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2016年9月30日 星期五

關於環保酵素

關於環保酵素,我們家庭農藝課在介紹到施肥時,我也有些說明,想要澄清學員們的觀念,但聽進我說的學員實在不多。
民間有許多講師介紹環保酵素的原料、做法、用途,內容大致相同,此二段影片可為例:https://youtu.be/mNeUO-dhErkhttps://youtu.be/ITSVH1qUNqc。在看過一些民間講師教環保酵素的文宣後,我的感覺是專家若誤導民眾,結果可能很嚴重,因為民眾會深信專家。
請容我再補充說明如下。
酵素是俗稱,正式名稱叫「酶」(enzyme),這是一類很特殊的物質,主要成份是蛋白質。蛋白質的種類很多,各類蛋白質的功能用途差異很大,酶的功能是當做觸媒用來催化生化反應。生物體內甚至體外有許多生化反應需進行,若無酶,生化反應太複雜困難幾乎無法進行,生物體就很難生存。若有酶催化生化反應,而且通常只需一點點酶,生化反應速率就會加快許多,大約在百萬倍。酶的專一性很高,一種酶通常只能催化一種或一小群類似的生化反應,所以生物體需要製造許多種酶催化各種生化反應。人體內大約有3萬種生化反應,就要製造大約3萬種酶。
酶按功能或作用方式也分成幾類,有一類稱為分解酶(正式名稱為水解酶,加入水分子進行分解之意),經生物體或細胞製造後分泌到體外或細胞外,分解環境中的大分子物質成小分子養分,生物體或細胞就可吸收這些小分子養分。如蛋白酶將蛋白質分解成胺基酸,脂肪酶將脂肪分解成脂肪酸和甘油。要洗的髒衣物上常有蛋白質或脂肪,現在有些洗衣劑有添加酵素,就是要分解衣物上的這些污垢,但酵素很貴,還好不必添加很多就有很大的效果。雖然各種生物都會產生多種酵素,但工業上用的酵素主要還是靠醱酵培養特種微生物的方式生產。
一般說的環保酵素是讓自然產生的微生物將含水量多的植物性廢棄物醱酵分解成液體,此液體內有微生物,當然也有酵素,只是酵素的含量應非常稀微,恐無太大的分解作用。若按此土法即可大量生產酵素,一些生產工業酵素的世界級生物科技大廠早該關門了。此環保酵素倒入水池中能淨化水質,恐非酵素的功勞,而是「酸」的功勞。植物性廢棄物的主要成份是纖維素、澱粉等,被微生物分解成小分子的過程中需要氧氣,若氧氣供應不足,分解的過程到中途就會停頓,產生代謝中間()產物,許多種代謝中間產物屬有機酸,會使醱酵分解液呈酸性,原理如同醃酸菜。一般在做環保酵素時都採靜置方式,液體中微量的溶解氧氣很快就被微生物消耗完,液體又無攪動加速液面上空氣中的氧氣溶入液體內,故液體呈厭氧(缺氧)的狀態,微生物分解原料就會產生有機酸,分泌到液體中使液體呈酸性。有時在調配環保酵素的原料時會添加糖蜜等含糖的物質,糖是多種微生物容易吸收的養分,各種微生物在搶食糖的過程中,若氧氣又不足,會產生更多的有機酸,使液體的酸性更強,若酸過多,甚至連微生物的生長活性也被抑制,這在我過去做微生物醱酵培養的學術研究時,經常可觀察到。民眾自製環保酵素後無儀器設備檢測酸鹼度,所以不知自製的環保酵素有多酸。
此酸性的環保酵素含有機物質,當然可當肥料澆灌植物,但應先稀釋以降低酸性,以免傷害植物。此酸性的環保酵素也有清潔去污的作用,倒非因為其中含有介面活性劑(清潔劑中能去污的主要活性成份),而是酸或鹼可藉本身的腐蝕及催化作用去污,過去常以稀釋後的鹽酸清洗馬桶即按此原理。此酸性的環保酵素倒入水池中,可能使水質變酸,造成水中藻類及其他生物死亡消失,池水看起來就比較清澈。酸或鹼也有催化化學反應的功能,所以經環保酵素酸化的水池,底泥無機物質可能因化學反應變色(加褐色的糖蜜當原料的環保酵素倒入池中也會把池水染褐)並產生氣體呈氣泡上浮。
上述的第一部影片前段介紹酵素分解脂肪,應是指脂肪酶的功能,稍後介紹含黑色廢機油的水中加入環保酵素,水看來較澄清。其實環保酵素中若有脂肪酶,脂肪酶也不會分解機油、汽油等碳氫化合物,因為碳氫化合物的分子結構和脂肪不同,故脂肪酶無法作用。現在石油產品的污染問題,如擱淺油輪漏出的機油、石油污染海岸,仍很難用一般微生物去污,也應該不是倒環保酵素就可去污。影片中水看來較澄清,應是其他因素造成,或許是酸的作用。
使水看起來髒的各種大分子物質的分解通常需要氧氣,需氧量的多寡可視為髒水中各種大分子物質總含量的多寡。影片中段介紹髒水中加入酵素5天後,髒水的CODBOD(化學需氧量或生化需氧量)略為下降。其實這下降不應完全歸功於添加的酵素,因為5天內髒水中一定會自然產生一些微生物分解髒水中的大分子物質,應不需另外添加酵素即可略為降低CODBOD
影片後段介紹池水中的藻類,其實藻類也是一類微生物,吸收水中使水看起來髒的各種物質當養分,以合成細胞大量繁殖族群,所以藻類也在淨化水質。影片中以藻類多視為池水髒,故倒入環保酵素以除去藻類。藻類可能因環保酵素酸化水質而死亡消失,但水池生態環境被酸破壞後,就沒藻類或微生物吸收水中養分淨化水質了。要根本淨化水質就要從源頭做起,即勿讓含養分多的水進入水池,即勿讓水質優養化,倒入環保酵素反而會倒入許多養分進入水池,可能愛水池適以害之。
用廢棄物資源回收做成有用的產品理念雖好,但環保酵素實非酵素,只是藉用酵素這名稱提升科技價值感,冠上環保更能吸引民眾,其正式名稱可稱為微生物醱酵分解液,俗稱餿水,只要不會害死人,其功能可說成似仙丹妙藥般無窮大,民眾使用時還是謹慎為要。

