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趨勢快訊
植物肉口感仿真肉 背後學問大
2021/03/04
食品吃起來Q彈、鬆軟或酥脆,這些看起來再平凡不過的口感,其實背後是一門大學問,而走仿真路線的植物肉,其口感對消費者食用時的感受,更有關鍵性的作用。素食的多元口感,可以創造消費者替代飲食的新感受及新情境,所以近幾年國內素食產業技術的發展,也結合食品質地設計的概念,發展高擬真的肉類外觀及內部肌理效果,以創造消費者視覺及味覺的新滿足感。   食品質地設計是國際食品飲料創新及價值展現的新顯學,可透過食品結構的解構與建構,連結消費者食用行為的生理機制及心理感知,滿足消費者對健康營養及愉悅體驗的追求。因此食品質地設計已成為新世代食品價值創造的重要對策與方向。   隨著科技發展的日新月異,食品口感可進行科學性及系統性的量測與解構,而解析之食品質地結構與人體攝食時生理感知的關聯性,具有深度產業應用的價值。食品為多種成分組成的非均勻狀態,其型態及構造取決於多種成分分子間的交互作用,進而形成包括硬脆、韌實、滑順及Q彈等食品常見的質地感知及描述用語。   目前對人體攝食過程生理感知研究著重在生理與心理感官知覺的探討,以及模擬食物在口腔咀嚼時質地變化的定量表現等。藉由質地物性及口腔醫學相關儀器分析量測技術,包括食品拿取、攝食過程產生的觸覺,以及咀嚼過程中口腔內唇、齒、舌與上顎,對食品黏滑、粗糙、濃稠到酥脆等質地及風味香氣釋放感受等,皆可進行觀測、評估設計。   台灣植物肉產業發展重要的素肉胚製造技術,可用以生產不同粗、細、軟、韌、長及短纖維等不同質地構造之植物肉食材,進而開發各式植物肉漢堡、香腸、火腿、培根、魚排、雞胸肉及肉乾等多樣化及客製化產品。目前全球植物肉市場即便是國際知名Beyond Meat及Impossible Foods的植物肉產品,多數仍為重組肉型態,如漢堡肉、香腸、牛肉、肉丸、火腿、雞塊及魚柳等。該類產品主要將植物肉食材、油脂、調味料、香料及功能性添加物等配料,經調配混合、接合成型及調味烹煮等方式製備。消費者缺乏真正肉類產品之購買及料理體驗,也缺乏可作為排餐的大塊仿肉植物肉產品,更遑論有類似不同部位,例如豬里肌肉、豬三層肉或沙朗牛等,及不同質地口感之植物肉可供選擇。   全肉型態的植物肉產品可創造消費者替代飲食的新感受及新情境,而相關產品具有強烈的消費需求及巿場缺口,但其生產技術與傳統素食有所不同,因此成為近幾年技術處發展素食產業技術所著力的方向,因而推動食品所開發出低剪切植物蛋白纖維成型技術,研發出高擬真的肉類外觀及內部肌理之效果,可創造消費者視覺及味覺的新滿足感,亦可應用至高價牛排、豬排等排餐的用餐情境,突破國際間以重組肉產品為主之技術及產品型態限制。 【延伸閱讀】肉的終結,不可能與可能   此外,如何讓植物肉呈現更類似肉類之香氣及多汁油質咬感,甚至油花組織,來創造消費者食用及烹調的多元體驗感受,相關技術將藉由技術處科專計畫逐步建構。 (作者是經濟部技術處創新關鍵食材與產業鏈整合技術研發計畫成員)
WTO將加速漁業補貼談判
2021/03/04
世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)杜哈回合規則談判小組主席哥倫比亞大使威爾斯(Santiago Wills)將自今(2021)年1月18日加速漁業補貼談判,以解決主席版漁業補貼規範彙編草案第二修正版文件之許多待決議題。   主席版漁業補貼規範彙編草案第二修正版文件已於去(2020)年12月18日發布,議題包括範圍(Scope);定義(Definitions);禁止對非法、未報告與未受規範漁業(Illegal, Unreported and Unregulated Fishing, IUU)補貼;禁止對過漁魚群資源補貼;禁止對產能過剩和過漁補貼;對低度開發國家(Least developed country, LDCs)的特殊條款;通知(Notification)和透明度(Transparency);爭端解決(Dispute Settlement)和最終條款(Final Provisions)等。該草案文件仍有許多待決議題包括範圍與定義等議題。   威爾斯主席在上週發給會員的電子郵件中,詳細說明自今年1月18日至22日會議的日程,其中將重點放在雙邊會議(Bilateral Meetings)上。 爭端解決   威爾斯主席將於1月19日下午3點舉行一次「對外開放的非正式會議(informal meeting),並就該草案文件第10條有關爭端解決議題進行討論。」威爾斯主席已在去年就爭端解決議題表示:「其所提出的一個具體議題是,漁業補貼規範是否允許「非違反協定控訴」(non-violation claims, NVC)。   威爾斯主席希望會員們應專注以下幾個問題:「漁業補貼規範是否允許NVC?如果不能,該草案文件第10條是否應說明此點?例如,其中一種可能性是保留目前的草案文件,並新增部分文件內容,以表明《1994年關稅暨貿易總協定》(General Agreement on Tariffs and Trade, GATT)第二十三條第1(b)款不適用。另一種可能性是不引用GATT 1994,並以不涉及NVC的新草案文件代替。」 最大永續產量   威爾斯主席將於1月20日舉行非正式全體會員會議(informal open-ended meeting),並就該草案文件第5.2條註腳13進行討論。如RD/TN/RL/126/Rev.2/Add.1文件所述,修訂該草案文件第5.2條註腳13的原因是,先前的草案文件可能狹義的解釋最大永續產量(Maximum Sustainable Yield, MSY)或相關參考值(Related Reference Points),因此,會員將無法使用那些未根據這些參考值來運作的系統。」   