六、環控農業的相關應用實例

6.1 收穫後處理 : 儲藏、運輸、包裝

農產品均為易腐產品,園產品採收後,其組織細胞的生理、生化活動仍不斷進行,如:呼吸作用、蒸散作用、乙烯的合成、微生物的接觸等均影響其生化反應及採收後的壽命。

6.1.1 預冷

園產品採收之後迅速將產品冷卻來移去其田間熱(field heat),稱為預冷(Precooling)。預冷對容易衰老或腐損,採後壽命很短的園產品,以及需經長途運輸才能到達市場的園產品特別重要。將產品迅速冷卻可以減低蒸散作用、呼吸作用與乙烯生成的速率,亦可以減輕乙烯之作用及減緩產品之完熟與衰老。

預冷處理以室冷(room cooling)、強制風冷(壓差風冷 force-air cooling)、水冷(hydrocooling)與真空預冷(vacuum precooling)四種方式較為普及。

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6.1.2 低溫儲藏

主要針對蔬果與其他農漁牧產品或屠體的保鮮,低溫儲藏雖然能延長保存時間,但儲藏後的色澤與品質都大不如前。切花保鮮一般尚需使用保鮮劑。

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低溫儲藏很容易造成溼度過低,一般須注意保濕與加濕。能夠提供高溼度,但不造成水珠凝結是關鍵。加濕方式頗多,舉凡噴霧、旋轉離心、超音波等均能產生霧氣,以後者形成的顆粒最細,效果最佳。

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6.1.3 低溫氣調儲藏

低溫氣調儲藏 (Controlled Atmosphere, CA storage)係藉著降低環境的溫度與含氧濃度、提高二氧化碳濃度,來進一步減緩儲藏物的新陳代謝,但維持其生存或保鮮所需之環境。降低空氣中含氧量有其下限,提高二氧化碳濃度有其上限。CA儲藏的設施與冷藏庫相同但需兼顧高度的氣密性與內外壓力的平衡。 低乙烯氣調儲藏是近十幾年的新方式,通常保持庫內乙烯濃度低於1 ppm。

CA儲藏應用最廣的園產品是蘋果與西洋梨,未能普遍推廣的原因可歸納如下:

  1. 產品不耐低氧或高二氧化碳濃度的環境
  2. CA對某些產品的優點並不比其他方法突顯太多,但卻貴上許多
  3. 產品本身價位不高
  4. 產品本身儲藏壽命短,CA可延長,但仍短
  5. CA可延長產品儲藏壽命,但可用產期調節或選種其他品種來克服



6.1.4 低溫氣變儲藏

氣變儲藏 (Modified Atmosphere, MA storage)與CA類似,但較粗略,只是提高CO2或降低O2濃度至某一概數。雖不如CA要求的精確,但已有實用價值。最常見為將產品裝在塑膠袋中,透過塑膠膜的半滲透性與外界空氣的水分,CO2與O2維持於一自然平衡狀態。透過對袋內產品的呼吸率,重量與塑膠膜的有效表面積、透氣速率等,可控制袋內的氣體濃度於一設定的範圍內。此原理描述的多半是個理想,但由於使用上的方便與便宜,使得其應用範圍高過CA許多。

環境內氧氣降至 3% 或是 3% 以下,可降低果蔬之呼吸速率,但氧氣濃度太低會引起無氧呼吸(Anaerobic Respiration)使產品發生異味, 發生無氧呼吸之氧氣濃度:波菜為 0.8%, 蘆筍為 2.3%。

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6.1.5 運輸

農產品由收穫至到消費者手上,中間需經歷儲藏與運輸的過程,後者可能的方式包括陸運(公路或鐵路)、海運與空運。下面幾張圖片說明陸運貨櫃車中空調系統的設計上需考量的事項,海運部份請參見補充閱讀文獻中有關海運的一文。


冷藏(冷凍)車的熱源

影響冷藏(冷凍)車內溫度的五項因子

冷藏(冷凍)車內空調系統設計指南

冷藏(冷凍)車內空調系統組成

6.1.6 低溫低壓儲藏

低溫低壓(0.1 大氣壓或更低)儲藏的儲藏效果優於低溫氣調儲藏,但要維持低溫且兼顧保濕並不容易,且設備成本高,雖已發明多年,但也未能普及。低壓等於低氧,再加上乙烯在低壓下容易由產品體內滲透出來,可降低乙烯的促成後熟與造成衰老的作用。

