國立臺東大學資訊管理學系 環境經濟資訊管理碩士在職專班
碩士論文
烘培業產品水足跡估算之研究
─ 以牧心烘培坊某商品為例
The Study on Products Water Footprints Evaluation of Baking Industry—Case Study the Baked Goods of Mind Farm
Bakery
杜孫玉成 撰 Yu-Cheng Du Sun
指導教授:謝昆霖 博士 楊義清 博士
中 華 民 國 一 0 四年 六 月
謝誌
時光飛逝,歲月如梭,二年一晃眼就過去了,隨著論文的完成和口試 的結束,即將在此階段劃上句點。
能夠完成這篇論文,首先非常感謝我的指導教授謝昆霖、楊義清老師 的諄諄教誨和悉心指導,對於研究方向及架構提供學生在論文上很多寶貴 的建議,讓學生受益無窮。沒有導師的指導及督促,本研究論文無法順利 完成。另外承蒙論文口試委員程友文、林俊男教授的細心審查,提供學生 許多寶貴的建議和鼓勵,使本論文更完整充實,對於兩位口試教授的建議,
學生由衷感謝。
感謝財團法人台東縣牧心智能發展中心烘焙工場的陳主任、羅師傅、
劉師父及周師父,在製作流程中,不厭其煩的提供本論文相關資料,若沒 有你們的協助,本論文無法順利完成,在此誠摯的感謝。最後最要感謝我 的父母、岳父、妻子及孩子,沒有你們的支持與包容,再多的努力,也難 在學業、工作和家庭中克盡應有的本分,讓我無後顧之憂順利完成論文。
需要感謝的人太多,畢業後即當發揮所學,為環境及社會有所貢獻,以回 報師長及家人對我的期許。
杜孫玉成 謹誌 2015/06
中文摘要
近年來水足跡成為國際上爭相探討水資源的衡量指標,其標示與衡量 受到相當關注。其類型為以將國家或地區生產消費過程中所耗用的水資源 分成綠色水足跡(green water footprint)、藍色水足跡(blue water footprint)
及灰色水足跡(gray water footprint)3 種類型,分別對應相關的水足跡類型。
為達到有效的水資源利用,本研究以烘焙工場為研究標的,探討烘焙業中 定義、試算各式水足跡,並檢視其可行性。
本研究以財團法人臺東縣私立牧心智能發展中心附設烘焙庇護工場為 研究設定範圍,並以製作烘焙產品流程為研究對象,以訪談及觀察方式,
由生產的角度來估算烘焙產品製作期間用水量,計算其產品的水足跡。經 由本研究提出的定義及估算所得出的結果是可行性的,可做為提供水資源 管理者之參考。
關鍵字:水足跡、烘焙產品、水資源
i
Abstract
In recent years, the water footprints have become an important issue which is eager to explore the important measure target of water resources. The ways of evaluation were received considerable attention.
Three typical models which were divided into green water footprints、blue water footprints and grey water footprints, according to national or regional waters consumption during production processes corresponding to the relevant type.
Enhance to achieve the efficient uses of water resource. In this study, use the baking workshop as study subject to explore the definition of baking industry and evaluate multiple water footprints and examine to view its feasibility.
In this thesis, Case study on attached baking workshop of The Mind Farm Center for Individual with Mental Disabilities, Tai-Tung., with interviews and observation methods, from the production point to estimate the amount of water during the production of baked goods. The definition and measurement of this study presents the results of feasibility can be used for water resource administrators’ reference.