威爾斯主席表示,「為解決此問題,已依照會員們的建議修改註腳,以闡明可使用不一定與MSY相關的各種參考值,並提供部分案例供參考。」   威爾斯主席表示,「在不影響禁止對產能過剩和過漁補貼的情況下,是否應採行混合(Hybrid)、表列清單(List)或其他方法,我想就以下問題徵詢會員們的意見:      (1)註腳13中新增的案例是否適當或足以解決問題,如果不能,則需作哪些修正;      (2)是否需在註腳中使用「與漁業可用數據相應」的文句,如果是,是否適用於註腳中提及的一個、一些或所有參考值。   威爾斯主席將與負責特殊和差別待遇(Special and Differential Treatment, S&DT)議題的瑞士貿易官員錢柏威(Didier Chambovey)於1月13日下午「舉行非正式全體會員會議,就部分類型的漁民獲得部分規範或所有規範豁免權之可能性進行討論,這些漁民可能受地域限制(Geographic Limits)、可能適用S&DT或適用所有會員。」   儘管去年12月已收到各種提案的批評日益增加,威爾斯主席表示,「厄瓜多所提的一項提案獲得部分會員的支持,該提案建議將會員管轄海域內的家計型漁業(Artisanal Fishing)歸類為一般豁免(General Exemption),並定義家計型漁業。而在RD/TN/RL/126/Rev.2文件中則提供了另一種方法,即將第3.9(a)條未報告與未受規範漁業、第4.5(a)條過漁魚群資源以及第5.7(b)條產能過剩和過漁等作為S&DT,提供在管轄海域內捕撈的例外。」   威爾斯主席表示,「儘管厄瓜多提案獲得部分會員的支持,但仍存在部分問題,包括其在實務上的運作方式、排除範圍是否太寬或太窄、如果要接受該原則,是否以及如何對其進行修正以符合部分會員的具體情況。」他並要求會員們應就以下3個問題發表意見,(1)是否應修正該提案;(2)如果可以修正,應如何修正;以及(3)該提案是否屬於S&DT或一般豁免。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正、李沅融編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2021/01/12)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
內生菌協助植物吸收土壤中的磷
2021/03/03
磷 ( Phosphorus ) 是植物生長時所需的養分,與合成、代謝皆有相關,種植者利用添加化學肥料的方式,來增加土壤的磷含量,期許植物生長得更好。但當磷遇到土壤中的其他礦物物質如鐵、鋁及鈣等,會互相鏈結在一起形成複合物,使植物無法加以利用,因此農夫會添加更多的化學肥料來試圖克服困境,反而導致一個不良的循環,造成整個土壤生態系變得不平衡,植物可能生長得更差。   西北太平洋國家實驗室 ( Pacific Northwest National Laboratory )及華盛頓大學 ( University of Washington ) 自西華盛頓的斯諾誇爾米河 ( Snoqualmie River )  沿岸的白楊樹發現一個奇特的現象,白楊樹生長環境貧乏,環境中磷含量也非常的低,但其仍舊生長得非常好,經團隊分析後發現其內的內生菌 ( endophytes ),能夠將磷自複合物中釋放,使植物能夠有效地吸收。       經由先進的影像分析技術證實土壤中的磷確實從複合物中釋放進入植物根部,但同時也發現進入的磷會在植物體中再次形成複合物。此時內生菌扮演重要的角色,再次釋放複合物中的磷,使植物得以加以利用。藉由直接施灑內生菌於植物周圍的土壤或塗抹至種子上,可以讓植物有效的吸收土壤中的磷,生長得更加,同時也降低化學肥料的使用,對環境更加的友善,是永續經營重要的一環。目前研究團隊已經授權加州的公司Intrinsyx Bio進行此內生菌的產品化,與其他內生菌進行混合,期許可早一步實際投入田間應用。【延伸閱讀】 康乃爾大學科學家發現能對抗氣候變遷的新菌種
轉換雛雞性別的孵化系統獲得Grow-NY商業競賽100萬美元的獎金
2021/03/02
Grow-NY全球食品和農業商業競賽致力於強化紐約中部(Central New York)、手指湖(Finger Lakes)和紐約南部(Southern Tier)等一線區域的食品和農業創新,競賽由康乃爾大學 (Cornell University)舉辦,而資金部分則是由紐約州北部地區振興計畫 (Upstate Revitalization Initiative,URI) 所提供,主辦方會要求獲獎者承諾於紐約地區至少經營一年,並發展創新產品和提供就業機會。今年舉辦的Grow-NY虛擬高峰會,有超過1500人註冊參加,其中包含來自27個國家,共計264家的初創公司參加了競賽,前20 家入圍企業將在比賽中角逐名次。而紐約州長於本週代表Grow-NY將其第二輪競賽的100萬美元首獎頒給由以色列Soos Technology公司所研發的雛雞性別轉化孵化系統。   根據數據統計,人類每年大約屠宰650億隻雞和消耗1兆顆雞蛋作為食物來源,而家禽產業大多仰賴雌性雞來進行生產,不論是用於食用或是產蛋,因此剛孵出的雄性雛雞的生命非常短暫,通常會在一天之內被人道宰殺,這不但引起了許多動物福利和道德相關問題,同時也消耗了許多資源,可以容易地看出,當只有一半的雛雞孵化具有意義時,有50%分配給孵蛋的資源就會浪費掉。Soos Technology技術公司為解決雄性雛雞繁殖問題,將還在蛋中的雄性雞運用專利技術轉化為能產蛋的雌性雞,藉以減輕少極具爭議性的雄性雛雞淘汰方式,這種創新、非化學的解決方法是透過高科技聲波和振動,結合最佳濕度、溫度和二氧化碳含量的使用來達成目的,並透過人工智慧(AI)驅動軟體控制會影響雞胚胎性別發育過程的定制孵育細胞,產生更具功能性的產卵雌雞。 【延伸閱讀】確定雞蛋性別的新方法   Soos Technology的首席執行官表示,未來兩年內將藉助從Grow-NY競賽中獲得的獎金,建立紐約家禽研究中心(NY Poultry Research Hub),並創造二十多個高報酬的研究和工程工作機會,這個研究中心將聯繫學術研究單位與初創企業,把研究成果透過驗證後進行商業應用,以期能在紐約地區紮根並迅速成長。
