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3月號 2020 Mar
專題報導-見證台糖公司研究所的近代軌跡
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文圖/台糖研究所
 

淺談糖業研究所

   在臺灣產業歷史發展脈絡中,糖業一直有相當重要篇幅的產業,如移民、貿易、屯墾、水力、農業改良、工業化過程等皆有著糖業相依相伴,而近代糖業中最耀眼的,莫過於日治時期糖業研究機構的建立,現今台糖公司總管理處被指定為臺南市市定古蹟的「臺灣糖業試驗所」,便是早期糖業研究發展之重鎮。
   然而,當糖價持續低迷、產業式微後,糖業研究所也在組織調整後與畜產研究所合併改稱台糖公司研究所,在專注多角化產業經營的同時,研究領域逐漸隱身幕後。對於許多新進的台糖員工而言,「研究所」似乎是個遙不可及、充滿神秘感的單位,然而,從甘蔗育種、砂糖製程改良、蝴蝶蘭引種、開發冬蟲夏草、果寡糖、靈芝菌絲體等知名商品,都是從研究所的實驗室揭開序幕,而這次由劉前所長來為我們揭開研究所的神秘面紗。


生技產品開發

   1996年劉嘉哲自美國學成歸國後,順利應聘糖業研究所博士級研究人員,任務是協助王志修先生及率領的團隊進行醱酵製程開發工作。當時王志修先生已成功利用小醱酵槽(5公升)培養冬蟲夏草菌絲體,「冬蟲夏草」在中藥應用廣泛,台糖出品之冬蟲夏草為優良菌株培養之高品質菌絲體,長期服用可滋補強身,當時推出後一炮而紅,引領臺保健食品風潮。劉博士認為,王志修先生對於冬蟲夏草居功厥偉,但各項研究過程的環節也十分重要:起初是王次男先生收集並保存菌種、研究所申請經費後興建醱酵實驗室,過程有王志修先生主導及林義宏先生、陳國忠先生、徐順昱先生、吳慶隆先生多名工程師及現場同仁參與,一個計畫的成功取決於團隊同仁們的用心。
    當王志修先生奉令調往臺北後,劉博士接下他的冬蟲夏草研究與生產工作,和林義宏先生及團隊將產能推升到一批次800至1000公斤,當年冬蟲夏草菌絲體商品市價最高時每公斤5萬元,此項商品的成功也是生技事業部成立的主要原因。受到冬蟲夏草菌絲體成功的啟發,研究所後續培養過靈芝、舞茸、樟芝、雲芝、北蟲草等,最終將有多醣體、三萜類、核甘酸及微量元素的靈芝商品化。
 

轉型改變的衝擊

   2001年初,台糖公司為配合轉型、陸續成立八大事業部:畜殖事業部接納竹南所區原畜產研究所的人員與軟硬體;甘蔗農業與製糖技術相關人員轉移至砂糖事業部的糖業實驗室;部分蝴蝶蘭相關研究人員調精緻農業事業部;產品開發系醱酵實驗室人員調大林生技事業部,也因此,研究所組織及人力逐漸萎縮。有些同仁因組織變化甚大選擇調職或退休,劉博士則繼續留任,如今回憶起,當機構遇難,團隊成員各自分飛情有可原,畢竟大家都有不同的主客觀條件,決策前總是需要多方考量,無愧於心便是最好的決定。
 


