第三章 產業分析
第三節 產業結構
壹、
產業價值鏈
價值鏈(Value chain),又名價值鏈分析,是由(Michael Porter於1985年《競 爭優勢》一書中提出的。以產業價值鏈的方法可以針對產業鏈每個涉及經濟發展 的主要制約因素和麵臨的機遇進行分析,然後給定一個多層次的解決方案,以強 化各個機遇,並製造出屬於自身的競爭優勢,然後最大化產業鏈的個別與整體經 濟與利潤產出。ACDI/VOCA的價值鏈分析是利用結構式的框架對於在價值鏈上的 所有參與者以及它們之間的動態關係與獨特的結合方式進行分析。這個價值鏈分 析檢視評價產業鏈中各個公司之間的關係,以期可以發掘如何促進生產與市場效 率、資訊流、學習、資源應用的效能;另外,此價值鏈分析還同時檢視評價了終 端市場的需求、法律法規體系、政策環境、財務服務、生產設備製造/維護、企
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圖 3-7 ACDI/VOCA 價值鏈體系框架
農業產業價值鏈:所謂農業產業價值鏈就是農產品經由種子研發供應、農藥、
肥料等農業物資與農作機械設備供應商,轉交至農產品生產者加以栽種培養,取 得成熟的農作物,再經初級加工或其它的深度加工之後,轉交到產銷通路,最後 到消費者的過程中,所涵蓋的所有價值活動串聯起來,即是一條農業產業價值鏈。
其中,農產品產地初加工,主要包括產後淨化、分類分級、乾燥、預冷、儲藏、
保鮮、包裝等環節;而深加工則包括分離、萃取、碎裂、殺菌環節。農作物檢測 檢驗與驗證即是在農業產業價值鏈中,依據法律法規或相關的規範對農作物進行 檢驗或驗證,以確保最終消費者取得安全無虞的農產品的服務過程。在農產品產 業價值鏈中,需進行檢測檢驗與驗證的項目分別為種子的種子力、肥料與農藥的 成份、水質環境與土壤環境、農產品的成份分析、重金屬殘留、致病性微生物污 染、生物毒性物質、人工添加物與基因分析等幾大類。在作物栽種前,必須先對 耕作土地的水源、土壤進行檢測分析,以確保農作物的生長環境未受污染;在作 物資源生產階段必須檢驗種子力、種子基因類別、農藥成份與肥料成份,以確保 種子的發芽能力與肥料的肥力可以支撐農作物的生長,並不受外來病蟲害的影響,
也必須瞭解種子是否為基因改造品種;在作物生產後必須檢驗農藥、重金屬殘留 與微生物污染問題;初級加工、深度加工與農作物進入銷售通路後,必須檢驗包 裝材污染、致病微生物污染、生物毒性物質、人工添加物等項目。在驗證部分則 是針對農業價值鏈的全部或部分流程,依據相關法律法規或規範進行監督審核,
以確保其法律法規符合性,圖3-8為農作物生產流程示意圖,紅色箭頭即是需進 行檢測檢驗的檢核點(Check Point),如果將部分或是全部的紅色箭頭進行監督 審核,即表示驗證。
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圖 3-8 農作物生產流程示意圖
貳、
產業魚骨圖
由農業檢測檢驗與驗證服務業魚骨圖中可以發現,農業檢測檢驗與驗證服務 的關鍵要因為實驗室人員、檢測儀器設備、檢測環境、實驗室數據管理、檢測法
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圖 3-9 農業檢測檢驗與驗證服務業魚骨圖 一. 檢測儀器設備
農產品、農產加工食品安全檢測的特點是樣品基質十分複雜,檢測物件是組 分複雜、含量很低的有毒有害殘留物和污染物,且被檢測物質成分都涵蓋了許多 有機物及對檢測有干擾的物質,故檢測過程的儀器選用必須十分嚴謹。農產品、
農產加工食品安全檢測檢驗的有毒有害物質種類和組分繁多,主要可歸納為有機 合成農藥、獸藥殘留物和污染物、有毒有害微量元素、致病菌等四類。農藥殘留 量、生物毒性物質、農產加工品添加物等檢測分析需要測定各種樣品中ug/g、ng/g、
甚至pg/g量級的原始化學物質和/或代謝產物及降解產物。其分析過程一般包括 取樣、樣品前處理(提取、淨化、純化和衍生化)和測量,根據被測樣品基質的 不同,檢測過程的各個步驟的複雜性有所不同。層析方法常用於樣品的淨化和測 量,以前較多採用填充柱氣相層析法(GC),現在則越來越多地使用毛細管氣相 層析法(GC)和高效液相層析法(HPLC),尤其在定性分析的氣相層析/質譜法
(GC/MS)中,毛細管柱技術占絕對優勢。
1 樣品的前處理:目前被使用在農藥等檢測的錢處理方法中主要有固相萃取
(SPE)、固相微萃取技術(SPME)、超臨界流體萃取(sFE)、凝膠滲析萃取 (GPc)、基質固相分散(MSPD)、加即溶劑萃取(ASE)等。
2 儀器檢測技術:在農藥殘留量、生物毒性物質、農產加工品添加物等儀 器理化檢測技術部分涵蓋的範圍相當廣泛,以農藥殘留檢測儀器檢測為例,
大體可分為1)光譜技術,包括紫外一可見光譜法、紅外光譜法、螢光光譜 法、拉曼光譜法、化學發光光譜法、共振光散射光譜法、原子發射光譜法、
原子吸收光譜法等;2)層析及層析一光譜聯用技術,包括薄層層析法、氣 相層析法、高效液相層析法、毛細管電泳法和毛細管區帶電泳法、超臨界 流體層析等;3)質譜及層析一質譜聯用技術,包括氣一質聯用法和液一質 聯用法等。事實上,目前的儀器檢測方法一般均結合了多種技術手段,類 別界限趨向於模糊。在眾多的檢測技術中,應用最為廣泛的當屬層析技術。