農業機器人—Robotriks Traction Unit—以低成本解決英國農工短缺問題
2021/02/26
英國新創公司Robotriks由普利茅斯大學的機器人技術員Jake Shaw-Sutton和Khaian Marsh共同創立,希望填補蔬果收割的人力短缺,其開發的機器人平台—Robotriks Traction Unit (RTU) 可靠且價格可負擔,僅為7,000英鎊,是市場上大多數產品的十分之一,其零組件全部是批量生產而非訂做,電池可持續24小時供電,在幾個小時內建構完成,並可執行從監測到收穫等多種任務,機器可以工作的時間更長,其作業成本仍然比僱用最低工資的人工便宜。   RTU由大型驅動輪、懸吊架和電腦系統組成,以鍍鋅管固定,該裝置可承載數百公斤的重量,農民可以在上面安裝任何工具,並可調整為任何寬度與高度,應用於路徑狹窄的蔬果農場,以及收割高大的作物;其以10英里/hr的速度運行,裝置上有緊急停止按鈕和遠端停止開關。RTU能以遠端遙控或自主運行,下面列出三個控制方法: (1)    使用遙控器將設備驅動到某個位置,並標記為一個點,再驅動至下一個位置並標記另一個點,機器將在這些點之間繼續行駛。 (2)    線上地圖在螢幕上顯示現行位置,操作員可以點擊另一地點,將設備發送到該位置。 (3)    使用稱為即時動態定位(Real Time Kinematic, RTK)的定位系統和無人機,具有完全自主控制的功能,此控制方法尚於開發階段。   目前只需插上電源即可充電,研究人員計畫建立充電基座(docking station),因為所有能量都可以從單一太陽能板中取得。RTU仍在測試階段,希望明年能提供足夠的功能,以供應更廣闊的市場。   此計畫資金來自Agri-Tech Cornwall計畫資助(一項為期三年、耗資1000萬英鎊的計劃,由歐洲區域發展基金(ERDF)與康瓦爾郡委員會(Cornwall Council)提供部分資金),以及投資機構Cornwall Development Company的創新贈款。普利茅斯大學與Agri-Tech Cornwall計畫合作而湧現許多令人興奮的科技公司,除了Robotriks,還有衍生企業—Fieldwork Robotics—旨在將一系列機器人農作物收割技術商業化,目前其價值超過500萬英鎊,期望與其他新創公司一起發展,創造卓越的技術群。【延伸閱讀】邁向商業生產的花椰菜採收機器人
自動AI辨識程式 協助觀測台灣海棗浴火重生復甦變化
2021/02/25
近年來極端氣候引起暴雨、乾旱、火燒等自然事件,農委會林試所利用植物物候自動AI辨識程式(PhenoCam),以在苗栗新埔丘陵地上,定期定時擷取火燒過後的台灣海棗其一序列照片進行分析,成功以少量資料分析出台灣海棗-具抗旱、抗風又耐火的樹種,經過浴火重生後的恢復變化。   林試所表示,台灣海棗俗稱槺榔,學名為Phoenix hanceana Naudin var. formosana Beccari,為冰河孑遺植物,早年生長在台灣全島沿海地區,早期居民利用其葉子做為掃帚,莖可做為精細的木器,而果可食以及皮可做為麵粉食用。然而,在人為的沿海開發及環境改變的影響下,台灣海棗由原本隨處可見的植物,到如今成為需要進行人工保育的珍稀植物。   生長在苗栗低海拔近海邊新埔丘陵地的台灣海棗,每年春季因掃墓活動頻繁,常面對丘陵地區火燒的威脅。在火燒過後的丘陵,常可以看到台灣海棗的葉片被燒毀,且莖幹被燒得焦黑,彷彿已邁入死亡;然而經過一段時間再觀察,卻可看到它逐漸吐露新芽,似乎恢復生機。   林試所說,為了解台灣海棗浴火重生的過程,研究人員定期定時收集台灣海棗經過火燒過後的數位影像,再利用AI軟體(PhenoCam)進行辨識;經過分析發現,台灣海棗在火燒後1個月後開始逐漸恢復生機,隨著時間推進,在4月中已有大量綠葉生長,6月已完全復甦並開花,7至8月更可結出量澄黃色的果實,復甦十分快速。【延伸閱讀】 人工智慧將幫助農民提早發現作物疾病   林試所表示,台灣海棗的屬名Phoenix,拉丁文的意思是葉子似鳳凰尾羽,而其耐燒快速復甦的特性,也恰巧符合屬名的含意,如同一隻浴火重生的鳳凰。   林試所說,在氣候變遷的影響下,生態系正急遽的變化,長期的乾旱也會增加火災發生的頻率;因此利用遠端監測方法,了解植物物候以進行保育等因應措施是當務之急;另一方面,可解決傳統物候監測仰賴密集的人工觀察限制,更符合現今防疫作戰時期、保持社交距離的「宅研究」模式。臺灣獨特且多樣化的地形孕育多樣化的植物,未來該所也將對其他易受擾物種持續進行監測。
WTO將召開非正式部長會議
2021/02/25
