工研院加持 二林紅龍果更紅了

(台北內科週報第667期/2025年2月3日-2025年2月9日)

【產學政研連線】科技的發展,帶動農產品有了新商機,響應國際永續農業、惜食風潮及農產品加值再利用趨勢,工研院攜手國內保健業者大漢酵素、彰化縣樂林食物銀行慈善會,協助全台紅龍果種植面積最大的彰化二林,透過超音波萃取技術加上發酵製程,有效將紅龍果營養素小分子化,完整保留營養,讓它華麗轉身為高機能性營養補充食品。

工研院林定三顧問表示,台灣農產品品質世界有目共睹,其中全臺紅龍果種植面積超過兩千公頃,年產值約27億元,也外銷至日本、新加坡、加拿大。彰化二林鎮紅龍果占全台產量約4分之1,為了讓消費者享受更多元的產品口感,又可協助農民提升產品價值,工研院透過科技力量,攜手大漢酵素協助彰化樂林食物銀行,進行紅龍果晶凍飲品開發,成功提升農產品競爭潛力,也透過公益義賣活動,為農民找到新出路新商機。

▲工研院協助彰化二林,透過超音波萃取技術加上發酵製程,有效將紅龍果營養素小分子化,完整保留營養,讓它成為高機能性營養補充食品(照片係工業技術研究院提供)。

紅龍果富含維生素、礦物質、膳食纖維、多酚類、類黃酮及青花素等植化素,營養價值高且具有抗氧化作用,工研院中分院李士畦副執行長表示,此次創新加值商品、經過工研院的超音波破壁萃取專利技術,在低溫環境下提取植化素萃取液,搭配大漢酵素公司MFSR發酵製程與專利SarcozymeR發酵液,透過初萃、精萃兩道程序,在易氧化蔬果的製程中,完整保留了營養素,且相較傳統萃取方法,本技術使用了更少的材料與能源,萃取效率也更好。

長期接受小農捐贈蔬果的彰化縣樂林食物銀行慈善會洪毓雯理事長表示,在服務弱勢家庭與獨居長輩時,發現普遍存在營養不足的問題,也觀察到當農產品過剩時,如何銷售成為農民一大挑戰。此次合作計畫,以工研院技術採用二林當地新鮮但賣相不佳的紅龍果,開發出高營養價值產品,不僅減少資源浪費,實現結合公益、環保與永續發展的多重效益,相信將成為地方創生與環境永續的典範,讓二林紅龍果走向全新的發展格局。


農業伴生創電模式 不再是空談

(台北內科週報第656期/2024年11月11日-2024年11月17日)

【產學政研連線】因應極端氣候,工研院與廠務系統整合服務商聚賢研發攜手,於台南沙崙綠能示範場域,以台灣亞熱帶高溫氣候為基礎,依據不同階段進程共同打造太陽能模組溫室,並以啤酒花為載體進行場域驗證。藉由試驗場域模擬極端氣候下,作物在新型態溫室內的創新栽培與應用。例如以二氧化碳作為催化生長的科學驗證、智慧電網控制系統的運用,以及低碳運作達成自供電溫室管理的系統,期望透過研究與驗證,找出農場自行供電的可行性,打造出全新綠電經濟模式。

工研院中分院李士畦副執行長表示,為了因應全球面對氣候變遷造成的挑戰,企業應用低碳或綠色能源,減少生產過程中的碳排放成為重要的趨勢。以德國為例,啤酒花農場與太陽能業者合作,運用光電板為需要涼爽生長環境的啤酒花遮陽,同時啤酒花亦可依靠光電板支架攀藤生長,形成了新型態的農電共生模式,發電量可以同時供應農場及附近住戶的用電。參考了國外成功經驗,與聚賢研發打造農業伴生創電沙盒驗證場域,第1階段以溫室進行啤酒花的生產試驗,進行生產為主、創電為輔的商業模式可行性評估。

