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捌、科技研究 (二)

二、積極開發生物技術
三、提升食品加工技術
四、遙測技術之研究發展
五、農漁牧產業自動化

(十)氣候變遷對農作物的影響研究

  1. 氣候變遷對農作物的影響研究

      利用熱紅外線影像技術建立利用氣溫估測水稻台農67號植被溫度之關係模式,證實在氣溫36℃内稻株仍維持散熱功能,並由輻射光譜分析技術發現植被光譜紅光(674nm)及近紅外光(754nm)波段受到乾旱出現較明顯差異,可用於量化乾旱程度與光譜之關係,利用控制溫室模擬氣象因素對水稻生育影響,發現溫度上升2℃、二氧化碳濃度介於350-600ppm而光照低於400Wm-2將對水稻產量構成要素造成負面結果,不利於產量。由無葉稱檉柳防風林對澎湖茄科作物生產影響試驗,顯示防風林背面栽植之春、秋作小果番茄及秋作香瓜茄之果實產與防風林距離呈二次曲線關係,距離愈遠產量愈高。已以溫室水耕栽培青梗白菜發現光照與氣溫升高促成升長速率增加其中氣溫效應呈拋物線關係而以22℃罪適,光照圍正相關且其促進效應凌駕了高溫抑制效果;另發現改善西螺地區土壤物理性質對減少雨害百分比確有明顯效果,主要機制為促進積水滲漏助益於快速排水。由人工模擬焚風對氣象環境影響,顯示在平均風速4-5 ms-1範圍,氣溫高達35-40 ℃而相對濕度降至20-30% ; 焚風發生時,以噴水處理可使氣溫下降3-5℃,相對濕度回升15-20%。利用濾除不同波段紫外光之塑膠布被覆簡易溫室,顯示濾除400及380 nm以下波段者,對主要疏菜害蟲薊馬、小菜娥、桃蚜、銀葉粉蝨、黃條葉蚤忌避效果最佳,濾除330 nm以下者較差。利用模式模擬氣候變遷對水稻與蔬菜生產影響,顯示高二氧化碳及高氣溫有利於C3型水稻及蔬菜產量,對C4型蔬菜影響很少。調查嘉南平原農民對農業氣象災害識覺及不同因應方式,發現農民對氣象災害已有相當認識與警覺,於獲悉氣象災害臨到前必然採行因應措施,唯其合適因應方法仍待農政及農業試驗所研究機關給予協助。調查恆春半島落山風類型、造成之農業災情及農民適應方式,已歸納4種恆春半島落山風類型及對農作物損害情形,未來將繼續針對農民處置之妥適性進行調查與分析,提供政府施政依據。

  2. 氣候變遷對林業的影響研究

      本研究在配合聯合國氣候變化網要公約的執行,計分五個細部計畫,即林業溫室氣體排放資料庫之建立及更新、氣候變遷對林業影響程度評估、氣候變遷對林業影響因應策略研擬、氣候變遷對林業影響適應技術研究、林產加工能源消費與二氧化炭釋出量研究等。

      研究的初步結果已悉氣候變遷對台灣林業的影響主要因素是:降水與氣溫。用Holdridge Life Zone模式導出台灣林型對溫度增加會有改變,可能朝向轉變為較耐旱之植群型,然而,若地形切割,造成值群型轉變不易則可能淪為灌叢。為因應聯合國氣候變化綱要公約組織的京都議定書,除了保留現有之天然林外,更應利用復育林業技術,積極增加人工林面積及撫育未成熟人工林成為成熟人工林,可增加固定大氣中的碳。基礎研究指出,中、低海拔天然闊葉林之二氧化炭釋出量為0.13—0.79g/m2/hr,據此可用來估算天然闊葉林存在對二氧化炭的貢獻。明年將比較其與人工林釋放二氧化炭量,以確定台灣人工林對氣候變遷的影響。

  3. 氣候變遷對漁業的影響研究

    (1)以廢氣分析儀量測各型主副機於不同運轉條件下之廢氣濃度、過剩空氣率,估計漁業別船全年之總廢氣排放量。

    (2)漁船之主副機排放廢氣之Nox之限制值約在17---9.8g/kw-hr之間。漁船之排廢氣實測,Sox的部分良好。但Nox大部分仍未達標準。建議廠商改進。

    (3)建立圖形鰺化之中文漁業資訊系統,內容有漁船筏之動態、船籍、海洋環境、漁業經濟活動等資料。藉由資訊系統之訊息傳達,使漁業資源能共同分享與研究。

    (4)鯖鰺圍網漁業之作業漁場以台灣東北部海域為主,其漁業活動範圍經由時序列之類譜分析,與冷水鍋之生命週期有關。當ENSO現象發生時,秘魯週邊海域表水溫升高,約經12個月後,台灣東北部海域表水溫與單位努力漁獲量亦同步增加。

    (5)ENSO現象對南太平洋長鰭鮪之釣獲率產生兩個顯著的效應,其一為副熱帶及溫帶之長鰭鮪釣獲率分別在聖嬰現象發生後32季(8年)及17季(4.25年)會顯著偏低,其二為聖嬰現象發生同期,熱帶及副熱帶水域之長鰭鮪釣獲率明顯增高。另外,在熱帶東太平洋知黃鰭鮪及熱帶西太平洋東側之大目鮪,同樣也受氣候變遷之影響。當聖嬰現象發生時,釣獲率明顯升高。反聖嬰現象發生時,漁況恰巧相反。

    (6)分別以龍潭與龍鑾潭兩水域,分析研究酸雨對養殖漁業之影響。在pH值、總鹼度及溫度方面,龍潭較龍鑾潭為低。養殖池的溫度、溶養量及總鹼度均高於天然水域。

  4. 氣候變遷對畜牧業影響之研究

      為遏止地球氣候惡化,我國響應國際間之“氣候變化綱要公約”成立「全球環境變遷政策指導小組」,本計畫即執行小組項下本會分工之畜牧部分:畜牧溫室氣體排放之資料庫建立及更新,研擬相關適應策略及技術。88年度研究成果如下:

    (1)完成探討以省產玉米、狼尾草及盤固草青貯料為飼糧,對泌乳牛糞便甲烷及二氧化碳排放量之影響,研究得出溫室氣體排放量:三段式廢水處理系統>堆肥處理。

    (2)由試驗結果所得之排放係數及台灣地區87年飼養量初步推估,白色肉雞腸內醱酵之溫室氣體產量極微,符合IPCC將家禽腸內醱酵之溫室氣體量忽略不計之原則。

    (3)完成大豬(90-110公斤體重)、中豬(50-70公斤體重)、及小豬(20-40公斤體重),於攝氏22度氣候室中甲烷及二氧化碳排放量之測定研究。

    (4)辦理「畜牧溫室氣體測定講習會」,共計有60人參加,提供參與畜牧產業溫室氣體研究人員,完整之溫室氣體檢驗測定訓練。

二、積極開發生物技術

(一)關鍵性與高價值產品開發研究

  1. 作物基因轉移技術之開發研究

      抗木瓜輪點病毒鞘蛋白轉基因木瓜之研究,在臺農二號品種上已獲得轉基因株系,目前進行田間試驗,在產量上目前比對照組已有兩倍量的增加;赤桉之木質素遺傳工程研究,經過農桿菌基因轉殖,已獲得擬帶有外源正、反式C4H基因之23個轉殖系芽體,經誘根健化過程,取得正、反轉式C4H基因苗木分別為20及16株;應用花粉基因導入法轉殖外源基因之研究,已轉殖含抗黑腐病基因之

      PI281552染色體組DNA至初秋甘藍,及轉殖含耐熱基因之夏光染色體組DNA至本地種813系;已建立基因轉殖水稻之系統並獲得有DHT等至少5個醫療及工業用酵素基因供轉殖之用。

  2. 生物技術應用於種苗轉殖技術研究及品種改良

      應用胚培養技術於海芋種間雜交之研究,已進行海芋自交與雜交胚培養,獲得數個雜交品系;建立四季蔥、彩色海芋健康種苗快速繁殖技術,可望推廣為商業化生產中;長期培養台灣紅豆杉細胞,目前已篩選出三個未經紫杉醇誘導試驗細胞本身紫杉醇含量高於100mg/L以上的細胞系,及數個生長快且不會褐化之優良的細胞系。

  3. 生物技術在水產養殖上之應用研究

    (1)基因轉殖技術開發目的為開發適合魚種基因之轉殖技術開發,有抗病毒基因轉殖石斑魚、魚類超氧歧化酵素基因轉殖之生理特性技術之研究、魚類生長激素基因促進生長之研究(I)、半胱胺酸蛋白脢庂抑制蛋白在魚病防治之研究、生長激素基因在餌料生物的轉殖及對魚類成長的影響(I)、及吳郭魚肌肉基因(myoD)的選殖及轉殖。

    (2)改良魚類對低溫及海水環境適應方面,有肌酸激脢對魚類低溫適應能力改進的研究、生物技術在魚類環境適應性改善上應用、應用脫飽和酵素及冷休克蛋白基因以增進虱目魚耐寒性之開發研究、養殖魚類對低溫耐受性之改進及醣皮質酮受器調控魚類耐寒性之研究。

    (3)蝦類重要病毒防治系統之建立,有抗白點症病毒藥劑的篩選及確立WSSV與其他蝦類重要病毒共感染隻高靈敏度檢測法----施用於進口種蝦。

    (4)養殖魚蝦貝類疾病快速診機及防治方面有水產病毒DNA疫苗之研發(II)、開發抗傳染性胰臟壞死病毒(IPNV)核醣酵素DNA轉殖魚類、點墨雜交在診斷石斑魚神經壞死病毒症之應用研究、水生動物病原菌PAPD-PCR分子鑑定系統之開發及海藻活性質凝集素之研究。

  4. 家畜胚移置及生長激素應用之研究

      進行TGF-betas 對早期豬胚基因表現之影響與表現基因之選殖及定序之研究,發現豬之輸卵管上皮細胞對於TGF-beta binding protein 基因之表現,具有生理階段差異性,且係在受精卵發育至4-細胞階段時開始表現,此暗示母畜生殖道環境與胚之早期發育關係密切;另以DDRT-PCR 分析技術探討TGF-betal 之添加對於胚源性基因轉錄行為之影響,結果成功確認二條基因之表現係被TGF-betal所抑制者,進一部應用RT-PCR技術針對各不同發育階段之豬胚驗證結果,更證實該二基因確實僅於4-細胞之前被表現。

      於αLA-pLF基因轉殖豬之試驗結估果中已證實7頭係基因轉殖成功者,其中3頭(1♀/2♂)健康狀況良好,經與非基因轉殖豬配種後,由其後代DNA分析結果顯示,3頭基因轉殖豬均可將外源基因傳承至其後代。目前已育成85頭第一代之乳鐵蛋白基因轉殖豬。可提高一般豬場之平均育成率高約10%左右。

      目前已成功選殖到TGF-(基因群中豬growth/differentiation factor-8 GDF-8)基因及小鼠 bone morphologenetic protein-4(BMP-4)基因,並構築GDF-8及BMP-4基因野生型、缺失型(deletion)及反股寡核甘酸鏈(antisense)表現載體。