世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)非正式部長會議(informal ministerial meeting)將於今(2021)年1月29日以視訊會議形式召開,預計將有超過24國的貿易部長參與,該會議將討論第12屆WTO部長會議(The 12th WTO Ministerial Conference, MC12)的優先事項,以及漁業補貼(Fisheries Subsidies)協議的前景。   瑞士副總統兼經濟和貿易部長帕梅林(Guy Parmelin)於去(2020)年12月在寄給部分受邀會員的信中指出,「在現今這個充滿不確定性的時期,WTO等多邊組織對於解決當前的全球問題至關重要,包含此次健康危機所造成的挑戰。」   帕梅林部長強調,「維持可預測、透明、非歧視和開放的全球貿易體系對於全面和永續的經濟復甦是必要的」。他並強調需要「對WTO進行改革」以因應各領域當前所面臨的挑戰。 帕梅林部長希望各貿易部長們在會中解決以下兩個問題: (1)您認為MC12的重要優先事項為何,以及取得具體成果的必要條件為何; (2)由於無法達成永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)第14.6條所規定的在2020年底完成漁業補貼談判,因此為在不久的將來能成功完成漁業補貼談 判,需要考量哪些關鍵要素作為優先事項並達成共識。 主席版漁業補貼規範彙編草案第二修正版文件   一位熟悉會議時間表的談判人員表示,鑒於WTO杜哈回合規則談判小組主席哥倫比亞大使威爾斯(Santiago Wills)已於去年12月18日發布主席版漁業補貼規範彙編草案第二修正版文件,會員們預計將於下週就未解決的議題進行討論。但一位不願具名的談判人員表示,「該草案文件仍失之偏頗(One-Sided),且並未解決有關產能過剩和過漁(over-capacity and over-fishing)、過漁魚群資源(overfished stocks)以及適當和有效的(special and differential treatment, S&DT)等議題。」   巴西在上個月發布的部長決議草案中強調:「環境永續(Environmental Sustainability)議題必須是取得WTO漁業補貼談判成果的重要組成部分。」,並希望各會員承諾在漁業補貼談判「取得有意義和企圖遠大的成果,以期完成SDGs第14.6條的任務和WTO部長的任務,以遏止威脅全球海洋魚群資源的補貼。」   巴西對過去30年間「生物永續水準(Biologically Sustainable Levels)以內的魚群資源比例」持續下降以及「某些大規模補貼政策和作法導致產能過剩和過漁、助長全球魚類資源枯竭以及非法、未報告與未受規範漁業(Illegal, Unreported and Unregulated Fishing, IUU)」表示高度關注。   儘管漁業補貼談判只是杜哈規則議程的一部分,但巴西聲稱「WTO為現今最重要且具有永續發展目的的多邊談判機構,並指出會員們在確保達成強有力的協議方面可扮演關鍵且具歷史性的角色。」巴西堅信,這是對「漁業資源以及全世界數以百萬計仰賴捕撈漁業為生之漁民共同的責任」。   此外,它並強調亟需「澄清和改善WTO現行漁業補貼規範」的重要性和迫切性。  農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正、李沅融編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2021/01/05)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
新方法偵測植物避蔭效應
2021/02/24
避蔭效應 ( Shade avoidance syndrome ),指植物受到遮蔽時,體內激素感知變化會做出生理型態的改變以尋求更多的光源,此種變化是不可逆的,但此種變化並非都是好的,常見避蔭效應而致的表現型有節間延長、新葉變小、提早開花、結果少、結構與免疫系統變弱等,對種植者來說都不是好事,會使作物產量明下降,而且同種作物的產期也會不一致,導致施作的困難度。越早發現避蔭效應的發生,對於種植者來說能有越早進行補救。   截至這篇研究之前避蔭效應表現通常是直接觀察外表結構的改變,最少都要1至3天才能看出變化,但因此種變化為不可逆反應,若此時才進行光線補強,有時為時已晚,補救效果不彰。新加坡-麻省理工學院科研中心 ( Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, SMART ) 的研究團隊利用拉曼光譜學 ( Raman spectroscopy ) 的方式可偵測避蔭效應的發生由原本的1至3天縮短至短短4小時,讓種植者及早發現及時做出因應改變,其所利用的原理在於偵測類胡蘿蔔素 ( carotenoid ) 峰值的變化,研究指出類胡蘿蔔素與避蔭效應的發生是具有關聯性的,早在外觀出現變化前,類胡蘿蔔素的含量已先有了改變。 【延伸閱讀】高科技農民於杜拜沙漠播下綠色革命種子   此項研究被認為可有效提早發現避蔭效應的發生,研究團隊表示像新加坡佔地狹小,植物種植面積有限導致作物過於密集,因此不時會有避蔭效應的發生,藉由此項科技,有機會提升作物產量並維持作物品質,對於都市農業來說有很大的幫助。
研究數據顯示短期去除濕氣可以消除菠菜露菌病的發生
2021/02/23
