香草的拆解與重組(下)

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香草作為各式料理的「香料明星」,卻在授粉、培育以及加工的過程中耗費許多時間與資源。在對香草需求增加的近代,這意味著一個不可忽視的永續漏洞。有什麽方法可以在滿足口腹之慾的同時,減少生產香草對地球的負擔呢?

撰文|艾比斯

來源:MotionElements
得來不易的香草

大部分的食用香草使用的是來自「平葉香草蘭 (Vanilla planifolia)」的果莢。這種熱帶植物類似於藤蔓,也是蘭科植物中唯一一種果實(香草莢)可以食用的植物。然而,這種植物的生長和繁殖過程並不容易。平葉香草蘭的花從開放到凋謝最多只會維持24小時,換句話說,香草每年頂多只有一天的時間可以進行授粉,如果錯過了這一天,今年就少了一批香草莢的收穫。

此外,香草的授粉過程也相當特殊。在十九世紀中葉之前,香草的授粉都是依賴生長在墨西哥的一種特殊蜜蜂 (Melipona),這種蜜蜂是唯一能夠幫助平葉香草蘭授粉的昆蟲。然而,因爲這種蜜蜂的數量有限,又只在墨西哥特定地區出現,使得香草的授粉和生產過程變得更加困難。可以見得,香草在以前會是多麽難得的香料。

在歷史上有過好一段時間,人們都在嘗試對香草進行人工授粉,但卻成效不彰。所幸,在位於印度洋的一座法國所屬小島(留尼旺島)上,一位年僅12歲的小園藝師使用木條與針完成了香草的人工授粉,打開大量培育香草的大門。

但是,即使有了這種新的授粉方法,香草培育與收成的過程還是一項令人難以置信的勞動密集工作。首先,在香草開花的這一天,必須在花開後的5~6個小時內進行人工授粉。雖然一株香草的藤蔓上可以有上千朵花,但為了避免消耗過多養分,只會對每株香草藤蔓上的其中40~50朵花一朵、一朵地進行授粉。之後,等待3~4個月,直到香草莢成熟、變黑,才由工人手工採摘。接著,便是一連串清洗、醃製、 包裹以及乾燥的過程。舉凡上述任何一個環節出現問題,都有可能導致整個批次的香草莢無法使用。花費長達4~6個月完成這些操作後,才算大功告成。

 

合成香草精

看完前述這些繁雜的生產過程,是不是光讀就覺得費勁?需要耗費這麼多時間與人力,可想而知,香草莢生產的成本極高。再加上近年來大範圍乾旱、異常颶風、勞工意識抬頭,以及香草莢的供需波動,使香草的市場越來越脆弱。以馬達加斯加桑巴瓦 (Sambava) 為例,當地擁有世界上最大的香草產業,大約70%的居民都依靠香草為生。然而,過低的工資與毀滅性的颶風,讓越來越多農民選擇停止種植,以免入不敷出。因此,市面上很多我們看見的香草風味零食,其實使用的都是合成的香草精。

這些合成的香草精很大一部分是來自於石化材料與工業紙漿廢液。大約85%人工香草精的香蘭素(屬於一種有機醛)是提煉自石油中的苯,或者以銅為催化劑,從工業紙漿廢液萃取、製備而成。儘管透過這些方式可以大量獲取香蘭素,但不論是使用石化材料還是銅,對環境都是一種傷害。這也意味著我們應該尋找更永續的生產管道。

 

造紙廠生產出永續香草精?

在德國美茵茲大學 (Johannes Gutenberg-Universität Mainz) 的化學實驗室,齊格弗里德·瓦德沃傑爾 (Siegfried Waldvogel) 所帶領的團隊找到了一種新的解決方案,雖然這種解決方案目前只存在於實驗室中。他們以木材的硬質成分「木質素 (lignin)」為原料,通過電解提取出木質素中的香蘭素。與使用銅作為催化劑相比,瓦德沃傑爾選擇在分離香蘭素的過程中使用碳酸鹽溶液作爲溶劑,這不僅省去了使用銅對於環境的傷害,還能減少廢料的產生。

更令人期待的是,木質素、碳酸鹽、電這三種用來提取香蘭素的要素,都出現在同一個地方——「造紙工廠」。首先,木質素其實是工業造紙過程中的主要副產物,全球每年會產生將近七千億公升的造紙廢水,其中每公升含有600~1000毫克的木質素。同時,造紙時會使用碳酸鹽溶液來改善紙張的顔色、強度或抗水性,有時也會用來調節紙漿的酸鹼值、處理廢水等。因此,瓦德沃傑爾的團隊對於將這項生產永續香草精的技術與造紙生產合作,抱有樂觀的期待。

然而,正如上篇文章《香草的拆解與重組(上)》提到的,天然的香草含有270多種芳香化合物,所以即使我們以最永續的方式獲得了香蘭素,仍然需要添加至少20種其他化合物,才能讓人們的味蕾與香草的「靈魂」相遇。但從另一個角度來看,就像許多人在拼圖時會先完成外框一樣,瓦德沃傑爾的團隊致力於最佳化香蘭素的生產技術,也為完成香草拼圖提供了一個良好的開始。透過這種方式,或許總有一天可以同時滿足我們對香草味道的需求,又減少香草生產導致的剝削。

 


參考文獻

  1. Alex Reis, 2023, "Green way to produce vanillin from lignin.", European Scientist.
  2. Zirbes, M., Graßl, T., Neuber, R., & Waldvogel, S. R, 2023, "Peroxodicarbonat als grünes Oxidationsmittel für den selektiven Abbau von Kraft‐Lignin zu Vanillin.", Angewandte Chemie, 135(14), e202219217.
  3.  Nina Kunze, 2023, "Nachhaltiges Vanillearoma aus Holz.", SWR.
  4.  Li, N., An, X., Xiao, X., An, W., & Zhang, Q, 2022, "Recent advances in the treatment of lignin in papermaking wastewater.", World Journal of Microbiology and Biotechnology, 38(7), 116.

📖 延伸閱讀:《香草的拆解與重組(上)

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