      評估添加Glycerol與PROM 為保護劑對冷藏(4-8攝氏,15min)腔前濾泡之卵母細胞於體外發育之影響,結果顯示,此兩種抗凍保護劑似可減緩卵母細胞經冷藏後之死亡率(由冷藏後第一天之44-68%下降至20-25%)。藉由提昇豬卵巢之腔前濾泡組織培養模式,提高體外授精成功率。

      迄今已確認移置性別確定胚之受胎率為47.1%(16/34),其餘之受胚牛尚未執行懷孕確認,而所分娩之性別鑑定犢牛,證實與原鑑定胚之性別相符率為88.9%(8/9)。可提升牛隻性別鑑定成功率。

  5. 生物技術在食品之應用研究

    (1)利用L-麩氨酸氧化酵素之基因轉型株來進行L-麩氨氧化酵素之生產,並以此酵素進行分析套組之調製,開發L-麩氨酸感測器。

    (2)將膠原蛋白酵素之基因構築在各種不同的啟動子之載體上,並建立高回收量膠原蛋白酵素純化系統。

    (3)建構基因庫進行去苦味酵素基因之選殖,並將所選殖到的基因進行定序。

    (4)進行蛋白質分解條件探討,並進行活性胜肽之分離及特性分析。

    (5)以發酵槽培養與批式震盪培養Aspergillus candidus,並探討生產食品級抗氧化劑之最適培養基條件。

    (6)將生澱粉水解酵素之基因轉型株進行大量表現,並將所得到之酵素用於處理米粒製品及粿粉類製品之加工。

    (7)耐鹽性蛋白質分解酵素及胜肽分解酵素分析方法建立及Z.rouxii- E.coli穿梭載體的構築,建立A.orzyae cDAN 基因庫,選殖alkaline protease基因。

    (8)脂質酵素基因與下游基因關聯性及基質特異性酵素開發,並構築特殊質體。

    (9)訊息序列置換及酵素再活化。並探討最適培養條件。

    (10)澱粉枝切酵素在各種不同啟動子下及不同宿主之表現之分析,並探討基因不同修剪株之酵素活性表現。

(二)生物農業資材及產品安全檢測技術研究

  1. 生物技術在植物病蟲害診斷與防治上之應用研究。

    (1)開發出交互保護二代疫苗及抗體基因轉殖木瓜,有效防治木瓜輪點病毒。

    (2)完成百合、茄科及瓜類植物病毒偵測用抗體之裝備與應用,並研發偵測用天南星科、薔薇科、茭白黑穗病菌屬專一性核酸探針,另選殖分析萎凋病菌、灰黴病菌、立枯絲核菌、白絹病菌、露疫菌及疫病菌的專一性核酸片段,進行解序與設計引子對,配合PCR增幅條件,達成快速偵測重要植物病原菌的成效。

    (3)更發展出可鑑別薑軟腐病病原菌、火鶴花細菌性葉枯病、水稻白葉枯病的方法,可提供無特定病原種苗篩選及田土帶菌預防偵測之工具。

  2. 生物性肥料之開發與利用

    (1)溶有機磷細菌生物肥料之生物技術研究與開發

      本研究室篩選之分解有機磷之菌種17株,已完成建立分離及篩選分解有機磷菌種之技術,其中大豆根瘤SB978之acid phoshatase和 alkaline phosphatase兩種分解有機磷酵素活性,較其他同屬之9菌株之平均值高出4和5倍。

    (2)枯草桿菌在增進有機質肥料磷肥效果之應用

      枯草桿菌(B. subtilis DB2)的phoA基因已被選殖於pGA42 質體上,含有此質體之枯草桿菌,能夠分泌磷酸酯分解酵素A(alkaline phosphatase III)。在相同的細胞密度下,其所分泌磷酸酯分解酵素活性為不含pGA42 質體枝枯草桿菌的100-200倍。

      本研究所構築的枯草桿菌菌株能分泌高量的磷酸酯分解酵素,對將來應用於處理有機質廢棄物,釋放出有效性磷素,會有相當的效果。

    (3)根器官菌根種源生產技術之研究

      本研究已完成之根器官培養菌株包括Scutellospora nigra,Acaulospora morrowiae,Glomus intraradices,Gigaspora gigantea,Gi. Rosea。其中之Acaulospora morrowiae的無菌繁殖成功是本計畫中之一重要成果。因為截至目前為止,僅Glomus , Gigaspora 兩屬的菌根菌有成功繁殖的紀錄。有關這些菌株在組織培養苗上接種試驗,在甘藷的組培苗試管內接種效果顯著。目前已在香水百合之組培苗上成功接種Glomus intraradices。

      本項技術之開發可針對以組織培養法繁殖無病毒苗的產業界(如木瓜苗、甘藷苗、花會等)提供在試管內逕行接種菌根菌的技術。不但可減少在田間接菌的人力且可提高組培苗的存活率等。

    (4)內生菌根菌在園藝作物上之應用

      採樣調查69個耕地土壤樣品之內內生菌根菌菌種及菌數。東方型百合接種A.scrobiculata,可促進植株生長,增加磷吸收量,增大種球。河沙添加嚷土有助於菌根菌產孢,柑桔接種內生菌根菌與溶磷細菌促進植株生長較單一菌種顯著。利用1/2MS培養基添加2,4D、BA、NAA,可培養紅豆與胡瓜之根器官生長,表面消毒之孢子可在培養機上發芽。菱角絲瓜接種澎湖菌種耐溫度逆境較高。而接種金門菌種耐鹽份逆境較高。瓜類病害使用之殺菌劑如亞敏扥、四氯異本晴、免賴得之推薦量時,會抑制洋香瓜、胡瓜、苦瓜及西瓜之生育及菌根發育,而失用鋅錳滅達樂、依得利等以0.5或1 倍推薦濃度時可促進菌根形成率,對瓜類生育影響較低。

  3. 動物疾病診斷技術之開發與利用

    (1)完成台灣口蹄疫病毒六株分離株,種毒製備與保存,各分離株之病毒蛋白型態完全相同,而其主要之結構性蛋  白質的分子量介於31-36 kDa之間。完成口蹄疫台灣分離株全長cDNA的定序工作,並將此一序列送至GenBank 其序號為AF112445。

    (2)口蹄疫病毒疫苗株和野外株免疫反應之鑑別診斷實驗,證實以美國UBI公司及丹麥國家血清研究所之診斷試劑應可作為群體監測之用。

    (3)豬瘟鑑別診斷試劑之研發上,以PK-15細胞增殖豬瘟病毒LPC疫苗株,經E.coliBL21(DE3)表現後之產量,比原  先的完整長度之核蛋白產量大約多5倍,經ELISA 測試,其特異特性佳,敏感度高,適合作為豬瘟感染之 ELISA檢測試劑。

    (4)從家禽流行性感冒病毒nucleoprotein gene部分,設計出一對引子,配合先前已開發成功能偵測新城雞病病毒(Newcastle diseasevirus,NDV)之引子,進行單管多引子RT-PCR(Multiplex RT-PCR),可成功檢測並區分家禽流行性感冒病毒與新城雞病病毒。

    (5)建立並完成血清及牛奶用SMT/SDM雙種磺胺要之one-step檢驗試劑,具有操作簡便、快速檢測、節省人力、準確度高等優點,可供養豬場及酪農戶做血清及牛奶中之SMT及SDM殘留之初步篩檢用。

(三)加強推動農業生物技術產業

  1. 花卉種苗產業

      已建立組織培養業者資料,並由技術服務團,定期實地輔導業者,依產品類別、規模大小、及區域性等原則選定較具潛力且配合意願高者之業者,針對培養基充填設備、殺菌設備、洗瓶設備,培養室設備改善、病毒檢驗設備等五項輔導項目給予輔導。在產業所需關鍵性技術之研發方面,已規劃建立組織培養生產流程管理及成本分析之條碼管理系統,並轉移16家業者應用,並已研發建立組織培養培養基自動分裝滅菌系統、自動蓋瓶設備、培養基充填前空瓶自動堆疊及培養基充填後自動裝藍等。

  2. 生物性農藥業

    (1)收集篩選國內經評估具有病蟲害防治應用潛力之本土性微生物資源,結合產、官、學界力量,建立試量產系統,並將所建立的技術移轉產業界商品化應用。已研發完成蘇力菌、枯草桿菌與放線俊等3種微生物之量產製劑與應用技術,前者可防治多種鱗翅目蟲害,後兩者可防治多種土壤傳播性病害與地上部病害,該技術已移轉國內產業應用。

    (2)進行本土性徽菌、粘帚徽菌、蠟蚧輪枝菌、螢光假單胞菌與蟲生性黑殭菌、白殭菌、綠殭菌等微生物種源收集篩選、菌株改良與製劑之發酵量產與配方技術,並將技術移轉國內產業界應用。

三、提升食品加工技術

(一)加強食品工業技術及管理之輔導

  1. CAS相關技術研究及CAS工廠之輔導管理

    (1)推動CAS工廠建立HACCP系統:建立18℃米飯產品鮪魚手捲、盒餐工廠、香雞堡盒餐、冷凍虱目魚丸、冷凍鮮肉包及冷藏辣子雞丁燴飯等CAS產品製程之HACCP系統。

    (2)冷藏食品類之技術應用與改進:以免疫層析法取代自動免疫分析法,完成冷藏生菜出血性大腸桿菌O:157檢測方法之改良。

    (3)米飯調製品類之技術應用與改進:發展仙人掌桿菌之菌落轉印免疫檢測法,改善生化鑑定的缺點,能快速和直接計數菌落。

    (4)生鮮菇類之技術應用與改進:探討生鮮菇類產品(木耳、鮑魚菇)品質標準。

    (5)CAS檢驗技術改進:規劃與推動CAS工廠微生物及化學品管實驗室之精度試驗;建立鮮乳中動物用藥檢測方法並改進鮮乳摻假分析技術;探討18℃米飯調製微生物品質改進對貯存壽命的影響;米食加工品中米含量百分比測定之可行性評估。

    (6)釀造食品類之技術應用與改進:放射性碳14活性分析法鑑別釀造食醋及合成食醋分析方法與改進。

    (7)本會推動之CAS優良食品標誌制度,至88年度已辦理肉品、冷凍食品、果蔬汁、良質米、醃漬蔬果、米飯調製品、冷藏調理食品、生鮮食用菇、釀造食品、點心食品及生鮮蛋品等11大類、今年輔導18家廠商改善工廠軟、硬體設施,並通過CAS現場評核,CAS認定廠家數達167家,2,700餘項CAS產品,產值達新台幣320億元。

  2. 截切蔬菜之衛生管制與保存期限延長之探討

      研究顯示截切蔬菜之原料微生物含量以芽菜類最高,有機蔬菜之生菌數比一般蔬菜為高,大腸桿菌及病原菌皆呈陰性反應。以次氯酸鈉、二氧化氯及電解酸性離子水清洗生菜,可減少4.0 log CFU/g之生菌數及大腸桿菌群,並將接種的O157:H7完全被殺滅,此結果可應用於生菜品質之監控。

  3. 冷凍及冷藏調理食品加工技術之開發與冷藏即食食品溫度管理

    探討蛋火腿及魚塊之製作及保存條件,提供團膳業者多種菜色及製作之參考。另探討18℃鮪魚三角飯糰溫度管理的方法。利用動力學模型計算出三角飯糰在不同的運銷條件下產品保存期限為21-31小時,差距為10小時。運銷溫度對保存期限的影響很大,研究成果可技術移轉業者進行溫度管理。

  4. 食用菇保健食品之研究與發展

      樟芝菌株選用2.5%玉米澱粉、0.5%酵母抽出物、0.1%KH2PO4、0.05%MgSO4、7H2O 進行培養,發現在第14天有最大菌絲生成量;並利用聚合連鎖反應進行樟芝菌種核醣體DNA基因ITS片段的定序分析。另篩選和分析得知GL8及GL14靈芝菌株,最適合商業化量產。

  5. 加工及貯藏對省產蔬菜品質的影響

      進行省產40餘種蔬菜抗氧化活性之測定,發現蔬菜抗氧化活性以川七最高,青江菜、小黃瓜及蕃茄經貯藏後,其所含之維生素C含量及抗氧化活性皆會逐漸降低,綠熟蕃茄經後熟(ripening)後,抗氧化活性會增加。蔬菜中以甘藷葉及洋蔥褐色外衣的類黃酮含量較高,菠菜及洋蔥青白色內皮的含量次之;甘藷葉等葉菜類蔬菜之貯存,以4℃貯存可維持良好品質。

(二)推動食品科技之研究與推廣

  1. 蔬菜加工品之開發與研究

    (1)完成開發9種新型態草果調味茶茶飲料,改良中次級茶葉之風味,提高茶葉之附加價值。

    (2)應用毛豆之凝膠特性,成功志成毛豆布丁。

    (3)建立蘿蔔汁、蘿蔔湯料之加工流程,可提供食品業者參考。

    (4)確立西式梅子餡料之配方與製程,有助於國內西式餡料加工業之建立,提供消費者新的選擇。

    (5)建立蔬菜地質剖析輪廓圖,並探討加工過程對質地的影響,有效提供蔬菜地質之評估報導。

  2. 米榖加工品之開發、產品品質改良與推廣

    (1)完成米製嬰兒食品及米布丁點心研發,將可作為業界開發之參考。

    (2)完成米製分析及資料整理,18℃米飯之食味以越光米評價最高,台稉9號次之,不同產地品種間對品質有影響存在,資料可作為加工業者選擇原料米之參考。

    (3)建立米春捲皮之製程及連續生產方法,並完成貯存實驗。

    (4)完成米製品結構、結晶型態與結晶度測定。

    (5)利用噴蒸氣技術可顯著提高米粒西分析及資料整理,秈米糰流變性質對米粉絲品質影響之探討;進行米粒吸水能力,改進米飯的機械操作性,及保持原有的米飯口感。

    (6)改進傳統稻米新鮮度品質檢驗技術及檢測台灣地區87年1、2期稻米蛋白質含量並建立資料庫。

    (7)完成芋絲粉之品質評估及加工條件探討,添加10-20%綠豆澱粉於芋粉中可製備出特殊芋風味及外觀色澤之芋粉絲產品。

    (8)完成米製食品製成率之調查,提供政府機關行政管理之參考。

  3. 禽畜產品加工及副產物加工利用

    (1)完成利用液蛋白取代脂肪製成低脂貢丸之製程及特性參考。

    (2)應用真空滲透脫水於中式臘肉加工以發展高品質傳統肉製品。

    (3)即食調味三明治蛋片、蛋皮及條狀醃燻蛋製品之開發研究。

    (4)安全皮蛋、低鹽鹹蛋製法之研究。

    (5)利用分離機處理下雜原料肉,以重組的加工方式開發較高價值的重組豬肉乾。

    (6)研發實驗性質之絞肉裝置,以適當的溫度與時間預熱絞肉,達到預期的殺菌效果。

    (7)利用抗凍劑與聚合磷酸鹽確保機械去骨雞肉之雞原纖維蛋白質功能性的安定,助益加工肉製品的品質安定性。

    (8)探討燕餃皮現代化製程、品質改進及開發多樣化之產品。

  4. 水產加工技術之研究與發展

    (1)探討不同的致死條件及貯藏條件對於吳郭魚生魚片之影響。

    (2)乳酸菌處理即食吳郭魚食品及團膳用冷凍吳郭魚調理食品之開發。

    (3)調味鯖魚肉片、鯖魚味噌之開發。利用微生物發酵改善魚肉加工特性之研究。

    (4)防止調味魷魚絲褐變之加工技術研究。

    (5)魷魚香腸、刨片產品之加工研究以及發酵、醃燻處理開發魷魚夾層肉製品。

    (6)魷魚介類加工副產品萃取牛磺酸之研究。

    (7)省產大宗養殖魚貝類之保健機能蛋白之研發技術。

    (8)鯖魚肉蛋白質作為機能性食品開發之研究探討。

    (9)水產加工品副產物中所含機能性成分之研究開發。

  5. 食品衛生安全及調查改進之研究

    (1)完成50株霍亂弧菌抗藥性與霍亂毒素與PFGE等分析

    (2)完成耶爾辛氏菌接種於雞肉,於不同包裝及貯藏條件下之生長曲線

    (3)完成米製糕點在溫度不穩定冷鏈中微生物生長參數測定及冷鏈溫度測定分析

    (4)完成80個樣品物化分析,並完成NIR測定之準備工作

    (5)完成數種清潔劑對仙人掌桿菌生物模之去除效果

    (6)完成8通道的串聯式壓電石英晶體系統之快速檢測模式

    (7)完成比較布同大腸桿菌抗體之特異性及敏感性,並完成乳膠之選擇及抗體被覆

    (8)完成以毛細管電泳分析檢測法定食用色素及規定外煤焦色素分析法之建立

    (9)完成消化試劑消化效力之比較及各類油脂消化條件之建立

    (10)完成MECC條件及樣品處理之探討

    (11)完成鹽酥雞原料、半成品、成品衛生品質評估及鹽酥雞製作流程之危害分析

    (12)完成抽驗中小學附近散裝休閒食品,兒童食品之違法色素、防腐劑、人工甘味劑

    (13)完成檢驗市售26件生菜沙拉;並利用5%H2O2處理萵苣,可有效降低生菌數

四、遙測技術之研究發展

(一)遙測技術之研發與應用

  1. 遙測影像三維定用應用系統之建立:在光學影像方面,方位求解使用於航帶,可得到次像元(以STOP為例,小於10m)之精度。在雷達影像方面,則建立線性預估模式以精化方位求解,精度為1.5像元,並以建立SAR定位之雛形。