露菌病(Downy mildew)是全世界菠菜生產最大的威脅,其真菌病原菌(Peronospora effusa)主要感染植物葉部,會透過下表皮入侵,並產生白色絨毛狀菌絲,主要病徵為不規則黃褐褪色斑,嚴重時會造成罹病部位枯死。儘管真菌病原體生命週期短(約莫一週),但其在菠菜生長期間卻可以產生數百萬個孢子(spores),而高架灑水灌溉系統和寒冷夜晚會促使環境濕度提高、晨露形成,而這種氣候正適合孢子感染菠菜。   美國阿肯色大學(University of Arkansas,UA)的科學家在最新的研究中探討了水氣與露菌病形成之間的關聯,證明水分的去除會降低孢子存活率和疾病的發生,實驗數據顯示即使僅乾燥30分鐘,其孢子萌發率也幾乎降為零,亦無法感染菠菜致病。在另外一個實驗中,科學家運用孢子溶液覆蓋菠菜植物表面,並將其於不同時間間隔內風乾,發現當孢子附著於植物體上時於乾燥條件下的存活能力更好,這說明葉片表面形成的微環境(micro-environment)可能促使孢子存活,但在長時間足夠乾燥之後,可以發現其疾病感染皆有所減少,結果顯示葉片上的積水對於孢子引發疾病來說至關重要,而這些發現能讓種植者設計出更好的疾病防治管理策略。 【延伸閱讀】新技術將鑑定油菜感染翠菊黃化病的時程從兩週縮短至一小時   論文作者也探究了露菌病病原體如何產生新品種孢子,真菌病原體會產生另一種稱為卵孢子(Oospores)的長壽孢子,其可以透過休眠於惡劣氣候下生存,並於土壤中長期存活,但目前關於卵孢子在菠菜露菌病的生命週期中所發揮的功用依然所知之甚少。研究人員嘗試在實驗室中將兩種不同露菌病病原菌交配,人工產生卵孢子,這是確定控制卵孢子休眠和萌發環境因素的關鍵步驟。科學家證明了美國亞利桑那州和加州最大商業菠菜產區,其卵孢子產量很高,這是第一個菠菜露菌病存在不同菌株的直接證據,它們可以透過田間交配並產生雜交後代,從而導致新型病原體的出現。
法國 InnovaFeed生技公司計劃建造世界上最大的黑水虻農場
2021/02/22
隨著全球人口不斷上升,對於動物飼料的需求已達到歷史新高峰,消費者正在積極尋求負責任且能永續生產食物方法,而昆蟲飼料在近幾年來已成為農業和水產養殖業越來越流行的動物性蛋白質成分來源,其中黑水虻(Black Soldier Fly,Hermetia illucens)更是其中的不二「蟲」選,這種產於南美洲的雙翅目水虻科腐食性昆蟲,其幼蟲以廚餘、動物糞便、屍體等腐爛有機物為食,能有效處理農業廢棄物,將其轉化高營養價值的有機肥料,而虻蟲蛹內含的動物性脂肪,則是能做為生產生質柴油的新材料來源。   擁有當今世界上最大的昆蟲生產設施的法國生物科技公司InnovaFeed,日前宣布了將與美國最大農業生產、加工及製造公司ADM(Archer Daniels Midland Company)合作建立“世界上最大的昆蟲蛋白生產基地”計畫,該公司最近於法國成立了第二座生產基地,並已完成1.4億歐元的募資,計劃於美國伊利諾州迪凱特城建立一座新的國際工廠,而這個產能約為60,000噸的工廠將與ADM的迪凱特玉米加工廠坐落於同一地點,並由InnovaFeed持有及營運。   玉米加工廠可以提供原料、廢熱等生產資源,而這種合作運營模式將讓設施的二氧化碳排放量比起獨立生產減少約80%。工廠的建設計劃於2021年開始動工,但尚待一些必要的許可和批准才能進行,而其工廠建設和昆蟲生產將分為兩個階段執行,待兩者全部完工後,該工廠源自黑水虻幼蟲的動物飼料蛋白年目標產能將預計能達到60,000噸,以及同時具有年產2萬噸生質柴油和40萬噸有機肥料的潛力。【延伸閱讀】 研究團隊處理全球廢棄物時發展出循環經濟的連結
至2025年農業自動機器人與機電工程全球成長率預計達24.2%
2021/02/20
◆市場概況   在全球勞動力持續大幅減少等原因下,熟練農業作業的人力不足、農民的高齡化、年輕人認為農業不具有發展魅力,農業的經營逐漸鼓勵朝向自動化方向發展。尤其是大規模產業用的室內農場,大多使用魚菜共生系統(Aquaponics)。因此,不管是高技術管線配置,或是搭配自動化機器人的應用,提升作物產值能力等,再再顯示了農業自動機器人與機電工程市場的重要性。 ◆調査範圍   以支援農民既有的農業機械為主,例如作物或動物的感測、除草或挖掘、自動式行駛曳引機等,以及農作物自動化採收系統、較複雜操作或相關產業運用等機械。   該市調報告,又依據市場劃分(market segmentation)自動式行駛曳引機、無人機(UAV)、自動擠乳機等項目,並依作物生產、畜牧、森林管理、其他等不同領域分類,同時提供全球16個區域的市調分析。【延伸閱讀】久保田農機實現智慧農業,創造農業經濟價值 ◆主要市場趨勢   無人機易於操作,且成本低廉易於入手優勢獲取高度的評價。不管是在掌握作物的生長,亦或是農藥的投放,這項技術的進展都為農場病蟲害防治計畫,以及掌握土壤和作物狀況等製圖與戰略規劃等都能為農場帶來整體產值提升之效益。因此,也是未來相當期待的導入技術之一。
AI驅動的「電子鼻」準確嗅探肉品新鮮度
2021/02/19
雖然對電子鼻已有廣泛研究,但由於目前原型在準確檢測和辨識氣味方面存在問題,邁向商業化仍有瓶頸。而新加坡南洋理工大學(NTU)與中國江南大學、澳大利亞蒙納許大學合作開發的電子鼻(e-nose)可以提供具有敏銳感測器與準確預測氣味指紋的資料分析方法之系統,其非破壞性、輕型、自動化和即時監測功能還可用於辨識其他類易腐食品腐敗過程所散發的氣體種類,幫助消費者確認仍適合食用的產品,從而減少食物浪費、有利於環境;此外,條碼具有生物可降解性和無毒性質,表示應用於食品供應鏈是安全的。   電子鼻的原理是模仿哺乳動物鼻子的運作方式,當腐肉產生的氣體與哺乳動物鼻子中的受體結合時,會產生訊號並將傳送到大腦,大腦再收集反應並組織建立模式,從而使哺乳動物能夠辨識出不同肉品腐爛程度所產生的氣味。此電子鼻包含兩個元素: (1) 由條碼組成,根據肉品腐爛所產生的氣體,條碼可與腐肉產生的氣體反應並改變顏色。 (2) 由人工智慧(AI)解讀條碼上的顏色組合,經由龐大的條碼顏色資料庫訓練,可以辨識和預測肉品新鮮度。