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[謠言粉碎機]飯後一瓶優酪乳有助消化嗎?

科學松鼠會_96
・2011/10/20 ・2459字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 521 ・七年級

流言: 「飯後一瓶優酪乳有助消化」是在時尚女性中間廣為流傳的說法。(中國)地鐵裡還有這方面的廣告:「XX活性乳酸菌,飯後來一瓶」。據說「XX活性乳酸菌含有兩種活性益生菌:活力C菌和黃金雙岐因子,雙益搭配,健康加倍。」

真相: 自從出生的那一天起,人的身體就是一個細菌的樂園。即使是「講衛生」到了潔癖的地步,一個成年人體內的細菌總重量也大約有1.5公斤重。一般認為,這些細菌的總個數至少是人體總細胞數的10倍。在小腸裡還算地廣菌稀,每毫升還只有一千個的樣子;到了大腸,就發生了「菌數爆炸」,一毫升裡的細菌達到了上千億。

這些細菌中的絕大多數與世無爭,與人體和平相處。有一小部分不安分的,要搞點破壞「生態環境」的惡作劇,被稱為「致病細菌」。還有一些社會責任感比較強,堅持「腸道興亡,細菌有責」的信念,代謝生成一些小分子有機酸、多肽以及維生素等對人體有益的物質,還能抑制致病細菌的氾濫,從而被人類授予了「益生菌」的光榮稱號,英文叫做「probiotic」。

補充益生菌,數量和活性很重要

理論上,人是自己體內腸道菌群的上帝。本著懲惡揚善的目標,人們自然想到「補充」益生菌到體內來改善健康。在過去的幾十年中,有幾千項相關的研究發表。在針對腹瀉、免疫、過敏、癌症、女性健康方面,都有許多正性的實驗結果。對於細菌種類、劑量、作用機理、安全性能方面,探索也相當不少。令人欣慰的是,至今幾乎沒有副作用的報導;遺憾的是,問題遠比我們想像的要複雜。目前的研究取得了巨大的進展,但是距離真正可靠地造福人類,卻還任重道遠。

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市面上的優酪乳真的那麼好嗎?

根據目前的研究,益生菌的作用就像治安聯防隊,而不是特種部隊精英性質的。美國微生物學會2005年組織了一個益生菌研討會,會議總結明確指出:「迄今為止,絕大多數益生菌在人體中的使用對於疾病處理而言都是預防和支持性的,而不是治療性的」。比如對於益生菌對於小兒腹瀉的影響,一項研究結果是這樣的:不吃益生菌的小孩平均72小時後好轉,正負誤差36小時;吃益生菌的小孩平均58小時後好轉,正負誤差28小時。

要想通過補充益生菌來有益健康,必須要「特定的細菌」、 「保持活性」、 「有足夠的細菌數量」而且「連續服用」。不同的益生菌能夠產生效果的數量相差非常大,有的每天吃一億就可以起作用,有的卻要一萬億才行。關於益生菌更詳細的介紹,可以參見 〈益生菌,如何益生〉

目前研究的比較多的益生菌叫做「雙歧桿菌」。廣告中所說的「乳酸菌」是否能夠成為「益生菌」,科學家們還沒有吵出結果,不過一般認為它們能夠幫助雙歧桿菌安居樂業。即使不能親自上陣,能夠支持上陣的戰士,也就還是好細菌。所以,吃點乳酸菌,也還是不錯的。不過,廣告中說的「活力C菌」其實不是一種菌,而是一個商業名稱。按照廠家的介紹,就是乳酸菌和維生素C等其他東西的混合物。初看起來,這個東西跟「益生菌」的理論符合,還加上維生素C等「營養物質」,實在有點誘人。不過如果我們撥開試圖牽著我們鼻子的廣告,來進行一下思考,會發現這個東東還是頗有一些疑問。正如前面說了益生菌的作用需要「足夠數量」「保持活性」。細菌的存活是需要適宜條件的,這樣的活性菌飲料配方是不是它們的「溫馨小屋」?其中的活細菌到底有多少?對於消費者來說,麻煩的事情在於:現在對於益生菌產品裡的益生菌還沒有質量標準和法定檢測,廠家的宣稱只能依靠它們的信譽來保證。法律規範和權威監測在這裡都還是真空地帶。