  2. 空載多譜影像自動化幾何改正及配合衛星遙測資料之整合應用:利用飛具上之GPS資料所提供之時間與空間位置的資訊,建立空載多譜掃描影像幾何改正自動化之方法與模組,以節省人工選取影像與數化地圖間之特徵點所花費的時間與經費。預計每年可提供50組幾何改正後之影像資料供外界使用。此外,在雷達影像干涉應用於數值地形模型製作,亦有不錯的結果。

  3. 應用衛星資料建立台灣地區動態植被指數資料庫:應用AVHRR觀測資料建立台灣地區1-12月 植被指數資料庫:建立北台灣地區水稻生長週期的光譜資料;AVHR與STOP資料之匹配,精度約為1像元(1.1km)。

  4. 空載多頻全偏極合成孔徑雷達影像資料之處理與應用:在資料處理上加強幾何與輻射校正,以正確而有效地利用雷達影像資料。在應用上雷達影像資料除可估算土壤溼度及植倍之含水量外,亦可用於土地的分類等。此外,亦完成非監督性模糊分類法,應用於多光譜衛星影像的分類相當成功。

  5. 應用多元多頻道衛星資料推估大氣效應訂正參數:利用氣象衛星可見光頻道資料決定大氣中的氣溶膠含量,包括氣溶膠的粒徑分布參數和光程,作為衛星資料大氣訂正的依據。

(二)遙測技術之應用

  1. 遙測影像資料收集

    (1)多光譜數據資料空中掃描大比例尺相片航攝計畫完成本年度10個計劃之特種飛行申請及準備、空中掃描及航空攝影面積9千平方公里,作業航線82條,航線總長2千3百公里、各計畫所需晒印照片工作,提供使用單位。並完成飛機檢查維修及發動檢查維修等工作。

    (2)多譜掃描系統維護及改良計畫完成多譜儀掃描頭反射鏡改良研究,製作掃描鏡一組,提高影像品質及維持現有系統掃描頭之正常運作,以及維護多譜儀掃描系統及相機維修,維持遙測系統及空照系統功能正常運作。並完成多譜儀系統、資料轉換系統、測試與校正等工作,確保系統符合規格,提高遙測資料之可靠度。

    (3)空載多譜掃描數據轉計畫完成137條掃描航線資料格式重整,快相列印及光碟建檔、航線內影像資料管制區域遮蔽處理、MSS快相目錄編印工作。

  2. 遙測技術應用於自然資源調查計畫

    (1)已完成林地分級作業流程之規劃。已完成林地分級資料庫之建立工作,並陸續予以增加和更新。已發展出全自動化多尺度生態單元粹取法,可應用數值地形模型,自動判釋河川級序和搜尋出水口,並達成多尺度生態單元之粹取工作,符合林地分級不同尺度之需求,可供日後全國性林地分級之參考。

    (2)完成既有土地分類系統整理與檢討。完成適用於農林應用土地利用分類系統。完成既有判釋鍵資料之整理與檢討。完成既有判釋鍵資料之數化。完成既有判釋鍵資料庫規劃與設計。完成新增判釋鍵空照計畫規劃。完成既有判釋鍵資料必要之野外核對與建檔。

    (3)建立東部地區包括台東台灣獼猴自然保護區、玉里野生動物自然保護區、台東海岸山脈闊葉保護區之生態資料庫,提供經營者管理者在經營管理及規劃保護區之參考。

    (4)建立整合性多尺度森林生態系經營資訊系統與資料庫之架構。研擬一系列之多尺度空間指標之建立方向。整理惠蓀林場目前已有的空間圖層及非空間屬性資料庫。收集、整理、建檔、儲存試區經營資訊系統(MIS)。

    (5)為提高稻作調查成果準確性,自民國69年起分區辦理「航照遙測台灣地區稻作面積調查計畫」至71年1期擴大於台灣地區全面實施航照遙測作業。

    本項作業分1.空中攝影:按全省水稻分布地區編訂計畫航線,每年期於各縣市稻作全面插秧後,由南到北分區實施空中攝影,每年航照面積約為36萬公頃。2.照片判釋及稻田面積推算:利用航照片判釋,標示稻作分布區域,地面調查並利用電腦系統數化並算各鄉鎮市區稻田面積,彙總各縣市之稻田面積。3.農地資料電腦建檔:自72年度起成立「應用航測相片辦理農地資料建檔計畫」,將地籍資料轉繪於基本圖上,再利用電腦繪圖系統,輸入各類別耕地之地號、地目、地段等資料,累計所建航測耕地地圖計為2600幅,並逐年更新平均每年1000幅,其中包含共約200萬筆農地資料。4. 航測稻作分布圖繪製:稻米生產及稻田轉作六年計畫係以72年期是否種植水稻為認定依據,唯因種植紀錄追認困難,因此由本會補助原糧食局執行「配合稻田轉作建立稻作農戶資料檔計畫」,以人工先行描繪航測耕地圖,應用稻作分布圖,逐筆轉繪,配合耕地資料,建立稻作農戶資料,平均每年繪製3400幅1/5000圖籍。