為了使電子鼻方便隨身使用,將AI與智慧手機APP結合作為條碼讀取器,可以在30秒內得到結果。   電子鼻條碼中有20直條(Bar)作為受體,每條Bar都是由幾丁聚醣(chitosan)製成、嵌在纖維素衍生物上、裝有不同類型的色素,這些色素會與腐肉釋放出的氣體發生反應,並根據不同類型與濃度的氣體改變顏色,形成獨特的顏色組合,成為各種肉類鮮度狀態的「氣味指紋」。例如,條碼中的第一個Bar含有弱酸性的黃色色素,當接觸到由腐肉產生的含氮化合物—生物胺時,該黃色色素會反應變成藍色,隨著肉持續腐爛,顏色強度隨著生物胺濃度的增加而變化。研究團隊首先使用判斷肉品新鮮度的國際標準開發了分類系統(新鮮、鮮度下降、變質),萃取並測量以透明PVC(聚氯乙烯)膜包裝、在4°C下儲存五天的魚肉所產生氨與其他兩種生物胺的量,以黏貼在PVC薄膜內側、不接觸魚肉的條碼監控肉品新鮮度,並在五天內以不同的時間間隔拍攝條碼的圖片。   再來,以各種條碼的圖片訓練一種稱為深度卷積類神經網路(deep convolutional neural network)的AI算法,辨識氣味指紋與各種新鮮度相對應的模式。為了判斷電子鼻的預測準確性,研究團隊使用黏貼在包裝膜上的條碼監控各種未加工包裝肉品(雞肉、魚和牛肉等)的新鮮度,在封閉包裝、25°C下,48小時內以不同的時間間隔拍攝六個包裝肉品共4,000多個條碼的圖片,接下來對此系統進行訓練,以3,475個條碼圖片所抓取的氣味指紋中挑選出模式,然後利用其餘圖片測試系統的準確性,結果顯示電子鼻的整體準確度為98.5%,辨識新鮮及鮮度下降之肉品者為96%~99%,腐敗肉品者為100%。另外,欲與歐幾里德距離(Euclidean distance)分析的預測準確性進行比較,(歐幾里德距離分析是一種用於測量感測器反應的常用方法,如同電子鼻使用的條碼),研究團隊從每個新鮮度類別中隨機挑選20個條碼圖片並以此法測量,結果顯示其整體準確性為61.7%。   電子鼻研究結果發表於《Advanced Materials》並申請專利,與一家新加坡綜合農企業合作,將這一概念擴展到其他類易腐食品,為食品品質控管提供廣泛應用的新平台。 【延伸閱讀】生物性電子鼻幫助「聞」出腐敗味
興大打開蘭花之謎 操控基因改變花色延遲凋落
2021/02/18
蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。國立中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢團隊,發現蘭花3種基因,可控制花色、老化、凋落,破解所謂「蘭花之謎」。他舉例,可能花7年育種才能交配出的花色,採「基因靜默」可能2個月就可完成,不過只維持一個花期。   楊長賢指出,這項成果2月10日線上刊登在國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nature Communications,也是首篇刊登有關蘭花基因的論文。       楊長賢團隊5年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。團隊近期更進一步研究發現,「花被密碼」中的基因,除了具備調控花器中唇瓣、花萼、花瓣形成的重要功能外。   楊長賢指出,過去學者多認為植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及產出花器後就功成身退,沒想到「沒想到媒人婆把新人送洞房,還包生男生女」研究團隊以大量且明確的實驗證據,提出控制花型的基因,其實在花朵發育後續過程還有許多意想不到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落。   他表示,採取基因靜默、持續表現兩種方式,例如控制老化,原本開花60到80天,可以延遲開花到100天以上。   這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果此次獲登Nature Communications,顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。   興大指出,這項發現極具實際產業應用價值,未來提高生物技術及育種方法,經由操控基因的表現,預期會產生顏色多變及延長花期的蘭花,除增加蘭花市場的多樣性外,對提高台灣花卉產值有所助益。 【延伸閱讀】闡明向日葵基因組加速開花期與油量生產   這項研究由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。
一種永續的耕作方式- 永續土壤管理,拯救地中海土地
2021/02/17
沙漠正在侵入地中海地區,半乾燥氣候使年降水量大多由少數發生的強降雨所貢獻,因此加劇沖蝕與徑流而導致土壤流失。根據西班牙國家土壤侵蝕清單(INES),該國三分之一以上的土地已受到「嚴重」或「非常嚴重」的侵蝕,表示保護地中海土壤刻不容緩。   永續土壤管理(Sustainable soil management)以減少耕作為基礎,使用植被作為綠肥或直接播種可能是恢復地中海土壤的主要方法。Diverfarming是由歐洲執行委員會Horizon 2020計畫資助的項目,在糧食安全、永續農業與林業、海洋與海事和內水研究以及生物經濟(Food Security, Sustainable Agriculture and Forestry, Marine, Maritime and Inland Water Research and the Bioeconomy)等主題協議的挑戰下進行。