Key word: water footprints、baked goods、water resources
ii
目錄
中文摘要 ... i
Abstract ... ii
圖次 ... iii
表次 ... iv
第一章 緒論... 1
第一節 研究背景與動機... 1
第二節 研究目的 ... 3
第三節 研究流程 ... 7
第二章 文獻回顧 ... 8
第一節 水足跡介紹與定義 ... 8
第二節 烘焙定義與相關研究 ... 15
第三節 水足跡案例探討... 16
第三章 研究方法 ... 18
第一節 研究材料 ... 18
第二節 烘焙水足跡定義方式 ... 20
第四章 水足跡計算與結果 ... 23
第一節 烘焙產品原料的虛擬耗用水量 ... 24
第二節 烘焙產品製程上的耗用水量 ... 28
第三節 烘焙產品清洗的耗用水量 ... 33
第四節 討論 ... 35
第五章 結論與建議 ... 38
第一節 結論 ... 38
第二節 研究貢獻 ... 38
第三節 研究限制 ... 39
第四節 未來研究建議... 39
參考文獻 ... 41
ii
圖次
圖 1.1 全球水資源分布 ... 1
圖 1.2 台灣與各國每人平均分配雨量比較 ... 3
圖 1.3 歷年米、小麥(麵粉)消費量及糧食自給率比較... 6
圖 1.4 研究範疇... 6
圖 1.5 研究流程圖... 7
圖 2.1 水足跡組成架構 ... 11
圖 2.2 各 類 水 足 跡 之 構 成 關 係 圖 ... 13
圖 2.3 麵 包 製 作 流 程 ... 15
圖 3.1 烘焙產品製作流程圖 ... 19
圖 3.2 烘焙工場之水平衡 ... 20
圖 4.1 堅果乳酪饅頭烘焙產品流程圖 ... 23
圖 4.2 麵粉秤料... 24
圖 4.3 內餡秤料... 25
圖 4.4 麵團攪拌... 28
圖 4.5 分割麵皮... 29
圖 4.6 內餡攪拌... 29
圖 4.7 內餡中加入乳酪 ... 30
圖 4.8 包內餡 ... 30
圖 4.9 發酵箱內發酵 ... 31
圖 4.10 蒸烤箱內蒸熟 ... 32
圖 4.11 測量清洗水量 ... 33
iii
表次
表 2.1 國 際 虛 擬 水 相 關 研 究 發 展 ... 10
表 4.1 自繪整理原物料各水足跡之代號 ... 27
表 4.2 重繪製造業水質項目及現值表 ... 34
表 4.3 為估算烘焙產品製造過程中所耗用之各式水足跡 ... 35
iv
第一章 緒論
本章旨在介紹研究背景、動機、目的及結構。
第一節 研究背景與動機
水是生命之泉,是萬物進化的發源處。然而人類常常忽略了他們所賴 以生存的水源,任意傾倒垃圾和化學廢料,嚴重地破壞水源的生態環境。
隨著時代的變遷,人類對於環境的意識逐漸覺醒,對於保有潔淨水源的要 求也就與日俱增。地球上的水分佈於包含:海洋、河川、湖泊、地底岩層 以及大氣之中的各個角落,約 14 億立方公里。淡水大約有 3,500 萬立方公 里,約占所有水量的 2.5%。惟其中只有 0.3%的淡水存在於河川與湖泊中。
然可供應人類與生態使用的淡水僅約 20 萬立方公里,不到全部淡水的 1%
(拉姆薩公約 2013 濕地日手冊,http://www.ramsar.org/) 如 (圖 1.1) 所示。
圖 1.1全球水資源分布(圖片來源:拉姆薩公約 2013 濕地日手冊)
水是動植物及人類發展、生存重要來源之一,水資源也是促進社會經 濟持續發展和提升國民生活品質的重要基礎建設。隨著經濟的發展,對於 民生用水的平均需求亦隨之增高,人口成長對於糧食與水資源的需求日增 外,對於利用水資源擴展工業規模的需求也急遽攀升。
1
世界上有80%的廢水未經妥善處理就直接排放(Corcoran et al., 2010),至 於發展中國家,特別是非OECD(經濟合作暨發展組織Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)的國家,有超過90%廢水未 經處理排入河川、湖泊和海域,而且幾乎沒有處理廢水(Corcoran et al., 2010),
然而水汙染不分國界,此將嚴重影響全球人類的健康、食物安全和飲水安 全。
臺灣四面環海,年平均降雨量約2,467公釐,為世界各國平均值973公釐 的2.6倍卻因地狹人稠,每人每年可分配雨量僅約4,074立方公尺,不及世界 平均值21,796立方公尺的五分之一 (經濟部水利署, 2008) (圖1.2)。臺灣受到 地形及氣候因素的影響,有78﹪降雨量是集中在每年的五月到十月之間,
降雨分布並不平均。尤其在南部地區,豐水期與枯水期降雨落差達90﹪而 形成台灣地區水資源開發利用上的瓶頸,影響水量取用及水源開發。
除了季節性的雨量分佈不均勻,臺灣地勢陡峭也造成水資源儲存不易,
