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台灣食農科技發展-以茶產業為例
發佈日期:2021/01/15
類別:產業趨勢前瞻
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1. 發展背景

隨著科技的進步,讓許多以往不曾出現的農業創新應用服務持續推陳出新。農業的技術革新源於人類對食物的需求,這些需求可能是食物供應穩定、生產過程安全、味道受歡迎等,不同的需求會有不同的技術來滿足。根據專家估計,全世界有40%人口從事食物或農業工作,食農科技的需求市場相當龐大,因此有愈來愈多新創公司選擇投入,形成巨大科技浪潮。

以茶產業數位科技為例,根據經濟部統計處的統計,隨著手搖飲以及咖啡飲料營業據點的擴增、飲品口味推陳出新,加上近年來行動支付提升訂購的便利性,以及外送服務的蓬勃發展,帶動飲料店的業績發展,然而,此龐大飲料市場所用之原料卻大部份為進口茶葉,而非臺灣茶葉。目前臺灣茶產業正面對全球氣候異常、人力結構改變、老師傅手藝無以傳承等狀況,長期以來製茶全看老天爺的臉色及老師傅的經驗,然而近年來飲料市場的嚴峻的挑戰,已迫使產業不得不轉型應對。農委會茶業改良場調查指出,目前臺灣每年消耗46,000噸的茶葉,進口茶佔超過2/3,臺灣茶不到1/3,且近二十年來之面積及產量逐年下降,民國105年茶葉管理面積更下降至12,000公頃,產量剩13,000噸。

長期以來茶產業技術均透過老師傅經驗傳承,但面對不同品種、不同品質的茶菁,其合適的加工方法(萎凋槽、發酵房、炒菁機、揉捻機、乾燥機參數調整)均不相同,而且這些方法還與製茶廠地理位置有關,至少需累積十年以上的經驗才足以判斷。然而,老師傅一旦離去,製茶工法也會跟著離開,其他人員就難以做出同樣風味的茶,因此必須透過數位化及智慧化方式,保留老師傅經驗。目前茶產業正由於缺乏數位化及智慧化管理機制,人才培養已愈來愈困難,產業規模也不易擴大。有鑑於此,針對茶葉產製過程,發展數位化及智慧化管理系統,導入數據分析解決方案,使茶葉產製經驗更容易傳承,協助茶產業進行數位轉型。

 

2. 農業數位科技發展趨勢

根據Agfunder平台公布資料,2019年共有694家新創公司於平台成功募資,金額高達47億美元,這些公司的科技主軸可分為9類,依募資金額排序說明如下。

●食農生技:以生物技術來提升食農產業鏈效能,比如作物及動物育種改良、肥飼料成份改良、微生物防治藥劑、動物疫苗研發等。

●新型生產系統:創造新的室內農產品或飼料生產方式,比如透過環控技術於室內生產作物、養殖水產,或養殖昆蟲做為飼料等。

●農場聯網管理:發展農場資源及生產管理之服務解決方案,結合感測器數據分析,使農民能夠了解作物及家畜健康狀況,並掌握氣候及土壤資訊,以進行更佳的管理決策。

●農業資源媒合:提供農業資源之交易或租賃管道,比如種苗、肥料、農藥資材線上採購,或是農業設備租賃服務。

●循環農業技術:針對農業生產環節進行改善,使農業廢棄物能妥善處理,轉為生物能源或材料,讓農業更能友善環境。

●F2C電子商務:透過電子商務平台,促成農民與消費者直接交易,拉近生產端與消費端距離。

●智慧農機:發展省力、自動化之智慧農務機具,比如自動除草機或自動採收機器人,使各種生產作業能更快速完成。

●農業物流:發展農產品物流追蹤技術,協助掌握運送進度,確保運送過程安全,保障買賣雙方權益。

●其他類別:將其他領域之技術整合至食農供應鏈,發展創新應用,比如金融科技(FinTech)之農業整合應用。

上述9類技術,其中食農生技之募資總額達11億美元,共有122家新創公司成功募資。而最多新創公司投入的領域為農場聯網管理,共有211家成功募資,總金額達8.86億美元。食農生技、新型生產系統、農場聯網管理為前三大技術類別,三者總金額佔比超過60%,引領國際食農科技創投趨勢。

 

3. 本會協助茶業數位轉型內容

本會協助茶產業轉型,整合物聯網與生產服務,發展產茶、製茶、品茶數位服務,截至目前為止,產茶數位服務擴散,已經完成逾453公頃茶菁生產管理;製茶數位服務擴散,已經完成393公噸毛茶產製數據匯集;品茶數位服務擴散,已經完成逾182種茶風味追溯數據。目前製茶方面匯集製茶工作、製茶設備IOT資訊,匯集的數據內容包含採摘茶菁數據、製茶設備數據、科學檢測數據等相關內容,透過數據協助優化製茶過程。並運用相關數據發展採收決策、產線優化、配茶推薦等智慧化服務,推動茶產業數位化及智慧化轉型。協助企業採用科學化數據進行茶菁毛茶品質控管,藉以更精確掌握毛茶的產製流程,如:茶多酚(澀)、咖啡因(苦)、茶胺酸(甜),透過數據優化整體茶風味產製與拚配流程。

(1)產茶端:

管理茶葉品種、茶區定位、人員工作、資材用量、環境紀錄等茶菁生產數據。在產茶數據管理上,管理者可依自身需求制定茶樹栽培規範,做為工作指派依據。農務工作將由工作人員運用農機具及相關資材完成,並將完工結果呈現於後端平臺,讓管理者隨時看到最新工作資訊,而系統亦會自動記錄相關氣象資料,以輔助生產決策。

 

(2)製茶端:

在製茶數據方面,數位服務需整合製茶工作、製茶設備IOT資訊,匯集的數據內容包含採摘茶菁數據、製茶設備數據、科學檢測數據等相關內容。以綠茶產線為例,透過儲菁倉、炒鍋、揉捻機、篩選機、拌統包裝機的產製組合,包含人工與機器數據的內容匯集,透過數據了解每個批號綠茶的產製數據內容。

(3)品茗端:

品茶數據方面,品茗師透過數位化品茗服務,進行初製、精緻茶品評,紀錄內容包含外觀、湯色、香氣、滋味、葉底等資訊,品茗數據可協助拼配時,快速尋找特定初製茶批號,降低拼配的難度。相關服務效益描述如下。

  1. 穩定茶風味 : 確保客戶採購的茶風味穩定
  2. 創造新風味 : 依據客戶風味需求,找出適合拚配的批號
  3. 特定風味取代 : 特定風味批號,是否其他替代選項

 

4. 結論

本會藉由相關數位科技研發,協助茶產業業者,從產茶端、製茶端、品茗端提供完整解決方案,發展茶菁、毛茶、精製茶成本效益分析服務,協助茶業轉型並掌握產製營運成效。透過茶業改良場及業者實務合作,優化產製數據匯集、分析模式,進行茶葉數據數位服務開發。結合茶改場其多年研究經驗,提出產茶、製茶及品茶決策設計法則,並由業者完成可行性驗證與法則內容調整,透過本會的數據分析輔助,共同建立數據化之商業決策模式,協助台灣茶業提升整體競爭力。

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