為什麼不同國家、不同廠牌的牛奶喝起來都不一樣呢？

本文由 高柏科技 合作，泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時，曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏，那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓，引來眾多師生抗議。

「從此以後，我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中，帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言：在理論模型中，氨是太空熱控系統的理想介質；但在現實的辦公大樓裡，它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯，但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險，以及必須為後果負責的工程師。

高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ，曾任職於美國 OAO 工程部熱流組，深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球，他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心：當晶片運算速度無止境攀升，那股伴隨而生的熱，究竟該往哪裡去？

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗，彷彿進步毫無邊界。然而，每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化，一旦設備過熱，系統便會降頻保護。在物理現實面前，再動聽的發表會敘事也必須低頭。

回顧個人電腦發展早期，晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後，鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級，其實更像是對空間的極限勒索：晶片功率翻倍，發熱源的面積卻沒變大，機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出，散熱設計的核心只有三要素：功率、熱源面積與空間限制。他舉例，在標準的 1U 機箱中，若發熱面積約為三十乘三十毫米，氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數，而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於，風扇轉速提升的背後，是噪音、電力損耗與空間占用。

因此，「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫，而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱，卻也將新的挑戰帶入機房：漏液風險、流道堵塞、材料相容性，以及維運時的難度。工程的進步，本質上鮮少是徹底消滅問題，更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的，不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人，是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中，沒有空氣能讓風扇製造對流；受光面溫度破百度，陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射，以及熱管與環路型熱管（LHP）來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱，冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力：在他設定的特定條件下，實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能；但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變，移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦（kW）。他強調「每秒」的觀念，因為散熱談的是動態流動速率，而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此，太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度，偏好無馬達幫浦的被動式設計；但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度，往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒：技術是否「先進」，與它是否「適合」當下的場景，始終是兩回事。

好論文，為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」，而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作，還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據，在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時，也曾遇過實驗數據無法複製，或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠，而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝，高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」，每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作，並指派專業人才在過程中持續微調、校正，確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測，但由於儀器預設以「水」校正，換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算，卻發現缺乏重複性，數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面，改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證，才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號，而在於那段不夠優雅的挫折：假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻，企業需要的不只是會算數的人才，而是能洞察研究何時「走鐘」，並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

林唯耕坦言，過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」，進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽，卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計，若無法穩定生產或贏得客戶信任，也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案，誰來負責出貨？

訪談尾聲，主持人國威提出了一個時代難題：假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計，企業該選擇全面擁抱 AI 的速度，還是保留緩慢但穩定的工程驗證，以規避潛在的失效風險？

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是：兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案；但工程師仍須實作原型，進行嚴苛的性能與可靠度測試，最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺，而是基於一項事實：AI 的資料庫裡，通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節，且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代，最稀缺的未必是熟練下指令（Prompt）的人，而是具備這種能力的人：能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來，並且願意為最終的量產品質負起責任。

大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中，雲端是由龐大的機房架構而成，裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張，都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值，就是不讓這筆物理帳單，被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

成立於 1824 年的英國品牌吉百利（Cadbury），以製造糖果和巧克力聞名全球。1881 年他們首次接到來自澳大利亞的訂單，從此當地人也能嚐到其產品甜美的滋味。多年後，吉百利先是看上那裏優質豐沛的牛乳，而在塔斯馬尼亞設廠；後來又併購位於墨爾本的公司，擴大營運。^[1]2023 年某些南澳的乳牛，也開始吃吉百利的零食。^[2]

乳牛的飲食

畜養乳牛是一門講究營養調配的科學，需要充足的碳水化合物、胺基酸、脂肪酸、礦物質、維生素和水份等，來確保牛乳的品質與產量。碳水化合物是乳牛能量的主要來源，佔泌乳期 70% 的飲食，可以從草、糖、飼料與穀物等食物中攝取。^[3]以天然食材來說，碳水化合物大致分為纖維素和半纖維素等，組成植物細胞壁的結構性碳水化合物；以及澱粉與糖等，存在植物細胞質裡的非結構性碳水化合物。牛瘤胃（rumen）內的微生物，會將碳水化合物發酵。其中非結構性的比較容易進行，而且以糖最為快速。^[4]

乳牛吃糖

具 30 多年畜牧經驗，擔任全國性產業公會澳洲乳品（Dairy Australia）理事長的 James Mann，在南澳有超過 4,000 頭乳牛。^{[2, 5]}以往除了放牛吃草，Mann 理事長就像許多同業，也會給牛嚐點甜頭。^[2]基於發酵難易度的差別，多種碳水化合物混著吃，能讓瘤胃裡的微生物，隨時都有得忙，一直幫乳牛補充能量。拿適量的糖，取代乳牛飲食中的澱粉，既可以促進泌乳；又不太會影響瘤胃內的 pH 值，而害牛乳的脂肪比例下降。^[4]