改變思路,給好細菌提供營養也不錯

補充益生菌的思路是直接吃進活的細菌,類似於空投一些「好細菌」充實革命力量。此外,人們還想到通過提供好細菌喜歡的食物來扶持它們,從而壓制壞細菌。能夠實現這樣功能的食品成分就被叫做「prebiotic」,一般翻譯成「益生元」。這一思想直到1995年才被提出,隨即獲得了巨大關注。十幾年來,相關的研究越來越多,也有相當多的號稱「益生元」的食品投入市場。它的精確涵義在學術界還有不完全相同的理解,所有能夠實現類似功能的食物成分都可以被叫做「益生元」。它們的基本特徵有:必須完好達到大腸,也就是說在胃腸中不能被消化;不僅需要能被「好細菌」代謝利用,還得不能被「壞細菌」利用;好細菌代謝利用之後,必須為人體帶來明確的好處。迄今為止,比較公認滿足「益生元」要求的有三種:菊糖(Inulin)、低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)。關於益生元更詳細的介紹,可以參見 〈「益生元」是什麼元〉

廣告中所說的「黃金雙歧因子」其實不是細菌,而是益生元。「雙歧因子」是指能夠幫助雙歧桿菌生長,而對其他壞細菌沒有幫助的食物成分,「黃金」二字只是推銷噱頭。如果你要賣的話,也可以把它叫做「白金雙歧因子」「鑽石雙歧因子」之類更酷的名字。把益生元和益生菌混在一起的東西,叫做「synbiotics」,通常翻譯成「合生元」。按照廠家介紹,「黃金雙歧因子」其實就是一種低聚果糖(FOS)。一般來說,需要每天吃好幾克FOS才能顯示出益生元效果。也有一些人對FOS不耐受,吃進一克就能導致腸胃不適。至於這些飲料中的FOS有多少,就只能依靠廠家的信譽了。

其實,FOS也存在於許多水果蔬菜中,比如香蕉、洋蔥、大蒜、小麥、番茄等。如果期待FOS帶來的好效果,補充這些蔬菜水果也都是不錯的選擇。

結論: 不管是「飯後一瓶優酪乳有助消化」,還是「XX活性乳酸菌,飯後來一瓶」,都不算是謠言。從科學概念上說,還算是「很有可能的」。雖然在科學證據上,益生菌和益生元的保健作用還沒有形成明確的「定論」,但是這些東西也沒有顯示出有害。如果喜歡它的風味,喝一喝也無不可。至於它們是否有傳說的「保健功能」,消費者需要注意:科學概念上的可行,跟商品廣告中的宣稱是兩回事。益生菌、益生元這一類的產品,質量標準和法定檢測都還處於真空地帶。各路商家盡可以把產品吹得天花亂墜,但與現實之間的距離,只能依靠你的信任去填補。

本文已發表於 果殼網 謠言粉碎機主題站 《飯後一瓶酸奶有助消化嗎?》 / 本文來自於科學松鼠會[2011-10-09],作者雲無心

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科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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)。

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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。

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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&

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微酸與麥香兼具 透視酸種麵包的小世界
顯微觀點_96
・2024/12/19 ・2726字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文轉載自顯微觀點

sourdough
圖/顯微觀點

오늘도 아침엔 입에 빵을 물고 똑같이 하루를 시작하고(今天早上,我又嘴裡含著麵包,一如往常地開始了一天)

南韓女子偶像團體 (G)I-DLE 的《Fate》,唱出了麵包是不少忙碌上班族的早餐選擇。但有營養師指出,「酸種麵包」(sourdough)成分單純,較容易被消化不易脹氣,升糖指數也更低,適合減重者或是需要控制血糖的人。

酸種麵包是使用野生乳酸菌和酵母發酵麵團製成的麵包。用料通常非常單純,只採用天然酵母、麵粉、水跟鹽,經過長時間發酵而成,因此天然酵母發酵產生的乳酸會賦予麵包酸味並提高保存品質。

而 2020 年開始席捲全球三年多的新冠肺炎疫情,意外讓烘焙成了全球許多因封城、疫情警戒而坐困在家者的紓壓管道。由於人們對家庭烘焙的興趣增加,導致商店麵包酵母短缺,可在家培養麵團的酸種麵包更是因此風靡全球。

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酸種麵包
酸種麵包是使用野生乳酸菌和酵母發酵麵團製成的麵包,用料通常非常單純。圖/unsplash

