魔法黑白變–解開苧麻線漂白的秘密 傅麗玉 國立清華大學 原住民族科學發展中心 lyfu@mx.nthu.edu.tw 織布在許多台灣原住民族的文化中是婦女一生非常重要的工作,尤其是泰雅族、太魯閣族與賽德克族傳統文化中,如果一位婦女不會織布則無法獲得文面的資格。文面是非常重要的榮耀,沒有文面的婦女將來是無法通過彩虹靈橋,因為在橋的入口處有一隻螃蟹守護著,螃蟹會檢查女子的手掌和文面,如果女子手掌沒有薯榔染色的痕跡,立刻會被螃蟹推入橋下的深淵中,永遠無法到橋上。苧麻線是最重要的傳統織布材料,但也有許多與苧麻相關的禁忌,都是要特別注意。例如不可在屋內剝麻與剮麻」的工作,否則會帶來不吉利。男子若碰觸苧麻線,打獵時就會打不到獵物。 圖1:1920年之前霧社巴蘭部落的文面婦女在織布(二南堂,1999) n 取苧麻織布的基本步驟 圖2:在清流部落看到的全株苧麻 (傅麗玉攝,2006) 苧麻,英文名字是「Ramie」,在台灣俗稱為「袋仔絲」。在植物分類上,苧麻為蕁麻科苧麻屬,單葉互生,長葉柄,葉呈卵形而尖,葉緣有鋸齒狀,葉基為闊楔形,葉子表面粗糙。苧麻的葉和小枝上有濃密的細毛,葉子背面有白色絨毛,因此又稱為「裏白苧麻」。取苧麻織布的步驟相當費力費時。首先要選擇適當地點種植苧麻。從種植到收割至少六個月以上。苧麻收割後先進行「剝麻」,剝莖皮並刮莖皮。然後用剮麻器進行「剮麻」,將苧麻莖的表皮去除,取出苧麻莖皮內的纖維麻絲,用清水清洗粘液,曬乾後搓揉捻紗成可織布的線。接著用炭灰水煮麻線,完全去除晒乾後粘在麻線上的苧麻粘液,使麻線變成白色的素線。若有需要染色,則加入染料煮麻線。再清洗後曬乾。將麻絲放進舂米的臼,加入小米糠揉搓混合,並用杵舂麻線,讓麻線吸入小米糠的油份,讓麻線更柔軟光滑。在屋外將清水洗過的麻絲曬乾後,素線或染過的麻線曬乾後整經上架織成布。 圖3:1920年之前的泰雅族婦女曬苧麻(二南堂,1999) n 將苧麻線漂白的傳統方法 用炭灰水煮麻線,使麻線變成白色的素線是苧麻的傳統漂白方法。炭灰水是用乾的山黃麻枝幹燒燼的炭灰加水拌勻,濾除液體中的粗粒與雜質後,將炭灰水放在大鐵鍋加熱,並將苧麻線放入大鐵鍋中煮。煮的時候,火的大小要適中,避免火勢太大,將苧麻線燒焦。同時要攪拌,使苧麻線受熱均勻,每一條苧麻線的每一個部分都能與炭灰水接觸,至少要煮3小時以上。然後將煮過的苧麻線用清水洗淨,再曬乾,就可得到漂白的苧麻線。再用不同的植物染料,將苧麻線染色。薯榔是經常使用的染料植物,其顏色漂亮,又可防止苧麻線被蟲咬或腐壞,是非常好的染料。經過薯榔染色的苧麻線其顏色呈現暗棕色。 圖4:苧麻線放入有炭灰水的鐵鍋中煮後拿到河邊清洗(擷圖自吉娃斯愛科學影片) 圖5:經過薯榔染色與未染色的苧麻線以及染色與未染色的苧麻線所織的布 (傅麗玉攝,2009) n 將苧麻線漂白的化學原理 物質的顏色與物質本身的化學成分有關。物質本身的色素性質不同,加上酸鹼不同,會使物質的顏色發生變化。為什麼炭灰水煮過的苧麻線會變白呢?炭灰水能變魔術的關鍵,就在於炭灰裡面含有碳酸鉀(K2CO3)。在炭灰水中,炭灰所含的碳酸鉀溶在水中變成碳酸氫鉀(KHCO3)呈現弱鹼性。苧麻裡的葉黃素(C40H56O2)化學鍵結構被碳酸溶液(KHCO3)改變,苧麻原本色素的化學結構被破壞,苧麻看起來就是被洗白。 