以形成具有耐熱性的孢子,有些甚至在沸水中仍能存活許久。因此,除了生肉、蛋類、奶類可能含有產氣莢膜桿菌外,土生土長的蔬菜、穀類也可能含有產氣莢膜桿菌。當燉煮的肉湯、肉汁放在室溫一陣子,沒有放到冰箱冷藏的話,可能會引起食物中毒。

  • 肉毒桿菌(Clostridium botulinum)

這屬於少見但容易致死的食物中毒。肉毒桿菌是存在自然界土壤與水源的常見細菌,如果沒有藉由煮沸煮熟來殺死肉毒桿菌的話,是無法停止其生長的。最容易造成食物中毒的狀況有兩種,一種是吃到沒有正確保存的醃漬物或罐頭食物,尤其是居家自己醃漬的小品,無論是醃菜、醃魚、醃肉,都可能會導致肉毒桿菌滋生。另一種傳染途徑是讓小於一歲的幼童吃到蜂蜜或玉米糖漿,裡面的孢子可能含有肉毒桿菌而造成幼兒食物中毒,記住記住,千萬不要以為讓幼兒吃蜂蜜很營養喔,會因為感染肉毒桿菌而致死的。

肉毒桿菌會影響神經肌肉的控制,造成的食物中毒特色是患者的視力出現複視,講話講不清楚,肌肉無力,無法吞嚥,有這種狀況務必趕緊就醫。

  • 李斯特菌(Listeria)

李斯特菌可以存在未經巴斯德滅菌過程的牛奶及乳酪中,也會存在於豆芽、瓜類、和香腸熟肉裡。

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  • 諾羅病毒(Norovirus)

諾羅病毒的傳染能力很強,只要碰到帶有諾羅病毒的餐桌表面、再將食物送往口中,就可能感染。因此只要有個人感染諾羅病毒,很容易在與他人共餐的同時藉由分享食物、備餐等狀況而傳給其他人。

預防食物中毒

  • 擤鼻嚏、咳嗽、抽菸、上廁所之後,請記得都要好好洗手
  • 如果是備餐的人,請好好清洗蔬菜及水果,用來備餐的表面及餐具也都要在準備食物之前好好清洗。
  • 肉類、蛋類等務必都要好好煮熟,不要讓生肉或未煮熟的肉或肉汁去污染到其他食物。
  • 不管是煮過的食物或生肉,不要任其停留在室溫內超過兩小時,放兩個小時後的食物都不安全,請儘早把食物冰到冰箱。解凍的食物要趕快煮一煮,不要放在室溫過久。
  • 保存食物的時候,生的肉類要與蔬菜水果、煮過的食物、或加工食物分開擺放。
  • 買含有沙拉醬、美乃滋的食物沒吃完一定要冰起來。
  • 不知道放了多久的食物請丟掉。一打開有味道,或是罐頭蓋子鼓起的一定要丟掉。

預防食物中毒的重點是自己常洗手,並好好保存食物,備餐時也要用心。

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這樣吃安全嗎?用科學去看「劑量」與「食安」
衛生福利部食品藥物管理署_96
・2023/10/06 ・2743字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文轉載自食藥好文網

  • 文/黃育琳 食品技師

你喜歡吃香腸嗎?香腸嚐起來不但鹹甜多汁,飄散出來的香氣更是令人口水直流,是日常的菜色之一。

然而,香腸的內部環境容易滋生肉毒桿菌,並產生對人類最強的毒素「肉毒桿菌毒素(botulinum toxin)」,只需要 1 克便能毒死一百萬人。

為了避免吃香腸出人命,則需要在香腸內添加亞硝酸鹽以抑制肉毒桿菌生長,但亞硝酸鹽碰到二級胺(通常不新鮮的肉類或海鮮因產生發酵作用或腐敗而生成)可能會產生致癌物質亞硝胺(nitrosamines),一種經動物實驗結果顯示會導致腫瘤的致癌物質。

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天啊!聽起來加與不加,兩邊都很不妙,那我們為什麼還繼續吃下去呢?

這裡忽略了一個很重要的資訊,若導致亞硝酸鹽中毒,需要有一定「劑量」。我們應該去思考,人類如何在不會導致中毒的劑量下,有效運用亞硝酸鹽這個物質 [1]

毒理學中最重要的概念「劑量」

亞硝酸鹽是衛生福利部食品藥物管理署正面表列的合法食品添加物,只要按《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》限量添加(劑量遠低於導致中毒的劑量),那它對人體不但沒有危害,反而能讓我們免於受到肉毒桿菌毒素的威脅。

若是選擇完全不使用亞硝酸鹽,那麼肉毒桿菌毒素中毒的風險則會大大增加。相較之下,使用亞硝酸鹽必然安全許多,既然這樣,世界上還有無毒物質的存在嗎?