又因台灣地區可開發水資源有限、人口集中於都會區、都市開發迅速、土 地資源有限,人與河爭地及水資源開發取得困難等情況,水源調配機制,
穩定供應民生及產業用水,對臺灣有限的水資源進行有效的分配及利用規 劃,是目前應積極討論的問題。
2
圖 1.2 台灣與各國每人平均分配雨量比較(經濟部水利署,2008)
水資源短缺的臺灣,由於降雨之不確定性,無論是乾旱或暴雨,都市 自來水系統常常受到限制,因此用水必須被分配。因此,如何落實開源與 節流並重之理念,控制並有效分配可運用的水資源,避免水資源流失問題 產生,提高利用水資源效率,為水資源利用當務之急。
第二節 研究目的
近年來全球氣候變化劇烈所形成的氣候變遷,造成乾旱、暴雨、颱風 等災害頻傳,發生災害的頻率也越來越多及嚴重。不僅改變了水文環境,
也造成水供應的影響因素增加,使水資源的管理愈加困難。儼然已成為各 國政府、企業與人民所要面臨的重要環境挑戰,又面對全球氣候變遷所形 成的天然資源短缺及物種遷徙改變,企業經營亦面臨了複雜的供需問題,
如:供應鏈的管理、嚴峻的經營管理及降低成本及風險。因此,水資源管 理已是現今企業於經營管理上必須慎重思考之項目或課題,有效的水資源 管理將可提高公司的產業價值,並大幅降低營運上潛在的風險。
全球人口的增長,使人們對於糧食及水資源的需求量相對持續增加,
3
糧食安全與水資源缺乏,已成為全球必須面對的難題。烘焙工業始於19世 紀中葉,經由數千年的演變後才有了脫胎換骨的進步,烘焙業於此時走上 機器現代化、大規模自動生產的時代。臺灣的烘焙工業也在近50年逐漸進 步成今日的繁榮景況,在世界性的烘焙版圖上佔有一席之地。根據日本在 烘焙業之發展模式(丁錫鏞,1993)和國內相關研究(蔡耀坤,2004)預知臺灣 烘食品業,在未來幾年將成為具發展潛力產業之一。「虛擬水資源」最早是 在1999年代初期由Allan教授所提出(Allan, 1999)。Allan認為因為水資源為糧 食生產不可缺的要素,因此水資源隱含在烘焙過程中,佔有重要的因素。
水足跡係由生態足跡的概念衍生而來,為一個國家、地區或個人,在 特定時間內消費的所有產品及服務所需要水資源的程度。因此,水資源使 用訊息的揭露是現階段必須要著手進行的工作,由荷蘭 Twente 大學 Chapagain 教授於 2002 年提出「水足跡」(Water Footprint)的概念(Chapagain, 2002),近年來成為國際上爭相探討水資源的衡量指標,其標示與衡量受到 相當關注。其類型為以將國家或地區生產消費過程中所耗用的水資源分成 綠色水足跡(green water footprint)、藍色水足跡(blue water footprint)及灰 色水足跡(gray water footprint)3 種類型。「綠色水足跡」為生產商品過程 中所蒸發散的土壤含水量;「藍色水足跡」為所消耗與蒸發之地表或地下水 的量,「灰色水足跡」則為將生產排放之污水稀釋達到承受水體環境水質標 準以上所需之水量。綠色水足跡和藍色水足跡為自然環境中攝取水資源之 耗用,灰色水足跡則為水排放對自然水體污染之衝擊。
由於水足跡可明白揭露出消費和生產商品過程中所需的水資源量和污 染水資源的影響程度,與以往水利單位以生活、農業及工業等用水的標來 區分水資源的分類不同。這樣的區分能使大眾明白暸解使用、購買及服務 消費過程中,各個製程階段所消耗之水資源總量。亦可幫助企業、國家,
對於水資源之需求、評估之判別及使用程度,更甚於在營運相關的水污染
4
排放對環境的影響等。將來可運用水足跡估算結果來規劃營運方向,以達 水資源利用最佳化及減少水資源浪費,為盡一份社會責任。
根據 2011 年全球工業分析(Global Industry Analysts)之統計資料顯示,
2010 年全球烘焙市場規模為 4070 億美元,預計 2015 年將成長至 4100 億美 元,其中亞洲市場是最有潛力的市場,預計 2011 年至 2015 年間成長率將 超過 5%,冠於全球。又近年來隨著國內烘焙師傅,參加國際間烘焙競賽表 現傑出,大放異彩,嶄露頭角,榮獲優越的成績,使臺灣烘焙在國間佔有 一席之地。然在國內政府推廣節能減碳之政策下,一般消費者及企業對碳 足跡已有初步概念及認知,但對於水足跡的概念普遍仍非常陌生,尤其在 烘焙過程中,對水資源的探討及衝擊更是少。依據 2014 年 9 月農委會發佈 糧食供需年報 (http://agrstat.coa.gov.tw/sdweb/public/book/Book.aspx )(圖1.3),
稻米食用量持續下降,每人僅吃 44.96 公斤,創 10 年新低,與此同時,喜 歡吃麵包、麵條的人卻越來越多,平均每人一年吃掉 36.14 公斤。在食用量 增加的狀況之下,勢必造成烘焙用水增加。因此為達到有效的水資源利用,
本研究預計以烘焙工場為研究標的,嘗試瞭解烘焙生產流程中的水足跡相 關問題:
1.烘焙業中各式水足跡的定義。
2.應用上述定義進行水足跡試算。