根據Diverfarming計畫研究小組的研究,一方面測試減少耕作,另一方面測試減少耕作與結合綠色播種(綠肥摻入土壤中以提供營養),實驗進行六年,並應用於莫夕亞農場的杏仁和小麥。結果顯示減低杏仁的耕作,使土壤侵蝕減少85%,徑流減少65%;對於小麥作物,與傳統的集約耕作相比,實施此法可將侵蝕減少60%,徑流減少30%。藉由控制侵蝕保護土壤,使最肥沃、最營養之上層沉積物的流動減少,增加土壤中有機碳、磷、氮等養分含量;而有機碳封存增加,可避免向大氣排放碳。 【延伸閱讀】分析土壤及作物管理成為日本農業生產新興服務   在引入永續耕作方法18個月後,就觀察到此法對控制土壤侵蝕的益處,並且在研究六年期間一直有效,顯示採用此類方法可有效應對暴雨和封閉高空低壓(closed upper-level low)等氣候變化。雖然與傳統的集約耕作相比,此法無法顯著增加產量,但可提供生態系統服務,例如增加保水量與碳封存,及營養流失降低進而減少肥料的使用等。
一起過好年! 10 款永續食材讓年夜飯吃好、吃滿
2021/02/16
過年時餐桌上少不了大魚大肉,煮了滿滿一桌子菜也難免有剩食,為喚醒大眾的飲食自覺,國立臺灣博物館自2016年起,持續推廣「永續年夜飯」概念,除了呼籲多食用在地、當季盛產、友善養殖且好取得的永續食材,也提倡計畫性消費、剩菜續食。「當你真正認識這些食材,以及自己的飲食行為與環境關係後,是否可以讓餐桌往對環境更友善的飲食選擇前進?這永遠都是選擇的問題。」臺博館研究助理方慧詩說。既然過年就要吃好、吃滿,不如選擇對環境生態友善、也能安心享用的永續食材,並做好計畫消費,完整利用食材減少廚餘,才是真正年年豐收、年年有餘! 10 款永續年菜食材看這裡 一、稻米   為台灣閩南移民最主要的糧食與經濟來源,隨著飲食西化與開放自由貿易,不僅國內糧食自給率急速下降,實踐友善耕作的稻農亦難與進口廉價稻麥競爭。過年時,年夜餐桌擺上一鍋友善環境的台灣米,也是對土地的祝福。 二、豬肉   圍爐時的滷豬腳、原民慶典的烤山豬,豬肉一向都是傳統節慶的主角,自1997年爆發口蹄疫後,台灣業者不斷精進疾病管理、改善飼養環境,甚至以沼氣發電達到永續循環經濟。如此用心照顧的本土豬肉,品質與口感絕對讓人大快朵頤。 三、金鯧   年節餐桌總少不了一條魚,尤其以白鯧更受青睞,因取其「鯧」字討吉祥。然而,白鯧因過度捕撈已需進口供應,相較於昂貴的白鯧,以海洋箱網養殖方式的「金鯧」(紅衫)也是經濟又美味的魚種,同時永續海洋資源。 四、蝦子   好食材來自好的生產環境,過年就來一盤自然鮮甜又永續環境的「生態蝦」吧!生態養殖蝦多半與不同魚種混養,有助維持水中生態平衡與水質,並可降低單一物種養殖的用藥,同時加強雨水回收再利用,減少使用地下水,避免地層下陷。 【延伸閱讀】放下草蝦王國的口號,面對臺灣蝦類養殖產業的未來 五、虱目魚   比起肉食性魚種,大量養殖恐造成海洋生態的壓力,可多食用吃素的虱目魚。挑選時,以減少用藥、採低密度或混養方式為優先,其也有助維持水質穩定,讓池水循環使用。可全魚利用的虱目魚,魚肚、魚腸都是美味佳餚! 六、烏魚   過年正逢冬季,亦是烏魚最肥美的時節,台灣俗諺也有「冬至烏,卡肥豬腳箍」,形容時令烏魚的美味。然而野生烏魚數量因各種因素急遽銳減,可多以台灣生態養殖的烏魚替代,一樣鮮美可口! 七、文蛤(蛤蜊)   文蛤是台灣主要的養殖貝類,除能淨化水質,過程中還可將水中的二氧化碳轉化成碳酸鈣的外殼,具固碳、減緩溫室效應作用。而以生態混養的文蛤,透過魚蝦間的各司其職,達到生態與水質平衡,不需施用藥物,也能健康成長。 八、透抽   相較於烏賊、墨魚、花枝等頭足目海鮮,透抽的生命週期較短、產卵量極大,族群數量可較快速恢復,在《台灣海鮮選擇指南》裡,屬於綠燈等級的永續食材,且不需使用具破壞力的底拖漁法捕撈,是十分適合年節餐桌的海鮮食材。 九、蘿蔔   冬天盛產的根莖類蔬菜最為甜美,其中,白蘿蔔俗稱「菜頭」,過年時總要吃它,象徵新的一年好彩頭。富含維生素與膳食纖維的紅、白蘿蔔,與肉品一同燉煮,更添料理的鮮甜滋味,在大魚大肉的餐桌上,別忘了多食蔬菜保健康! 十、高麗菜   台灣平地高麗菜產期約從11月開始,一直到過年都可享用到當季盛產、清甜爽脆的高麗菜。其烹煮料理變化性高,一款食材多種作法,盛產之際還能透過醃漬延長賞味時間,酸酸甜甜的醃漬菜,惜食又解膩。 【補充說明】 主婦聯盟生活消費合作社   主婦聯盟合作社以「共同購買」集結關心自己、關心環境、關心生產者的消費者,每月發行《綠主張》月刊,推動合作理念、綠色消費改善環境品質,以計畫性消費及合理價格予生產者支持,並透過食安教育,讓人與土地都健康。
放對植物可吸光室內空汙 春節4大居家布置重點看這裡
2021/02/14
春節將至,不少人開始大掃除迎接新氣象,環保署建議,可發揮巧思布置綠美化植物,選擇不同顏色的室內植栽點綴過年氛圍,更可利用植物吸附懸浮微粒、空氣汙染物的特性來淨化室內空氣,尤其居家有玄關、客廳、浴室、陽台四大重點,各有不同適合放置的植物,擺放正確才能針對各種空氣汙染物發揮最大效果。   環保署空保處長蔡孟裕說,維持室內空品最重要是大掃除、移除灰塵,室內空氣汙染物二氧化碳可能來自拜拜燒香、吸菸,揮發性有機物包括家具、過年重新塗裝,落塵則是燒香、烹飪或外來空汙等,透過空氣清淨機、通風換氣設備、開冷氣等可達到清新空氣效果,不過相對耗能,尤其學校等人口密度高的地方,能源成本恐增加3至5成,建議不如擺放吸收揮發性有機物、灰塵、二氧化碳的盆栽。   根據試驗結果,家裡組裝組合櫃、上光整理後,甲醛濃度最高到0.15ppm,放置18公分盆徑粗肋草、波士頓腎蕨、白鶴芋、台灣山蘇各2盆,1周後甲醛濃度降到0。   