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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

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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_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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伺服器過熱危機!液冷與 3D VC 技術如何拯救高效運算?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/11 ・3194字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 高柏科技 合作,泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達(NVIDIA)、Google、微軟,甚至是 Meta 的存在,究竟是什麼?答案或許並非更強大的 AI,也不是更高速的晶片,而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初,搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機,傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題,但這場「科技 vs. 熱」的對決,才剛剛開始。 

不僅僅是輝達,微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中,希望藉由洋流降溫;而更激進的做法,則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中,來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

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但這些方法真的有效嗎?安全嗎?從大型數據中心到你手上的手機,散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技,一同看看如何用科學破解這場高溫危機!

運算=發熱?為何電腦必然會發熱?

為什麼電腦在運算時溫度會升高呢? 圖/unsplash

這並非新問題,1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時,就提出了「蘭道爾原理」(Landauer Principle),他根據熱力學提出,當進行計算或訊息處理時,即便是理論上最有效率的電腦,還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失,系統的熵就會上升,而隨著熵的增加,也會產生熱能。

換句話說,當計算是不可逆的時候,就像產品無法回收再利用,而是進到垃圾場燒掉一樣,會產生許多廢熱。

要解決問題,得用科學方法。在一個系統中,我們通常以「熱設計功耗」(TDP,Thermal Design Power)來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說,TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量,通常以瓦特(W)為單位。也就是說,TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP,例如AMD的CPU 9950X,TDP是170W,GeForce RTX 5090則高達575W,伺服器用的晶片,則可能動輒千瓦以上。

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散熱不僅是AI伺服器的問題,電動車、儲能設備、甚至低軌衛星,都需要高效散熱技術,這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料(TIM)」:提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡,散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料,而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中,晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合,表面多少會有細微間隙,而這些縫隙如果藏了空氣,就會變成「隔熱層」,阻礙熱傳導。

為了解決這個問題,需要一種關鍵材料,導熱介面材料(TIM,Thermal Interface Material)。它的任務就是填補這些縫隙,讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」,即使主線有再多車道,如果匝道堵住了,車流還是無法順利進入高速公路。同樣地,如果 TIM 的導熱效果不好,熱量就會卡在晶片與散熱片之間,導致散熱效率下降。

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那麼,要怎麼提升 TIM 的效能呢?很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁,若要更高效的散熱材料,則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成:高導熱粉末(如金屬或陶瓷粉末)與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好,盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了,受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸,高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後,會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題,高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」,說是凝膠,但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄,比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK,到這裡,「匝道」的問題解決了,接下來的問題是:這條散熱高速公路該怎麼設計?你會選擇氣冷、水冷,還是更先進的浸沒式散熱呢?

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液冷與 3D VC 散熱技術:未來高效散熱方案解析

除了風扇之外,目前還有哪些方法可以幫助電腦快速散熱呢?圖/unsplash

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量,也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限,因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷,熱量在經過 TIM 後進入水冷頭,水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好,且增加的體積不大。唯一需要注意的是,萬一元件損壞,可能會因為漏液而損害其他元件,且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮,可以考慮另一種方案,「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義,就是把均溫板層層疊起來,變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板,原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」,直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中,會放入容易汽化的工作流體,當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化,當熱量被帶走,汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法,最大的特點是:導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻,不會有熱都聚集在入口(熱源處)的情況,能更有效降溫。

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整個 3DVC 的設計,是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯,能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC,就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是,工作流體移動的過程經過設計,因此不用插電,成本僅有水冷的十分之一。但相對的,因為是被動式散熱,其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC,高柏科技一直致力於不斷創新,並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積,高柏科技開發了6項專利技術,涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後,均溫板不僅保有高導熱性,還增強了結構強度,顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步,有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術,將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中,許多冷卻液會選擇沸點較低的物質,因此就像均溫板一樣,可以透過汽化來吸收掉大量的熱,形成泡泡向上浮,達到快速散熱的效果。

然而,因為水會導電,因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些,但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時,很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS,這是一種永久污染物,會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液,例如礦物油、其他油品,又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

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另外,把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等,都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證,相信很快就能推出更強大的散熱模組。

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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
  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

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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
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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失戀要吃「香蕉皮」,原來是真的?不但營養,還可以做甜點!
Evelyn 食品技師_96
・2022/09/30 ・3699字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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香蕉皮太難吃?磨成粉就好啦!

香蕉氣味芬芳、味甜爽口、肉軟滑潤,幾乎人人都愛吃。通常大家吃完香蕉後,剝下的香蕉皮,都直接扔進垃圾桶。然而,根據外媒 ScienceDaily 的報導,其實香蕉皮的營養價值很高,被丟掉實在太可惜了!