圖6:灰黑的苧麻線可以被洗成白色是因為不同的化學成分會使物質呈現不同的顏色 (擷圖自吉娃斯愛科學影片) 圖7:炭灰中有碳酸鉀(K2CO3)(擷圖自吉娃斯愛科學影片) n 參考資料 1. 二南堂(1999)。人文相本:台灣原住民老照片輯。台北:二南堂工作室。 2. 李亦園、石磊、阮昌銳、楊福發(1997)。南澳的泰雅人。台北:中央研究院民族學研究所。 3. 曾秀英(2017)。穿梭經緯的靈魂符碼–太魯閣族五大圖織技法工具書。花蓮:花蓮縣秀林鄉公所 4. 國立清華大學與原金公司(2017)。吉娃斯愛科學DVD。台北:財團法人公共電視文化事業基金會。
泰雅族的醃苦花魚 傅麗玉 國立清華大學師資培育中心 lyfu@mx.nthu.edu.tw 苦花魚(圖1)只能在低溫完全無污染的溪流中生存。苦花魚本身的生態與泰雅族生活世界的自然觀是合而為一的。因此它的泰雅語名字qulex tayal的意涵就是「泰雅族的魚」。醃苦花魚(圖2)和醃肉是泰雅族非常重要的傳統文化食物,具備深遠的文化意涵。只有在重要節慶祭典或接待貴賓時,才能吃到。醃苦花魚與醃肉的技術更是泰雅族傳統的食物保存技術,其中涉及豐富的科學原理。 圖1:苦花魚的外型與身體部位名稱(「飛鼠部落」網站提供) 圖2:人間美味的泰雅醃苦花魚(傅麗玉攝,2014年12月) n 醃苦花魚的方法 醃製苦花魚只可選用新鮮的苦花魚。在處理的過程中,雙手及一切容器必要保持乾淨,否則將無法做出醃苦花魚。醃苦花魚製作步驟如下: 1. 將苦花魚除去內臟,洗淨瀝乾,用鹽醃一到二天。注意約每半天翻動魚一次,使鹽滲入魚中(圖3)。 圖3:苦花魚除去內臟並洗淨瀝乾 2. 將醃好的魚與打鬆的冷飯均勻的攪拌混合。若鹹度不足,則再加一些鹽。米飯不限定種類,但以在來米的保存效果最佳。若希望魚肉軟一點,可在冷飯中加入少許水分(圖4)。 圖4:醃好的魚與冷飯均勻的攪拌混合 3. 先在密封罐內底層鋪一層飯,將魚放入再鋪一層米飯,然後放入魚,以此類推。當接近瓶口時以飯封口,但需留一些空間(圖5)。 圖5:米飯與醃魚重疊堆積 4. 將罐口封死置於通風處,天氣較熱時放約半個月、較冷時放約一個月,即可食用(圖6)。 圖6:密封罐口 n 醃苦花魚的化學 泰雅族的老祖先醃製苦花魚的目的在於加長苦花魚的保存期限。影響魚肉保存期限的最主要原因是細菌。影響細菌成長的原因很多,例如溫度、水分、光線等。細菌的來源到處都有,尤其在魚死後,細菌便可以快速侵入魚肉中,使魚肉快速腐爛。如果能殺菌或阻止細菌成長,便可延長魚類的保存期限。魚肉經高溫加熱可以殺菌。細菌的發育需要水分,當水分減少到50%以下後,細菌的發育能力就逐漸衰退,而當水分減至40%以下時,可阻止大多數細菌的發育能力,但還不能殺死細菌,必須長期乾燥才有可能使細菌死亡(陳燕南,1989)。 雖然食鹽本身防腐的效果不強,也沒有殺死細菌的能力,但是高濃度(15%以上)的食鹽溶液則具有阻止細菌繼續發育的功效。不同細菌對食鹽的抵抗力不同,因此只使用食鹽並不能完全阻止細菌發育(陳燕南,1989)。當食鹽進入魚肉時,魚肉質量發生變化,且肉質變硬。食鹽本身為化合物氯化鈉(NaCl),溶在水中成為鈉離子(Na+)和氯離子(Cl−),其中氯離子(Cl−)具有抑止細菌的作用(孫恆泰譯,1992)。 