酸種麵團可說是歷史悠久,最早可追溯到西元前3000多年的古埃及文明,直到中世紀歐洲使用酸種麵團仍是發酵常用方式。

除了歐洲,其實世界各地都有使用酸種麵團製作麵包的文化,「酸種麵包」的風味也和不同地區的歷史人文息息相關。

例如,義大利普利亞區的經典麵包「阿爾塔穆拉麵包(Pane di Altamura)」;墨西哥將啤酒和雞蛋加入酸種麵團,製作墨西哥傳統麵包「比羅特麵包(Birote)」;日本木村屋( Kimuraya bakery)用酸麵種麵包來製作紅豆麵包,再將八重櫻花瓣醃製後放進麵包中心,提供給日本天皇享用。至於中式「老麵」饅頭,也是所謂的「酸種麵團」。

而在加州淘金熱期間(1848–1855),法國麵包師將酵母技術帶到了北加州,出現了著名的舊金山酸麵包(Sourdough bread):一種白麵包,特徵是具有明顯的酸味。這至今仍然是舊金山文化的一部分,當地美式足球隊-舊金山 49 人隊的吉祥物就是牛仔造型的「Sourdough Sam」(酸麵團山姆)。

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一般市售麵包常使用 19 世紀末巴斯德(Louis Pasteur)發現的麵包酵母(或稱商業用酵母),以高產氣的單一菌種酵母來醒發麵團,通常可在不到兩小時內發酵,醒發時間短而促進量產。

和一般市售麵包不同,酸種麵包是利用原料或空氣中存在的天然微生物群來發酵麵粉,因此需要很長的醒發時間,通常麵團發酵並形成風味需要長達 24 小時。

酸種麵包的靈魂-微生物聚落

酸麵團是麵團和麵包製備的中間產品,含許多代謝活性微生物。發酵中 1 公克的麵團通常超過 108 個單位(CFU)的菌落形成,通常含有乳酸菌(LAB)和酵母,乳酸菌:酵母比例常為 100:1;依據麵包師傅處理方式和不同地區的風土,而有多種乳酸菌和酵母菌株來源。

但傳統酸麵團製程通常不依賴偶然的菌群,而是依賴母麵團的使用。這些母麵團保存很長一段時間,甚至可能持續數十年,為後續麵團做天然微生物接種。

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母麵團的微生物生態取決於內在和外在因素。內在因素主要由麵團的化學和微生物組成決定,外在因素則是溫度和氧化還原電位決定。諸如麵團產量(水活性)、鹽的添加、繁殖步驟的數量以及發酵時間等,都會對酸種麵包風味產生很大的影響。

微生物為酸種麵包帶來個性,但你有想過這些微生物在顯微鏡下的樣子嗎?俄亥俄州立大學電子顯微鏡與分析中心資深研究副工程師丹尼爾‧維蒂(Daniel Veghte)就透過電子顯微鏡觀察酸種麵團微生物群像。

酸種麵包的電子顯微圖像
酸種麵包的電子顯微圖像。圖/The Conversation/Daniel Veghte, CC BY-SA

影像中呈現綠色顆粒、相對較大球狀結構的是麵粉中的澱粉粒,直徑約 8 微米(µm)。

紅色是作為起發氣劑的酵母菌,隨酵母生長會發酵澱粉粒中的糖,並產生二氧化碳和酒精作為副產品,使麵團發酵,大小通常在 2 至 10 微米。這張圖像中的酸種麵團,可以看到兩種不同酵母類型,一種接近圓形,一種則是細長型。

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科學家在酸種麵團中發現了 20 多種酵母。而在不同的麵團中所發現的酵母數量和類型差異,取決於幾個因素,包括麵團水合程度、所用穀物類型、發酵溫度和酸麵團維持溫度。 例如,義大利酸麵團通常使用杜蘭麥粉製作,95% 以上的酵母屬於 C. humilis,且其優勢地位隨時間拉長而穩定。

圖像中藍色的則是細菌,通常是乳酸菌,酸種麵包獨特的風味便是由此而來。影像中細菌呈藥丸狀,大小約為2微米。

乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)是指能利用碳水化合物進行發酵生產大量乳酸的細菌總稱,酸種麵團中常見的 LAB 為乳酸桿菌,特別是在發酵時間較長或溫度較高的麵糊中。

乳酸桿菌占主導地位有幾個因素。首先,它們對碳水化合物的代謝機制非常適合將麵團、麥芽糖和果糖作為主要能量來源。其次,有些乳酸桿菌(如舊金山乳桿菌,L. sanfransiscensis)對溫度和 pH 值的生長需求與酸麵團發酵過程的條件相符。

