記者 陳安婷、張佳倪、陳盈臻/採訪報導
鳳梨是台灣外銷水果主力之一,卻易因航運時間不穩定導致切口發霉。臺南區農業改良場(簡稱臺南農改場)研發鳳梨切口蒸汽殺菌機(簡稱蒸汽殺菌機)延緩發霉,不僅突破長久以來外銷困境,更帶動整體鳳梨產業新商機,以往乏人問津的鳳梨葉,亦可透過抽取技術將其纖維轉換為紡織原料,甚至還能製成保護土壤的地膜,可謂充分發揮剩餘農業資材循環經濟效益,達到環境永續之目的。
物理抑制 安全無虞
臺南農改場助理研究員黃士晃表示,鳳梨採收後,果梗的切口表面因糖分容易孳生微生物,且隨採收後的時間增加,切口會產生發霉斑汙,因此採收後的鳳梨切口需做消毒處理。他說明,消毒殺菌分為化學法及物理法,化學法是以藥劑或酒精殺菌、脫水,讓生物蛋白質變性;物理法則是以蒸氣高溫殺菌,與沸水可以抑制微生物存活是相同原理。
黃士晃指出,二氧化氯為強氧化劑,能達到殺菌效果,比起傳統農藥殺菌劑,是較為安全的殺菌物質,但殺菌效果無法與酒精、高溫蒸汽相比。他補充,酒精與高溫蒸汽的效果相當,皆優於二氧化氯,而蒸汽是最純粹的殺菌方式。
黃士晃說明,蒸汽殺菌機會將水加熱到100°C,汽化後產生高溫蒸汽接著對準鳳梨切口進行消毒殺菌,溫度達90°C以上便可以破壞微生物。起初他以手持型的家用蒸汽殺菌機為發想並開始測試,因高溫蒸汽的效果不錯遂開始研發。
研發初期,黃士晃購買地板使用的大型蒸汽殺菌機,並改造內部能夠持續加熱、提供蒸汽的鍋爐。他發現直接噴水蒸汽難以集中,便構思製作出符合鳳梨切口的套頭。除了改良套頭,也增加把手上的噴水開關按鈕,及設定時間的裝置,並利用水桶與鍋爐的水位差進行自動補水,一桶40公升的水能夠連續使用一整天,節省包裝產線上的時間。
減緩發霉 有利外銷
以往在包裝產線上均使用沾有酒精的海綿消毒鳳梨切口,臺南市楠西福農果菜運銷合作社理事林其福指出,使用蒸汽殺菌機後,鳳梨外銷到日本後的發霉狀況大幅改善。他補充,切口發霉狀況除了殺菌方式的不同以外,同時也會受到鳳梨採收後的放置時間、人員動作確實與否等因素影響。
除鳳梨外,某些蔬果、根莖類的切口亦需殺菌。黃士晃表示,若將蒸汽殺菌機使用在其他農產品,則需考慮產品本身的耐熱程度。如蔬菜類的溫度設定不能像鳳梨一樣高,過於高溫會影響品質,一般而言,將溫度設定在50°C以上就有一定的殺菌效果。黃士晃亦指出,蒸汽殺菌機已完成授權技轉,並開始量產,目前部分改良場也購買使用。在外銷出口時,面對食安、品質要求較高的日本,對於包裝廠或貿易商而言,效果良好且安全性佳的蒸汽殺菌機,是一項新選擇。
涼感通風 傳統紡織新絲維
改善鳳梨切口發霉的問題有助於穩固外銷鳳梨的品質,另按行政院農業委員會統計,每年台灣鳳梨產量約40至50萬公噸,處理數量可觀的鳳梨葉成為一大問題。林其福表示,每年3至7月為鳳梨盛產的季節,大量鳳梨葉多以就地翻耕掩埋的方式,使其自然分解於土地。
然而,近年來在紡織品上的突破翻轉鳳梨葉的宿命。紡織業者郭銘松提到,鳳梨葉纖維具高韌性,加上擁有與麻布相似涼感通風的特性,同時具備抗紫外線功能,利用毛紡技術將鳳梨葉纖維變成紗線,最後再製成布料。他也表示,鳳梨葉從農廢轉變為紡織成衣的新興原料,看似美好的成果其實歷經三年的研究與努力,才讓鳳梨纖維製的紗線品質及產量穩定許多。
郭銘松說明,早期鳳梨葉取纖多倚靠人工的方式,需要耗費大量的時間與人力。相比之下,現在的取纖技術較成熟,鳳梨葉送至加工廠後,透過半自動取纖機將纖維取出。初期取纖率約1%,每月纖維產量約600公斤,藉由不斷更新取纖系統,目前取纖率提升至1.5到2%,每天纖維產量超過400公斤。
郭銘松坦言,儘管如此,因半自動取纖機需要足夠的人力才能運作,所以鳳梨葉纖維成本每公斤仍高達約1800元,未來期盼透過量產以及研發全自動化取纖機減少人力成本,預期每公斤可降至1200元左右。郭銘松也分享,即便成本高昂,鳳梨葉纖維可搭配其他材質製成運動休閒衣服、襯衫、皮夾、棒球帽等,加上目前許多國際品牌對於農廢再利用的研發深感興趣,轉型之路未來可期。
地膜翻新 剩餘資材再利用
鳳梨葉不僅可以取纖成為紡織原料,也可以反饋土地做為農業用途。根據《地膜的全球市場》市場調查報告書顯示,2022年地膜總市值高達38億美元,預計2026年成長至48億美元,由此可知,全球對地膜的需求量相當可觀。
中興大學土壤環境科學系特聘教授林耀東表示,土地蓋上地膜可以減少水分蒸發,另一方面,在不噴灑農藥的情況下,可以防止雜草生長,加上地膜有良好的保溫功能,使地膜被廣為使用。而中興大學材料科學與工程學系副教授薛涵宇則指出,傳統地膜在使用之後,大多為直接絞碎,碎片與土壤長時間混合所產生的塑膠微粒,實際上對土壤及作物有害。
林耀東表示,鳳梨為台灣生產最大宗的水果,鳳梨葉作為農業剩餘資材,能將其製成地膜,不僅解決鳳梨葉被丟棄的問題,也消除傳統地膜對環境的危害。薛涵宇補充,多功能型地膜添加蛋白質、碳酸鈣等成分,可做為肥料使土地更加肥沃,藉此提升作物品質。
然而林耀東坦言,台灣耕地較小、作物種類繁多,不適合作為地膜的初期推廣地,卻是適合研發多功能型地膜的基地。他亦舉例,就南美洲大面積種植單一作物使用地膜來說,更加符合經濟效益。
林耀東分享,未來地膜將朝機械化模式發展,研發可使用無人機噴灑、含有地膜配方的液體,減少人力需求。他期盼將地膜推廣至全世界,待多功能型地膜產量穩定後,便能重返台灣市場。
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