唯一的問題是，2023 年全球糖價上漲。^{[2, 6]}

全球糖價飆升

2 年前全球糖價疲軟時，每噸曾經連澳幣 400 元都不到。然而北半球糖業出口國，例如：印度、泰國和中國等，2023 年的產量都不如預期。地處南半球的巴西，則遭逢大量降雨，擾亂物流。於是就在澳洲的甘蔗進入採收季前，4 月的全球糖價竟衝破每噸 800 元。當地蔗農遇上幾十年未見的榮景，喜孜孜地打算大賺一波；^[6][註]同時卻也苦了需要用糖的產業。

眼見成本飆升，腦筋動得快的 Mann 理事長，決定調整自家乳牛的菜單。他跨州從墨爾本運來一般巧克力、櫻桃巧克力、蜂巢巧克力、蛇軟糖和牛軋糖等。反正吉百利不要的，他家的牛全包。巧克力含有糖和油。^[1]脂肪類食物提供的能量，是碳水化合物或蛋白質的 2.25 倍，而且跟糖一樣，也能增加牛乳的產量。^{[2, 3]}總之，一箭雙鵰。Mann 理事長在 6 月初，因為這個大膽嘗試，接受媒體專訪，分享創意飼育的心得。^[2]

食品加工與環保

他家乳牛所吃的糖果和巧克力，不如市售的吉百利產品，裹著包裝，還印上原料與營養成份。儘管部份造型跟人類吃的還算接近，更多是輾得粉碎或不可名狀。有時甚至整塊沒剁，以半成品的形式出現。幸好乳牛並不挑嘴，來者不拒，又似乎沒有偏好特定口味。^[2]

理事長表示，若不是乳牛幫忙消耗，這些廢料原本大概會被工廠丟掉，所以他的作法對畜牧和環保都好。的確，避免食物浪費雖然最好從源頭做起，但是當製造商無法減少廢料時，再利用也是不錯的補救辦法。^[2]

至於生產出來的鮮乳如何？Mann 理事長開玩笑道：「既然巧克力牛奶由我們生產了；我希望草莓牛奶有別人負責。」不過，他家鮮乳的味道其實沒有特別不同，最終還是得與其他牧場的混和，經過工廠加工才能製成調味乳。^[2]

備註

多數澳洲蔗農早在 2022 年談好 2023 年 4 月的大盤售價，所以不會馬上受惠於全球糖價飆漲。然而，他們還是可以喊價 2023 年後續每噸澳幣 756 元，以及 2024 年 651 元。^[6]

參考資料

1. Cadbury and Mondelez Australia Pty Ltd. ‘Our History’. Cadbury. (Accessed on 01 JUN 2023)
2. Boisvert E, Adamo E. (01 JUN 2023) ‘Dairy cows munch on reject chocolate and lollies that would have gone to landfill’. ABC News, Australia.
3. Erickson PS, Kalscheur KF. (2020) ‘Nutrition and feeding of dairy cattle’. Animal Agriculture, 157–180.
4. Ravelo AD, Vyas D, Ferraretto LF. (2022) ‘Effects of sucrose and lactose as partial replacement to corn in lactating dairy cow diets: a review’. Translational Animal Science, 6(2):txac044.
5. ‘James Mann appointed Chair of Dairy Australia’. (31 JUL 2020) Dairy Australia.
6. Brann M, Cooper L. (20 APR 2023) ‘Sugar prices skyrocket after lower-than-expected output overseas in good news for Australian growers’. ABC News, Australia.

文／陳明汝｜美國俄亥俄州立大學食品科學博士，現任臺灣大學動物科學技術學系教授、社團法人台灣國際生命科學會（ILSI Taiwan）食品安全組召集人。

市面上琳瑯滿目的各類乳製品，有鮮乳、牛乳、保久乳、調味乳、乳飲品等，你知道該如何依照需求選擇嗎？本期 ILSI Taiwan 專欄邀請臺灣大學動物科學技術學系教授，同時也是本會食品安全組召集人的陳明汝教授撰文，帶我們從乳品標示認識乳製品的種類，並介紹如何區分鮮乳及其他牛乳製品。

超商或超市架上琳琅滿目的各類乳製品，有鮮乳，有牛乳，有的是乳飲品，還有調味乳，甚至可以常溫保存的保久（滅菌）乳，也放在冷藏櫃裡，時常讓消費者看得一頭霧水，不知道該如何選擇。