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第三則是存在於酸種麵團的乳酸桿菌具有多種壓力反應機制來克服酸、高(低)溫、高滲透壓(脫水)、氧化和飢餓。第四是會產生乳酸、醋酸鹽等有機酸和細菌素等抗菌胜肽,可作為防腐劑、提高生存競爭力,並有助於發酵的穩定持久。

基於這些機制,乳酸菌和酸種麵包的風味、質地、陳化和保存期等息息相關,例如 L. sanfransiscensis 和 L. pontis 菌株被證明可以改善麵包的口感和氣味。

參考資料:

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從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。

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這些細菌中的絕大多數與世無爭,與人體和平相處。有一小部分不安分的,要搞點破壞「生態環境」的惡作劇,被稱為「致病細菌」。還有一些社會責任感比較強,堅持「腸道興亡,細菌有責」的信念,代謝生成一些小分子有機酸、多肽以及維生素等對人體有益的物質,還能抑制致病細菌的氾濫,從而被人類授予了「益生菌」的光榮稱號,英文叫做「probiotic」。

補充益生菌,數量和活性很重要

理論上,人是自己體內腸道菌群的上帝。本著懲惡揚善的目標,人們自然想到「補充」益生菌到體內來改善健康。在過去的幾十年中,有幾千項相關的研究發表。在針對腹瀉、免疫、過敏、癌症、女性健康方面,都有許多正性的實驗結果。對於細菌種類、劑量、作用機理、安全性能方面,探索也相當不少。令人欣慰的是,至今幾乎沒有副作用的報導;遺憾的是,問題遠比我們想像的要複雜。目前的研究取得了巨大的進展,但是距離真正可靠地造福人類,卻還任重道遠。

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市面上的優酪乳真的那麼好嗎?

根據目前的研究,益生菌的作用就像治安聯防隊,而不是特種部隊精英性質的。美國微生物學會2005年組織了一個益生菌研討會,會議總結明確指出:「迄今為止,絕大多數益生菌在人體中的使用對於疾病處理而言都是預防和支持性的,而不是治療性的」。比如對於益生菌對於小兒腹瀉的影響,一項研究結果是這樣的:不吃益生菌的小孩平均72小時後好轉,正負誤差36小時;吃益生菌的小孩平均58小時後好轉,正負誤差28小時。

要想通過補充益生菌來有益健康,必須要「特定的細菌」、 「保持活性」、 「有足夠的細菌數量」而且「連續服用」。不同的益生菌能夠產生效果的數量相差非常大,有的每天吃一億就可以起作用,有的卻要一萬億才行。關於益生菌更詳細的介紹,可以參見 〈益生菌,如何益生〉

目前研究的比較多的益生菌叫做「雙歧桿菌」。廣告中所說的「乳酸菌」是否能夠成為「益生菌」,科學家們還沒有吵出結果,不過一般認為它們能夠幫助雙歧桿菌安居樂業。即使不能親自上陣,能夠支持上陣的戰士,也就還是好細菌。所以,吃點乳酸菌,也還是不錯的。不過,廣告中說的「活力C菌」其實不是一種菌,而是一個商業名稱。按照廠家的介紹,就是乳酸菌和維生素C等其他東西的混合物。初看起來,這個東西跟「益生菌」的理論符合,還加上維生素C等「營養物質」,實在有點誘人。不過如果我們撥開試圖牽著我們鼻子的廣告,來進行一下思考,會發現這個東東還是頗有一些疑問。正如前面說了益生菌的作用需要「足夠數量」「保持活性」。細菌的存活是需要適宜條件的,這樣的活性菌飲料配方是不是它們的「溫馨小屋」?其中的活細菌到底有多少?對於消費者來說,麻煩的事情在於:現在對於益生菌產品裡的益生菌還沒有質量標準和法定檢測,廠家的宣稱只能依靠它們的信譽來保證。法律規範和權威監測在這裡都還是真空地帶。

