花東產業科技轉型,自動化更兼顧永續

calendar_month 09/19/2024
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科技助陣 花東產業迸發新能量

經濟部產業技術司投注經費、技術 輔導農、漁業及深層海水業者升級 實踐永續發展

花東地區以壯麗的自然景觀和多樣的原住民文化聞名,更孕育著豐富的農業、養殖和深層海水產業。其中花蓮以有機稻米種植面積名列全國第一,台東則是位居第二,總種植面積達到1,821公頃,占全國的53%。國人熟悉的小米、咖啡、文旦柚等經濟作物,以及紅藜、苦茶、馬告、山苦瓜等機能或原民特色作物,主要種植區域也都在擁有好山好水的東台灣地區。

儘管近年來花東地區的交通設施有所改善,但因就業環境的變遷和人口老化,長期面臨勞動力不足的挑戰,尤其是作為在地重要產業之一的米廠,常常缺乏足夠的勞動力。為了解決困境,2018年起在經濟部產業技術司的補助下,結合石資中心與精機中心技術能量,建設「有機稻米智慧生產示範系統」,透過導入機械手臂並結合自動化平台,讓同批量的生產時程縮短至二天、包裝產能提升3.5倍,而且全程僅需一名人力操作,大幅減少人力需求。

自動化裝箱系統可節省人力(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)
自動化裝箱系統可節省人力(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)

除了提升生產效率,有機稻米產業也在探索增加碾米剩餘物的價值。過去米糠常被用作家禽飼料或製作米糠油,近年來因為富含維生素E、礦物質和胺基酸等成分,被廣泛應用於美白保濕化妝品中。為了確保食安並提高米糠的附加價值,財團法人金屬工業研究發展中心引入「超臨界萃取技術」,利用二氧化碳在特定壓力和溫度下的液態形式,來萃取米糠中的機能成分,避免傳統酒精萃取的殘留問題。

台東知本也設有水產養殖專區150公頃,養殖高經濟價值的蝦類和二枚貝類,經濟部也在此設立「東部深層海水創新研發中心」,利用深層海水開發蝦類、藻類和餌料藻類的養殖技術。深層海水取自海平面200公尺以下,具有低溫、營養豐富和富含礦物質的特性,是東台灣特有的天然資源,自2020年起,經濟部產業技術司協同法人單位開發「智慧養殖系統」、「深層海水高密度蝦類養殖」等技術,協助在地業者轉型深層海水養殖,解決東部養殖產量與水質不穩等相關問題,而低溫、潔淨、富有礦物元素的深層海水也創造出屬於東部蝦類的獨特風味。

此外,深層海水對二枚貝類的養殖也有顯著幫助,經濟部協助養殖業者開發黑蜆餌料,提升其固醇含量並增加10%產能。過往業者在採收黑蜆工序繁瑣,人工篩選更是耗費時間與人力,在經濟部產業技術司補助下,整合光譜掃描和影像辨識系統,並利用近紅外線光譜大量掃描黑蜆建立參數資料,結合自動化篩選設備,開發出「蜆類選別整合系統」,該系統能以98%成功率挑選出健康蜆體,節省生產時間和人力成本,後續亦可延伸應用更多二枚貝養殖產業。

蜆類智能選別系統(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)
蜆類智能選別系統(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)

經濟部產業技術司多年來投注大量經費在東部產業發展及提升產業技術,並且在導入產業技術的同時,強調永續發展及循環經濟的理念,為花東產業與原鄉經濟帶來新的氣象。由於環境、交通、土壤、勞動力、行銷物流等因素,導致花東在地產業腳步走得稍緩,也正因如此,才能保有得天獨厚的環境,進而發展出有機農業、深層海水養殖和特色觀光旅遊,並朝向現代化和永續發展的目標不斷邁進。

(作者是林志善;東部產業技術跨域應用及環境建構計畫主持人)


特色原料加值 活絡原鄉經濟

花蓮和台東縣共有29個鄉鎮市,除了綠島之外,都是屬於原民鄉鎮,在花東生活的原住民族包含阿美、太魯閣、撒奇萊雅、噶瑪蘭、賽德克、布農、卑南、排灣、魯凱、達悟等十個族群,他們在原鄉裡發展出許多特色和經濟作物,包含小米、台灣藜(紅藜)、洛神花、青梅、馬告(山胡椒)、山苦瓜、咖啡、土肉桂、蘭嶼酸橙、台灣香檬等原民特色或經濟作物,其中消費者所熟悉的機能作物(如洛神花、紅藜等),具有進軍國際市場的潛力。

經濟部產業技術司為了協助東部產業發展,成立「經濟部東部產業技術服務中心」,並在2018年起補助支持花東產業建立生產、加工、行銷及通路管道,推動六級產業發展,打造東部特色產業鏈。

同時,經濟部產業技術司為了提升在地特色原物料的獨特性,也導入「高效能液相層析串聯式質譜儀(LC-MS/MS)」和「氣相層析串聯質譜儀分析檢測系統(GC-MS/MS)」兩台高階研發型檢測設備,從原物料的機能特性驗證、獨特性分析、指標成分、食品安全風險管控等方向,全面性協助在地原物料的品質升級。

特色原料指標性成分分析(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)
特色原料指標性成分分析(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)