食品標示是廠商與消費者溝通的第一道大門！乳品是重要的民生物資，也是國民良好的食物營養來源，政府對乳品的包裝標示，除了同一般食品需依照食品安全衛生管理法第五章第 22 條規定，應以中文及通用符號，明顯標示品名、內容物名稱、淨重、容量或數量、食品添加物名稱、製造廠商或國內負責廠商、原產地（國）、有效日期、營養標示等訊息之外，更特別於 103 年公布「鮮乳保久乳調味乳乳飲品及乳粉品名及標示規定」，定義相關品項和強化標示，包含特定成分標示或醒語標示、品名及主成分百分比標示。以下我們將從這些標示來認識乳製品：

1. 牛乳

「牛乳」是大部分乳製品的通稱，鮮乳、保久乳、調味乳及乳飲品皆可以在商品名稱叫做牛乳，但是為了避免消費者將「牛乳」產品與「鮮乳」混淆，衛福部訂有「標示原則」，要求非鮮乳的牛乳類商品，一定要在包裝明顯處以中文顯著依其產品屬性加標「保久乳」、「保久牛乳」、「調味乳」、「保久調味乳」、「乳飲品」及「保久乳飲品」等字樣，字體長寬須大於四毫米，字體顏色須與包裝底色不同。

2.  鮮乳

「鮮乳」顧名思義就是新鮮的牛乳。在國家標準（CNS）中，鮮乳（CNS 3056）的定義指以生乳為原料，經加熱、殺菌（殺死病原菌）、包裝後冷藏供飲用之乳汁。鮮乳的非乳脂固形物須在 8.25%（m/m）以上，依照脂肪高低分為高脂（3.8% 以上）、全脂（3.0% 以上，未滿 3.8%）、中脂（1.5% 以上，未滿 3.0%）、低脂（0.5% 以上，未滿1.5%）、脫脂（未滿 0.5%），以及無調整（3.0% 以上）；另有低乳糖鮮乳（乳糖 2% 以下）及無乳糖鮮乳（乳糖0.5%以下）可供乳糖不耐症患者飲用。

鮮乳中若添加生乳中的營養素（水除外）則稱為「強化鮮乳」，其添加物及使用量須符合衛生主管機關的標準，目前常見的市售強化鮮乳以添加鈣、維生素 A 及 D 為最多，也有添加乳鐵蛋白的產品販售。農委會要求所有的生乳及鮮乳都要符合國家標準，因此在品名標示旁會看見符合國家標準的字樣。

目前市售鮮乳有不同的加熱方式，最常見的為「超高溫殺菌法」（Ultra High Temperature, UHT），一般殺菌溫度為 125 ~ 135°C，時間維持數秒鐘；另外有「高溫短時間加熱」（High Temperature Short Time, HTST），一般殺菌溫度為 72 ~ 90°C，15 秒到 1 分鐘以下，也有 HTST 再配合膜過濾的鮮乳。加熱溫度對鮮乳營越久，口味越濃，部分乳清蛋白也會變性。鮮乳加熱方式會於包裝上標示，消費者可依照需求選購。

鮮乳在品名上標示成鮮乳或牛乳均可，不過為了區隔其他乳製品，目前市面上只要是符合鮮乳標準的產品，都是以「鮮乳」做為品名標示。鮮乳的保存期限一般為 1 – 2 周，目前也會買到可以保存 70 天的鮮乳，稱為「延長保存期限乳」（Extended Shelf Life milk，ESL milk），主要是採用 UHT 殺菌加上無菌充填以增加保存期限，台灣目前仍將此類乳製品歸類為鮮乳。無論選用的鮮乳保存期限為何，開封後皆要儘快喝完，以免因保存方式不當而導致孳生細菌或是腐敗變質。

3. 保久乳

「保久（滅菌）乳」係指生乳經滅菌（幾近於完全無菌），以瓶（罐）裝或無菌包裝後，得於常溫下貯運，供人飲用之乳汁（CNS13292）。跟鮮乳相似，保久乳無脂固形物須在 8.25%（m/m）以上，依照脂肪高低亦分為高脂、全脂、中脂、低脂、脫脂，及脂肪無調整保久乳，也有低乳糖保久乳、無乳糖保久乳，以及強化保久乳。

不少消費者以為保久乳能夠保久是因為添加防腐劑，這個觀念其實是錯誤的，由於保久乳在製程中已經過高溫滅菌並無菌包裝，原則上已經幾近於完全沒有微生物，因此不需冷藏也可以保存至少半年。保久乳可以在商品名稱標示為牛乳，但須在包裝明顯處以中文顯著加標「保久乳」。

4. 調味乳與乳飲品

「調味乳」為以 50% 以上之生乳、鮮乳或保久乳為主要原料，添加調整風味的原料或添加物經加工製成之乳製品。「乳飲品」則是指將乳粉或濃縮乳加水還原成比例與原鮮乳比例相同之還原乳，並佔總內容物含量 50% 以上；或還原乳混合生乳、鮮乳或保久乳後，佔總內容物含量 50% 以上，得混合其他非乳原料及食品添加物加工製成未發酵飲用製品。調味乳及乳飲品兩者的乳蛋白質皆須在 1.5% 以上，依照脂肪含量也可分為中脂（1.5% 以上）、低脂（0.5% 以上，未滿 1.5%）及脫脂（未滿 0.5%）。

關於調味乳及乳飲品，消費者需要注意兩件事，首先是廠商會使用「乳粉」加水還原製成調味乳飲，其實若依照 CNS標準，這樣的製造方式並不符合「調味乳」的定義，因此針對這類乳製品，CNS 最近規範只要乳成分超過 50%，不以生乳、鮮乳或保久乳作為乳原料的這類乳製品，將稱為「乳飲品」，未來消費者可看包裝標示作辨別。

另外，許多人只要看到譬如蘋果、果汁、西瓜、木瓜及巧克力口味的調味商品，就以為是調味乳，若這麼認為那就錯了！由於台灣目前生乳乳源不足，市面上調味乳產品愈來愈少。其實目前市面上有很多調味「乳飲品」利用乳粉加水還原，再添加營養添加劑，外觀包裝和鮮乳相似，商品名稱取為牛乳，並跟鮮乳擺在一起販賣，這類產品辨識只能靠消費者睜大眼睛，仔細看清乳品標示。

5. 乳粉與調味乳粉

「乳粉」指由生乳除去水分所製成之粉末狀產品，包含脂肪調整乳粉（高脂、全脂、中脂、低脂及脫脂）、添加生乳中所含營養素的強化乳粉，以及可供乳糖不耐症患者飲用的低乳糖乳粉。

「調製乳粉」為以佔總內容物含量 50% 以上的生乳、鮮乳、或乳粉等為主要原料，混合食用乳清粉或調整其他營養與風味成分或各種必要之食品添加物，予以調合而成之粉末狀產品，乳成分較乳粉低。

由於都叫做乳粉，消費者不易分辨，因此衛福部規定未以調製乳粉為品名者，應於產品外包裝顯著處以中文標示「調製乳粉」字樣，且應於包裝明顯處以中文顯著標示乳粉含量百分比。

區分鮮乳及其他乳製品，從這 3 處可知

目前市面上有許多包裝做得跟鮮乳很像的牛乳製品，譬如乳粉加水還原的還原乳或是乳飲品，這些牛乳製品擺在各式賣場的冷藏櫃上，與鮮乳放在一起販售，時常讓消費者感到困惑，消費者可經由下列方法辨認國產鮮乳：

1. 品名標示

鮮乳標示品名的部分為「鮮乳」。原料成分得標示「生乳」、「鮮乳」或「新鮮牛乳」等相同意義之原料名稱。

2. 鮮乳標章

最容易的方法是認清鮮乳標章，鮮乳標章是政府依據乳品工廠每月向酪農戶收購的合格生乳量比對其生產的鮮乳量所核發，有鮮乳標章的鮮乳即代表乳品工廠有多少生乳，做多少鮮乳，政府會定期稽查，以避免用其他乳製品混充鮮乳。

3. CAS 鮮乳

另外目前乳製品中，只有鮮牛乳及鮮羊乳可申請台灣優良農產品認證（Certified Agricultural Standards, CAS），CAS乳品項目驗證基準對廠區環境、廠房設施、機械設備、器具、容器及包裝材料、製程管理、品質管制、衛生管理、運輸管理都有嚴格的規範，對於品質規格及標示也有嚴格的要求，也訂定檢查頻率。因此消費者可認明 CAS 標章作為選擇鮮乳的依據。

專家點評：乳製品怎麼挑？符合需求最重要！

乳製品的種類非常多元，消費者選購市售乳製品，一定要先清楚知道自己的需求，要買哪類乳品、脂肪含量高低、是否需營養強化、加熱方式是否要列入考慮，再看清楚標示，唯有認清不同的乳製品，才能選擇符合自己需求的產品。

本文轉載自 ILSI Taiwan 專欄 2017 年 4 月號－《從乳品標示認識乳製品》