食鹽的濃度越高,食鹽進入魚肉的速度越快。沒有皮的魚比有皮的魚更容易使食鹽進入魚肉。用食鹽醃過的魚,因為食鹽溶解於魚皮表面的水分,形成一層飽和食鹽水,飽和食鹽水滲透壓高於細菌細胞,使得細菌的原形質萎縮,而達到阻止細菌繼續生長的效果。細菌在比它的原形質滲透壓低的溶液中,細菌本身細胞膨脹,吐出原形質;而在滲透壓比原形質高的環境中,原形質會萎縮。比較正常苦花魚與浸泡過濃食鹽水苦花魚的表皮與肌肉組織,可以明顯看到兩者的差異 (圖7、圖8、圖9、圖10)。無論是原形質萎縮或膨脹,均可破壞細菌的功能(陳燕南,1989)。因為原形質萎縮,水分也減少,通常鹽醃後的魚皮質地變得較硬,因此,魚皮較厚的魚,鹽醃後魚皮質地變得比較硬,可以因個人口味喜好,選擇醃製不同種類的魚。 圖7:未經醃製的苦花魚表皮組織(傅麗玉提供) 圖8:經醃製的苦花魚表皮組織(傅麗玉提供) 圖9:未經醃製的苦花魚肌肉組織(傅麗玉提供) 圖10:經醃製的苦花魚肌肉組織(傅麗玉提供) 泰雅族採用冷的米飯與鹽醃過的苦花魚交互重疊堆積,米飯經過一連串自然發酵過程產生醋酸,將食鹽醃過的苦花魚輕微酸化,產生更好的防腐效果,風味更好的醃魚。米飯經過發酵作用所產生的酸具有保護魚肉的作用,但因為效果有限,因此必須依賴食鹽延長保存期限(施明智,1993)。如此,可以阻止不良的細菌生長,又同時能保留好的細菌,同時阻止一些在食鹽中更容易繁殖的細菌(孫恆泰,2002)。米飯的主要成分是澱粉,澱粉在酸性溶液中,經能水解產生葡萄糖,其過程如下(李敏雄,1995): 要注意有些細菌屬於嗜鹽性病原菌,在食鹽的環境中反而更容易繁殖,引起食物中毒(林慶文,1983)。亞硝酸鹽和硼酸能有效阻止細菌發育,保存魚肉的效果很強,但硼酸毒性強,亞硝酸鹽已被證實會引發癌症。這是必須小心的。 n 參考資料 台灣總督府臨時台灣舊慣調查會(1996)。番族慣習調查報告書(第一卷):泰雅族。台北:中央研究院民族學研究所。 李敏雄(1995)。發酵食品。食品化學第14章(國立編譯館主編)。台北:華香園出版社。 林慶文(1983)。肉品加工學。台北:華香園出版社。 施明智(1994)。食品學原理。台北:藝軒出版社。 孫恆泰譯(1992)。水產製造。臺北:徐氏文教基金會。 張中(2000)。食品科技奇葩。新竹:凡異出版社。 陳燕南(1989)。水產食品化學。臺北:正中書局。
久久酒科學 陳政修a、傅麗玉*b a國立清華大學化學系 *b國立清華大學師資培育中心 lyfu@mx.nthu.edu.tw n 原住民酒文化 在清朝文學家《宋琬題戴蒼畫陳階之小像和王阮亭韻》所著一文中提及:「醇酒美人堪送老,唯學信陵君」,由此可知在漢人眼裡醇酒與美人並駕齊驅。 酒在原住民文化中扮演著極為重要的角色,用來敬獻給祖靈或有靈性的萬物,也會在喜慶時餽贈給親友們當作禮物。現今台灣的原住民族,除了達悟族,各族多以小米為主食,皆有其小米文化傳統與小米酒文化。魯凱族和排灣族就地取材,使用紅藜做酒麴;排灣族的小米祭是為慶祝小米豐收,也是排灣族計算年月的開始,傳統排灣族以所經過小米祭次數計算年齡。