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油脂加米飯:能讓熱量減少60% ?

活躍星系核_96
・2015/04/18 ・4987字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

文/Dean Mingtze Tsai

不知道你有沒有看過這則新聞?

《中視新聞》改變米飯烹調方式 減少60%熱量

https://www.youtube.com/watch?v=icLimi6u2IQ 

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這如果是真的話,比減肥藥還厲害啊,腰豆素和羅氏鮮等等減肥藥就都不用賣了。以國人飲食指南建議成人一天攝取1.5-4碗全榖根莖類來算,假設一碗飯200g約300大卡,如果能減少60%熱量的話,一碗飯就只剩120大卡,等於一天最多吃四碗也只有480大卡,超划算的吃法啊!

以主食佔50-65%總熱量的比例(以平均58%來看好了),一個一天要攝取2000大卡的人,醣類熱量約1160大卡。如果醣類都是從這種油化白米攝取,瞬間就少了約700大卡,這樣吃十一天就瘦一公斤了,超棒der。

其他報導怎麼說?

由於筆者覺得這樣的一篇新聞報導有諸多不合理的地方,於是便再找了另外的中文新聞:

《華人健康網》吃白飯熱量能減半!加椰子油放冰箱

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內文提到:「正在努力減重的你,是否餐餐都是『菜菜族』,完全不敢碰澱粉,尤其是白飯?好消息來了,斯里蘭卡研究人員發現,將椰子油加入米飯後,烹煮40分鐘,冷卻後再放入冰箱冰半天,就能減少至少60%的熱量。讓你減重不挨餓,香噴噴的白飯照吃不誤,一樣苗條又健康。」

至少60%也太多了吧!!!???

而其內文有說到「根據美國《時代》(TIME)雜誌報導」,於是用關鍵字google:rice+coconut oil+resistant starch,果然找到《TIME》的原文了。

《時代》This Cooking Trick Cuts Rice Calories in Half

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source:TIME
source:TIME

內文提到:「According to research presented at the American Chemical Society’s national meeting, using coconut oil and a refrigeratorcan slash calories by as much as 60%.」

這邊的意思跟中文新聞的意思一樣,但是它最後兩段有個類似但書的補充說明:「以研究者的方式烹煮可以減少10-15%的熱量(但研究原文其實是說10-12%),但研究者如果用特定的品種可能會減少50-60%。」不過內文也有提到,重複加熱並不影響抗性澱粉的量。

在BBC也找到了相關報導:

《BBC》Eat rice cold for fewer calories

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source:BBC
source:BBC

「研究者找出最佳的方法是加入一茶匙的椰子油煮40分,然後放冷後,在冰箱冷藏12小時。

研究者也指出:冷藏讓溫降低是一個必須步驟,因為直鏈澱粉會在糊化的時候從顆粒滲出並形成可溶的型態。冷藏12小時會使其在直鏈澱粉分子外的氫鍵形成,也會轉變成抗性澱粉。重新加熱也是可以的,並不會影響抗性澱粉的量。

該研究團隊現在正確定哪一個品種的米可以使此試驗結果更好,也在確定是否有其他食用油可以拿來試驗。英國營養基金會的專家說抗性澱粉可能具有數種健康益處,可以促進消化和腸道健康,也可幫助調節血糖濃度。但他說還需要更多的研究來證實這類抗性澱粉的任何一種的健康效應。

英國飲食協會發言人說:這聽起來很具有潛力,然而尚無相關的人體實驗數據。我還是會建議人們煮飯時使用他們正常的方法,直到更多的有效資訊出來時。

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所以減重並無快速方法!!!!!!(there was no quick fix to losing weight.)

加油冷藏,米飯是怎麼形成抗性澱粉的?

這邊提到的冷藏後形成的抗性澱粉應該是第三型抗性澱粉,可以根據一篇碩士論文(探討添加離子液體[EMIM][DEP]對於酵素改質玉米澱粉的影響)的內文可以做簡單解釋。

「第三型抗性澱粉稱為回凝澱粉或稱老化澱粉,是澱粉顆粒在充足的水分下經加熱、糊化、冷卻及回生的過程所產生的澱粉,因其直鏈澱粉分子之間的氫鍵作用,形成雙股螺旋(double helix)的結晶物質,此種結晶物質不僅具有抗酶解的特性,同時熱穩定較高,能承受多次的熱加工處理,所以可以廣泛利用於食品工業。」

再繼續digging後,果然又找到了刊登在《Chemistry-World》的一篇文章:

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Simple cooking changes make healthier rice裡面有提到:he told delegates at the 249th ACS National Meeting & Exposition in Denver, US.ACS是美國化學協會,算是很知名的世界級組織;不過因為非學術網站,有一些相關的資料就載不下來了。

但還是可以看到他的做法大概是:使用傳統的煮法為燉煮40分鐘後,再以烘箱乾燥2.5小時。接著是另一種方法:加入椰子油(這邊沒提多少)於米中在沸水煮,接著冷藏12小時候,再以烘箱乾燥,最後進行微波,反覆的加熱冷卻,是會增加抗性澱粉的含量。顯然其中有兩三段內文有點被台灣ㄐㄧˋ ㄓㄜˇ 誇大。