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毒理學之父 Paracelsus 先生(西元 1493-1541 年)曾說:「所有化學物質都有毒,世界上沒有不毒的化學物質,但依使用劑量的多寡,可區分為毒物或藥物。」這也是毒理學最重要的基礎概念 [註]

所有化學物質都有毒,差別僅在「劑量」。 圖/envato.elements

所以世界上並不存在完全無毒的食品,只要過量都可能會導致中毒甚至致死,單純用致癌物、有害物質來區分所有物質其實並不正確,而是要注意它的「劑量」。

當然,加工食品也是同樣的道理。

加工食品吃了不好?也是由劑量決定

常聽大家說,常吃加工食品會對人體有害,對健康造成負擔,但是真的完全都不能吃嗎?

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適量吃加工食品對身體是不會造危害的,大家所認為天然非加工食品吃太多也一樣會出事。如維繫人體生命的必需物質「水」,這個看似無害的物質,喝太多卻會造成水中毒。

或者是「母乳」這個直接來自人體的物質,也都可能含有微量抗生素、重金屬或塑化劑等,因為人體在長久接觸整個大環境中的污染後,多少會有毒素累積,要完全無毒是不可能的 [2]

許多人說加工食品之所以不好,是因為有部分加工食品,如早餐加糖的穀片、汽水、零食餅乾、罐裝高湯或熱狗等,糖份、鹽份和脂肪含量通常很高,也沒有其它營養價值,吃太多確實會對身體帶來負擔。

另一方面,前面提到的肉毒桿菌毒素,現在已廣泛應用於去除皺紋、瘦臉或瘦腿等醫學美容;人人聞之色變的劇毒「砒霜」,還可以應用在急性前骨髓細胞白血病(APL)的治療 [2]

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只要使用正確的「劑量」,毒藥也可以變仙丹。

要如何判別毒性大小?看半數致死劑量

如此重要的劑量該怎麼看呢?在毒理學觀察物質毒性大小時,有一項很常用的工具——半數致死劑量 LD50

不同用量的化學物質,實驗動物死亡率亦各不相同,通常物質的劑量與實驗動物的死亡率呈現正比。而半數致死劑量(lethal dosage 50%, LD50),指的就是在動物實驗中,使實驗動物產生 50% 死亡率所需要的化學物質之劑量,值愈小表示毒性愈強。

如肉毒桿菌毒素 LD50 約為 100 ng/kg(毒素重量/實驗動物重量),小白鼠的體重為 0.02 公斤,所以只需要 2 奈克(10-9 克),就可以使一半的實驗小白鼠死亡;日常生活中的食鹽(氯化鈉) LD50 約為 40 g/kg,需要 0.8 克才能使一半的實驗小白鼠死亡,兩者的毒性可說是天差地遠 [3]

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不過在日常生活中,若要妥善運用食品添加物、農藥等物質,就先得找出不會導致中毒的劑量,也就是「無明顯不良反應劑量(no-observed-adverse-effect-level, NOAEL)」。

它是指在動物實驗中,統計上未觀察到任何不良反應的最大劑量,在後續制定容許量時,NOAEL 是很重要的參考指標 [1]

化學物質的毒性大小,要看它半致死劑量的多寡。 圖/envato.elements

「每日可接受攝取量」v.s.「最大殘留容許量」或「使用限量」

若是要找出「人」即使長期每天攝取,也不會對健康造成危害的量,科學家們會根據動物實驗,計算出「每日可接受攝取量(acceptable daily intake, ADI),這個數值將作為政府單位作為安全評估的界線,於此界線下會再考量到飲食習慣或田間施藥測試結果,訂定更嚴格的使用限量(如:食品添加物)或最大殘留容許量(maximal residue level, MRL)作為行政執法的依據,超標的廠商將受到懲罰。

但是超標並不代表會中毒,使用限量或 MRL 是依據一般飲食習慣設定,每日的「總曝露量」遠低於 ADI,對人體不會有不良影響。使用限量或 MRL 皆是在科學的基礎下所計算出的管制劑量,對於在管理食品添加物或農藥殘留是非常重要的 [1]

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毒物學所熟知的「劑量」,大眾也應瞭解

有了劑量的觀念即可明白,即使不小心喝到一杯某一農藥殘留超標 MRL 5 倍的茶飲料,雖然聽起來很可怕,但其農藥總暴露量可能仍遠低於 ADI,更低於 NOAEL,故不需為此感到恐慌。

當大眾看到不認識的毒物名稱時,很容易被恐懼帶著走。而食品安全無法僅靠科學去維護,也需要消費者、媒體、政府和食品業界一起努力,才能做好安全把關。

購買時,建議詳閱食品標示。 圖/envato.elements

因此我們應該了解到食品安全資訊,是需要培養深入認知與討論議題的能力,才能避免流於情緒的宣洩或受到媒體的操弄。

註解

原文為 “All substances are poisons; there is none which is not a poison. The right dose differentiates the poison from a remedy.” [3]

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  1. 陳亭瑋,2022。這是毒還是藥?先搞懂「每日容許攝取量」和「最大殘留安全容許量」吧!。行政院環境保護署毒物及化學物質局。
  2. 李霜茹,2017。怎麼決定多少「劑量」對人體有害?── 「PanSci TALK:食品安全基本功」──「PanSci。食藥好文網 TFDA。
  3. Shibamoto, T. and Bjeldanes, L. F. 2009. Introduction to food toxicology.
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衛生福利部食品藥物管理署_96
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衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx