改善園產品田間熱 研發可移動型預冷機組

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改善園產品田間熱 研發可移動型預冷機組

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田間機具–可移動型預冷模組之研發與應用–徐敏記助理研究員

臺灣中小型農戶多,在採收後往往因爲採收溫度過高,田間堆放時無遮陰裝置,或運送到集理貨場時車輛無遮陰,田間熱不斷累積導致園產品表面溫度過高,呼吸熱也不斷產生,導致產品失水或後熟情形影響品質甚劇。惟因每一農戶栽培面積普遍較小,難以導入大型機具,為減少果實損耗與品質降低,開發一種可就近在產地集貨包裝廠或田邊工寮旁使用、用以去除田間熱的預冷機組,是非常迫切的問題。農委會農業試驗所助理研究員徐敏記強調,預冷在減少損耗與維持品質上是不可或缺的,無論內銷外銷,預冷處理都是導入冷鏈以及後續物流的根本。像109年2月,臺灣能夠順利把雲林麥寮的美生菜賣到中東去,靠的就是冷鏈物流技術。徐敏記解釋,美生菜在採收前的管理就須控制,採收四五個小時內要預冷降溫,運送的貨櫃要維持3-4℃間,才能讓美生菜維持最好的狀態,挨過20天的船期到中東,這樣在當地還有一週的銷售壽命。因此,他致力研發可在產地使用的移動型預冷機組,可快速去除田間熱,並配合實作場域在產地進行產品降溫,以鏈結後續貯運的冷鏈管理。

快速去田間熱除機組(芳境農場玉荷包荔枝)
快速去田間熱除機組(芳境農場玉荷包荔枝)

徐敏記的研究方向包括:1. 採收後快速去除田間熱的機組研發與現地推廣應用;2. 採後低溫貯藏預冷降溫改善與貯藏異味探究;3. 加工與分級包裝場不同品項預冷產學鏈結,希望藉以協助建構生產端(農場)鏈結供貨端(供貨商與加工廠)之冷鏈基石預冷機組。他在嘉義水上的悠沃農場實地導入,設計集貨場可用的快速田間熱去除節能機組,處理方式為依據果實多寡,可隨意調整的低

溫空間,在低溫空間內將果實以均勻風流進行降溫,發現將番木瓜等作物由38-35℃降至28-30℃以下僅需一小時內,一次處理量可達500-800 公斤,每次作用時間為一小時,可契合在地包裝時間,預計導入應用總量達10,000公斤或以上。只要降低田間熱與呼吸熱造成的問題,品質劣化情形隨之大幅降低,達成穩產穩質的品質供應,產業影響金額一年達2,000萬元以上。

快速除田間熱可伸縮帳式節能機組(悠沃農場番木瓜)
快速除田間熱可伸縮帳式節能機組(悠沃農場番木瓜)
快速除田間熱可伸縮帳式節能機組(悠沃農場番木瓜)

109年上半年,徐敏記的研究團隊分別以印度棗、玉荷包、番木瓜為實作對象。印度棗的問題是採收後環境溫度過高易使呼吸速率加快,果皮顏色轉黃,影響貯運、櫥架壽命。研究團隊設計節能田間熱去除預冷機器,在高雄阿蓮區農會進行印度棗壓差預冷,於環境溫度17℃之下,以5℃進行預冷,1小時後溫度即可降到8℃以下,預冷結束時籃內溫度約5-6℃,降溫效果顯著。印度棗採收分級選別後,移至備有可移動壓差預冷機組之低溫冷藏庫進行預冷,快速降溫後即可選擇包裝出貨或繼續低溫貯藏。而玉荷包荔枝的問題則在於夏季高溫與田間熱使果實累積大量熱能,呼吸速率增加、水分蒸散快速,易使荔枝發生褐變,進而降低消費者購買意願,也使貯放時間減少。研究團隊在高雄大樹芳境合作社實施,執行壓差預冷1小時,籃內溫度由31℃降至約10℃,同時以冷藏室預冷僅降溫至18℃,可知壓差預冷效果優良許多。對於荔枝的出口,目標是採收後3小時內降溫至14℃以下,以維持品質。至於番木瓜的問題也是夏季高溫與田間熱累積,造成果實加速後熟、成熟度不均與腐敗劣變,造成到貨品質不佳。研究團隊今年度在嘉義水上悠沃農場調查產地溫度,發現4月份早上10時網室內溫度34-35℃、果實溫度26-28℃,戶外溫度可達29℃甚至更高,溫度及熱量的累積均不利番木瓜保存。對此,研究團隊應用水冷牆可伸縮式帳式預冷,開啟抽風扇葉使冷涼空氣進入隧道內置換熱量,達到降溫效果,同時將載體水降溫更可使降溫效果提升。

高雄阿蓮農會執行印度棗壓差預冷1
高雄阿蓮農會執行印度棗壓差預冷
高雄阿蓮農會執行印度棗壓差預冷

番木瓜經採收遮陰預冷處理,22℃貯放4天其原果熟度可售率為63.6%,比無遮陰無預冷組之對照組,原果熟度可售率16.7%高約47%。玉荷包經2週5℃貯藏,加上3天櫥架(10℃),傳統室冷組果實可售率約20%,壓差預冷果實可售率為55%,經壓差預冷可售率提高近30%。園產品的田間熱問題,透過在產地可直接使用的移動型預冷機組,達到降溫效果,再搭配完整的採後冷鏈技術,果實貯運、上架的壽命都得以延長,可售率大幅提高,農民的收益也跟著增加。