  3. 遙測技術應用於環境監測

    (1)增強對於NOAA HRPT衛星接收站能力,並維持高雄衛星站之運作,涵蓋南海衛星影像。並與印尼的科技部科技應用署合作,在雅加達架設一組NOAA HRPT衛星接收站。

    (2)遙測技術應用於海岸變遷分析研究台北、桃園海岸之潮埔地、海線的變遷情形,河川出海口皆有往南移動的現象。

    (3)空載高光譜資料與衛星影像結合恣用於土地利用監測技術建立,完成檳榔園主題萃取的方法研究軟體開發、蔗田區塊的精細分類。

(三)精準農業之研究與應用

  1. 遙測與資訊技術運用於精準農業先驅計畫,對國內發展精準農業做評估、建立水稻田資訊,提高水稻田面積估算之效率。

  2. 航遙測與地理資訊系統在天然災區監測上之應用,以嘉義地區為試驗區,賀伯颱風災害資料為主建崩塌或土石流等天然災害的判釋準則、海岸洪氾資訊監測系統。

  3. 完成台大安康農場5公頃試驗田區之地理資訊資料圖收集工作,並繪製成空間分布圖。同時,完成試驗田間土壤及不同栽培處理(台農67號)水稻之生育特性調查工作,並已取得配合水稻不同生長階段之衛星影像圖及衛星雷達圖,進行資料分析研判。同時,配合舉辦「衛星資訊與精準農業作物生產系統」研討會,共110人參加,並印刊研討會專輯一冊。

五、農漁牧產業自動化

(一)農業生產自動化

  1. 新設外埔、壯圍、鹿港、福興及大溪農會等五個農會稻穀收穫後處理自動化示範點,並協助五結等9個農會完成稻穀自動化系統,有效減輕作業人員辛勞,提高作業效率,每處約可節省60%人工成本。

  2. 改良台大桃改PN型針式育苗播種機,播種精度達99%,並已推廣各項育苗作業完成自動化技術於23個育苗場使用,每年可生產健康穴盤苗育苗達3億2千萬株。並完成自走式雙行全自動蔬菜種苗移植試驗機一部,採用128格硬式苗盤,可由一人操作,田間能量約為0.15公頃/小時,並在國內六各種苗生產育苗中心,進行示範與試用。

  3. 建立一套水稻育苗中心專用軌車搬運系統,並完成水稻秧苗箱自動卸取機及自動捲苗機,其作業能力每小時目前約600箱。

  4. 完成花卉設施栽培作業自動化,環控順序邏輯控制電路,以工業組件執行設施環控作業,可控制設施內日照、溫度及濕度。規劃製作完成兩型溫室內部作業搬運系統,包括地面搬運式與空中懸掛式,設計完成切花收穫後搬運設備。完成開放型設施系統,適用文心蘭、火鶴花、海芋等作物。

  5. 於自動施藥機引入先進的導航系統(電子羅盤),有效改善轉彎及直線行走功能,另已引進購入美國靜電噴霧系統公司之氣輔靜電噴桿模組,並完成該噴桿行走機構與配合使用空壓機及控制電路之組裝與測試。

  6. 利用引進輪捲自走式桿式噴灌機械,配合蔬果及旱作栽培作物進行大面積試驗調查。本機一次有效作業長度125m,噴灑灌溉寬度可達20m以上。

  7. 完成枇杷園之簡易自動噴灌系統設施示範點8處,當南風(焚風)吹襲時,可依設定好之溼度感應器啟動噴灌系統,以樹冠噴灌法加濕葉面避免水分逆境造成皺果之巨大損害。在屏東鹽普及高雄六龜蓮霧園裝設自動噴水霧防寒害系統示範園2處,防寒害效果十分顯著。編寫果園自動化防災系統技術手冊一式。

  8. 設計以多嘴同時吸附的平行移植方式,配合擺動式移植機構,完成自動鱗片移植機之製作、測試與改良。完成條狀作物組織培養苗自動化系統之雛形機,包括移瓶、消毒、開瓶、分苗、扦插、蓋瓶等動作。完成蝴蝶蘭之幼苗影像辨識系統及移植手臂,成功率達98%以上。完成PPS自動化培養基配製與裝填設備之測試,完成自動化圓形培養盒填充封盒系統。

(二)漁業生產自動化

  1. 鮪延繩釣作業自動化

      改良碎冰輸送機自動化系統,以遠距數位漁探系統傳輸漁訊,推廣本土拋餌機,研發新型下餌系統,研發漁艏推進器系統。

  2. 定置漁業作業自動化

      噴水推進作業船實用化,氣浮式自動揚網裝置試驗,自動化設備推廣。

  3. 魷魚釣作業自動化

      推廣評估新式魷魚機之成效,自動分級機及冷凍脫盤之改良測試推廣。

  4. 圍網漁業作業自動化

      船上吸魚機商業化及推廣,流木自動化組裝及推廣,單船作業自動化研究。5. 自動化超集釣養鰻系統之開發

    水質意味之改良,臭氧殺菌之研究,停餌偵測及自動給飼器的結,自動供氧方式之改良。

  5. 水產種苗生產與自動化投餌之研發

      人工微粒餌料調製機及餌料輸送系統之改良,豐年蝦生產自動化作業系統整合。

  6. 室內自動養蝦系統之初步研發

      室內自動化養殖系統之推廣,水處理模式之研究。

  7. 立體多層式養殖生產系統與養殖收穫處理自動化之研究

      推廣廣文蛤和硯收穫機,研發海藻收穫機,推廣吸幫莆用於吳郭魚收穫,研究九孔餵飼自動化系統,研發試驗立體養殖系統。

  8. 設置自動化超集釣養殖示範場

      甄選示範養殖場四場,輔導設置自動化鹹水養殖及種苗生產超集釣養殖系統。

  9. 海洋漁業自動設備及融資使用情形調查

      就自動化設備的購置而語,研究發現,受訪者根據本身行業的特殊需要,已可有效運用自動化融資所貸的金額,用於開拓新市場的及提高漁撈的設備。研究發現,自動化融資對於產量及產值的影響,無論受訪者是遠洋、近海或是沿岸漁業者,均反映良好,可知自動化融資對於作業效率無論是遠洋、近海或是沿岸漁業者皆有正面影響,對於我國目前漁業普遍缺乏船員、人力成本高昂以及引進外籍船員管理不易的問題,可稍事解決。