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改變思路,給好細菌提供營養也不錯

補充益生菌的思路是直接吃進活的細菌,類似於空投一些「好細菌」充實革命力量。此外,人們還想到通過提供好細菌喜歡的食物來扶持它們,從而壓制壞細菌。能夠實現這樣功能的食品成分就被叫做「prebiotic」,一般翻譯成「益生元」。這一思想直到1995年才被提出,隨即獲得了巨大關注。十幾年來,相關的研究越來越多,也有相當多的號稱「益生元」的食品投入市場。它的精確涵義在學術界還有不完全相同的理解,所有能夠實現類似功能的食物成分都可以被叫做「益生元」。它們的基本特徵有:必須完好達到大腸,也就是說在胃腸中不能被消化;不僅需要能被「好細菌」代謝利用,還得不能被「壞細菌」利用;好細菌代謝利用之後,必須為人體帶來明確的好處。迄今為止,比較公認滿足「益生元」要求的有三種:菊糖(Inulin)、低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)。關於益生元更詳細的介紹,可以參見 〈「益生元」是什麼元〉

廣告中所說的「黃金雙歧因子」其實不是細菌,而是益生元。「雙歧因子」是指能夠幫助雙歧桿菌生長,而對其他壞細菌沒有幫助的食物成分,「黃金」二字只是推銷噱頭。如果你要賣的話,也可以把它叫做「白金雙歧因子」「鑽石雙歧因子」之類更酷的名字。把益生元和益生菌混在一起的東西,叫做「synbiotics」,通常翻譯成「合生元」。按照廠家介紹,「黃金雙歧因子」其實就是一種低聚果糖(FOS)。一般來說,需要每天吃好幾克FOS才能顯示出益生元效果。也有一些人對FOS不耐受,吃進一克就能導致腸胃不適。至於這些飲料中的FOS有多少,就只能依靠廠家的信譽了。

其實,FOS也存在於許多水果蔬菜中,比如香蕉、洋蔥、大蒜、小麥、番茄等。如果期待FOS帶來的好效果,補充這些蔬菜水果也都是不錯的選擇。

結論: 不管是「飯後一瓶優酪乳有助消化」,還是「XX活性乳酸菌,飯後來一瓶」,都不算是謠言。從科學概念上說,還算是「很有可能的」。雖然在科學證據上,益生菌和益生元的保健作用還沒有形成明確的「定論」,但是這些東西也沒有顯示出有害。如果喜歡它的風味,喝一喝也無不可。至於它們是否有傳說的「保健功能」,消費者需要注意:科學概念上的可行,跟商品廣告中的宣稱是兩回事。益生菌、益生元這一類的產品,質量標準和法定檢測都還處於真空地帶。各路商家盡可以把產品吹得天花亂墜,但與現實之間的距離,只能依靠你的信任去填補。

本文已發表於 果殼網 謠言粉碎機主題站 《飯後一瓶酸奶有助消化嗎?》 / 本文來自於科學松鼠會[2011-10-09],作者雲無心

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科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀

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益生菌不只顧腸道還可抗 PM2.5?益生菌功效怎麼吃?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/03/19 ・2488字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 江欣樺營養師 委託,泛科學企劃執行。

健康是無價之寶,想要有好的健康,有很多種方法,像是規律作息、持續運動或是飲食管控,但在忙碌的生活之中,要做到以上這些,並不容易。益生菌或許是另一個解方,輕巧的小包裝,便於攜帶,沒有重量,沒有負擔。別小看這些益生菌,雖然外表不起眼,卻暗藏許多健康密碼。

2012 年,國衛院實驗團隊發現腸道菌和大腦發炎、神經退化、 阿茲海默症有關,腸道菌的健康可能影響大腦和各器官健康狀況,經更多實驗後,發現腸道菌健康與益生菌的使用,跟身體器官的運作有密切關聯。

益生菌、腸道健康與身體健康的關聯性

腸道是人體最大的免疫器官,存在許多共生細菌,以及僅次於大腦的神經細胞數量,全身近一半的淋巴球也分佈在此。

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淋巴球和神經元又與各器官產生相關的免疫及神經反應,像是常聽到腦-腸軸線、肺-腸軸線,都是指腸道與其他器官的連結。換句話說,腸道內的菌相,牽動的不只有腸道系統,而會透過腸道上的免疫及神經反應去影響其他器官。

腸道菌受飲食左右,像是亞洲人偏好澱粉,腸道用來分解醣類的普氏菌也較多;西方人喜好油炸物,腸道幫忙分解油脂的擬桿菌也較多。同理,補充益生菌也能改善菌相,進而影響身體健康。

腸道菌相與飲食習慣息息相關。 圖/Envato

益生菌?益生元?哪裡不一樣

益生菌可分為兩種:活菌、死菌,活菌能定殖在腸道,並不斷產生短鏈脂肪酸(如:乳酸、醋酸、丙酸、酪酸),能使腸道偏酸性,讓壞菌不易生存,有助於腸胃蠕動,降低腸道毒素。