  1. 實驗者是用其他品種(原本就是最低含量抗性澱粉的品種),如果用一般高抗性澱粉或其他品種的米,效果可能會達50-60%(但還沒做是用推測的),而他的實驗結果是減少10-12%的卡洛里。
  2. 這是體外試驗,研究者有說:目前缺乏這類文獻產生之抗性澱粉之攝取相關的數據,將來會在更做進一步的關於肥胖病患的臨床試驗。也有其他學者提出相關質疑:人體的代謝反應並不總是能夠全部預測,尤其是從體外試驗來判斷時。
  3. 研究者把這種油脂和澱粉結合的抗性澱粉稱為第五型抗性澱粉:直鏈澱粉-脂質複合物澱粉,推測這種情況下被結合的油脂和澱粉都不能吸收,但是應該有潤滑腸道和促進糞便形成的功能。

這邊記者完全省略阿!!!!!身為食品人不允許記者省略啊!!!!

什麼是第五型抗性澱粉?

這邊很重要,因為很多教科書還沒有第五型抗性澱粉。那第五型抗性澱粉到底是什麼呢?在此,為大家奉上兩篇文獻。

文獻一:Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour

文獻一也只能看到摘要,哭哭!不過節錄覺得重點的地方:

直鏈澱粉-脂質複合物形成率和水溶解性會隨至著於成糊烹煮(paste cooked)脂肪酸比例的增加,會使直鏈澱粉-脂質複合物的形成率增加,而水溶解性減少。水溶解性的減少可能代表被酵素作用的部分變少,因為酵素需要水相媒介來幫助分解基質。

此外也提到了藉由碘圖譜檢測有無脂質加入的米粉,可以確認確實有直鏈澱粉-脂質複合物的形成
(碘圖譜應該是一種紅外線的光學儀器所打出的圖譜)。(編按:由於作者跟編輯都不是光學領域出身,這部分還望大家指教。)

再來是文獻二,這一篇就比較友善了:Resistant Starch: Promise for Improving Human Health

dfw

根據此文獻原文,抗性澱粉分五類:

  1. 第一類:天生具有物理屏障能抵抗酵素完全作用的澱粉:如未精緻的全穀類。
  2. 第二類:伴隨著有B或C多晶型態的澱粉顆粒:如高直鏈澱粉玉米、生的馬鈴薯和香蕉澱粉。
  3. 第三類:回凝澱粉:如烹調過後冷卻回凝的澱粉食品。
  4. 第四類:化學修飾澱粉:如經化學物修飾澱粉官能基的澱粉,交鏈澱粉和辛烯基琥珀酸澱粉。
  5. 第五類:直鏈澱粉-脂質複合物:脂質和澱粉高溫糊化後形成的複合物,硬脂酸-高直鏈澱粉複合體。(澱粉經辛烯基琥珀酸(Octenyl Succinic Anhydrate, OSA)修飾後使澱粉具親水性及疏水性,可做為良好的乳化劑。)
澱粉螺旋結構與脂質結合示意圖。
澱粉螺旋結構與脂質結合示意圖。souce:University of Groningen
此篇文獻有提到這種第五類抗性澱粉如何形成的:
  1. 原料是直鏈澱粉和支鏈澱粉的長側鏈(是支鏈點α-1,6鍵結之後的直鏈澱粉)與脂肪酸(中短鏈)或脂肪醇(就是鏈很長的脂肪酸),所形成的單股螺旋複合物。
  2. 由螺旋結構的線性澱粉(直鏈澱粉和支鏈澱粉的長側鏈)中的螺旋腔室(中間的洞),脂肪酸會在此螺旋腔室內與澱粉結合,當結合完畢後,就可以抵抗澱粉酶的切!切!切!
  3. 而這種複合物也會纏繞支鏈澱粉分子,造成澱粉顆粒無法順利的被酵素水解。
  4. 這種複合物的形成是很短暫的即時性反應,而且加熱後可以重新形成,此外這種複合抗性澱粉可能也具有熱安定性!

關於抗性澱粉

而關於抗性澱粉的好處:由於人體消化困難,當抗性澱粉通過經由上部消化道到達大腸時,會被細菌發酵分解,產生許多重要的代謝產物,包括短鏈脂肪酸(SCFAs)。

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所以抗性澱粉也可以視為是一種益菌生(prebiotics)和膳食纖維,它可以:

  1. 降低大腸癌前驅物
  2. 巨量營養素的全身性調節
  3. 改變賀爾蒙/激素的分泌
  4. 改善心理和生理的健康

這邊的巨量營養素的全身調節,我想作者是指醣類、脂肪、蛋白質以及巨量礦物質於體內的代謝調節。

另外於台灣大學的食品科技研究所也有做過相關的研究,在油脂對米飯理化特性及澱粉消化性之影響中,其摘要有提到:

  1. 隨油脂飽和程度增加,棕櫚油具有最低的預估升糖指數 (eGI)(85.6)和含量最高的抗性澱粉(RS)(11.2%),其次依序為大豆油(87.1 和 8.5%)、亞麻仁油(90.3 和 3.8%)及白米飯(92.4 和 0.8%),結果顯示棕櫚油可形成較穩定之複合物,對酵素水解抗性較佳。
  2. 回凝米飯之消化性隨米飯貯藏時間延長而降低,以亞麻仁油增加RS之量最多。於XRD之圖譜,可觀察到米飯澱粉於回凝過程中,由V-type 轉變成 B-type,經復熱後再次轉變為V-type,結構間具熱可逆之特性。這一段話我想作者應該是想表示:用飽和脂肪形成的複合物可能比較多也比較安定,所以正常澱粉就比較少,而亞麻油酸這複合物可能比較少,正常澱粉比較多。儲存時間增加,正常澱粉會脫水回凝,但複合物澱粉不容易回凝脫水,所以正常澱粉多的亞麻油酸組別增加的老化澱粉會較多。
  3. 米飯經回凝復熱後,ALC(直鏈澱粉-脂質複合物)之解離溫度提高;復熱之米飯澱粉消化性與新鮮米飯比較,RS含量間並無顯著差異,顯示由於ALC熱可逆性,仍可保留複合物維持其酵素之抗性。經由實驗結果得知,不飽和程度越低之油脂,其形成ALC之結構也越安定,可顯著降低米飯澱粉之消化性,將有助餐後血糖之控制,並且獲得較多的RS,作為飲食之參考。

另外一篇來自Sci期刊的文獻(Effects of cooking methods and starch structures on starch hydrolysis rates of rice.),也有相似結果。

這篇文獻主要是想了解不同的烹煮方法(蒸煮、煨肉煮pilaf、傳統炒法)於米的澱粉水解程度是否會有差異。研究者選了三種品種的稻米,分別是:

根據此文獻摘要 直鏈澱粉含量 初始糊化溫度 蒸煮後RS量 煨肉煮RS量 傳統炒法RS量
(1)蓬萊米(japonica) 13.5% 56℃ 0.7% 12.1% 15.8%
(2)在來米(indica) 18.0% 71.6℃ 6.6% 13.2% 16.6%
(3)糯米(waxy) 0.9% 56.8℃ 1.3% 3.4% 12.1%

在來米於初始糊化溫度之所以較高的原因,起因於有較長的支鏈澱粉側鍊。以炒飯的形式,會有最多的抗性澱粉含量。

作者也說機制已經被研究了,那應該是要再去找其他文獻來看,因為有些文獻只能看到摘要。抗性澱粉越多,澱粉水解率越低,炒飯的形式可能是一種期望中可以製備降低飯後血糖和胰島素反應的方式,藉此方式也可以促進人體大腸的健康。

◎(這邊是假設探討)我們以傳統炒法的在來米來看,抗性澱粉增加16.6%,一般澱粉則有83.4%,以一碗飯為四份主食的單位來看,一份主食有15g的醣類和2g的蛋白質,熱量大約為70大卡。

在其中這15g的醣類有2.49g為抗性澱粉,12.51g為一般澱粉,抗性澱粉的熱量2.4-2.8大卡,取最少的2.4大卡,一般澱粉為4大卡,這樣糖類的總熱量有50.04大卡,加上蛋白質的8大卡,總共為58.04大卡。

這樣來看的話58.04大卡只佔原本70大卡的83%,等於減少了17%的熱量,再加上油脂的熱量,一份主食分配的油脂可能很少(一鍋飯配一茶匙的油,根據新聞),所以跟研究者的10-12%可能是類似的。

source:Ruocaled
source:Ruocaled

Dean say:

這種模式目前應該尚處於體外試驗,當然於生物體也可能有相似現象。煮飯加油脂,飯會比較好吃,而且鍋子和碗比較好洗XDD不過加入微量的油脂可以避免減肥者面臨長期油脂攝取不足的可能,也算是一種另類的營養均衡。加入油脂的飯也會比較香,如果有厭食的人,搞不好可以提升食慾。

但是…….並不能完全使用這種方式減肥,有技巧的吃和多動才是減肥的正解啊!

資料/文獻來源:
  1. 改變米飯烹調方式 減少60%熱量。中視新聞影片。
  2. 吃白飯熱量能減半!加椰子油放冰箱。華人新聞網。
  3. This Cooking Trick Cuts Rice Calories in Half。Time news。
  4. Simple cooking changes make healthier rice。Chemistry-World。
  5. Kaur, K., Singh, N., (2003). Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour. Food Chemistry, 77(4), 511-517.
  6. Birt, D. F., Boylston, Hendrich, S., Jane, J., Hollis, J., Li, L., McClelland, J., Moore, S., Phillips, G. J., Rowling, M., Schalinske, K., Scott, M. P., Whitley, E.M. (2013). Resistant Starch: Promise for Improving Human Health. Advance in Nutrition. 4, 587-601.
  7. 林奕廷 (2014):油脂對米飯理化特性及澱粉消化性之影響。碩士論文。國立台灣大學食品科技研究所。台北市。台灣。
  8. Mo, R., Leutcher, A. Y., JL, J., (2013). Effects of cooking methods and starch structures on starch hydrolysis rates of rice. Journal of Food Science, 78(7), 1076-1081.
  9. 陳佑倫(2011):探討添加離子液體[EMIM][DEP]對於酵素改質玉米澱粉的影響。碩士論文。國立中央大學化學工程與材料工程學系。桃園市。台灣。
  10. Eat rice cold for fewer calories。BBC NEWS。
  11. Katja Loos. (2012). Unraveling the lipid-amylose inclusion complex formation. Macromolecular Chemistry and New Polymeric Materials Lab, University of Groningen. Netherlands.