6.1.7 低溫弱光儲藏

針對種苗或具葉片的切花或盆花的低溫弱光儲藏,係以弱光(該產品在光補償點的亮度)使植物維持在光合作用與呼吸作用所產生或消耗的醣類可相互抵銷,維持在一個不增不減的情況。一般的低溫儲藏均為處於全暗的設備或容器內,植物完全無法行光合作用。低溫儲藏的目的在減緩新陳代謝以減緩消耗,弱光之目的在補此不足。

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短距離輸送通常僅作預冷處理,運輸時間超過五天者,建議使用低溫氣調或氣變儲藏。 仍存在葉綠體者如蝴蝶蘭大小苗可考慮低溫弱光儲藏,文心蘭切花則不宜使用此方法。切花的輸送除了有保鮮劑之外,一般透過在容器內安置乙烯吸收或抑制劑。


6.1.7 參考閱讀

  1. 穴盤苗貯運/by 李美娟/from 種苗改良繁殖場
  2. 台灣菊花切花外銷預冷技術和成本分析/ by 陳連勝、黃肇家/from 農試所技術服務/1995/三月/第21期
  3. 海運過程中影響冷藏蔬果因素之探討/ by 方信雄 from 台灣農業/27(3)/80年6月
  4. 百合切花及盆花品質與乙烯、STS之關係/by 莊耿彰 from 台灣花卉園藝/1995年12月
  5. 利用催色技術以改進金柑採收作業及提高加工品質/by 李國明/from 花蓮區農業專訊第十四期採收後處理專輯/84年12月出版
  6. 預措處理與保鮮劑對切花瓶插壽命之影響/by 郭坤峰/from 花蓮區農業專訊第十四期採收後處理專輯/84年12月出版
  7. 切葉植物採後保鮮/by 范美玲/from 花蓮區農業專訊第十四期採收後處理專輯/84年12月出版
  8. 長形山藥塊莖保鮮技術/by 黃鵬、范美玲/from 花蓮區農業專訊第十四期採收後處理專輯/84年12月出版
  9. 野薑花採後處理要點/by 范美玲/from 花蓮區農業專訊第十四期採收後處理專輯/84年12月出版
  10. 園產品保鮮法寶II-冷藏/by 楊宏瑛/from 花蓮區農業專訊第11與14期/84年3月與12月出版
  11. 蔬菜保鮮方法之I-預冷/by 楊宏瑛/from 花蓮區農業專訊第6期/82年12月出版
  12. 不結球葉菜類氣變包裝貯藏技術/by 林棟樑
  13. 玫瑰採後處理及保鮮/by 台中區農業改良場陳彥睿
  14. 如何使切花的保鮮處理更有效率/by 台中區農業改良場陳彥睿 譯
  15. 玫瑰與康乃馨的保鮮處理/by 楊海明
  16. Respiration activity of vegetables under CA by G.S.V. Raghavan 等 ASAE paper 89-6034
  17. A summary of the pressure drops in a vegetable storage ventilation system /by D. Small 等/ASAE paper 89-4020
  18. Data acquisition and control of storage environment/by Y. Gariepy 等/ASAE paper 87-4070
  19. Modeling the effect of O2 and CO2 on respiration and quality of stored tomatoes/by C.C. Yang等/1988 Trans. ASAE 31(03):920-925.
  20. Pressurized CO2 water-scrubber for CA storage/by C. Vigneault等/ASAE paper 89-4019
  21. Using HPP (Hydrogen Peroxide Plus) to Inhibit Potato Sprouting during storage
  22. The Effect of HPP on Silver Scurf Disease in Three Potato var. During Storage
  23. Using the Shira Aeroponics System to maintain weight and firmness in stored potato tubers
  24. 張士勳、1999,花胡瓜採收後生理與氣調儲藏之研究。碩士論文。台北:台灣大學園藝學研究所園產品處理加工組。(圖書館四樓科技圖書)

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