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【媒體報導】兩年前的荔枝至今鮮紅欲滴!興大義守團隊將農廢變身微奈米抗菌資材,抗菌砧板更推上全球

更新時間:2020-01-08 11:41:00 / 張貼時間:2020-01-08 11:34:08
興新聞張貼者
單位秘書室
新聞來源上下游
620
稿源:2020-01-07/上下游/林怡均

「保色技術出現之前,楊貴妃跟現在美國人吃到的荔枝都是黑的。」中興大學園藝學系教授林慧玲剝開鮮紅欲滴的荔枝,細緻果香撲鼻而來,酸中帶甜的滋味在口中散開,而這竟然是兩年前採下的荔枝!靠著農漁業廢棄資材中的「甲殼素」成功保存了原有的風味,她說:「這不是我的功勞,而是團隊的成果。」

林慧玲口中的團隊是由中興大學及義守大學教授所組成,擁有農業、材料等專業背景的教授跨領域,將常見農漁業廢棄物如蝦殼、牡蠣殼等再利用,而團隊的中興大學土壤環境科學系教授林耀東,將廢棄物製作成抗菌砧板,為國產抗菌材料打開一扇窗。此農業廢棄物的研發成果「微奈米天然資材於農產品生產與保鮮之循環經濟應用」,在去年12月榮獲第16屆國家新創精進獎。

跨校跨領域成立團隊,共同鎖定蝦蟹殼類廢棄物

「平常開完會後會聊一下,看大家都在幹嘛,不知不覺就串在一起了。」林耀東笑了笑,仔細看看團隊陣容,有來自中興大學園藝系教授林慧玲、中興大學植病系教授黃振文、中興大學園藝試驗場場長謝慶昌、中興大學物理系系主任何孟書,以及義守大學土木與生態系主任翁誌煌。

中興大學以農立校,學校的重心都圍繞著農業。」鑽研蔬果採收後處理技術三十餘年的林慧玲表示,校內大部分研究計畫都著重在如何解決現有農業問題,「即便不是農學院,也是要幫忙提供技術支援。」這也間接說明了團隊內非農業背景老師所扮演的角色。

研發團隊這次鎖定目標為農漁業廢棄物,特別是蝦蟹殼類,林耀東指出,全球每年會產生六百萬至八百萬噸的殼類廢棄物,但每公噸的處理費用則需兩千至四千五百元新台幣不等,若能再行高值化利用,每年可節省約25億元處理費。

傳統處理方式產值不高,蝦蟹殼粉微奈米化可抗菌

現行對蝦蟹殼類廢棄物的處理方式約有四大類:燃燒、掩埋、製作肥料與其他,林耀東說明,燃燒及掩埋的缺點是容易導致空氣及水土污染,而製作堆肥的成本高、售價低,其他用途如製作育苗栽培介質或飼料等,製作成本更高,但去化程度有限。

研發團隊發現,蝦蟹殼類廢棄物中所萃取出的幾丁聚醣具有抗菌特性,而經微奈米化改質後的牡蠣殼除了抗菌,還有防霉效果。林耀東表示:利用抗菌特性,這些廢棄物便可成為高值化抗菌材料,每年的商業價值估計約40億。

研發團隊還指出,每年超過五億人次在國際間流動,高危險性病菌容易跨國傳播,而全球人口老化速度驚人,預估在2020年全球65歲以上人口會超過21.1%,未來醫療需求會大增,而研發環境友善的抗菌資材更是迫在眉睫。

人口流動細菌快速傳播,抗菌材料成藍海市場

台灣抗菌劑95%是國外進口,國內目前雖能製造環境、醫療等抗菌民生用品,但抗菌用品關鍵的抗菌劑、載體及抗菌母粒技術與材料都被歐美日等國家所掌握。林耀東表示,抗菌材料的市場價值,自2014年以來的98.6億美元持續成長,預估今年會達到161.7億美元。

林耀東預測,抗菌材料市場最大藍海是亞洲及非洲地區,「因為人口多、流動量大,細菌的傳播更快速,會慢慢出現需求。」因此,研發團隊利用國內的農漁業廢棄物研發抗菌塑膠,他估計,國內農漁業廢棄物的抗菌材料產值至少2000億新台幣。

「砧板的菌落密度是馬桶的20倍」抗菌砧板技轉,準備進入全球

「廚房料理台跟馬桶,你覺得哪個比較髒?」林耀東提問後停頓幾秒,並以數據揭曉答案。「廚房水槽的菌落密度是砧板的一萬倍,而砧板的菌落密度是馬桶的20倍。」他與團隊開發出新穎抗菌砧板,以民生用品開始進入全球市場,並為國產抗菌材料開啟一道門。

「蝦蟹殼類廢棄物裡有幾丁聚醣可以抗菌,做成微奈米等級抗菌效果更好。」林耀東說明,微奈米技術的功能在於增加接觸面積,「同樣是長寬高都一公尺的立方體,切割成無數奈米大小的立方體,總表面積會比足球場還大,抗菌效果更好!」

林耀東表示,以農漁業廢棄物製作砧板的好處,在於可以提高農漁業廢棄物的附加價值,增加農漁民收入,而且材料的生物相容性高、成本低廉,將廢棄物再做更有效的利用。「砧板只是其中之一,抗菌塑膠還可以用在塗料和醫療資材。」