要辨認真偽,尤其是商業廣告,還是要靠知識。民眾無知,就會是假新聞與偽科學的溫床。知識要從正規的教科書上吸收,網路上傳播的資訊很多未經證實,看看知道有此一說即可,不必奉為圭臬。
再補充說明喝的酵素如下:
酵素是蛋白質,蛋白質是大分子,無法從細胞外進入細胞內。事實上相同功能的酵素在不同的生物體中,結構常有些微的差別,所以一種生物體不會吸收利用別種生物體製造的酵素,細胞或生物體所需的酵素都是自行製造。市面上有食用的酵素產品,姑且不論是如何製造的,其中若真有酵素,在我們食用後進入胃中就被胃酸(鹽酸)和蛋白酶分解成胺基酸了。豬瘦肉的主要成份也是蛋白質,在胃內也是被分解成胺基酸,在小腸內被吸收,進入血液循環系統中分佈到身體各處,再合成人肉。所以我們吃豬肉不會在頭上長出一塊豬肉變成豬頭。曾聽聞酵素食品是多種珍貴蔬果經優良微生物菌種醱酵而成,有一種最簡單便宜的醱酵方式,就是將原料倒入大桶中令其自然腐爛成液體,如同環保酵素的自製法,不知是否有廠商基於成本考量會採用此法。不論製程如何,珍貴蔬果原料中對人體有益的營養素可能都被微生物消耗了,所以人最後吃不到這些養分,人要吃到這些養分就直接吃蔬果。人最後吃不到那些養分也就了,但微生物消耗那些養分後應會產生一些代謝產物,視菌種不同這些代謝產物可能對人體有益(新的營養素)或有害(毒素)。醱酵後的液體含菌並且常有異味,在過濾除渣後需調味及高溫滅菌後才可做成食品,但毒素不一定會被高溫破壞。若健康的身體吃到這含毒素的食品,引起胃腸不適,免疫系統就會下令胃腸趕快排出這含毒素的食物,即腹瀉,或上吐。通常上吐下瀉後受傷的胃腸需一段時間恢復正常,暫時不能再接收食物,故身體虛弱食慾不振,無法或不想進食。曾聽說酵素食品可排毒瘦身,似乎也有道理,但民眾該想想這毒素是自身的還是外來的。若買到不肖的排毒瘦身酵素食品,一瓶要價數千元,不賣貴好像不珍稀,但可能將最後12位數字除掉大約就是製造成本,民眾大可不必花此冤枉錢,在家一碗湯擺桌上數日後再調味及煮沸,喝下後可能就有排毒瘦身的效果。民眾無知,除了會花冤枉錢繳學費,還可能會傷身。