本文轉載自作者部落格

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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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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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粒粒皆辛苦,那些促成蓬萊米上餐桌的田間推手——磯永吉和末永仁
PanSci_96
・2023/03/17 ・3665字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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  • 撰文/邱睦容

1918 年,日本富山縣。

「請不要把米運往別處!」、「留下一升米!」在富山灣魚量枯竭、鍋子因無米可炊而被稱為「鍋割月」的八月,米商家的門口,一群漁村婦女們正在苦苦陳情。她們的求助並不完全出於貧窮之故,而是來自於,就算辛苦在碼頭工作一整天,隻身拖負著六、七俵(約 400 公斤)的米,她們勞動的工資仍不足以支付全家人一天所需的米錢。

這場陳情最終在日本遍地開花,成為引發百萬人上街頭的「米騷動」。

富山主婦的陳情,是一個引線,引爆了日本後續的社會變動,也連動了臺灣人碗中米食變革。

1918 年米騷動的一景。1918 年 8 月 11 日,神戶的鈴木商店在暴亂中被燒毀。圖/wiki

這場因米糧不足而引發的社會運動,不僅讓內閣總辭,也讓日本政府確立了帝國內糧食自給自足的目標,促進殖民地的稻米增產政策並加速稻種改良。

然而這樣的目標,並非一場社會運動就能一蹴可幾,它需要時間的積累、需要研究人員的投入,以及需要一些機運和巧合,的穿針引線,才能造就豐碩的成果。

系統性分類臺灣稻種,磯永吉解答米種改良的路線之爭

讓我們把時間倒退幾年,來到 1912 年。

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那是日本統治臺灣的第十七個年頭,截至那一年,總督府遴聘來臺的農業專家,已經引進了 145 個「內地種」稻米品種試種,卻屢試屢敗。

為什麼要這麼大費周章?

因為過往臺灣人吃的都是「(音ㄒㄧㄢ)」——細長、鬆散且甜度低,這種筷子一挾起就掉落好幾粒的米種,讓吃習慣了「(音ㄍㄥ)」——圓粒、具黏性與甜度品種的日本人難以適應。為了讓在臺日人也能吃到家鄉口味的白飯,也讓臺灣出產的米能夠成為日本內地糧食的來源,在臺進行米種改良一直是農業試驗場的重要工作。

秈米,是由秈稻(一種水稻的亞種)碾出的米,特色是細長、鬆散、缺乏黏度且甜度低,是台灣自明鄭時期以來廣泛栽種且食用的米種。圖/wiki
粳米,是由粳稻(另一種水稻的亞種)碾出的米。相較於秈米,粳米較為圓潤、黏度高且較甜。圖/wiki

而也在那一年,一位甫自東北帝國大學農科大學註 1畢業、有著一對濃眉的年輕人來到了臺灣。這位年輕人磯永吉(1886-1972),即將投入米種改良的工作。

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磯永吉抵臺之時,稻種的改良在「在來種改良註 2 」與「內地種導入」兩派方法間徘徊多年。前者致力於將臺灣原有的「秈米」改良成類似日本種的「圓粒米」,即便在口感上難以複製黏性,但至少圓粒的米型方便被混入日本米,也因此能售出較高價;而後者則試圖將日本種引入臺灣種植,卻因為對臺灣的日照敏感和稻熱病之故,十多年來始終難以在臺落地生根。

一邊是面對帝國糧食增產目標的經濟做法,一邊是試圖種出日本人真正吃的米,難以論斷兩派到底孰者較為「實際」,因此,磯永吉選擇回到學理的研究來釐清。他運用大學時所學到的傑卡德係數(Jaccard coefficient),將歷來臺灣繁多的稻種,依照其不同特性,包括日照、早晚熟、期作別⋯⋯等特徵一一整理和分類

透過此方法,磯永吉建構出一套系統,並藉此判斷到底是「在來種改良」還是「內地種導入」在未來還有發展空間。

經過七年的投入,1919 年磯永吉與研究團隊將成果出版為《臺灣稻的分類》,這是臺灣種植的五百多個米品種,首次進行系統性的分類。而研究結果也宣告了在來種的改良空間不多,投入內地種的導入才是發展之道。

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磯永吉。圖/wiki

磯永吉的心血,或許也鼓舞了研究團隊之一、已在實驗田裡踽踽獨行五年的夥伴末永仁(1886-1939)

田間鍥而不捨試驗改良,末永仁提出「幼苗插植法」

末永仁比磯永吉來臺的時間更早,原本是基層技術人員的他,因為能力而受到磯永吉的肯定,在 1914 年轉進到臺中州試驗農場工作,負責改良事業在田間的實務,進行稻種的雜交育種與日本稻的栽培。