過去原住民族的小米酒是非常珍貴的,因為小米酒的釀造非常不容易,整個過程必須非常謹慎小心,因此過去原住民族人不隨便喝酒,只有在規範的情況,例如慶典、祭典、婚禮(圖1)、祈福、狩獵歸來、換工、道歉賠罪或是有尊貴賓客的時候,才會釀酒、喝酒。根據泰雅族的gaga(社會倫理規範),喝酒前,先以手指沾酒,向土地點灑三下,請求祖靈庇佑。 圖1:喜宴上的小米酒(傅麗玉攝影) 近代大量製造的酒進入部落後,很容易拿到酒,導致有些族人不小心染上酒癮,最後健康受損,又造成來更多的問題。過去有些社會大眾有「原住民族人愛喝酒」的錯誤印象。這幾年大家在瞭解原住民族小米文化與喝小米酒的文化意義之後,已經修正許多錯誤印象。 n 小米酒的釀造 因不同原住民族群有著不同的釀酒方式,在此我們舉泰雅族為例。泰雅族人們用小米來釀造,在這個過程當中會加入一個相當重要的材料──酒麴,如圖2所示。而在加入麴後,經過一段時間的等待,小米竟變成了香醇的酒,其中究竟產生什麼化學反應? 圖2:成熟的小米和酒麴(傅麗玉攝影) 醣類俗稱碳水化合物,由於醣類於自然界中種類繁多,可以從它們的分子構造可以區分成單醣、雙醣和多醣。單醣無法分解成更小的碳水化合物,所以稱單醣是醣類中最小的分子,則雙醣則是由兩個單醣經過脫水反應而成,多醣,顧名思義就是由多個單醣(通常是指超過十個單醣分子)經過多次的脫水反應而形成。單醣常見的有生物系統中常被利用的葡萄糖、半乳糖及果醣;雙醣則是有麥芽糖、乳糖和蔗糖;多醣是聚合物的一種,因結構的複雜多變而使其種類益加繁多,常見的多醣如我們日常生活中不可或缺的澱粉、可以幫助腸胃消化的纖維素以及儲存身體多餘葡萄糖的肝醣。下面的反應式是利用麥芽糖作舉例,麥芽糖是一種雙醣,由兩個葡萄糖脫水化合而成,其反應如式[1]所示。 麴,對於多數人來說是陌生的。麴只是小米、糯米等糧食作物的外皮經過研磨後的粉末狀物,但通常會做成球狀,方便攜帶拿取。在釀造過程中,麴的催化功能是相當重要的隱藏角色,單憑肉眼我們看不見它,需要藉著顯微鏡才能觀察到這號人物──微生物。微生物包括了細菌以及真菌等,它們會附著在這些粉末狀固體上,在經過發酵後會大量有效的繁殖。而裡面的過程便是麴黴菌會分泌α-澱粉酶、β-澱粉酶、α-葡萄糖苷酶以及葡萄糖澱粉酶(γ-澱粉酶)進行水解醣類的作用。 原住民們來釀造酒的過程,我們稱之為「酒精發酵」,其過程的化學反應如式[2]所示: 煮熟的小米以及糯米為醣類經過酶的作用,可以從澱粉(多醣)水解成葡萄糖(單醣)。從麴裡面衍生出的酶,不只可以催化澱粉分解,也可以高效率使蛋白質、脂肪等低分子物質進行分解。分解成小分子的單醣之後,便會行發酵作用,將葡萄糖經由呼吸作用中的糖解作用(Embden-Meyerhof Parnas),在無氧的狀態之下反應成酒的主要成份乙醇。 n 結語 我們現今生活中的哪些事物與原住民祖先釀酒的智慧相互輝映呢?最常見是烘焙。上述的發酵反應裡會產生出二氧化碳,使麵包變的鬆軟好吃。酵母微生物在麵糰發酵,使得麵糰中裡的醣類進行酒精發酵,產生出乙醇和二氧化碳;二氧化碳在麵糰中形成空隙,氣泡慢慢受熱增加體積使麵糰膨脹起來,而麵包之所以沒有酒味是因為乙醇烘焙受熱揮發。 無論是哪一個族群,祖先的經驗累積皆有其科學根據的,許多看似平凡無奇的事物背後都藏著許多的科學知識值得探索發掘。 傅麗玉(左)和原住民阿秋媽媽在小米田裡合影 (照片由國立清華大學師資培育中心傅麗玉提供)