3.由試算結果來揭露水資源烘焙生產過程中,檢視其可行性。
5
圖 1.3 歷年米、小麥(麵粉)消費量及糧食自給率比較(農委會,2014 http://agrstat.coa.gov.tw/sdweb/public/book/Book.aspx)
由於本研究主要計算烘焙產品生產流程之水足跡,即由生產的角度來 估算烘焙產品藍色、綠色與灰色水足跡,因此研究邊界設定在烘焙生產範 圍,如圖1.4中虛線所涵蓋部分。
研 究 範 疇
圖 1.4 研究範疇 消費使用 小麥生長期 播種 成熟
加工製成麵粉
烘焙流程
秤料 攪拌 分割 滾圓 發酵 裝飾 烤焙
環境機具清洗
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第三節 研究流程
先說明研究動機目的,以確立本研究的必須性及重要性,再蒐集 相關文獻並加以整理後,由其他研究者所研究中的資料,來加強本研 究的重要性,針對烘焙生產流程中的藍色、綠色及灰色等各水足跡來 進行估算,其估算結果再予以討論,最後提出結論與建議。
本研究流程如圖1.5所示:
圖 1.5 研究流程圖
研究動機與目的
文獻蒐集與整理
烘焙生產的 水足跡估算
結果與討論
結論與建議
烘焙生產 的灰色 水足跡 烘焙生產
的藍色 水足跡
烘焙生產 的綠色 水足跡
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第二章 文獻回顧
本章主要探討烘焙過程、水資源理論及水足跡的研究之相關文獻,並對水足 跡之起源加以說明。
第一節 水足跡介紹與定義
當各國將重心放在節能減碳相關措施之際,全球的氣候也慢慢的改變 中,氣候的變化不僅影響降雨型態的變遷,甚而直接影響水量與水質並帶 來嚴重衝擊。首當其衝的除了農、畜牧業外,其衍生影響為糧食短缺及民 生物價飆漲,產業供應鏈也因此中斷,而影響經濟之穩定發展。水足跡對 於國家或企業之水資源需求分析及評估是有幫助的,且水污染排放對於環 境保護政策也有影響,藉由水足跡所估算的結果,來規劃擬定省水策略、
提升使用效率來達成水資源利用的最佳化,可有效幫助管理者改善水資源 的運用及分配不的相關問題。
於1999年 Allan 提出虛擬水的一名詞,其概念來自於碳足跡。他認為 水資源為糧食生產不可缺的重要因素,因此水資源隱含在各種交易的農業 商品中,當進行交易時,隱含於生產該產品所需之等量的水亦同時被反向 交易(Allan, 1999)。虛擬水概念提出後,與虛擬水相關的研究也陸陸續續 被提出,探討如何以虛擬水交易的概念達到水資源充裕的國家與水資源匱 乏的國家之間的平衡,虛擬水的計算方法與各國間虛擬水交易的相關研究 也逐漸被重視,而為了能夠較確實的估算各國的用水量與國與國之間的虛 擬水交易量,儼然成為水資源安全的主要議題。
2002年12月在荷蘭的 Delft 舉辦了首次關於虛擬水貿易的國際專家 會議,主要針對虛擬水研究的相關知識交流,及討論未來與虛擬水研究的 相關議程。日本於2003年3月舉辦了第三屆世界水論壇會議,會議中對於虛 擬水交易相關問題進行討論,在這兩次的國際會議中,在虛擬水交易上解
8
決了全球水資源方面的問題 (王克強等, 2007;柳文華等, 2005)。世界水論 壇組織則於2003年4月,召開虛擬水交易與地緣政治學的會議,持續討論論 壇尚未完成的議題,針對虛擬水交易的影響、潛能等不同觀點的探討。2006 年3月水資源論壇第四次在墨西哥召開,針對阿拉伯的區的虛擬水,並積極 推動論壇各地區的參與,了解當地面臨的水資源管理問題與在地方上推動 虛擬水、實施虛擬水概念的挑戰,會議中重申了水資源的重要性以及為達 到水資源綜合管理而達成的協議,強調在地方上推動的重要性 (王克強等, 2007)。虛擬水相關研究發展階段如表2.1。
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表 2.1 國 際 虛 擬 水 相 關 研 究 發 展
發展階段 發展特點 主要進展
萌芽階段 (1993 年以前)
虛擬水概念尚未 提出,啟發後續 的發展。
1.以色列提出物化水的概念 2.Allan 提出嵌入水的概念
初步發展階段
初步研究,但成 果有限;奠定基 礎,意義重大。
1.Allan 提出虛擬水的概念 2.Allan 提出虛擬水戰略的概念 3.第二次世界水論壇在荷蘭舉行 4.Haddadin 對外生水進行研究 5.McCalla 研究水、糧食、交易結合 體實證研究局限於中東地區
快速發展階段 (2002 年以後)
廣泛的社會關注,國 際活動頻繁,學術成 果豐富,研究範圍、
深度都獲得較大的進 展。
1.Hoekstra 提出水足跡的概念 2.第一次虛擬水交易國際專家會議舉 行
3.第三次世界水論壇會議在日本舉行 世界水論壇組織線上會議
4.Hoekstra 等人研究荷蘭茶、咖啡的 虛擬水
5.Hoekstra 等人研究國家水足跡的計 算
6.史丹佛大學建立兩個相關工作站 7.德國發展學會建立虛擬水交易工作 站
8.Hoekstra 等人研究國際間貿易的水 節約
9.第四次世界水論壇在墨西哥舉行 ISOE 建立虛擬水交易工作站 10.世界水資源周探討虛擬水理論實 證研究範圍不斷擴大
(摘錄自王克強等, 2007)
Hoekstra 於 2002 年提出了「水足跡」的概念後, Chapagain 和 Hoekstra 將水足跡定義為一個國家、一個地區或一個人在一定時間內,由消費產品 至服務過程中,直接與間接所耗用的水資源總和。而國家水足跡 (WEP) 又 分為內部水足跡 (internal water footprint,IWFP) 與外部水足跡 (external
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water footprint,EWFP) 。內部水足跡(IWFP)係指生產國生產、製造、消費及 服務過程中,所消耗的水資源總和,其中生產國未使用生產出口的產品,
故應扣除出口產品虛擬水的部分。外部水足跡 (EWFP) 為生產國經由消費 產品與服務過程中,所耗用到國外的水資源量。
於 2009 年水足跡網絡(Water Footprint Network,WFN)完成了第一 版的「水足跡手冊」(Water Footprint Manual)(Hoekstra1,2009),並相繼於 2011 年 Hoekstra 等人公布更新版本「水足跡評估手冊」 (The Water Footprint Assessment Manual)(Hoekstra1et al.,2011) 提供了水足跡估算方法。也明確 定義水足跡為使用淡水的一項指標,係消費者或生產者直接和間接使用淡 水資源的用水量 (如圖 2.1)。
消費者或生產者水足跡
圖 2.1 水 足 跡 組 成 架 構 (資料來源:Water Footprint Manual,2009,2011)
直接水資源使用
綠水足跡
藍水足跡
灰水足跡
間接水資源使用
綠水足跡
藍水足跡
灰水足跡
水 資 源 耗 用
水 污 染 非耗用性
水資源使 用
取水
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水足跡的大小除了反映出水資源的消耗與依賴,也是具有地理區位之 用水量指標,可以衡量水資源對環境、社區、產業,在現在及未來所產生 的風險。根據 2011 年更新出版的「水足跡評估手冊」中,已建立了完整且 全新的全球評估標準,並整理出四個階段來評估:
第一階段,設定目標及範圍,首先須設定明確的目標與範圍。 研究不同的 目的,所設定的分析範圍亦不相同,至應先明確設定;
第二階段,水足跡計算,收集相關資料及計算水足跡;
第三階段,水足跡永續評估,由環境、社會和經濟面來進行水足跡永續評 估;
第四階段,水足跡回應策略,依據前述評估結果研擬回應策略和政策。
依所探討的目標不同,水足跡大致可分成幾種類別(圖 2.2):
一、單一製程水足跡 (water footprint of a process step) :依生產製程中,將綠色水足 跡、藍色水足跡與灰色水足跡加總;
二、產品水足跡 (water footprint of a product):為生產過程中或最終產品、服務之生 產過程水足跡的總和;
三、消費者水足跡 (water footprint of a consumer):係消費產品和服務總和的水足跡;
四、產業水足跡 (water footprint of a business):同類型生產者的水足跡加總;
五、規劃地理區域內的水足跡 (water footprint of a geographically delineated area):由單 一製程水足跡過程全部累計後的水足跡。
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圖 2.2 各 類 水 足 跡 之 構 成 關 係 圖 (Hoekst ra et al .,2011)
早期水足跡定義為需水量除以產量,後期依水源特性發展為綠色水足 跡、藍色水足跡與灰色水足跡,將此三種水足跡加總後,即為總水足跡 (C h a p a g a i n a n d H o e k s t r a,2004;C h a p a g a i n a n d H o e k s t r a,2008)。
依據C h a p a ga i n a n d H o e k s t r a(2008)對於各式水足跡的定義,綠水 是指降到地面的雨水滲入且蓄存在土壤含水層中,以蒸發散的形式由植被 所利用的土壤水分。而藍水則泛指為人類活動所取用之地表水或地下水,