此抗菌技術已和山暉實業股份有限公司進行技轉,該公司業務為塑膠砧板模具設計研發和包材,年產840萬片砧板,約佔全球三成產量,銷售據點分佈於美國、歐洲、日本及東南亞,而在北美的主要通路為WalMart、COSTCO。林耀東表示:「這是國產抗菌砧板進入國際的舞台,未來能為台灣農漁業創造更多產值。」

荔枝採收後失水褐化,楊貴妃也吃不到紅荔枝

蝦蟹殼除了有能夠抗菌的幾丁聚醣,還有甲殼素,市面上甲殼素大多應用於保健食品,研發團隊中林慧玲與謝慶昌,則以甲殼素開發荔枝保色防失水鍍成技術,使荔枝即便在冷凍狀態下,也能維持表皮紅潤顏色及保水,可延長荔枝的銷售時間。

「之前日本人來臺灣看到紅色的荔枝,都會大吃一驚。」林慧玲說明,過去荔枝採收後,外皮會漸漸失水、氧化而呈現褐色,國內菜市場、水果行販售荔枝時,都要不斷地潑水保濕,但出口到國外的荔枝必須經過長時間的運送、高溫蒸熱檢疫,真正上市普遍都會呈現乾癟的褐色。

她打趣的說:「別說是現在國外荔枝又黑又小,唐朝時的荔枝只有海南島的生長條件符合,採收後透過驛站換馬,即便馬跑得再快,沒有保色跟冷藏技術,送到長安的楊貴妃手裡肯定也不是紅的。」

甲殼素幫荔枝保色防失水,冷凍兩年像現摘

「這是兩年前試驗時冷凍的荔枝,吃看看吧!」林慧玲剝開色澤紅潤的荔枝,邊吃邊說明原理:荔枝的褐化原因是表皮花青素的分解,將甲殼素施用於荔枝表皮,可以維持花青素的化學結構,讓荔枝外皮保持紅潤,此外施用後也在果皮上形成一層保護膜,可保濕、防止失水。

剝開荔枝果皮後,內在果肉飽滿而充滿水份,入口香甜多汁,彷彿是剛從樹上摘下,「這是食品級的高濃度甲殼素,完全無毒,即便冷凍,也能讓荔枝保持在最佳狀態。」林慧玲表示,開發後已比照出口檢疫流程測試,高溫蒸熱後使用甲殼素作保色防失水技術,荔枝仍可保持紅潤。

日本人以為黑荔枝才是熟的,成本貿易商可接受

共同研發人之一的謝慶昌教授表示,此保色技術主要用於外銷,內銷市場比較用不到,因為荔枝產季一到,國人吃得非常快,幾乎不曾聽到國內荔枝滯銷問題。

「日本人看到紅荔枝會怕,因為他們認為黑色才是成熟的。」謝慶昌說明,此技術事實上已經應用了兩年,主要用在荔枝出口檢疫後,由於經過高溫蒸煮的荔枝外皮會變黑,經過甲殼素的保色鍍水便可變回紅色,但日本人因為只見過黑色外皮的荔枝,看到紅色外皮的荔枝以為是添加了人工色素等,反而非常害怕,花了一段時間觀念才漸漸改變。

謝慶昌表示,目前接洽的都是貿易商,因為農民會以內銷為主打,貿易商才會遇到檢疫時熱處理需要保色的問題,而此保色鍍水技術成本不高,貿易商都表示可以接受。

荔枝一年多一年少,技術在未來出口時可派上用場

「中南部荔枝產區都有來問,但去年沒什麼荔枝。」林慧玲苦笑道,目前接洽到台中、高雄、屏東等荔枝產區詢問技術,甚至有許多出口業者前來洽詢,但今年荔枝產量不佳,尚未正式運用於出口,未來有若運用於荔枝的外銷出口,可以維持荔枝的賣相,並延長架上的展售期。

「荔枝有產期規律,去年少不見得明年少。」謝慶昌說明,這兩年荔枝雖然很少,但荔枝的生長有一定規律,通常是一年多一年少,「果樹也是需要休息的。」他認為,今年冬天的真正低溫尚未到來,產量還很難說,但對於產量是樂觀的。

「農漁業廢棄物資材可以做的事情很多,我們還在持續研究可以怎麼應用。」林耀東表示,能抗菌的幾丁聚醣的抗菌原理目前仍在分析中,而廢棄物中如甲殼素等其他成分,也應用於農業資材中,而目前研發的抗菌材料,可供應在地產業製成抗菌劑及抗菌載體,讓農漁業廢棄物創造新價值。

兩年前採收的荔枝,以食品級甲殼素保存至今(攝影_林怡均)

兩年前採收的荔枝,以食品級甲殼素保存至今(攝影_林怡均)

農業廢棄資材,內含蝦殼、牡蠣殼粉等(攝影_林怡均)

農業廢棄資材,內含蝦殼、牡蠣殼粉等(攝影_林怡均)

蝦殼、牡蠣製作而成的砧板(攝影_林怡均)

蝦殼、牡蠣製作而成的砧板(攝影_林怡均)

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