死菌雖然不能像活菌一樣定殖在腸道,但有部分益生菌死掉之後所產生的代謝物,被研究證實是有幫助的,那麼這類型的死菌也可以被稱為後生元。
。腸道內存有好壞菌及伺機菌,益生菌的工作在於製造好菌、帶領伺機菌和抗衡壞菌,事實上益生菌並不會完全消滅壞菌,而是平衡好壞菌,讓菌相穩定,且適當的壞菌也有助於腸道健康。

在選購益生菌時,會發現市面上流通著許多種類,像是常見的 A 菌(嗜酸乳酸桿菌)、B 菌(比菲德氏菌)等,益生菌是以不同菌屬的開頭字母命名,不同的益生菌,就有不同的後生元,保健效果也不同。但這些菌都是指菌種,而菌種會因各廠商培育出的菌株產生差異,通常會以不同的專利名字區分(例如:TW01),效果當然也有差別。

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另外還會注意到,有些產品標示「益生質/益生元」,指的是益生菌的食物,益生元常見的成分為果寡醣、半乳寡醣等,由 2~10 個單醣所構成,不易被人體分解,能提供碳源成為益生菌的養分。益生菌與益生元結合的產品稱為合生素,兩者等同於補好菌加上養好菌,可大大提升保健效果。

益生菌怎麼吃

補充益生菌能夠維持腸胃道健康、幫助排便和調節過敏體質,但也須注意食用方法,否則就功虧一簣。為了確保益生菌能發揮作用,食用時不可搭配過熱的開水,避免失去效用。

吃益生菌時,一定要配冷開水。 圖/Envato

在選購益生菌時要注意!市面上常能看到各種口味的益生菌,希望透過豐富口味變化與繽紛的色彩來吸引消費者購買,但這類型的商品往往會添加大量的香料、甜味劑或者是果汁粉,但每條益生菌僅有兩公克的空間,你想吃的,是廉價添加物還是真正有幫助的好菌呢?

這類型的產品除了添加物的問題,還會養成小朋友嗜糖的習慣,糖類更是過敏的元凶之一,因此建議可以選擇有 100% 無添加認證的益生菌,來避免攝取不必要的人工添加物。基於健康考量,民眾可考慮選購含有益生元的產品。若是有服用抗生素的人,記得一定要使用益生菌恢復腸道菌相,但須與抗生素間隔 1-2 小時。

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益生菌功效有哪些

常見的益生菌功效為保持腸道健康、調整過敏體質,但益生菌功效遠不僅如此。目前台灣有一株三效合一益生菌 Lactobacillus acidophilus TW01 證實可降低大腸癌風險、抗 PM2.5、活化免疫平衡。

圖/江欣樺營養師提供

TW01 是由創辦人——江欣樺營養師領軍耗時三年開發,研發經費高達已高達 2 千萬台幣。於 2023 年獲得國家新創獎,獲得國家肯定,也是該年度益生菌品類中唯一獲獎者。

圖/江欣樺營養師提供

TW01 是從國人日常飲食所延伸的靈感,根據統計,台灣人平均每年喝掉 122 杯咖啡,TW01 則是從古坑咖啡豆發酵液裡的上千株菌中,發現的唯一有效菌株,符合台灣人的飲食習慣。

TW01 進行 TH1 和 TH2 的免疫調節,降低過敏反應,還能促使免疫球蛋白 IgA 分泌,阻擋細菌對上皮細胞破壞,減少腸漏現象,跑到呼吸道的 IgA 可以對抗細菌、病毒和 PM2.5。從科學實驗來看,TW01 還能抑制大腸癌並幫助傷口修復,效果十分廣泛。

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圖/ 江欣樺營養師 提供

益生菌的好處非常多,小至腸道順暢,大至身體機能,江欣樺營養師表示:「吃益生菌有一個很重要的目標就是占地盤,好菌越多,就可以壓制壞菌地盤,又影響伺機菌,往好的方向走,穩固整個腸道菌相。」

益生菌的重要性在於增加好菌,持續服用。在忙碌的生活中,找到適合自己的方式,養成健康的習慣是對身體最好的保障。找到將益生菌納入日常生活的方式,並保持適當的飲食、規律的作息和適量的運動,健康相伴左右。

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