你應該要知道的食事
為了確保在不傷害蔬果的情況下，精準判斷蔬果的採收時間，荷蘭科技新創MantiSpectra將光子科技導入農業應用，只要用便攜式光譜感測器「ChipSense」一照，就能分析蔬果的品質，達到精準農業的目的。
撰文＝謝承學
在農產收穫時，雖然藉著農民多年的經驗，可以用肉眼判斷農作物是否成熟，但這樣的方法不僅不夠可靠，且隨著農民的經驗不同、判斷也可能失準，為了解決此問題，荷蘭科技新創MantiSpectra將光子技術導入農業，只要拿設備一照，就能知道水果的糖分和成熟度，在適當時間採收。
MantiSpectra將光子技術導入農業，再也不用怕太早採收
在光子技術下，MantiSpectra團隊開發了一種光學晶圓，該晶圓可以藉著紅外光分析水果和蔬菜，其執行長Maurangelo Petruzz表示，光從蔬果的外觀來看，很難有精確的方法確認是否到了可以採收的時間，但要是太早收成，蔬果可能還沒成熟，太晚採收則是會讓蔬果變質，「這時光子學就是很實用的工具」。
光子學（photonics）：泛指與光子相關的科學研究，包括光的產生、發射、傳輸、調變、信號處理、切換、放大及感測，例如光纖網路、印表機、條碼掃描器都是光子學的應用。
不在實驗室也能將光譜與資料庫比對，在田間就可以分析水果成熟度！
MantiSpectra解釋，將光線射向物體時，會被目標物體選擇性地吸收，從而獲得「獨一無二」的光譜，再透過光譜儀測量就能將物體資訊進行分析。然而，分析過程需將光譜與資料庫進行比較，但目前的光譜儀仍然笨重且昂貴，限制了它們在實驗室外的應用。
幸好，原位分析（in situ analysis）推動了攜帶型光子學的發展，無需將樣品帶到專用實驗室，MantiSpectra也在這樣的基礎下，開發出「便攜式光譜感測器ChipSense」，讓農民在田間拿感測器一照，就可以立刻分析蔬果。
番茄成熟度一覽無遺，連生乳品質都能測！
在MantiSpectra的技術下，幫助農民在不破壞甚至是不用接觸到水果的情況下，就能監測番茄在生長過程中的糖分含量，並以此推測成熟度。不僅如此，相同的數據還能用在番茄採收後的品質控管，甚至最終到達消費者之前的狀態和保鮮期都能以此來監控。
除了番茄，MantiSpectra表示該技術還能應用於分析生乳品質，透過在牧場直接分析生乳樣品中的脂肪和蛋白質含量，不只能快速判斷生乳品質，還能一併監測乳牛的健康情況以及生乳中是否摻有其他添加物。
光子學還能有更多應用！科學家預估5年後在農業領域還能有更大突破
事實上，不只番茄和生乳，Maurangelo Petruzz表示，在演算法的改進下，該技術可以適用於更多種蔬果。不過，研究光子學在農業應用的先驅Oneplanet研究中心的食品科學家Lex Dosterveld和Peter Offermans卻指出，雖然MantiSpectra為光子學在農業中的應用開了實用的先例，但他們認為，由於光子學涉及複雜的工業程序，要在農業領域有更大突破可能還需要至少5年時間。
審稿編輯：林玉婷
延伸閱讀
▶不用怕買到不新鮮水產！水試所研發近紅外光光譜儀，30秒就能判斷新鮮度
▶還在擔心用農藥污染環境？日本正在研究透過雷射減少病蟲害 1分鐘能擊落300隻
▶「欺騙」萵苣產生更多營養素！以色列科學家用基因編輯讓萵苣維生素C增加8倍
參考資料
▶Let there be light: Netherlands probes photonics for food security solution
▶mantispectra