由於層析檢測技術具有良好的檢測靈敏度、準確性、精密性以及相對較低 的價格,是農藥殘留分析的支柱技術,而層析一質譜聯用技術已成為主導 檢測技術。最近10年來,層析一質譜聯用技術在農業、食品、化工、醫藥 等多個領域得到了迅速的應用發展,主要方向是檢測儀器的準確性、可靠 性、方便性、小型化、可擕式、多技術的聯用與價格低廉等(蔣士強,周 勇,2006)(桂文君,2012)(黃永川,柴勇,康月瓊,2007)。
3 重金屬:銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但攝入過多會危 害健康,而汞、鉛、鎘等大部分重金屬並非生命活動所必需,超過一定濃 度對人體和其他動物健康都有毒害。目前常用的技術方法包括原子光譜法、
分子光譜法、電感耦合等離子原子發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法 等幾種常規的檢測分析技術,但是這些檢測均需對樣品進行消解處理,可
於影響面寬、日常攝入總量高的重金屬含量的檢測等;三是在技術上逐步
飼料檢化
水質分析儀 COD、BOD、紅外測油儀、溶解氧測定儀、TOC、
氨氮測定儀、氰化物、餘氯測定儀、離子檢測儀、
線上自動監測、水質分析儀、污泥檢測儀、磷矽 酸根監測、水毒性、總磷測定儀、水質採樣器、
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由層析儀、光譜儀、質譜儀等儀器可以經過適當的組合之後而成為應用更為 廣泛的化學分析儀器,如氣相層析儀(Gas Chromatography)、液相層析儀
(Liquid Chromatography)、高性能液相層析儀(High-performance liquid chromatography)、氣相層析-質譜分析儀(Gas Chromatograph-Mass
Spectrometry)、氣相層析串聯式質譜儀(GC/MS/MS)、液相層析-質譜儀(Liquid Chromatograph-Mass Spectrometry)、液相層析串聯式質譜儀(LC/MS/MS)、
氣相層析儀電子捕捉偵測器(GC with Electron Capture Detector)、氣相層 析儀火焰光度偵測器(GC with Flame Photometric Detector)等。而這些層析 與質譜等檢驗儀器的主要生產商分別為美國的“賽默飛世爾科技股份有限公司
(Thermo Fisher Scientific Inc.)”、“ 安捷倫科技(Agilent
Technologies)”、“沃特世公司(Waters Corporation)”、布魯克公司
(Bruker Cooperation)和“日本的株式會社島津製作所(Shimadzu
Corporation)”等公司,這些公司掌握了全球高階的層析與質譜等檢驗儀器的 市場。
根據市場調研機構Transparency Market Research的“2012-2017年全球層析 儀器市場的規模、市場份額、趨勢分析與預測”報告指出(Chromatography Market: Global Industry Size, Market Share, Trends, Analysis, and Forecasts,2012 - 2017),全球層析儀器的2011年市場規模為66億美元,預估 在2017年會達到89億美元,複合年增長率為4.1%,而2017年預估在美國的市場 份額將達到35.2%。基本上,層析儀可區分為三大類,分別為液相、氣相及其他 類的層析技術,其他類的層析技術包括HPLC、UHPLC、Flash、LPLC、Ion Exchange 與TLC等技術,在成熟與發展中的經濟體或是國家,層析儀漸漸往Ion Exchange 類的先進技術市場發展,但是未來數年氣相層析技術與液相層析技術還是支持層
析儀市場的主要技術。報告也指出,2012年的層析儀的應用中有高達23.4%被應 用在農業與食品的檢驗上。
趨勢:蔣士強,周勇,楊莉在2006 年的研究指出,檢測方法和儀器的要求隨 著人們對疾病防治的重視和有關毒理學和病理學研究的深入,對有毒有害物種類、
組分和最低檢出限等方面的認知不斷深入,對檢測方法和儀器的要求越來越高。
(1)要求檢測方法更加準確、快速和方便。(2)要求儀器主機和檢測器更加穩定、
可靠、準確。當今儀器廠家不斷提高氣相層析(GC)、液相層析(LC)等分析儀器的 流速、流量控制精度和穩定性,推出了超高壓液相層析和二維層析,以提高分離 和分析能力,同時不斷降低檢測器的雜訊、漂移,以提高靈敏度、精度,降低最 低檢出限的水準。檢出限平均每10年下降2個數量級。(3)需要一系列新型的樣品 前處理設備和方法,確保快速、高效(高回收率)地提取和淨化樣品,以達到在複 雜基質中檢測微量目的物的目標。(4)要求實現多殘留物同時分析,以適應絕大 多數樣品中多殘留共存的現實,實現農產品、食品的快速、高效、安全檢測。(5) 採用GC~MS、LC—MS等聯用技術,確保可靠地進行定性、定量檢測和確證,降低 檢測結果的假陽性率。
二.
檢測法規標準
1 臺灣的農業檢測檢驗、驗證主管機關
I 農委會:行政院農委會農產品驗證相關函釋、農產品生產及驗證管理
I 農委會:行政院農委會農產品驗證相關函釋、農產品生產及驗證管理