編譯／潘楠慕

全球糧食短缺問題的根源之一是浪費，許多食品因超過保存期限被丟棄，但其實仍可食用。科學家們希望運用先進科技，準確偵測食物的新鮮度，避免浪費。

多數人研判食物是否仍可食用的標準，是包裝上標示的保存期限，另外則是外觀和氣味。然而，在賣場或配銷中心，無法拆開食物的包裝，因為這麼做會破壞防腐性。這些場所的管理者往往在保存期限過後，就把過期產品丟棄。據聯合國糧農組織（FAO）統計，全球每年生產的食物，有三分之一被丟棄，將近十三億噸，其中有許多發生在上述場所。

為了減少這種狀況，歐盟區域發展基金（ERDF）贊助的泰拉食物計畫（Terafood）嘗試在食品包裝中放置感應晶片，不須拆封就能測量食品的變質程度。

參與這項計畫的比利時根特大學微生物專家庫里亞拉（Lotta Kuuliala）指出，這種晶片採用「光聲」（photoacoustic ）技術；食物在變質的過程中，會吸收能量，產生局部加熱效應；熱漲冷縮的作用，使空氣受到擠壓，產生聲音；利用晶片偵測這些聲波，就可研判食物的新鮮程度。

這項技術是否能夠普及的關鍵之一在於成本，拜科技快速進步所賜，感測晶片的體積已愈來愈輕巧，成本相對低廉，且相當省電，能夠在低功率的狀態下持續運作，非常適合放置在食物的包裝中。

除了透過聲波偵測，這項計畫的研究團隊也正在研發偵測晶片，能夠判讀食物變質時產生的酸、胺等揮發性有機化合物，利用「電子鼻」的原理判斷食物的新鮮狀態。研究人員指出，晶片偵測揮發性有機化合物的含量後，與資料庫的數據比對，即可檢測微生物孳生的狀況，判定食物是否仍可食用。

這項計畫已獲得各界支持，除了歐盟區域發展基金之外，法國國家科學研究中心（CNRS）、奈米技術研究所（IEMN）和許多食品公司也共同參與，產官學合作解決糧食浪費問題。

IBM雲端事業資深副總裁克里席納（Arvind Krishna）表示：「食物供給，面臨愈來愈多的考驗，應對之道，是科技、科學和設備上的突破。」

克里席納指出，減少浪費是解決糧食危機的有效方式之一。整合區塊鏈、人工智慧（AI）演算法與物聯網（IoT），將能追蹤食物從生產到販賣的過程，找出消費者的飲食習慣，避免進貨過多造成浪費，消費者買到的產品也相對新鮮。

此外，最新技術也能提升食品安全監督效率，降低銷毀食品的損失。運用大數據解析，分析微生物的基因組成，將可更準確預測食品新鮮度和安全性。配合晶片的使用，消費者和業者只要透過智慧手機，就能即時了解食物的保存狀態，兼顧食品安全和避免浪費的好處。

生物保鮮技術 延長食物壽命

食品的保存技術，攸關糧食安全。美國農業部的研究報告指出，被丟棄的食物中，許多都是因為保存不善導致食物損壞變質；若能提升保存技術，將有助改善這個問題。

包裝和加工技術協會（PMMI）指出，食物的包裝，需滿足消費者的需求和現代生活方式。以生鮮蔬果為例，傳統的蔬果保鮮方式，是冷藏與化學殺菌處理，但這兩種方法有許多弊端；低溫貯藏的成本高、消耗大量能源；化學殺菌處理則有化學藥劑殘留風險，危害人體健康。

隨著人們對食安問題的普遍關注，保鮮技術正迅速發展；安全、高效的生物保鮮技術，已成為食品保鮮領域的趨勢，包括利用微生物菌體保鮮、天然提取物保鮮以及基因工程保鮮；這些技術，具有處理費用低、貯藏條件易控制和符合環保要求等優點。

研究人員發現，微生物可以產生抗生素、蛋白酶和有機酸等生物活性物質，具有抗菌效果，能抑制其他微生物生長，達到防腐保鮮作用。

天然提取物中的活性物質，透過浸泡、噴灑等方式使用，能抑制蔬果表面微生物的活性且保持溼度，延緩蔬果老化速度。這些由植物中提取的保鮮劑不會影響人體健康，符合環保保鮮和永續包裝的潮流。印度與斯里蘭卡的科學家已使用芒果進行測試，他們運用植物本身產生己醛（Caproaldehyde）延緩成熟的機制，開發出己醛處理配方，成功延緩果實成熟的時間。

基因工程保鮮的領域，近年來已顯著進步。隨著基因解碼和編碼的技術突破，研究人員利用基因工程技術，控制蔬果成熟及衰老過程，延長保存時間。

消費者對生鮮食品的要求，不僅是新鮮，也拒絕化學殘留的產品；因此，生物保鮮技術的需求勢必大幅成長，發展新型、無汙染、可分解的生物保鮮技術，將是研究的重要方向。若能提升相關技術，將可降低產品損失、降低價格、避免糧食浪費且兼顧環保，創造生產者、消費者和環境保育三贏局面。

垃圾咖啡館

塑膠廢棄物換餐點

印度的塑膠廢棄物汙染嚴重，也面臨貧窮族群飢餓困境；該國恰蒂斯加爾邦（Chhattisgarh）的安比卡普爾（Ambikapur）市政府已實施一項新計畫，讓民眾以塑膠垃圾換取食物，同時解決兩大問題。

安比卡普爾市政府開設一家「垃圾咖啡館」（Garbage Cafe），任何人只要收集塑膠廢棄物，就可換取餐點。市政府表示，這項計畫旨在提高人們對塑膠汙染的意識，並鼓勵民眾以實際行動協助改善這個問題。

印度環境部的數據顯示，印度多數城市缺乏有效的廢棄物處理系統，每天產生的兩萬五千噸塑膠垃圾中，只有約半數被回收。這個狀況，導致印度成為全球第十五大塑膠汙染國；更嚴重的是，隨著城市化和人口成長，塑膠製品的需求增加，塑膠汙染的問題正日益加劇。

有鑑於此，印度政府和地方當局，正研議各種應對方案，包括以塑膠垃圾換取搭乘公共運輸車費、學費等。

安比卡普爾市在減塑方面的表現，堪稱其他地區的典範；該市的廢棄物回收和分類率已達百分之百，去年被印度政府評為全國第二乾淨的城市。中央邦（Madhya Pradesh）的印多爾（Indore）排名第一。

恰蒂斯加爾邦衛生部長迪歐（TS Singh Deo）表示，安比卡普爾市的創意成效卓著，這些收集的塑膠廢棄物經過再製後，將用於鋪設道路。

這個以塑膠換取食物的概念，已開始被其他城市採用，包括首都新德里。聚焦塑膠汙染議題的非營利性環境組織「關懷」（Parvaah，印度語）的創辦人馬爾霍塔（Simar Malhotra）表示，垃圾咖啡館的構想非常傑出，可同時解決塑膠廢棄物以及飢餓問題，值得各地仿效。

除了印度，亞洲地區也正提升對抗塑膠汙染的努力。近來，峇里島在島上的河流設置一種垃圾柵，攔截被丟棄的塑膠垃圾。總部位於新加坡的「流通資本」（Circulate Capital）基金公司，則創立「海洋基金」（Circulate Capital Ocean Fund），投資廢棄物處理產業，以改善海洋塑膠垃圾問題。