生質能源的旅程

   2000年石油價格飆升,巴西藉著蔗糖產業優勢所建構的燃料酒精生產模式成為能源產業的亮點,另一方面,美國利用玉米澱粉生產酒精的產業亦蓬勃發展。台糖公司是蔗糖產業起家,附設酒精生產工廠是傳統甘蔗製糖廠典型配置,自日治時代已經有相當規模的酒精生產量。早年臺灣有酒精內燃機,但在汽、柴油佔據市場後,酒精燃料的需求就微不足道,新營副產廠經營的年代,台糖公司自製的酒精幾乎全數售予菸酒公賣局做為米酒主要成分。2006年,政府為了能源需求與國家政策發展,透過委外研究案詳細評估台糖公司建構生質燃料產業的可行性,劉博士也實地勘察這兩國的生質能源產業狀況。
    在巴西,甘蔗原料區廣大,劉博士回憶從聖保羅市搭車前往巴西糖廠,高速公路旁甘蔗田相連、綿延直到天際。參訪時,他從甘蔗進廠、加工製糖、酒精商產到酒精蒸餾、乾燥,及酵母粉生產、蔗渣管理與廢水管理等,每個環節都毫不馬虎的查看了解。劉博士認為,除了酒精乾燥外,整個工廠其實與台糖某些糖廠大同小異,只是巴西使用現代化設備及更精簡的人力。由於巴西的汽車多數可使用高濃度酒精的酒精汽油或直接使用酒精,人們交通的基本需求對於酒精產業是十足保障,透過參訪真切地了解巴西的酒精生產技術確實成熟。
   而從巴西返國途中,劉博士停留美國參觀了愛荷華州的玉米酒精廠。該廠利用地區盛產的玉米生產酒精,玉米的澱粉質被酵母菌利用於製造酒精,而殘存的酒粕及酵母菌乾燥後則製成高蛋白質的飼料添加物(DDGS)。玉米生產的酒精醱酵液後處理與糖蜜產出的酒精類似,適當蒸餾與乾燥後就可以用於內燃機燃料。玉米酒精生產廠需要玉米、酵母菌與用於蒸餾的熱源,玉米購自農場,酵母菌請專業廠商提供,熱源則是使用自產的天然氣。劉博士認為,雖然臺灣不適用玉米生產酒精的模式,但美國推動酒精燃料的賦稅優惠與補貼做法值得我們參考。
   在生質能源計畫評估期間,研究所同仁們協力確認甘蔗各品系實際種植生產酒精的效率,並謹慎分析熱帶甜菜、甜高粱等作物加入料源選項的可行性及評估纖維質生產酒精、纖維質分解酵素篩選開發、微藻產油等生質能源相關技術。生質能源產業需要大規模自產的原料,臺灣僅有甘蔗產業曾有大規模生產經驗。要產製符合規格要求的燃氣或液態燃料在技術上都是可行的,但即使到今天成本不具競爭力。無論從生質物產氣或產油,從原料到產品銷售都是牽涉甚廣的大計畫,如果利潤有限,從確保國家安全的角度也許還是有推動的必要性。


前所長心得分享

   台糖公司研究所的範圍不大,但建築物或設施屬性與功能多樣複雜,管理上還必須配合專業,細數工作項目,專業領域包含化學藥品、微生物與醱酵、溫室管理,這些領域又從實驗室延伸到工廠規模,實屬不易。當跳脫研究員身分,晉升主管後,要如何激勵同仁工作熱情、激發潛力都是職場上必須面對的的課題。
   身為研究員,工作最困難的挑戰就是尋找適當的研究目標,現今的職場講究績效,研究工作最終必須要有降低成本或增加收入的效果才有辦法持續。研究業務上,劉博士深信微生物培養最好具備基礎的數學運算能力(特別是微積分),而從事高階的程序設計則要有質能平衡與計算的訓練,確認測量項目及使用適當的測量工具則是研究工作中相當重要的環節,研究員們應慎重了解購入藥品之規格、儀器的功能與限制,對網路上的資訊真假也應時常保持高度警覺性。
    研究所的資源除了設備、經費外,最重要的是人力。研究人力需要具備特殊專長,針對發展目標網羅適當的專長配置。因此,若研究方向有重大修正,人力規劃便要配合大幅修改。專業人力的養成並非一朝一夕、一蹴可幾,必須是細水長流、持之以恆。台糖公司受限於國營事業框架,想要與私人機關一樣大幅徵聘、解聘以改變人力專長,近乎不可能。研究業務並非遊戲,執行方向應是確實並持之以恆的進行,若是仿效快時尚一般朝令夕改,往往導致人心惶惶、方向不明,攸關單位效率。研究可能是一條漫長的道路,過程中難免遇到種種困難與挑戰,劉博士希望能鼓勵新進研究員們保持好奇心、多方嘗試開發不同的思考方向,並以謹慎用心的態度執行各項計畫,相信研究所未來會有更多精彩可期的成果發表。
 
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