末永仁在 1.5 公里長的實驗田步道辛勤工作,只為了讓秧苗能順利生育、每穗稻穀粒能收穫更多。當改良工作遇到瓶頸時,他就會和磯永吉商討對策,兩人互為頭手地協作。終於,在研究發表後兩年,轉機出現。

在一次總督府官員的登山活動中,大屯山一帶的火山堰塞湖盆地「竹子湖」被磯永吉、臺北廳農務主任平澤龜一郎等人發現。竹子湖的涼爽潮濕、土壤肥沃的特性,類似日本九州,有著讓稻米生育的好條件。

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不出所料地,在此播種的日本稻「中村種」生長良好。

然而僅能在特定地區生長的原種田,還需要研發出適當的種植方法,才能夠將稻種推廣到全臺、滿足糧食增產的目標的。於是,末永仁在一次次鍥而不捨的試驗中,根據秧苗對於日照的反應,又提出了「幼苗揷植法」,藉由縮短秧期,改變植株的生長週期,解決了因氣候提早抽穗的問題。

自此,「中村種」水稻終於走出山中臺地,駐足平原。

「蓬萊米」誕生!推廣種植的推手李鵬儀

1926 年,對磯永吉和末永仁都是關鍵的一年,也是兩人分別投入臺灣稻作改良的第十二與十四年。為了讓更多人認識這個在臺灣所生產的米種,當時的總督伊澤多喜男,在臺北鐵道飯店召開的第十九屆「大日本米穀會」中,正式為「中村種」——這個過往被概稱為「內地種」的米,命名為「蓬萊米」。

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為「蓬萊米」命名的第十任台灣總督伊澤多喜男。圖/wiki

然而,蓬萊米育種成功後,還有一段漫長的挑戰等著兩人。除了找到合適的種植方法、品種之外,還得有種植的人才行。

四月,蓬萊米才風風光光地在米穀大會中亮相,同年七月就遭逢稻熱病,使得收成慘淡。為此,磯永吉和末永仁一邊推廣各地農民試種蓬萊米,一邊朝向「廣域」、「豐產」、「抗鹽」、「抗蟲」、「抗病」等方向進行改良,要讓農民對於蓬萊米的種植有信心。

然而 1927 年,「昭和恐慌」報到。那一年國際市場蕭條,米價大跌,農民種植蓬萊米的誘因減少。看到如此情況,一位臺灣米商伸出了援手,他是出生於彰化花壇的米商,李鵬儀

執彰化市米市之牛耳的李鵬儀,跳出來鼓勵農民種植蓬萊米。他願意依照種植面積全面收購,無論收穫成果如何。第一年受到稻熱病的影響、第二年又陸續碰到大旱和颱風,碾米廠空了近三年,直到 1929 年,他的相挺終於迎來了風調雨順,使得當年度新種植的「臺中 65 號註 3」大豐收。

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這一年的豐收,使得價錢本來就高於「在來種」的蓬萊米,又收穫了超過「在來種」的三倍數量,一舉讓李鵬儀回收過去所賠外還有盈餘,更重要的是,這次的成功給了農民信心。隔年,臺灣有 75% 的水稻田都改種蓬萊米。

這就是關於今日餐桌上,那碗帶有黏性、咬起來香甜的白米飯由來。關於蓬萊米的故事,還有很多不及說完的,像是末永仁最後是倒在臺中的實驗田間去世,而磯永吉在戰後又留臺任教多年,從培植米到教育人,將大半的人生都奉獻在臺灣。

是主婦釀成的社會運動、努力不懈的育種家、一場的登山所見、還有近百年後才發現的陸稻基因混入稻種改良⋯⋯種種的巧合、機緣相遇,才成就了你我餐桌上那碗飯的誕生。

註解

  1. 東北帝國大學農科大學:前身為「札幌農學校」,現今為北海道大學
  2. 「在來」一詞為日語,有著「向來、一直以來、既有」之意,指的是過往臺灣人慣吃的秈米。
  3. 臺中 65 號:以抗蟲品種「龜治」與生產佳的品種「神力」交配而成的新品種

參考文獻

  1. Chu, H. (2020). Tropicalizing Taiwan: the Environment, Crops, and Institutions of the Japanese Colonial Food Regime, 1895-1945 (Doctoral dissertation, State University of New York at Binghamton).
  2. 謝兆樞、劉建甫,《蓬萊米的故事》,國立臺灣大學磯永吉學會出版,2020。
  3. 李鵬儀傳,臺灣歷史人物傳記資料庫。
  4. 鄧慧純,〈尋米稻足跡 溯蓬萊物語〉,臺灣光華雜誌。
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油脂加米飯:能讓熱量減少60% ?
活躍星系核_96
・2015/04/18 ・4987字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

文/Dean Mingtze Tsai

不知道你有沒有看過這則新聞?

《中視新聞》改變米飯烹調方式 減少60%熱量

https://www.youtube.com/watch?v=icLimi6u2IQ 

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這如果是真的話,比減肥藥還厲害啊,腰豆素和羅氏鮮等等減肥藥就都不用賣了。以國人飲食指南建議成人一天攝取1.5-4碗全榖根莖類來算,假設一碗飯200g約300大卡,如果能減少60%熱量的話,一碗飯就只剩120大卡,等於一天最多吃四碗也只有480大卡,超划算的吃法啊!