如何擺放不同植物才能達到最佳空氣淨化效果?環保署建議,出入口處地面可擺放馬拉巴栗、香龍血樹或黃椰子較大盆栽,除有迎賓效果外,更可移除甲醛等揮發性氣體及二氧化碳;玄關易產生懸浮微粒,建議選擇觀葉型秋海棠、非洲菫和蝴蝶蘭等開花盆栽,可滯塵並以色彩增添過節氣氛。   餐桌圍爐或在客廳談天時可能產生過高的二氧化碳,應景植物如象徵「旺來」的觀賞鳳梨與擎天鳳梨、象徵「仙客到來、吉祥如意、貴客臨門」的仙客來、顏色喜氣的聖誕紅、火鶴花及季節性的長壽花,除象徵吉祥好兆頭外,還具有吸收二氧化碳、移除甲醛等多種揮發性有機化合物的效果。另外,浴室二甲苯、甲苯濃度較高,環保署建議,可擺放蔓綠絨、黃金葛、虎尾蘭等。   植物除可應用於室內空間外,也可利用陽台種植腎蕨、心葉蔓綠絨、蒜香藤、薜荔、炮仗花、蔓性紫花馬纓丹、雲南黃馨、垂葉武竹等懸垂型的植物,除美化住宅外觀,亦能阻擋懸浮微粒、臭氧等空氣汙染物進入室內,增進居家室內淨化空氣的效果。【延伸閱讀】 藉多重文獻研究多方印證都市綠化與健康長壽之間的關聯性
俄羅斯農企業開發的農作物養分監控系統可優化肥料使用
2021/02/09
PhosAgro (俄羅斯化工控股公司) 的子公司 PhosAgro-Region (俄羅斯礦物肥料網路分銷商) 與Exact Farming (農業數據平台) 合作開發一項數據系統,用於監控礦物肥料的有效性。該公司估計,新的數據監控系統可促使每10萬公頃耕地於收穫時增加5億盧比的收入(相當於1.9億新台幣)。此系統近日於俄羅斯農業論壇上發表,該系統使農業生產者能夠精準控制礦物肥料的施用且使用遙控設備監測其有效性。目前此系統已於俄羅斯二十幾個地區測試使用中。自動化系統可監控農作物的狀況,PhosAgro-Region的農業服務能藉由監控數據,分析植被光譜指數、氣候數據及農場訊息,進而提出可應用於調整農作物礦物質營養的建議。此系統主要由衛星數據監視組成,可藉此完整地看到農地。   PhosAgro肥料產品包裝上的NFC標籤內設有不同等級肥料的營養成分資訊,可藉由行動APP讀取標籤將數據上傳至Exact Farming衛星農業監測系統,並串聯特定肥料與特定農地座標訊息。目前此系統已針對俄羅斯數十個地區進行礦物肥料的結果進行數據分析,未來期望能針對各種作物及氣候條件,自動挑選農作物合適的礦物養分。   Exact Farming表示,先前測試的報告結果令人鼓舞,因為此系統能及時預測及調整農作物的營養,進而影響收穫收入。如可提昇向日葵作物每公頃5,500盧比(約2,100新台幣);提升春作小麥、玉米、甜菜等作物每公頃3,500至7,500盧比(約1,350至2,900新台幣)。該公司的執行長Anna Kudinova對此系統作出了評論,認為此數據系統可影響10萬公頃耕地於收穫時增加5億盧比(約1.9億新台幣)。   最後,PhosAgro-Region的開發總監Maxim Zatochny總結,若能持續處理和分析大量農業數據,可使公司的客戶有效評估各種作物之營養效性,並在獨立地或自動化工具的協助下,找到作物適合的農作條件。【延伸閱讀】 人工智慧幫助病蟲害風險管理 【補充說明】 俄羅斯農業論壇   於2020年11月18日舉辦的俄羅斯農業論壇,為Vedomosti (俄羅斯商業日報) 的年度活動,其聚集政府當局代表及農業行業領導者於此論壇進行交流,討論農業現況及未來發展趨勢。主要聽眾為農業生產商、農業設備商、農業控股公司、投資及商業銀行、工業及商業媒體等高階主管代表。
透過研究豬隻PRRS疫苗之抗體反應可幫助預測豬隻繁殖成功率
2021/02/08
豬隻繁殖性能的優劣在養豬產業的成功中扮演了相當關鍵的角色,而傳統要提高豬隻產子規模,通常都會對純種畜群進行遺傳育種選擇,然而豬隻的繁殖性狀會受到環境因素強烈影響,遺傳學往往只能解釋大約10%的繁殖結果,這對想要針對小豬的體型大小和生存能力進行快速的遺傳改良而言造成了不小的障礙。   根據美國愛荷華州立大學(University of Iowa)所進行的一項最新研究顯示,與常用的基因選擇策略相比,量測針對豬繁殖與呼吸道綜合症病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)常用疫苗的抗體反應可以更準確的預測豬隻的繁殖成功率。研究小組為了探討PRRSV疫苗抗體的反應與商用雜交母豬所產小豬性狀之間的關聯,利用改良過後之PRRSV活性減毒疫苗接種未感染PRRSV的商用後備母豬(一般來說後備母豬是用來替補年齡較大、繁殖性能變差或因疾病所淘汰之繁殖用母豬),並在接種疫苗後約52天收集血液樣本,用來測量對PRRSV的抗體反應,同時追蹤豬隻三胎小豬的生長情形。實驗數據顯示,接種PRRSV疫苗的抗體反應具有很高的遺傳性(約34%),且抗體反應與存活、胎死腹中的小豬數量和小豬斷奶前的死亡率有著高度遺傳正向關聯性。   這項研究的首席研究員表示,在豬隻繁殖過程中通常都會使用純種核心豬群來進行遺傳選擇育種,但是與免疫相關的特徵通常不會在這些豬隻中表現出來,其中一個原因是這些核心畜群的飼養場所通常具備很高的生物安全性,然而只有將動物放入商業飼育場之後,牠們才會暴露於病原體和壓力環境中,而這些環境壓力會挑戰其免疫系統並觸發此類特徵的顯現,而這種方便的策略可以用較低廉的成本於商用後備母豬上衡量繁殖表徵,亦可以改善豬隻分娩年齡和分娩率等生育特性,加快遺傳育種速度,建議豬隻遺傳育種公司應該將收集到的商用抗體反應數據作為一種指標特徵,以間接遺傳的方式改善雜交和純種母豬的繁殖性能。 【延伸閱讀】基因編輯可減少病毒對養豬業的威脅

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