2016年9月28日 星期三

關於養黑水虻


有些人提倡養一種叫黑水虻(Black soldier fly)的無害昆蟲來處理廚餘,即用廚餘飼養黑水虻的幼蟲(也是一種蛆),此蛆可很快地吃掉廚餘,最後的產品是許多肥大的蛆,含高蛋白質,可做為禽畜魚的飼料。其實養黑水虻只是處理廚餘的一種方式,其他方式包括養蚯蚓、麵包蟲、蒼蠅的幼蟲()、蟑螂、老鼠等皆可很快地處理廚餘,只是養的小動物有些是病媒,會有環境衛生的問題。現在來看家庭規模養黑水虻可能有哪些問題需解決。開放處置的廚餘自然會吸引黑水虻前來繁殖,但蒼蠅也自然會被吸引來,如何隔絕蒼蠅前來是養黑水虻最初會遇到的問題。假設可純養黑水虻後,產品是蛆,若無飼養禽畜魚,蛆何處去?賣人送人都不一定行的通。有一部份的蛆要讓牠們羽化成蟲繁殖後代,以後才有黑水虻卵永續純養,但成蟲會飛走,若成蟲飛走就白養了,所以需建網室關閉牠們,網室亦可隔絕蒼蠅入侵,但一般家庭可有場地建構可容人入內餵飼昆蟲的網室?若改養蚯蚓處理廚餘就簡便多了,只要一個有蓋的容器,大小不拘可因地制宜,隨時將廚餘倒入,另加一些土吸收廚餘過多的水份,所需的蚯蚓種源可購得或自野外天然的土壤帶來。培養期間偶爾開蓋換氣。若無飼養禽畜魚,養出的蚯蚓不能當飼料,仍可和廚餘殘渣一起加入家庭農園的土壤中以肥土。

2016年9月27日 星期二

關於食物森林


  聽過「食物森林」嗎?多好聽的名稱!好像有一堆吃不完的食物。想像一羣在森林裏的猴子,有漫山遍野的草木嫩葉、嫩芽、花朵、果實、種子、塊根當做食物,何需栽種?可惜人類無法吃猴輩的大部份野食,只得建立農業,栽種少數幾種糧食作物,並且為了養活爆增的人口,必須在一大塊地上栽種單一種農作物,才能有效率地機械化耕作,才有經濟效益,不會有像森林般的混種栽種模式。從生物多樣性才能維持生態健全的觀點來看,農業其實不符合自然生態。農田裏生長的農作物量體,也不會比這塊地開闢成農田之前的野生草木量體為多,所以破壞野地開闢成農田也不符合自然生態。沒辦法,有那麼多人等著要吃飯,所以還是要有農業。有些自然農法,如樸門,也強調食物森林的理念,不過農民按照這理念栽種,大概只能用手工種,恐怕會餓死。
  郊外的農田已很難稱為食物森林了,但某些城市田園,如下列報導中的城市田園,可少量多樣栽種,自稱是食物森林。若為多樣化而種到易生病蟲害的農作物卻不用農藥,在郊外農田裏栽種的專業農民該來這裏取經了。這樣的城市田園有一般城市田園的通病:幾乎只能用手工栽種、栽種者多為有閒的退休老人,年輕人無意也無法長期參與、常需在豔陽下彎腰蹲著栽種、農園離家有一段距離、城市裏的土壤多為回填的廢土,即使不用農藥栽種,是否仍有重金屬污染的疑慮、…,我們的家庭農法可以改善這些缺點。我好奇的是:據我所知,臺北市的公園裏不准種農作物,為何新竹市可以?是一國兩制?再者,公園裏種農作物,成果屬誰?還有,若大棵小棵或強勢弱勢的農作物都種在一處,是否會因為大棵或強勢的植物根多分佈廣可競爭養份,小棵或弱勢的農作物無法成長?