以主食佔50-65%總熱量的比例(以平均58%來看好了),一個一天要攝取2000大卡的人,醣類熱量約1160大卡。如果醣類都是從這種油化白米攝取,瞬間就少了約700大卡,這樣吃十一天就瘦一公斤了,超棒der。

其他報導怎麼說?

由於筆者覺得這樣的一篇新聞報導有諸多不合理的地方,於是便再找了另外的中文新聞:

《華人健康網》吃白飯熱量能減半!加椰子油放冰箱

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內文提到:「正在努力減重的你,是否餐餐都是『菜菜族』,完全不敢碰澱粉,尤其是白飯?好消息來了,斯里蘭卡研究人員發現,將椰子油加入米飯後,烹煮40分鐘,冷卻後再放入冰箱冰半天,就能減少至少60%的熱量。讓你減重不挨餓,香噴噴的白飯照吃不誤,一樣苗條又健康。」

至少60%也太多了吧!!!???

而其內文有說到「根據美國《時代》(TIME)雜誌報導」,於是用關鍵字google:rice+coconut oil+resistant starch,果然找到《TIME》的原文了。

《時代》This Cooking Trick Cuts Rice Calories in Half

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source:TIME
source:TIME

內文提到:「According to research presented at the American Chemical Society’s national meeting, using coconut oil and a refrigeratorcan slash calories by as much as 60%.」

這邊的意思跟中文新聞的意思一樣,但是它最後兩段有個類似但書的補充說明:「以研究者的方式烹煮可以減少10-15%的熱量(但研究原文其實是說10-12%),但研究者如果用特定的品種可能會減少50-60%。」不過內文也有提到,重複加熱並不影響抗性澱粉的量。

在BBC也找到了相關報導:

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《BBC》Eat rice cold for fewer calories

source:BBC
source:BBC

「研究者找出最佳的方法是加入一茶匙的椰子油煮40分,然後放冷後,在冰箱冷藏12小時。

研究者也指出:冷藏讓溫降低是一個必須步驟,因為直鏈澱粉會在糊化的時候從顆粒滲出並形成可溶的型態。冷藏12小時會使其在直鏈澱粉分子外的氫鍵形成,也會轉變成抗性澱粉。重新加熱也是可以的,並不會影響抗性澱粉的量。

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該研究團隊現在正確定哪一個品種的米可以使此試驗結果更好,也在確定是否有其他食用油可以拿來試驗。英國營養基金會的專家說抗性澱粉可能具有數種健康益處,可以促進消化和腸道健康,也可幫助調節血糖濃度。但他說還需要更多的研究來證實這類抗性澱粉的任何一種的健康效應。

英國飲食協會發言人說:這聽起來很具有潛力,然而尚無相關的人體實驗數據。我還是會建議人們煮飯時使用他們正常的方法,直到更多的有效資訊出來時。

所以減重並無快速方法!!!!!!(there was no quick fix to losing weight.)

加油冷藏,米飯是怎麼形成抗性澱粉的?

這邊提到的冷藏後形成的抗性澱粉應該是第三型抗性澱粉,可以根據一篇碩士論文(探討添加離子液體[EMIM][DEP]對於酵素改質玉米澱粉的影響)的內文可以做簡單解釋。

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「第三型抗性澱粉稱為回凝澱粉或稱老化澱粉,是澱粉顆粒在充足的水分下經加熱、糊化、冷卻及回生的過程所產生的澱粉,因其直鏈澱粉分子之間的氫鍵作用,形成雙股螺旋(double helix)的結晶物質,此種結晶物質不僅具有抗酶解的特性,同時熱穩定較高,能承受多次的熱加工處理,所以可以廣泛利用於食品工業。」

再繼續digging後,果然又找到了刊登在《Chemistry-World》的一篇文章:

Simple cooking changes make healthier rice裡面有提到:he told delegates at the 249th ACS National Meeting & Exposition in Denver, US.ACS是美國化學協會,算是很知名的世界級組織;不過因為非學術網站,有一些相關的資料就載不下來了。

但還是可以看到他的做法大概是:使用傳統的煮法為燉煮40分鐘後,再以烘箱乾燥2.5小時。接著是另一種方法:加入椰子油(這邊沒提多少)於米中在沸水煮,接著冷藏12小時候,再以烘箱乾燥,最後進行微波,反覆的加熱冷卻,是會增加抗性澱粉的含量。顯然其中有兩三段內文有點被台灣ㄐㄧˋ ㄓㄜˇ 誇大。

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  1. 實驗者是用其他品種(原本就是最低含量抗性澱粉的品種),如果用一般高抗性澱粉或其他品種的米,效果可能會達50-60%(但還沒做是用推測的),而他的實驗結果是減少10-12%的卡洛里。
  2. 這是體外試驗,研究者有說:目前缺乏這類文獻產生之抗性澱粉之攝取相關的數據,將來會在更做進一步的關於肥胖病患的臨床試驗。也有其他學者提出相關質疑:人體的代謝反應並不總是能夠全部預測,尤其是從體外試驗來判斷時。
  3. 研究者把這種油脂和澱粉結合的抗性澱粉稱為第五型抗性澱粉:直鏈澱粉-脂質複合物澱粉,推測這種情況下被結合的油脂和澱粉都不能吸收,但是應該有潤滑腸道和促進糞便形成的功能。

這邊記者完全省略阿!!!!!身為食品人不允許記者省略啊!!!!

