張弛有度,未來可期 農業冷鏈現況及前景

2023-10-17・產品故事

文/葉虹伶・前國立嘉義大學園藝學系專案助理教授 圖/freepik

多數的農漁畜產品均有不耐貯運、易受損或易腐敗之特性,由於篇幅有限,本文聚焦於蔬果產品。蔬果採收後至停止生理作用前,仍可「活著」一段時間, 在這段期間仍持續進行新陳代謝,換句話說,採收的那一刻起,蔬果的命運便逐漸走向腐敗或死亡。因此,前嘉義大學園藝系專案助理教授葉虹伶表示,在與消費者相遇之前,能夠呈現何種販售品質,或維持多長的保鮮期,完全仰賴貯運流程中受到什麼樣的「待遇」。
 

冷鏈對農產品品質具關鍵性影響

根據資料統計,全球蔬果供應鏈從採收到販售約有25~50%收穫後損失,產量損失同時也造成產銷流程中的收益損失。耗損的發生,通常是因品質低於販售程度而遭淘汰,蔬果品質在採收前受品種特性及田間栽培管理影響,採收後則受成熟度、採收方式,及後續一系列預冷、集貨、分級、包裝、貯藏、運輸及櫥架等操作管理及環境條件因素影響。
 
採收後的貯藏條件,會影響蔬果品質。
流程雖然繁複,關鍵因子均為溫度,透過低溫介質(如冷風、冷水或冰等)直接或間接接觸農產品降低本身溫度,即是所謂的「預冷」,可降低新陳代謝作用速率,延緩後熟及老化。預冷後所有流程均須持續進行一系列的低溫管控以達保鮮目的,即為冷鏈(Cold Chain)(林慧玲,2022;徐及李,2022; Bancal and Ray, 2022)。
 

完善的冷鏈系統是長程接力賽

冷鏈(Cold Chain)全名為冷藏冷凍供應鏈,指從原料供應、加工生產、貯藏運輸至販賣銷售等各個環節,均處於規範之低溫環境下的系統工程。透過冷鏈可降低食材耗損確保食品安全,應用範圍包括食品、農漁畜生鮮產品、生醫藥品試劑及化妝保養品等。實際運作上需設置相對應設備、研發合適操作技術、及採用標準化流程等。

目前國內由田間採收運至集貨場及批發市場運輸段之冷鏈系統尚未完善,常有曝曬或無有效遮陰等問題。此外,集貨或分級包裝,常見於無空調設施之開放式空間進行,或包裝後疊放在常溫環境等問題,上述情形均會造成溫度大幅度變化,也就是所謂的斷鏈(台灣冷鏈協會,2022;徐及李,2022)。在此簡要介紹近年來國內在冷鏈領域包括設備研發、技術提升、流程優化及標準化之成果。
 
櫥架的環境與蔬果品質的維持也有關。

國內冷鏈應用現況及潛力

設備研發如農試所研發之新式可移動式頂吸式壓差預冷機,可藉由頂部抽風提高降溫效率。使溫度預冷時間縮短且延緩果實後熟;豌豆預冷完成僅需15分鐘且可提高櫥架可售率至93%;單籃鮮香菇採收後預冷降溫由28~29℃降至7.8℃僅需15分鐘(徐,2022)。以高雄市大樹區果園採收玉荷包為實驗材料,於2022年進行空運輸往澳洲的荔枝保冷包裝技術研究,比較保冷罩包覆後果盒內溫度變化及保冷效果發現,使用雙層保冷罩之果盒降溫雖慢,但較能維持低溫狀態,保冷效果提高18%(王,2022;111年農業試驗所年報)。

更多冷鏈技術,如鳳梨釋迦長程運輸處理技術、蝴蝶蘭苗株外銷採後處理與貯運技術,及洋桔梗外銷日本切花採收後處理技術等,均已建立(2023年冷鏈整合採後處理研討會)。已標準化流程,如棗貯運銷冷鏈作業指引簡介(工研院及屏東科技大學編)。此外,冷鏈流程配合蔬果截切場,可直接在產地處理不符合市場規格但品質無虞的農產品,減少蔬果廢棄原料(張仁懋,2022)。
 

向外取經 國外冷鏈產業發展趨勢

智能冷鏈系統發展
預冷是一門複雜的熱力學,透過分析過程中氣流、降溫動力學及均勻性等,建立計算模型有助評估效能。智能冷鏈系統發展已成趨勢,建立環境參數後,如何將冷鏈系統與人工智能融合,並建立相關法規等均是挑戰(Ambaw et al., 2021; Bai et al., 2023)。

機動性調整供應鏈
一項監測蔬果進口冷鏈研究中,評估不同情境下所需改善方式發現,縮短配送運輸時間、降低運輸溫度、降低零售店貨架溫度等,可使品質指數提高18~60%,保鮮期延長36~73%。其他常見調整包括貯藏溫度、包裝通風性及氣體調整等(Schudel et al.,2023;Shoji et al.,2022)。

低碳冷鏈技術發展
離網分散式(off-grid decentralized)太陽能冷藏設備,具降低生產碳足跡之潛力,且太陽能冷庫有利於小農使用,未來發展尚具挑戰性。此外,冷鏈行業溫室氣體排放的生命週期評估(Life-cycle assessment,LCA),及低汙染製冷技術的法規制定等成為關鍵問題(Amjad et al.,2023; Dong et al., 2021; El-Beltagi et al.,2023)。

極端氣候挑戰
加拿大的冷鏈面臨氣候變化加劇的挑戰,蔬果收穫期溫度過高會導致易腐並縮短保鮮期,最終可能會導致食品供應鏈中斷。透過監測技術收集數據進行有效應用,可提高供應鏈對氣溫升高及自然災害的抵禦能力(James,2023)。

農產品冷鏈是一場長程接力賽,需要每個環節緊密配合層層把關,因此,專業人才培育也十分重要,國內採後處理領域本就資源豐富,各界技術研究成果豐碩,配合國內冷鏈的蓬勃發展,未來可期!


(首圖圖說:冷風、冷水等「預冷」動作,可降低蔬果新陳代謝速度。)
 


文章留言