▲工研院攜手聚賢研發,參考德國啤酒花農場與太陽能業者合作案例,在台南沙崙綠能示範場域打造農業伴生創電沙盒驗證場域(照片係工業技術研究院提供)。

李士畦進一步表示,以高經濟作物搭配育苗碳匯計算方法的驗證過程。擁有科學化數據是支持農業綠色生產量化效益的最好展現方式,可以提供農民未來在選擇作物、溫室管理系統方面,擁有實質的科學數據來協助應用判斷。沙盒驗證場域在下階段將導入鈣鈦礦新型太陽能發電技術,透過其高效率、低成本特性來優化自供電溫室、農場的商業模式,除了提升科技農業競爭力,也盼成為農業淨零轉型的範本。

工研院攜手聚賢研發打造的農業伴生創電模式與沙盒驗證場域,期待能為農業生產提供不同的創新思路與解方,進一步為實現綠能創電,並強化農業應對氣候變遷的韌性奠定基礎。


農業界變形金剛 解缺工之急

(台北內科週報第649期/2024年9月23日-2024年9月29日)

【產學政研連線】工研院與農業部台中區農業改良場合作開發,有著「農業界變形金剛」之稱的「4輪傳動與轉向農業共通載具」,採用了國產馬達驅動,可適應不同的地形與場域工作,迴轉半徑更是不到2.5公尺。不論運輸、割草或噴藥等,可隨時依據任務更換工作模組。由於搭載了智慧控制核心,並使用車規模組,依據需求還可以進行有人與無人駕駛的切換,功能上充滿了各種彈性與可能。

工研院中分院李士畦副執行長表示,勞動力不足已經是全球急需面對的共同議題,尤其勞動環境相較辛苦,透過農事協作機器人在農場、畜牧及養殖作業的幫忙,有助於提升工作效率,並緩解勞動力缺口。這類智電型農事機器人協作模式的蓬勃發展,也代表著在全球淨零碳排浪潮下,電動化取代汽柴油動力、結合AI邊緣運算的人工智慧控制模組,可以展現農務協作的強大支援能力,因為包括翻土、灑種、授粉採摘或飼養、照顧或清掃畜舍環境等農務,都能交由協作機器人來處理。除了解決缺工問題,台灣AI科技的多元應用與智慧模組供應鏈優勢,正在全力促成AI帶動百工百業發展的政策決心。

▲工研院透過學研合作,開發出「甲醇燃料電池農業共同載具」,大幅降低有害氣體排放,也能提升電動載具工作效率(照片係工業技術研究院提供)。

曳引機,則是全球農務作業中應用最廣泛的農業機械之1,只要附掛相關的作業模組,就可以可進行翻土、中耕、除草、施肥等作業。對全球屬於與台灣農業施作環境類似、破碎或多為中小型農地環境的國家而言,中小型電動曳引機成為台灣進軍國際市場的重點發展優勢品項。工研院整合國內的3電零組件模組,配合智慧核心控制器與周邊模組的發展,完整的開發出台灣第1台可進軍國際的全國產小型電動曳引機。這台與農業部高雄區農業改良場合作,從雛型機、田間測試、到與國內農機製造業者進行系統整合,並在車規產品與國際標準助陣下,跨領域成功的串聯了三電供應鏈與農機製造商。

由於優先應用綠色能源供應動力的農用載具,是淨零碳排政策下的重要目標。工研院透過學研合作,結合高雄科技大學郭俊賢副校長團隊的「甲醇燃料電池」,開發出「燃料電池農用共通載具」。由於甲醇驅動燃料電池具備高能量密度,運作時主要是排水,沒有其他有害氣體的排放。相對於傳統引擎,除了大幅減少環境汙染,還能解決農用電動載具在田間難尋充電站的難題。由於相較於傳統加氫方式有著成本低、效能高的潛力,也能有效提升智電型農事協作載具的工作效率與延長工時的機動性效果。