香蕉皮因纖維含量極高(纖維質約佔了一半),不適合生吃,但 ACS 食品科學與技術期刊上最新的研究發現,這些香蕉皮乾燥後,磨成一種富含纖維、鎂、鉀和抗氧化物的「香蕉皮粉」,即可廢物再利用。

科學家們嘗試將香蕉皮粉取代一部分的麵粉,加入甜餅乾的麵糊中,製作成香甜的香蕉皮餅乾。結果發現香蕉皮粉取代麵粉比例愈多的餅乾,纖維、酚類物質含量愈高,抗氧化活性更好。

其中,以 7.5% 香蕉皮粉取代麵粉所做出來的餅乾,風味甚至比只用麵粉烘烤的餅乾更加美味[1]。如此看來,我們似乎可以利用香蕉皮粉替換掉麵包、蛋糕或餅乾配方中的精緻麵粉,使這些邪惡的烘焙點心變得更營養。

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香蕉皮真的有那麼厲害嗎?

國立中興大學食品安全研究所、食品暨應用生物科技學系及食品業者共同開發的香蕉皮餅乾產品「Happy 蕉朋友」。圖 / 遠見雜誌

香蕉營養又好吃,其實「皮」比果肉更營養?!

香蕉果肉本身含有豐富的營養成分,包括鉀、鎂、葉酸、維生素 C、維生素 B6、色胺酸及膳食纖維等。果肉柔軟香甜,無種子且易剝皮,如此方便又營養的水果幾乎人人愛吃[2]

而香蕉皮的營養價值更勝果肉,除了擁有果肉原本的營養素之外,還含有更多的膳食纖維、蛋白質、色胺酸、血清素與其它生物活性物質。據研究,香蕉在成熟的時候,香蕉皮中的血清素濃度是果肉中的三倍[3]

傳統上,香蕉皮被視為一種中藥材,〈中藥大辭典〉中提到《廣東中藥》如此記載:「蕉皮為芭蕉科植物甘蕉之果皮,原植物見香蕉條。秋季收拾蕉皮曬干。果皮,鮮者黃綠色,干者黑褐色,呈不規則之條塊狀, 軟而韌,纖維眾多,具有較長的果柄,柄之纖維性較強,長約 4 至 5 厘米。以干燥、潔凈者為佳。主產廣東。內服治痢疾。炒過煎水服,治霍亂肚痛。煎水洗治皮膚瘙癢。」

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而在現代藥理上,許多動物實驗已證明,香蕉皮具有抗氧化、改善情緒、治療憂鬱症、抗腫瘤和降血壓等效果[4]

香蕉在成熟的時候,香蕉皮中的血清素濃度是果肉中的三倍。圖/Unsplash

阿嬤說:「失戀就要吃香蕉皮!」,真的假的?

說到香蕉皮具有改善情緒的效果,讓人不禁想起有一種說法是「失戀要吃香蕉皮」,這是為何?

因為香蕉皮中含有豐富的兩種物質,分別是色胺酸與血清素。

色胺酸(tryptophan)是無法經由人體合成的必需胺基酸,只能從食物中攝取而來。其可減少抑鬱症狀和焦慮、提高睡眠效率和睡眠時間、改善經前症候群、調節腸道微生物組成和多樣性、抗發炎、抗氧化等作用。

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而色胺酸亦是「血清素」的前驅物,血清素(serotonin)是人體中重要的神經傳導物質。

色胺酸在腦幹中的縫核神經細胞被轉化為 5-羥基色胺酸(5-hydroxytryptophan, 5-HTP),5-HTP 在血液中被運送到大腦轉換成血清素,也稱為 5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)[5]

血清素是大腦的一種快樂因子,可幫助穩定情緒和抗抑鬱 、減緩神經活動,達到身體放鬆,引起愉悅和睡意的作用。另外,香蕉所含的維生素 B6 也可刺激血清素的產生[2, 5]

香蕉皮含有血清素,可以幫助穩定情緒和抗抑鬱。圖/Pexels

青香蕉抗性澱粉可替代麵粉做成更營養的甜點

雖然香蕉皮營養價值高,又可以幫助心情變好,不過應該沒有消費者會想直接吃皮…

不用擔心,其實我國早在 2003 年,就利用國產青香蕉加工,連皮攪碎、過濾水份,去除雜質使澱粉沉澱,反覆脫水再磨成細粉,製成具高含量抗性澱粉的「青香蕉高纖維粉」[6, 7]

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它具有顏色白、吸水性低的優點,可應用於麵包及糕點等烘焙製品,強化膳食纖維並調整產品質地,提升產品附加價值[6]

但之所以使用青香蕉,而不是黃熟香蕉,是因青香蕉的抗性澱粉(resistant starch, RS)含量較高。

抗性澱粉,是一種不易被人體消化吸收的澱粉,與膳食纖維具有類似的效果,除了不易消化吸收,增加飽足感,促進腸胃道蠕動。還能抑制餐後血糖升高,降低胰島素分泌,增加脂肪代謝速率,不易囤積脂肪,是良好的澱粉選擇。

據研究,以青香蕉抗性澱粉取代部分麵粉所製成的吐司,不但降低吐司的升糖指數(glycemic index, GI)[註],且風味、口感及色澤比一般的吐司更受到消費者的喜愛[8]

在臺灣,香蕉一年四季都盛產,但有時產量過剩造成價格低落,利用這套技術,就可以解決部分香蕉滯銷的問題[6]

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國產青香蕉高纖維粉富含抗性澱粉。圖 / 參考資料 6
國產青香蕉高纖維粉製成的高纖涼麵。圖 / 參考資料 6

香蕉皮健康又營養,由它做的點心就可以放心吃嗎?

