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《微笑台灣》報導:抗老、緩劣變,科技為截切蔬果延長上架時間

抗老、緩劣變,科技為截切蔬果延長上架時間

2022-02-07

微笑台灣

 

打開包裝就能立刻食用或烹煮的截切蔬果,最怕老化褐變、微生物污染,導致商品價值下降、縮短櫥架壽命。
因此,國內3所大學的食品科學教授,從食品微生物、保鮮包裝及時間溫度監控等領域著手,幫助產業解決這些問題。

貼在截切蔬果外盒上的TTI時間溫度指示器,用於監測產品在冷鏈過程中的溫度變化累積歷程。(圖片提供:陳輝煌)

貼在截切蔬果外盒上的TTI時間溫度指示器,用於監測產品在冷鏈過程中的溫度變化累積歷程。(圖片提供:陳輝煌)

 

 

在超市、賣場、便利商店冷藏架上,擺著盒裝或袋裝的截切蔬果,裡面的生菜、小黃瓜、洋蔥、水果,都被洗得乾乾淨淨、切得整整齊齊,方便消費者打開包裝後,直接食用或下鍋烹煮。

 

場景轉移到速食業者的廚房裡,工作人員從冷藏櫃拿出大包裝截切萵苣、碎洋蔥、番茄片,倒入調理臺上的容器裡,隨時將這些蔬菜搭配肉排、雞排、魚排、麵包、醬料,做出美味的漢堡。

 

截切蔬果能減少準備食物的時間,而且方便攜帶、易於烹煮與食用,從一般消費者到餐廳、團膳的餐飲業,都吃得到、用得到它,因此截切蔬果需求量不斷地增加。

 

宜蘭大學食品科學系終身特聘教授陳輝煌指出,2020年全球截切蔬果產量達到8630萬噸,產值約有581億美元,以6%年增率成長。臺灣的市場需求也正快速成長,根據CAS優良農產品統計,2020年國內生鮮截切蔬果CAS廠家數為22家,年產量約2萬噸,年產值9億元新臺幣,若加上未申請CAS的廠商,產值應已超過30億元。

 

儘管產值數字亮眼,但是臺灣截切蔬果的保鮮,仍有進步空間。以保存期限來看,貨架期大約只有4天,產品容易因為褐變、軟爛、過期而報廢,無法像歐美國家可以拉長到7天、10天。從現今糧食安全、減少食物廢棄主流趨勢來看,如何幫截切蔬果保持新鮮、延長保存期限,將成為國內食品科學界的重要研究新主題。

 

「臺灣規定食品要標示有效日期,但日期是固定的,如果管理不慎,運輸、陳列過程中溫度上升,還沒到有效日期前,截切蔬果可能已經壞掉了。我們希望能找到一個方法配合有效日期,讓管理者、消費者知道包裝內截切蔬果的品質。」多年參與衛福部食藥署食品衛生安全審查工作的陳輝煌說。

 

為此,他投入截切蔬果保鮮研究,與輔仁大學食品科學系副教授陳政雄、臺灣大學食品科技研究所教授呂廷璋合作,申請科技部「智慧科技於農業生產之應用」專案計畫,針對小黃瓜、萵苣、網紋洋香瓜、木瓜等低酸性截切蔬果,在冷鏈中的品質特徵及包裝,研發調氣包裝(MAP)技術與時間溫度指示器(Time-temperature indicator,TTI),希望能優化截切蔬果品質,以及精準監控溫度時間歷程。

 

宜蘭大學食品科學系終身特聘教授陳輝煌(右3)、輔仁大學食品科學系副教授陳政雄(左3) 與研究人員,自製酵素型TTI、開發調氣活性包裝,優化截切蔬果的冷鏈品質。

宜蘭大學食品科學系終身特聘教授陳輝煌(右3)、輔仁大學食品科學系副教授陳政雄(左3)
與研究人員,自製酵素型TTI、開發調氣活性包裝,優化截切蔬果的冷鏈品質。

 

 

找出儲藏氣體比例 調氣保鮮更有效

由於蔬果多由土壤栽培,泥土裡有很多微生物,會進入植株根、莖、葉的組織內。即使工廠衛生環境無虞,精挑細選好品質的生鮮蔬果,嚴格把關殺菌、清洗、氣調鎖鮮、包裝材料,以及全程低溫冷鏈貯運,也難以讓截切蔬果做到無菌規格。所以,目前現行法規只能藉由生菌數限量,來管理截切蔬果的食安。

 

「現在業界管理截切蔬果品質,仍使用衛福部『食品中微生物衛生標準』,但是品質指標比較籠統。因此,我們研究團隊先為不同種類的截切蔬果,鑑定微生物,建立微生物監控與預防模式。」陳輝煌說。

 

研究團隊鑑定出4種截切蔬果的主要微生物,作為品質指標後,接著分兩路進行調氣包裝與TTI的研究。

 

負責調氣包裝的陳政雄指出,蔬果被分切後,仍會繼續吸收氧氣、吐出二氧化碳,進行呼吸作用,然後在包裝裡老化、劣化褐變。「因此,我們利用調整包裝環境,來減緩蔬果呼吸率、生理老化與劣化的速度,進而讓截切蔬果有較長的儲藏時間。」

 

國內的截切蔬菜,保存期限短,需要運用科技延長櫥架壽命。(攝影:莊安華)

國內的截切蔬菜,保存期限短,需要運用科技延長櫥架壽命。(攝影:莊安華)

 

 

目前業界普遍使用真空、添加氮氣,降低氧氣含量,進行蔬果包裝。但是包裝內如果沒有足夠的氧氣,微生物就會進行無氧呼吸,產生發酵的異味。

 

於是,陳政雄依據4種截切水果,找出各自最適合儲藏的氧氣與二氧化碳組成比例,並運用控制氣體流速的噴頭,將最佳比例的氣體,充填到包裝裡,設法減緩截切蔬果呼吸率、降低老化速率,使截切蔬果的品質可維持更久。

 

TTI技術獨步全球 具有技術、成本優勢

經過小心翼翼的加工處理,截切蔬果進入冷鏈還要繼續警戒微生物的變化,不能讓它有滋生的機會。「在冷鏈期間,如果一不小心沒控制好溫度,容易造成微生物的快速生長。」陳輝煌強調。

 

目前歐美等國家使用TTI,監控產品在貯運過程中的溫度和時間變化,這種外觀像一張卡片、標籤的智能溫度指示器,利用顏色變化呈現與產品老化同步的反應,讓管理者或消費者可以直接從TTI變色的可視性品質資訊,得知產品即將出現的品質變化。

 

陳輝煌舉例指出,美國速食業者為截切蔬果貼上TTI,讓看不懂英文說明的墨西哥籍員工,直接觀看TTI顯色變化,管理食材新鮮度。

 

陳輝煌的實驗室,是國內目前少數可少量生產TTI的單位。

陳輝煌的實驗室,是國內目前少數可少量生產TTI的單位。

 

 

目前臺灣尚無國產的TTI,全靠進口供應,一片要價2~5美元。而且臺灣即食產品的市售單價不高,業者在成本考量下,更不可能採用TTI監控單包裝食品溫度,「如果我們自己開發TTI,並且售價不到國外的一半,將來就有機會推廣。可先應用在供應團膳、餐廳即煮(ready-to-cook)的大包裝截切蔬果,然後再進到消費者即食(ready-to-eat)的高價生菜沙拉、水果切盤。」陳輝煌說。

 

在陳輝煌主導下,研究團隊開發出物理、化學、酵素3種類型TTI。其中適用於截切蔬果的酵素型TTI,以全球僅見的電紡纖維固定化酵素技術,獲得中華民國發明專利及「2021未來科技獎」。

 

研究團隊自製的酵素型TTI,獲得「2021未來科技獎」。

研究團隊自製的酵素型TTI,獲得「2021未來科技獎」。

 

 

陳輝煌說,酵素型TTI價格昂貴且不安定,他利用靜電紡絲科技,研發出「高比表面積」的奈米纖維薄膜,然後將漆?固定於纖維上,達到降低酵素用量、生產成本;提高安定性、溫度可逆性的效益。

 

把技術落地應用,在最後一哩路,還要跨過很多障礙。研究團隊開發出領先全球的TTI,已有食品及藥品業者對此產品有興趣,卻還沒有國內廠商願意技轉、生產。

 

「臺灣原本就沒有TTI的生產線,廠商評估後,發現光是試量產TTI,開發模具就需要花費100多萬元,加上市場不夠大,廠商就不會考慮投資設廠生產。」陳輝煌認為,研究團隊開發的TTI技術未來商品化的發展,還在未定之天,不過他們會持續改善技術平臺,希望TTI應用可以從截切蔬果延伸到需要控溫的食品、藥品、原物料等其他領域。

 

 

 

 

 

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