0

0
0

文字

分享

0
0
0

為什麼不同國家、不同廠牌的牛奶喝起來都不一樣呢?

活躍星系核_96
・2015/01/13 ・2781字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 574 ・九年級

Photo credit: Cathy, Sam, Max and Mai via Flickr
Photo credit: Cathy, Sam, Max and Mai via Flickr

文/吳藝璐|中興大學動物科學系學士生

牛乳是少數營養完全的食品之一,含有豐富的脂肪、蛋白質及其他營養分,造成牛奶風味口感不同的原因有很多,從乳牛本身的品種、飼料、營養、管理方式、加工….等等都是影響因子,接下來就讓我們從加工方面為大家簡單地來來做介紹吧!

如前文《為什麼台灣的牛奶比國外的還濃醇香?》,所提到的,台灣鮮乳主要以UHT熱處理條件殺菌,那大家一定會有一個很大的疑問:既然都是使用UHT(ultra-high temperature, 135~150℃,2~10s)殺菌條件,為什麼有些品牌稀、有些品牌喝起來又那麼濃厚呢?

這是由於乳品廠會在鮮乳製作的過程中進行「標準化」,將乳脂肪進行調整,讓消費者喝到的每瓶牛奶口感都是相同的,不會有這瓶比較濃、這瓶比較稀而造成消費者對廠商的負面印象。(註一)而每個廠牌標準化的脂肪含量當然不一定都一樣,目前台灣乳牛生乳乳脂肪平均含量約在3.7~3.8%左右(張菊犁,2007),鮮乳中乳脂肪含量調整越高,口感則相對較滑順、濃厚。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

有些國外廠牌及國內鮮乳的乳脂肪含量相同,為什麼喝起來的口感和台灣不太一樣呢?

其實每個國家的標準及國情都不同,以UHT熱處理為例,通常設定的條件為135~150℃,2~10秒。而在如此高溫條件下,時間長短若僅差一點便會造成加熱效果顯著的差異。除了熱處理條件不同,加工方式不同當然也會影響牛奶的風味——板式加熱還是管式加熱?直接加熱還是間接加熱(註二)?

另外,使用哪種均質方法也都會有一定程度的影響。均質會將乳脂肪球打成小顆粒,使脂肪球均勻分散在牛奶中。均質機主要利用高壓來將乳脂肪球打小,作用原理就類似汽車的汽缸,而不同的均質閥設計可能會造成打出來的乳脂肪顆粒大小不同,均一度也不同,當脂肪球顆粒越小,口感當然也就越綿密。

UHT奶經過高溫滅菌處理後會產生許多「cooked」和「flat」風味,不被國外消費者接受,主要是由蛋白質變性、梅納反應或脂肪氧化所產生的物質。

Phto credit: Jill via Flickr
Photo credit: Jill via Flickr

再來談談前文所提及的梅納反應 (Maillard reaction)吧!

以UHT熱處理的鮮乳,會造成牛奶具有加熱焦味及濃厚味道(cooked and flat flavors)(註三),梅納反應便參與其中。梅納反應為一種非酵素性的褐化反應,在牛乳的加熱過程中,乳糖以及其前身物:葡萄糖及半乳糖,會與蛋白質中鹼性胺基酸(主要為離胺酸)之胺基進行梅納反應,形成各種不同的風味物質,然而這是外國人較不能接受的口味,他們認為這種濃純香反而是不好的,屬於off-flavor,因此反而致力於將牛奶中的這些風味去除,讓牛奶比較甜、稀(Meunier-Goddik and Sandra, 2011)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另外,常常與梅納反應搞混的焦糖化 (caramelization),也是參與改變乳風味的一份子。焦糖化亦屬於非酵素性的褐化反應,與梅納反應不同的是它並非醣類與胺基酸反應,而是醣類本身在高溫環境下裂解(Pyrolysis,指在無氧狀態下高溫分解),醣的結構會被打散,產生一些香氣分子,而散發出特殊的焦糖味,不過由於牛奶加熱時間短暫,焦糖化產物並非主要影響乳風味的物質。

除了加工過程,產品的保存期間風味也會逐漸改變唷!

製作好的鮮奶在儲存期間中,氧氣、明亮的光線或金屬離子等因素可能會使脂肪或蛋白質等成分氧化(註四)。此外,當大家把開封後的牛奶放入冰箱,常常會覺得再拿出來喝的牛奶會有「冰箱味」(聞起來有點像濕掉的厚紙板),這種奇怪的味道除了因為牛奶很容易附著異味外,還有來自空氣中氧氣的氧化作用等。

因此!包裝材料的不同,如紙盒(refrigerated carton, shelf-stable carton等)、鋁箔包與塑膠瓶(高密度聚乙烯,high-density polyerhylene, HDPE)的差別等,也會影響鮮乳風味(Aardt, Duncan, Marcy, Long, and Hackney; 2001),若要長期保存,如滅菌乳(保久乳)及目前各大賣場所販賣的ESL奶(extended shelf life milk),為了防止外面的水及光線進入,並確保密封完全,其包裝即經過設計、使用多重材質包裝,減少微生物入侵的機會,以達到延長保存期限與風味的目的。也會使用其他的惰性氣體(如氮氣)來充填,以減少氧化的機會。

影響牛奶風味的因素數也數不完,變數有千千萬萬種!若要細細講,光梅納反應的部分就可以出一本書了!但不管喜歡哪種廠牌的風味或口感,目前市面上貼著鮮乳標章的「XX鮮乳」,且成分標示著100%生乳,一定都是經過政府把關,民眾可以安心飲用的健康鮮乳!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

備註

  • 註一:不過也有少數廠商及牧場以不調整做為賣點,如義美、柳營等的成分無調整鮮乳。
  • 註二:間接加熱為生乳透過板式或是管式熱交換器來加熱,相較於蒸氣噴灑的直接加熱法,間接加熱其到達目標溫度的時間較緩慢,因此牛奶處在高溫的時間長,易產生不好的風味。
  • 註三:梅納反應會形成各種不同的風味物質——梅納丁(Melanoidins,由梅納反應所產生之物質總稱),如苯甲醛(benzaldehyde)、丙烯醛(acrolein)、麥芽醇(maltol)、聯乙醯(diacetyl)、乙醛(acetaldehyde)、異丁醛(isobutanal)、1-丁醇(1-butanol)、2-甲基丁醛(2-methylbutanal)、3-甲基丁醛(3-methylbutanal)等等,其中聯乙醯(diacetyl)被認為是造成”heated” flavor的主要風味物質(Zabbia et al., 2012.)。
    除了梅納反應外,UHT奶加工過程中會產生許多風味物質,而外國人所不愛的「加熱臭」(cooked flavor)主要是由乳清蛋白變性產生的含硫化合物所引起,但這些風味物質會在儲存過程中消散,此時,甲基酮及aliphatic aldehydes會隨著時間增加,而轉變為stale flavor,這些都是國外消費者不能接受的味道。
    乳風味依照Shipe et al. (1978)分為四類:

    1. cooked or sulfurous: 在較嚴苛的加熱條件下所產生的風味物質。起初認為硫化氫為主要引起cooked flavor的化學分子,但近幾年發現,二甲基硫(dimethyl sulphide)及甲基硫醇(methanethiol)可能才是造成此風味的最主要因素,與梅納反應無關。
    2. heated or rich: 由牛乳中乳糖及半乳糖與胺基酸相互作用,經由梅納反應所產生的風味,其反應機制及產物還尚未完全清楚明瞭。
    3. caramelized: 焦糖味,經過加熱處理後,由醣類分子本身氧化而產生的特殊風味。
    4. scorched: 即所謂的「焦味」。

    通常由加熱引起的乳風味改變決定於加熱時間和達到目標溫度的時間、儲存時間的長短和板式熱交換處理器的數量等。

  • 註四:牛奶營養豐富、成分複雜,其中包含不飽和脂肪酸,若受到單態氧(Singlet oxygen)刺激,便會造成脂肪自氧化反應啟動,使牛奶產生酸敗味(主要為酮類、醛類),可能因子包括光照、酵素、金屬離子、放射線或過氧化物等。以金屬離子為例,這些離子藉由分解氫過氧化物,使脂肪自己不斷氧化,由於無論是氧化或還原的金屬離子都可以分解氫過氧化物 (hydroperoxide),因此只要出現很少量的銅離子,便會造成反應不斷循環發生(Brien and Connor; 2011)。

參考資料

  • 陳彥伯。2014。乳品加工學講義。中興大學動物科學系。
  • 張菊犁。2007。近十年台灣荷蘭牛性能改良(DHI)回顧與展望。新竹畜試所。
  • Aardt M. van, S. E. Duncan, J. E. Marcy, T. e. Long, and C. R. Hackney, 2001. Effectiveness of Poly(ethylene terephthalate) and High-Density Polyethylene in Protection of Milk Flavor. J. Dairy Sci. 84,1341-1347.
  • Attabi et al., 2009. Volatile Sulphur Compounds in UHT milk. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 49: 28.
  • Cadwallader et al. 2007. Flavor of dairy products. American Chemical Society Press. Washington DC, USA.
  • Clark et al., 2009. The sensory evaluation of dairy products. Second edition. Page 73 fluid milk and cream products. Springer Science+Business press, Germany.
  • Meunier-Goddik and Sandra, 2011. Liquid milk products: pasteurized milk. Elsevier Ltd.Meunnier-Goddik L., 2011. Liquid milk products | Liquid Milk Products: Pasteurized Milk. Encyclopedia of Dairy Sciences (Second edition) Pages 274-280.
  • O’Brien N. M. and T. P. O’Conner, 2011. Milk Lipids | Lipid Oxidation. Encyclopedia of Dairy Sciences (Second edition) Pages 716-720.
  • Peterson et al., 2007. In Flavor of Dairy Product. Page 253 effect of processing technology and phenolic chemistry on ultra-high temperature bovine milk flavor quality. ACS symposium series, Washington DC.
  • Zabbia et al., 2012. Undesirable sulphur and carbonyl flavor compounds in UHT milk: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 52: 21.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
活躍星系核_96
776 篇文章 ・ 130 位粉絲
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

0

0
0

文字

分享

0
0
0
從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

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,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
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 / 圖片來源:envato

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

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)」 / 圖片授權:Shutterstock

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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」。

進一步了解商品:https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
246 篇文章 ・ 319 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

2
2

文字

分享

0
2
2
澳洲乳牛吃巧克力?!
胡中行_96
・2023/06/08 ・1939字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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]

2022 年吉百利慶祝於澳洲建廠一世紀的特別報導。影/Sky News Australia on YouTube

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]

牛的消化系統,③ 是瘤胃(rumen)。圖/‘Ruminant digestive system’ by Australian Good Meat(CC BY-SA 4.0)

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖/The Simpsons on Giphy

  

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.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
胡中行_96
169 篇文章 ・ 67 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
牛乳、鮮乳、保久乳和乳飲品有何不同?從乳品標示來認識琳瑯滿目的乳製品
社團法人台灣國際生命科學會_96
・2017/08/20 ・3517字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

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。

琳瑯滿目的牛奶,你確定你買了什麼嗎?圖/By jo @ flickr, CC BY-NC-ND 2.0

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:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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」顧名思義就是新鮮的牛乳,濫竽充數可不行!圖/By Nik Stanbridge @ flickr, CC BY-NC-ND 2.0

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

保久乳指生乳經滅菌後幾近於完全無菌,以瓶裝或無菌包裝後,得於常溫下貯運,而常常有個錯誤觀念,保久乳就是加防腐劑,但其實完全沒有,是靠幾乎無微生物才辦到如此保久的。圖/By 安比小姐 @ flickr, CC BY-ND 2.0

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

圖/ILSI Taiwan 提供

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

專家點評:乳製品怎麼挑?符合需求最重要!

買牛奶符合需求最重要!圖/By wallace_Lan @ flickr, CC BY-NC-ND 2.0

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

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
社團法人台灣國際生命科學會_96
28 篇文章 ・ 8 位粉絲
創會於2013年,這是一個同時能讓產業界、學術界和公領域積極交流合作及凝聚共識的平台。期望基於科學實證,探討營養、食品安全、毒理學、風險評估以及環境的議題,尋求最佳的科學解決方法,以共創全民安心的飲食環境。欲進一步了解,請至:ww.ilsitaiwan.org