不過就算香蕉皮營養價值這麼高,也不代表我們可以盡情享用香蕉皮做的烘焙點心。

以先前提到的研究結果為例,香蕉皮餅乾確實比一般的餅乾營養價值高,但本質上仍是餅乾,一樣含有麵粉、油與糖的精緻食品,一樣會吃進許多熱量與油脂,最終導致肥胖。

所以香蕉皮做的點心還是適量解饞就好,不能因為它比較健康就吃得太過分囉!

除了香蕉皮之外,其實許多水果果皮的營養素比果肉來得多,這是因為果皮通常含有更豐富的植化素(phytochemicals),指的是存在於植物中的天然化學物質,為植物天然色素和氣味的主要來源,人體無法自己製造,必須從各種食物中攝取[9]

植化素在人體中可以清除自由基、抗氧化、降低發炎反應或提升抵抗力,而不同顏色的蔬果含有不同種類的植化素,像是蘋果皮含有多酚類、槲皮素、花青素(紅蘋果才有)[10];葡萄皮含有多酚類和花青素(紫葡萄才有)[2]

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紅蘋果含有多酚類、槲皮素、花青素;紫葡萄含有多酚類和花青素。圖/Pixabay

不過這些營養的植化素經過加工後,可能或多或少被破壞、流失掉。一般來說,光線、空氣,還有 pH 值變化、溫度和接觸到金屬陽離子等,都是影響植化素變質的因素。

當然,除了蘋果和葡萄之外,水梨、蕃茄、桃子、李子等都是很適合連皮一起吃的水果。這樣不但省了削皮的麻煩,還可以攝取到豐富的植化素及膳食纖維,更減少廢棄物的產生[11]

不過要注意的是,記得要將果皮刷洗乾淨後再分切,以避免刀子將果皮細菌帶進果肉喔!

註解

  • 升糖指數(glycemic index, GI):是以「食用純葡萄糖後的血糖增加值」為基準,和「食用其他食物後血糖之增加值」來比較所得之指數,可藉以評估食用不同食物後,對餐後血糖造成的影響。一般來說,葡萄糖的分子小,容易被腸胃道吸收,因此會引起較大的血糖起伏,GI 值也會比較高[12]
  1. Shafi, A., Ahmad, F. and Mohammad, Z. H. 2022. Effect of the Addition of Banana Peel Flour on the Shelf Life and Antioxidant Properties of Cookies. ACS Food Science and Technology 2: 8 1355-1363.
  2. 行政院農業委員會,2019。10 香蕉/15 葡萄。國產農漁畜產品教材。
  3. Gonçalves, A. C., Nunes, A. R., Alves, G. and Silva, L. R. 2021. Serotonin and melatonin: plant sources, analytical methods, and human health benefits. Revista Brasileira de Farmacognosia 31: 2 162-175.
  4. 韋婕婷,2013。香蕉果皮與一枝香之生物活性成分之探討。國立宜蘭大學食品科學系碩士學位論文。宜蘭。
  5. 高澔宇,2019。香蕉花、皮、果肉作為機能性食材之可行性研究。天主教輔仁大學生命科學系研究所碩士論文。新北。
  6. 行政院農業委員會,2003。國產青香蕉高纖維粉之開發與應用。農政與農情第 258 期。
  7. 行政院農業委員會,2003。國內第一家青香蕉製成抗性澱粉 獲日本人青睞。農業知識入口網。
  8. 陳麒升,2021。綠香蕉加工對香蕉產業影響的研究。國立臺灣大學生物資源暨農學院生物產業暨傳播發展學系碩士論文。臺北。
  9. 衛生福利部國民健康署,2021。天然蔬果 抗疫給力 吃出五彩人生
  10. 行政院衛生署。蘋果 記憶之果的營養成分。財團法人台灣癌症基金會。
  11. 衛生福利部國民健康署,2018。低碳飲食 愛護地球守護健康 國健署提供選購三原則 讓減碳從飲食做起
  12. 衛生福利部國民健康署,2022。「國人膳食營養素參考攝取量」第八版 – 碳水化合物
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Evelyn 食品技師_96
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一名食品技師兼食品生技研發工程師,個性鬼靈精怪,對嗅覺與味覺特別敏銳,經訓練後居然成為專業品評員(專業吃貨)?!因為對食品科學充滿熱忱,希望能貢獻微薄之力寫些文章,傳達食品科學的正確知識給大家!商業合作請洽:10632015@email.ntou.edu.tw