什麼是第五型抗性澱粉?

這邊很重要,因為很多教科書還沒有第五型抗性澱粉。那第五型抗性澱粉到底是什麼呢?在此,為大家奉上兩篇文獻。

文獻一:Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour

文獻一也只能看到摘要,哭哭!不過節錄覺得重點的地方:

直鏈澱粉-脂質複合物形成率和水溶解性會隨至著於成糊烹煮(paste cooked)脂肪酸比例的增加,會使直鏈澱粉-脂質複合物的形成率增加,而水溶解性減少。水溶解性的減少可能代表被酵素作用的部分變少,因為酵素需要水相媒介來幫助分解基質。

此外也提到了藉由碘圖譜檢測有無脂質加入的米粉,可以確認確實有直鏈澱粉-脂質複合物的形成
(碘圖譜應該是一種紅外線的光學儀器所打出的圖譜)。(編按:由於作者跟編輯都不是光學領域出身,這部分還望大家指教。)

再來是文獻二,這一篇就比較友善了:Resistant Starch: Promise for Improving Human Health

dfw

根據此文獻原文,抗性澱粉分五類:

  1. 第一類:天生具有物理屏障能抵抗酵素完全作用的澱粉:如未精緻的全穀類。
  2. 第二類:伴隨著有B或C多晶型態的澱粉顆粒:如高直鏈澱粉玉米、生的馬鈴薯和香蕉澱粉。
  3. 第三類:回凝澱粉:如烹調過後冷卻回凝的澱粉食品。
  4. 第四類:化學修飾澱粉:如經化學物修飾澱粉官能基的澱粉,交鏈澱粉和辛烯基琥珀酸澱粉。
  5. 第五類:直鏈澱粉-脂質複合物:脂質和澱粉高溫糊化後形成的複合物,硬脂酸-高直鏈澱粉複合體。(澱粉經辛烯基琥珀酸(Octenyl Succinic Anhydrate, OSA)修飾後使澱粉具親水性及疏水性,可做為良好的乳化劑。)

澱粉螺旋結構與脂質結合示意圖。
澱粉螺旋結構與脂質結合示意圖。souce:University of Groningen

此篇文獻有提到這種第五類抗性澱粉如何形成的:
  1. 原料是直鏈澱粉和支鏈澱粉的長側鏈(是支鏈點α-1,6鍵結之後的直鏈澱粉)與脂肪酸(中短鏈)或脂肪醇(就是鏈很長的脂肪酸),所形成的單股螺旋複合物。
  2. 由螺旋結構的線性澱粉(直鏈澱粉和支鏈澱粉的長側鏈)中的螺旋腔室(中間的洞),脂肪酸會在此螺旋腔室內與澱粉結合,當結合完畢後,就可以抵抗澱粉酶的切!切!切!
  3. 而這種複合物也會纏繞支鏈澱粉分子,造成澱粉顆粒無法順利的被酵素水解。
  4. 這種複合物的形成是很短暫的即時性反應,而且加熱後可以重新形成,此外這種複合抗性澱粉可能也具有熱安定性!

關於抗性澱粉

而關於抗性澱粉的好處:由於人體消化困難,當抗性澱粉通過經由上部消化道到達大腸時,會被細菌發酵分解,產生許多重要的代謝產物,包括短鏈脂肪酸(SCFAs)。

所以抗性澱粉也可以視為是一種益菌生(prebiotics)和膳食纖維,它可以:

  1. 降低大腸癌前驅物
  2. 巨量營養素的全身性調節
  3. 改變賀爾蒙/激素的分泌
  4. 改善心理和生理的健康

這邊的巨量營養素的全身調節,我想作者是指醣類、脂肪、蛋白質以及巨量礦物質於體內的代謝調節。

另外於台灣大學的食品科技研究所也有做過相關的研究,在油脂對米飯理化特性及澱粉消化性之影響中,其摘要有提到:

  1. 隨油脂飽和程度增加,棕櫚油具有最低的預估升糖指數 (eGI)(85.6)和含量最高的抗性澱粉(RS)(11.2%),其次依序為大豆油(87.1 和 8.5%)、亞麻仁油(90.3 和 3.8%)及白米飯(92.4 和 0.8%),結果顯示棕櫚油可形成較穩定之複合物,對酵素水解抗性較佳。
  2. 回凝米飯之消化性隨米飯貯藏時間延長而降低,以亞麻仁油增加RS之量最多。於XRD之圖譜,可觀察到米飯澱粉於回凝過程中,由V-type 轉變成 B-type,經復熱後再次轉變為V-type,結構間具熱可逆之特性。這一段話我想作者應該是想表示:用飽和脂肪形成的複合物可能比較多也比較安定,所以正常澱粉就比較少,而亞麻油酸這複合物可能比較少,正常澱粉比較多。儲存時間增加,正常澱粉會脫水回凝,但複合物澱粉不容易回凝脫水,所以正常澱粉多的亞麻油酸組別增加的老化澱粉會較多。
  3. 米飯經回凝復熱後,ALC(直鏈澱粉-脂質複合物)之解離溫度提高;復熱之米飯澱粉消化性與新鮮米飯比較,RS含量間並無顯著差異,顯示由於ALC熱可逆性,仍可保留複合物維持其酵素之抗性。經由實驗結果得知,不飽和程度越低之油脂,其形成ALC之結構也越安定,可顯著降低米飯澱粉之消化性,將有助餐後血糖之控制,並且獲得較多的RS,作為飲食之參考。

另外一篇來自Sci期刊的文獻(Effects of cooking methods and starch structures on starch hydrolysis rates of rice.),也有相似結果。

這篇文獻主要是想了解不同的烹煮方法(蒸煮、煨肉煮pilaf、傳統炒法)於米的澱粉水解程度是否會有差異。研究者選了三種品種的稻米,分別是:

根據此文獻摘要 直鏈澱粉含量 初始糊化溫度 蒸煮後RS量 煨肉煮RS量 傳統炒法RS量
(1)蓬萊米(japonica) 13.5% 56℃ 0.7% 12.1% 15.8%
(2)在來米(indica) 18.0% 71.6℃ 6.6% 13.2% 16.6%
(3)糯米(waxy) 0.9% 56.8℃ 1.3% 3.4% 12.1%

在來米於初始糊化溫度之所以較高的原因,起因於有較長的支鏈澱粉側鍊。以炒飯的形式,會有最多的抗性澱粉含量。

作者也說機制已經被研究了,那應該是要再去找其他文獻來看,因為有些文獻只能看到摘要。抗性澱粉越多,澱粉水解率越低,炒飯的形式可能是一種期望中可以製備降低飯後血糖和胰島素反應的方式,藉此方式也可以促進人體大腸的健康。

◎(這邊是假設探討)我們以傳統炒法的在來米來看,抗性澱粉增加16.6%,一般澱粉則有83.4%,以一碗飯為四份主食的單位來看,一份主食有15g的醣類和2g的蛋白質,熱量大約為70大卡。

在其中這15g的醣類有2.49g為抗性澱粉,12.51g為一般澱粉,抗性澱粉的熱量2.4-2.8大卡,取最少的2.4大卡,一般澱粉為4大卡,這樣糖類的總熱量有50.04大卡,加上蛋白質的8大卡,總共為58.04大卡。

這樣來看的話58.04大卡只佔原本70大卡的83%,等於減少了17%的熱量,再加上油脂的熱量,一份主食分配的油脂可能很少(一鍋飯配一茶匙的油,根據新聞),所以跟研究者的10-12%可能是類似的。

source:Ruocaled
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Dean say:

這種模式目前應該尚處於體外試驗,當然於生物體也可能有相似現象。煮飯加油脂,飯會比較好吃,而且鍋子和碗比較好洗XDD不過加入微量的油脂可以避免減肥者面臨長期油脂攝取不足的可能,也算是一種另類的營養均衡。加入油脂的飯也會比較香,如果有厭食的人,搞不好可以提升食慾。

但是…….並不能完全使用這種方式減肥,有技巧的吃和多動才是減肥的正解啊!

資料/文獻來源:
  1. 改變米飯烹調方式 減少60%熱量。中視新聞影片。
  2. 吃白飯熱量能減半!加椰子油放冰箱。華人新聞網。
  3. This Cooking Trick Cuts Rice Calories in Half。Time news。
  4. Simple cooking changes make healthier rice。Chemistry-World。
  5. Kaur, K., Singh, N., (2003). Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour. Food Chemistry, 77(4), 511-517.
  6. Birt, D. F., Boylston, Hendrich, S., Jane, J., Hollis, J., Li, L., McClelland, J., Moore, S., Phillips, G. J., Rowling, M., Schalinske, K., Scott, M. P., Whitley, E.M. (2013). Resistant Starch: Promise for Improving Human Health. Advance in Nutrition. 4, 587-601.
  7. 林奕廷 (2014):油脂對米飯理化特性及澱粉消化性之影響。碩士論文。國立台灣大學食品科技研究所。台北市。台灣。
  8. Mo, R., Leutcher, A. Y., JL, J., (2013). Effects of cooking methods and starch structures on starch hydrolysis rates of rice. Journal of Food Science, 78(7), 1076-1081.
  9. 陳佑倫(2011):探討添加離子液體[EMIM][DEP]對於酵素改質玉米澱粉的影響。碩士論文。國立中央大學化學工程與材料工程學系。桃園市。台灣。
  10. Eat rice cold for fewer calories。BBC NEWS。
  11. Katja Loos. (2012). Unraveling the lipid-amylose inclusion complex formation. Macromolecular Chemistry and New Polymeric Materials Lab, University of Groningen. Netherlands.

本文轉載自作者部落格

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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