另一方面,在經濟部產業技術司補助下,也逐步將溶劑萃取、超音波萃取、超臨界萃取、冷凍乾燥、發酵等符合東部產業現況所需的加工技術導入在地產業,並整合在地官、學、研等單位的檢測服務,創建機能性驗證服務平台,提供東部業者原物料加值開發的客製化服務,協助他們快速找出原料特色,並讓東部創新產品進入量產階段。

洛神花是東台灣最具代表性的原民作物之一,過去,洛神花多以零售方式交給食品加工廠,進行蜜餞或果漿汁的加工,加工程序複雜、產品樣態單一且產值較低;為擴大洛神花應用,在經濟部產業技術司計畫補助下,研發出適合洛神花的乾燥方式及花青素最佳保留方式,提升洛神花烘乾時的良率,保留其色澤和機能成分,並衍生出洛神花茶包與洛神花香草飲等多款加值商品。

土肉桂則含有多種機能性成分,極具開發潛力。花東山區是種植土肉桂的理想地區,已有許多原民農友投入種植,產能逐年提升。為了即時提供在地原民土肉桂應用發展的技術支援,產業技術司運用「成分分析技術」及「風味組成分析技術」,協助業者找出花東地區土肉桂與錫蘭肉桂的成分差異,並提供食品加工建議,開發出米香系列產品,多元化土肉桂的應用,提升消費者購買慾。

開發台灣土肉桂系列產品並拓銷國際市場(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)
開發台灣土肉桂系列產品並拓銷國際市場
(財團法人石材暨資源產業研究發展中心/提供)

蘭嶼是達悟族的居住地,也是台灣原生蝴蝶蘭的發現地,距離台東約90公里,近來以觀光旅宿產業為主。由於島上產業有限謀生不易,多數族人紛紛遷往本島居住,導致當地文化及特色植物逐漸消失。自2022年起,經濟部產業技術司協助在地產業發展,以蘭嶼黑小米、蘭嶼酸橙和蘭嶼樹杞為特色原物料,導入機能成分分析技術,開發出黑小米米香、蘭嶼酸橙精釀啤酒和蘭嶼樹杞果乾等商品,並在蘭嶼島上以限地銷售的模式進行,創造屬於真正在地的伴手禮商機。

(作者是林志善、黃啟瑞;東部產業技術跨域應用及環境建構計畫計畫主持人及計畫成員)


香氛研發 打造台灣專屬記憶

氣味不僅代表物質本身的記憶密碼,更是生活經驗與文化傳承的藍圖。在花東地區,吹著太平洋的風,縈繞在山林、河流、海洋、雲霧、雨露等不同氣味,深吸一口氣,會發現這裡的氣味蘊含著台灣的嗅覺記憶。

花東地區曾經是香茅種植以及香茅精油提煉的主要產區之一,這裡還種植許多特殊藥草植物。在1930年代,台東知本地區以種植可預防瘧疾的金雞納樹及其他藥草(如青脆枝、白鶴靈芝草等)聞名。然而,隨著時代變遷,這些產業逐漸消失,不過在近年來休閒農業和香氛產業的興起,花東地區的香草植物種植場域日益增加,為當地產業帶來多元化嘗試。

過去,花東地區產業要求大量生產高品質產品,捨棄本質,導致發展受限,為了讓在地特色走向國際,開展產業規模,在經濟部產業技術司補助下,推動香氛成為花東未來主要產業,積極導入氣味組成分析設備和建構技術,並利用機能性檢測技術(抗氧化、抗菌、抗發炎等)服務平台,協助業者提升自我研發能量,也將在地的農特產作物或農產次級品,轉化成香氛產業中的妝品原物料,並建構出專屬東台灣地區的香氛妝品產業鏈。

在進行當地香氛業者盤點過程中,也發現香草植物種植已成為在地農業單位積極推廣的項目,不過,香草植物時常受到氣候環境的影響,造成其成分組成差異,進而影響產品開發的品項類別。因此,在經濟部產業技術司補助下,引入氣味組成分析技術,並在「氣相層析串聯質譜儀分析檢測系統(GC-MS/MS)」的設備基礎上,幫助業者分析香草植物的指標成分含量,協助建立內部品質管控資料,這些資料不僅能作為原物料採購的價格依據,還可以與契作農戶商討田間管理和種植方法,有效縮短業者掌握原物料特性的時間,並建構專屬的香草應用資料庫。

山林樣品採樣成分組成分析(璞草園/提供)
山林樣品採樣成分組成分析(璞草園/提供)

為了配合業者的需求,積極開發多項氣味組成分析技術服務,利用溫度、萃取方式和熟成時間等參數,嘗試建立山、川、里、海多元環境的氣味模組。過去的分析技術,只侷限氣味的組成,無法體現立體層次與流動,透過技術升級與導入,能達到在室內重構出雲霧繚繞清晨之初的氣味情境。

花東地區面臨農業轉型的挑戰,許多田地休耕甚至荒廢,促使過去政策型農業經濟模式,往精緻及特色型農業經濟的方向前進,提升農業產值並促進土地多元應用,而香草的種植不僅不與糧地競爭,還能作為輪作選項之一,解決閒置農耕土地的問題。相信不久的將來,除了可以見證花東地區成為台灣的普羅旺斯之外,更可以在世界各地看到專屬台灣嗅覺記憶的商品。

(作者是黃啟瑞;東部產業技術跨域應用及環境建構計畫成員)

本文同步刊登於2024/09/01經濟日報A11產業追蹤