  10. 輔導漁船裝設全球海上遇險及安全自動化裝置

      已辦理全省各重要區漁會巡迴說明會12場,並向漁民宣導有關中文國際航行警告電傳接收機裝設之益處,以提昇漁民海上作業安全,同時補助漁民42名,每名5萬元裝設費用。

(三)畜牧生產自動化

  1. 環控畜禽舍飼養管理模式之研發方面,除設置水廉式環控籠飼肉雞舍示範戶及進行效益評估外;另分別於中、南部3處養牛、羊場裝設噴霧降溫加加風扇(固定式及自走式)降溫系統,降溫效果良好,經評估可增加泌乳量0.5-1.2公斤/日/牛;又於畜產試驗所內進行之密閉式豬舍長期監測,已初步完成圖控軟體。屏東科技大學技藝訓練中心興建之水廉式乳牛舍正施工中。

  2. 應用電腦軟體之研發方面,除完成養豬場廢水自動監控軟體

  3. 完成進行區域性餵飼管理模式的整合

  4. 完成進行區域性餵飼管理模式的整合與建立,並增建小香腸式青貯機的示範推廣點3處。

  5. 完成肉雞舍簡自動化抓雞設備之研發,包括移動式輸送台車、雞舍內平面輸送帶、雞舍至卡車之昇高輸送帶之設計與製作,並進行性能及耐久性、穩定性測試。

  6. 完成牧草自動包裝機械設備及自動天車式輸送設備各一套,並測試由乾燥到打包成型及儲運牧草之自動化系效率。

  7. 牛乳收穫與品質監控自動化部分,已完成杯自動脫落之製作,配合選定之示範戶進行牛導電度感測之測試。

  8. 養豬廢水處理監測系統,經示範豬實地測試及觀察,控制軟體已進行改版,同時完成第二版操作手冊,另外增設數據機做下傳資料及遙控,可籨驗室直接修改示範豬場現場之設定參數。

  9. 配合大規模牛群用之發情偵測系統,完成設計視窗式控軟體以紀錄牛隻騎乘行為資料。另定示範戶安裝全套發情偵測系統並收集現場資料。

  10. 完成符合ISO規範畜犬辨識系統之研發,並試製晶片一萬片送供都會地區家畜疾病防治所及檢驗所使用於畜犬施打,讀取率達100﹪,惟因編碼屬特殊規格,產出良率較低,已進行改善中。

(四)農產運銷服務業自動化

  1. 交易系自動化方面

    (1)完成建立台中果菜市場二線無線式電腦拍賣鐘系統。該系統採用移動式電腦拍賣機,經上線使用後,運作順利。

    (2)完成台北農產運銷公司增設七線固定式及二線移動式電腦拍賣鐘系統。並配合電拍賣增線後資訊流通需求量提高,升級前、後台作業電腦配備。

    (3)完成建立嘉義魚市場二線無線式電腦拍賣鐘系統。結合魚貨物流管理及傳票電子化,並配合國內首度採用隨身型電腦理貨,為大型魚市場電腦拍賣建立制度發展之典範。

  2. 資訊服務系統方面

    (1)完成農產品行情報導系統改進工作,產銷各界透過網際網路方便取得各類生鮮農產品批發行情。

    (2)完成農產品電子交易規劃與分析報告。

  3. 物流服務系統方面

      完成台北花卉公司設置進貨、拍賣及分貨輸送統一套,及無線雷射條碼閱讀作業系統,以配合電腦拍賣作業。

(五)配合推動措施

  辦理農業自動化技術服務、諮詣服務及人才培育等配合措施,加速農漁牧產業自動化計畫成果之落實與應用,八十七年達成之重要成果如下:

  1. 辦理自動化技術服務推廣及輔導,推廣工作包括提供農漁民、農企業等有關資訊、編製作業自動化之教材並舉辦講習、訓練、示範觀摩等,輔導工作包括協助規劃自動化體系及技衠諮詢、輔導利用自動化設備,協助審查自動化機械設備。共舉辦講習會、訓練班、觀摩會等66次,受惠農漁民達2,549人次,有關技術諮詢輔導案件共達三二一件,協助申貸及補助自動化設備案件達46件,金額達一億9,000萬元。

  2. 完成十二項農業自動化主題録影帶之拍攝,每主題約十分鐘,分別以國、台語發,音並即將分發有關單位為宣導之用。

  3. 繼續編印「農業自動化」叢書,累計已完成八輯,提供計畫執行單位與相關產官學研單位參考。另整合國內外農業相關之自動化文獻,並以季刊方式出版「農漁牧產業自動化專題選粹」刊物,每年發刊四期,提供迅速、新穎的資訊服務,目前己刊行28期,每期寄送410份。

  4. 完成團藝生產自動化技術研習班2班計57人、蛋雞飼養管理自動化系統訓練班、機電整合與農業資訊系統建立訓練等三種訓練。另辦理農業自動化生產技術訓練包括園藝自動控制、蝴蝶蘭自動化栽培、盆栽植物、種苗生產、自動化微噴與施肥栽培自動化研習班等6班,反應良好。

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