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克菲蘭是什麼?

克菲爾菌粒從牛奶裡濾出來,仍能維持一團的形狀。支撐它的部分結構,來自微生物自己製造的物質。克菲蘭(kefiran,也稱克菲爾多醣)就是其中一種:由許多糖單元連成的長鏈分子。研究人員能從牛奶克菲爾菌種中分離它,再做成薄膜。從發酵罐裡開始的材料,竟然還能有這種用途。

插畫:藍色背景前,一雙手輕輕彎起一片薄而半透明的薄膜。
純化後的 kefiran 可製成薄膜供研究。這張插畫並不是實際受測的試片。

兩個詞,說明它是什麼

胞外在微生物細胞外

微生物在細胞外製造這種物質,它參與形成菌群生活的周圍結構。

多醣由許多糖單元連成的長鏈分子

許多糖單元連成一個長分子。克菲蘭含有葡萄糖與半乳糖單元,不是蛋白質,也不是活的細菌。

菌粒裡的材料,怎麼變成薄膜?

分離化合物、製成薄膜,以及做出好用的包裝,是不同的步驟。

過程示意:混合菌粒材料、純化克菲蘭、鋪成薄層的液體,再形成實驗薄膜。
這張圖說明材料如何轉變,不是居家萃取教學;形成薄膜後,還要依用途測試。

菌粒裡不只有克菲蘭

牛奶克菲爾菌粒除了多醣,還含有微生物、水、蛋白質與其他物質。克菲蘭參與其中一部分結構,不等於整顆菌粒,也不是整杯飲品裡所有東西的總稱。

可以看看菌粒內部,了解微生物與周圍結構的關係。

先分離出想研究的材料

研究人員萃取並純化克菲蘭,才能針對較明確的樣本,研究這個化合物的性質。這時得到的東西,已經和整顆菌粒或一杯克菲爾不同。

萃取方法與留下的成分,都會影響材料。純化克菲蘭的研究,不能自動用來描述一般發酵飲品。

把它製成薄薄一層

一項 2011 年薄膜研究,將含克菲蘭的液體混合物鋪成一層,讓溶劑蒸發後形成薄膜。研究人員調整能改變柔韌性的甘油用量,再測量材料。

薄膜的機械與熱性質隨配方改變。值得注意的是,這種材料的表現可以調整;並不是說它已經能取代所有塑膠。

包裝膜有實際工作要做

薄膜在實驗室的盤子裡成形之後,還要面對拿取、濕氣,以及和食物接觸的情況。這些都要針對實際用途測試。能彎折很好,但還不能告訴我們,它能否阻隔水氣,或保存後是否仍適用。

為什麼要加甘油?

薄膜可能太脆,一彎就裂,也可能太黏,不好拿取。甘油是一種塑化劑,能改變材料的柔韌度與觸感。用量會影響結果,所以研究人員要比較配方,不能只看一張薄膜照片就下結論。

放進什麼

純化克菲蘭,配上不同甘油用量

實驗改變配方,再觀察薄膜。不是把一般克菲爾倒進盤子,就算完成同一種測試。

測量什麼

彎折、拉伸,以及受熱後的表現

這些測量描述的是實驗中的材料,不是在測喝克菲爾有什麼健康好處。

後來的比較

整顆菌粒做出的材料,也不一樣

一項 2024 年研究比較完整牛奶克菲爾菌粒材料,和純化克菲蘭做出的材料,發現性質不同。留下較多菌粒原有成分,會改變材料;純化不是把同一樣東西換個名字而已。

光看一罐克菲爾,能知道什麼?

濃稠或牽絲的外觀,不能告訴你其中有多少克菲蘭;含量需要實驗室測量,就像光看一杯飲品也無法知道活菌數。如果質地突然改變,先依質地指南檢查是否有污染跡象。

怎樣的薄膜,才真的適合包食物?

乾餅乾需要阻隔水分,才能維持酥脆;濕潤食物接觸薄膜時,可能讓薄膜吸水或軟化。薄膜也必須承受拿取與搬動,並在預定的保存溫度和期間維持適用性。這些包裝需求不同,不能因為一種薄膜在實驗中表現不錯,就假設兩者都適用。

不論包裝哪一種食物,都還需要評估配方、厚度、製作的一致性、封口及食品接觸適用性;食物成分也可能改變材料的表現。這些是需要測試的條件,不是所有克菲蘭薄膜都已具備的性質。

參考資料

薄膜研究測試的是材料,不能證明喝克菲爾或塗在皮膚上有治療效果。

展開參考資料研究內容與定義
  1. Codex 發酵乳標準 CXS 243-2003食品法典委員會,2024 年修訂
  2. 以克菲蘭製作可生物分解食用薄膜的開發與性質分析《食品化學》,2011 年
  3. 克菲爾與分離克菲爾多醣的實驗室及動物研究紀錄《國際抗微生物製劑期刊》,2005 年
繼續探索

回到活的菌粒裡看看

材料只是故事的一部分。看看細菌和酵母菌如何共處,也一起改變周圍的牛奶。

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