子計畫六:農業新穎材料在農產品保鮮開發、應用與機理
主持人:林耀東
團隊成員:謝慶昌、翁誌煌(義守)、李元堯(中正)
臺灣蔬菜水果生產豐盛,惟近年來台灣水果在外銷上卻越漸衰退,其因素為採收蔬果成熟度不一致,運送途中造成耗損,因此蔬果採收成熟度判別及保鮮技術為目前台灣蔬果減少耗損重要關鍵技術之一。
(1)蔬果保鮮複合包裝材開發
最佳化保鮮紙器僅須塗佈25%紙器面積即可移除香蕉於常溫儲藏所釋出之植物荷爾蒙量,經試驗3周後,保鮮紙器組仍較控制組儲藏之香蕉果實堅實度高約20%,顯示保鮮紙器可持續延長香蕉保鮮時間達1.3倍。
(2)蔬果熟化顏色自動化判別技術研發
已開發圖像分析系統 (SVMApp) 將蔬果「整體」圖像資訊輸出成綜合RGB顏色數據,獲得完整蔬果樣品熟化過程顏色變化數據,除改善傳統色差儀僅能「單點」測量之缺點,亦提高對蔬果熟化判斷精準程度。數據可精確推估蔬果物理化學特性的變化(乙烯生成率、呼吸率、果實堅實度、澱粉含量、全可溶性糖含量)。
(3)蔬果保鮮計畫跨領域整合及應用
建立獨特科技化農產品顏色/熟度辨識系統,以傳統農業數據為基礎,結合先進光學技術與AI人工智慧深度學習功能,計畫以擷取蔬果表皮數位顏色影像,轉換傳統顏色辨識系統,連結蔬果生理特性,並代入光學及人工智慧深度學習系統,預期可迅速且精準判別蔬果熟化程度,在照明系統設計與光譜調控方面均有豐富的經驗及研究成果,本計畫的水果成熟度判斷,並彙整更年性蔬果熟化釋出之乙烯以及果實生理指標之數據,利用統計分析藉以得知果皮顏色和生理指標與乙烯釋放濃度之相關性。有利於後續以雲端電腦自動判定並區分蔬果熟度,精確判斷蔬果熟化程度並分級或依據熟化程度區分不同銷售市場,目標在以平價且隨手可得之數位拍照(如手機)取代昂貴色差儀進行疏果顏色判別。
(4)新穎礦物型保鮮材料應用於電冰箱蔬果室箱體保鮮功能之強化
本計畫將以技術轉移方式,藉由國立中興大學林耀東教授之新穎保鮮材料研發團隊,將新穎礦物型蔬果保鮮材料等相關技術應用至松下電器公司之電冰箱產品,提升公司在電冰箱蔬果保鮮室之保鮮效能。蔬果保鮮關鍵技術由環境友善之天然礦化作用材料改質而成。
(5)新穎可見光應答二氧化鈦光觸媒之綠色環保材料應用於抑制微生物病源菌之生長
開發新穎可見光應答二氧化鈦光觸媒抗菌材,利用可見光光催化反應結果顯示自製光觸媒二氧化鈦具高效抗菌能力,對於環境中黑麴菌指標菌種可達99.999%之抗菌率且無傳統耗能,於未來蔬果保鮮之應用具高度發展之潛力。
(6)開發農業廢棄物高值化抗菌綠色產品
本團隊自行改質微米化牡蠣殼粉及蝦蟹殼之幾丁質/幾丁聚醣等系列。抗菌劑載體飽含微米化之牡蠣殼粉系列、煅燒改質之稻蒿材料系列。抗菌母粒包含ENM-TO系列、ENM-COS系列及ENM-CTS系列。抗菌性關鍵性原料來自台灣本土每年大量生產之農業廢棄物,研發可有效達到廢棄物高值化之目的。
照片圖說:團隊成員興大副校長黃振文(右3)、土環系特聘教授林耀東(左3)、園藝學系謝慶昌副教授(右2)、物理學系何孟書教授(左1)
中興大學新穎環境友善微奈米材料團隊,以「微奈米天然資材於農產品生產與保鮮之循環經濟應用」研究成果,經激烈評選,榮獲第15屆國家新創獎學研新創獎殊榮。此為跨校跨領域創新研發團隊,成員包含興大土壤環境科學系林耀東特聘教授、植物病理學系黃振文副校長、園藝學系謝慶昌副教授、物理學系何孟書教授、義守大學土木與生態工程學系翁誌煌教授、研究人員曾靖樺、嚴莉婷、涂凱芬。