也是一種消耗性使用指標。消耗性使用水資源包含水蒸發至大氣中短期內 無法被人類使用、成為產品之一部分蓄存於產品中或水資源使用後未在估 算期距內回到估算邊界內。藍色水足跡衡量的是在一段期間內消耗的可用 水量。灰水則是指產品製造過程中淡水資源受污染程度的指標,亦即吸收 或淨化生產過程中產生的污染負荷,並使污染物濃度符合承受水體現有環 境水質標準所需的水量。
計算灰色水足跡時須考量水質的管制標準,根據所承受之不同的水體,
其水質的管制標準也不同,自然背景濃度亦會有差異,至所計算出的灰色
製程水足跡 產業水足跡 一個國家、州或都 市消費者水足跡
特定地理區域(國家 或流域)內之水足跡
加總所有生產的產 品之產品水足跡 單一生產者之水足
跡(企業或公司)
加總所有消費產 品之產品水足跡 產品水足跡
單一消費者水足 跡
加總產品生產系統中所 有製程水足跡
加總區域內 所有製程之 水足跡
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水足跡也會不相同。一般常見的水質標準有飲用水水質標準、流放水標準、
地下水水質標準等。
在各項產品製程中,所耗用的水資源被定義為耗用水量(c o n s um p t i v e w a t e r u s e,簡稱C W U)(V i c k e r s , A.2001)。依其類別可區分為綠色、藍色 及灰色耗用水量。耗用水量的分類與水足跡的分類在概念上是相同。依據 算得的各式耗用水量C W U,再除以產品重量Y便可得出各式水足跡WF。
根據2011年W F N 水足跡評估手冊,將產品水足跡規範為產品製程中所 有直接和間接的淡水用水量。並將產品水足跡計算分為兩種方法,分別說 明如下:
(一) 鏈加總法:
適用於單一產品的生產系統,水足跡和各個生產系統中不同的製程步 驟皆有關,惟將各製程的水足跡加總即可得到產品水足跡。產品p的水足跡
(WFprod[𝑝𝑝],單位為volume/mass)之計算公式如下:
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 [𝑝𝑝] = ∑𝑘𝑘𝑠𝑠=1𝑊𝑊𝑊𝑊𝑃𝑃 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑠𝑠]
[𝑝𝑝] , (2-1)
該式中 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑠𝑠] 為製程s的製程水足跡,P[P]為產品𝑝𝑝的產量。然實務上
單一生產的生產系統中,為單一產品的案例很少,仍需要其他方法,將生 產系統過程中,用水量分配到其他不同的產品。
(二) 階段累積法:
此方法為產品水足跡常使用的計算方法,係生產產品前一階段所需要 產品(或稱為中間投入)的水足跡與現階段生產產品之水足加總。其計算公式 如下:
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑝𝑝] = �𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑝𝑝] + ∑ 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑓𝑓𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑖𝑖]
𝑝𝑝[𝑝𝑝.𝑖𝑖]
𝑦𝑦𝑖𝑖=1 � × 𝑓𝑓𝑣𝑣[𝑝𝑝] (2-2)
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑝𝑝] 為產品𝑝𝑝 的水足跡, 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑖𝑖] 是中間投入 i 的水足跡,
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝[𝑝𝑝] 為由中間投入轉為最終產品的製程水足跡, 𝑓𝑓𝑝𝑝[𝑝𝑝. 𝑖𝑖] 是產品的
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比例參數,𝑓𝑓𝑣𝑣[𝑝𝑝] 是產值比例參數。
本研究場域所生產之產品,饅頭類、麵包類、蛋糕類等可同時生產,然為 簡化邊界至僅研究單一產品饅頭類製作流程,因此本研究計算方式以產品水足跡 鏈加總法作為計算方法。
第二節 烘焙定義與相關研究
根據我國經濟部工業局的分類,烘焙隸屬食品工業加工分類裡面。在經濟 部的規範中則指烘焙蒸炊製造業是含有凡從事烘焙炊蒸食品製造之行業均屬之 (經濟部工業局網站)( http://www.moeaidb.gov.tw/2104/12查詢)。國內學者王金清
(1995)及黃銘永(2001)將「烘焙業」皆定義為「使用麵粉、糖、油脂、蛋品 及酵母等為主要原料,經過烘烤之方法生產,製造麵包、蛋糕及各式西點等產品,
並於自有或加盟之店販售或委由其他通路銷售之全體廠商言」。教育部數位教學 資源入口網1也教導民眾麵包製作流程(如圖2.3),除了麵粉、鹽及酵母之外,水 也是其中構成麵包的四種基本主要材料之一。
原料稱重—〉攪拌—〉基本發酵—〉分割滾圓—〉最後發酵—〉烤焙 (研究者自行修改) 圖 2.3 麵 包 製 作 流 程
( h t t p : / / c o n t e n t . e d u . t w / v o c a t i o n / f o o d _ p r o d u c t i o n / t n _ a g/ f o o d 1 / 3 . h t m )
目前國內烘焙業現況分為(廖漢雄,2005):
1. 自動化工廠生產:將完成品送由直營店或加盟店銷售,如統一企業、全 家便利商店等。
2. 冷凍食品(麵團)生產工廠:製作各種冷凍食品(麵團)之半成品,配送門市 進行烘烤、微波後在銷售顧客。
1教育部數位教學資源入口網 http://content.edu.tw/vocation/food_production/tn_ag/food1/3.htm 15
3. 中央工廠生產供應門市經營:由中央工廠自動化生產,品質容易掌控,
製作完成品後,供應5至8家自營門市。
4. 獨自經營之傳統麵包店:產品較有特色及精緻化,並以獨特的口味為銷 售主力。
5. 複合式咖啡廳及大飯店:強調提供顧客味覺及視覺的享受。
6. 大賣場內之烘焙區:除了提供多樣的民生物品外,大部分會設立烘焙區,
強調現場烘烤、價格低廉,來滿足消費者的購買意願。
7. 上述烘焙業營運方式,製作產品由原料、製作、運輸、販賣、消費等生 命週期中,水常會被大量使用,要如何有效運用水資源,達到節能減碳,
避免浪費水資源,達到永續經營。柯志昌、吳濟華、屠益民(2004)研究發 現,控制產業成長需和水資源管理互相配合才符合永續發展的理念。美 國國家餐廳協會(National Restaurant Association, 2000)於省水設計上提供 了一些方法及建議,強調節省水資源的使用,減少支出,使財務做有效 的利用。
首先完整呈現烘焙產品水足跡計算過程的是義大利學者的研究,Aldaya 與 Hoekstra(2010) 從 當 地 飲 食 義 大 利 麵 (pasta) 與 瑪 格 莉 特 披 薩 (pizza margherita)兩種義大利食物來進行分析;研究結果得知100公克的義大利麵 水足跡為192.4公升,一片725公克披薩的水足跡為1216公升。反觀國內對烘 焙業相關研究,以碩博士論文網中(84-103年) 使用“烘焙業”為關鍵字尋得22 篇論文,其中研究方向為水足跡則有0篇、於國家圖書館臺灣期刊論文索引 系統使用“烘焙業”為關鍵字尋得40篇論文,其中研究方向為水足跡亦為0篇,
顯示國內烘焙業水足跡的相關研究尚未有人提出。
第三節 水足跡案例探討
目前許多國家已有應用水足跡的案例,最常見為農、工、商產品等之
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水足跡估算,例如 Aldaya 與 Hoekstra (2010)分析當地飲食義大利麵 (pasta) 與瑪格莉特披薩 (pizza margherita) 兩種義大利食物的水足跡。研究結果顯 示義大利麵與瑪格莉特披薩的水足跡比義大利人每人每日生活平均用水量 還多。Ridoutt (2010)則以計算義大利亞芒果產業之水足跡,來探討當地該產 業糧食浪費對水資源的影響,並說明農業及糧食生產過程中,如沒有適當 的管制措施,會造成浪費水資源,並衍生影響淡水資源的供應及其他水資 源的使用效率。
在國內研究方面,丁澈士與周柏儀(2005)研究屏東地區沿海養殖業之用 水,來估算各種魚類的虛擬水價格,藉由運算得知的數據綜合評估後,建 議以養殖高獲利之水產,並可透過食品加工,提高附加價值。詹明勇與徐 業凱(2009)以金門高粱酒為研究對象,進行探討虛擬水之研究,以計算高粱 農作物之用水量,與市場交易後之虛擬水價格,發現金門高粱農作物的需 水量高於臺灣種植的高粱,建議異地種植,金門製作,可減少金門的缺水 問題,並可降低金門高粱酒的成本。
周嫦娥與李繼宇(2009)估算台灣各產業虛擬水之進出口情形,結果顯示 臺灣農食產業之虛擬水為進口狀況,而工業虛擬水則呈現出口狀況。在臺 灣水資源利用中,除農產品貿易有虛擬水量計算外,尚未將工業產品、民 生用水等資訊納入估算。
綜觀國內的水足跡研究涵蓋多項產業,如農漁牧業及電子產業。對於 攸關民生的烘焙業並沒有被涵蓋其中,所以更顯現出本研究的重要性。
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第三章 研究方法
本章探討研究製作烘焙產品流程及烘焙水足跡定義之方式。
第一節 研究材料
本研究以財團法人臺東縣私立牧心智能發展中心附設烘焙庇護工場為 研究設定範圍,並以製作烘焙產品流程為研究對象,由生產的角度來估算 烘焙產品製作期間用水量,計算其產品的水足跡。因此本研究邊界設定在 烘焙產品生產範圍。依該工廠目前烘焙製作產品種類係有饅頭類、蛋糕類 及麵包類等。每項產品中材料及作法不盡相同,其大致分別如下:
饅頭類材料:麵粉、油、鹽、水及內餡材料乳酪、堅果等。
蛋糕類材料:麵粉、糖、鹽、油脂、蛋、奶水或水、及內餡等。
麵包類材料:麵粉、酵母、水、鹽、糖、油脂、雞蛋、乳粉、香料等 烘焙產品製作流程大同小異,其流程如下(圖3.1):
1. 原料秤重:先將原料依製作產品所需重量秤重。
2. 攪拌:將乾溼的材料混合均勻,至麵糰挺立而柔軟,乾燥而不粘手。
3. 發酵:麵筋熟成,達最大充氣能力及延展性。
4. 分割:將基本發酵好大麵糰以機器或手工分割成成品要求之規格。
5. 滾圓:將分割後形狀不一,搓成圓形,使表面光滑,內部組織均勻,防止氣 體洩出。
6. 中間發酵:將滾圓後麵糰組織緊密而結實,筋性強韌,不易包餡或整形,故 需發酵使麵筋鬆弛。
7. 整形:以手工或機器壓出空氣和大氣泡,使外觀美麗。
8. 最後發酵:使整形好麵糰在短時間內體積迅速充氣膨大。
9. 烤焙:不同麵包,烤焙條件不同,重量較小或烤焙時間短應採上火大,下火 小。
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圖 3.1 烘焙產品製作流程圖
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第二節 烘焙水足跡定義方式
本研究以水足跡作為評量,製作烘焙產品所消耗的水資源的指標。將 由烘焙產品製程中每個步驟算得單一製成水足跡;再將每個步驟所對應的 製程水足跡加總,便可算出烘焙產品的水足跡。
Mekonnen 與 Hoekstra(2010)在農場動物的水足跡中,區分為間接水 足跡來自於原物料,與直接水足跡為飼養期間所引用的水和消耗之清潔用 水,歸列出下式,俾利於計算水足跡:
𝑊𝑊𝑊𝑊[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠] = 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠] + 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠] + 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠] (3-1) 其中, 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠]、𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠]、𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣[𝑎𝑎, 𝑐𝑐, 𝑠𝑠]分別為烘焙產品 a 於國家 c,以生產製造過程 s 所使用的原物料、添加和清潔之水耗用量。服 務性用水係為清潔烘焙機具、清洗使用器材和維護環境所必須之用水。
本文延伸前述概念,來定義烘焙產品的水足跡。烘焙產品直接耗用的 水主要為「添加水」和「清洗等服務性用水」。其製作流程用水來自地下 水、自來水。假設是烘焙工廠,則水平衡圖可以圖 3.2 表示。因此沿用(3-1)
式作為烘焙產品水足跡𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝定義:
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓 + 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠+ 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣 (3-2)
圖 3.2 烘焙工場之水平衡
從產品製造的角度來看 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓 可視為上游原物料所產生的水足跡,
即原物料用水;𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠 則是單純為產品產過程所添加入或耗用的水足
烘焙產品製作
地下水 自來水
添加水、
清潔用水 廢水處理 放流
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跡, 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣 在本文是定義為「清洗等服務性用水」,亦可解釋為產品製 造期間(或製程後)為了恢復製造廠域所提供勞務時之水資源消耗情形。為求 得原物料 (𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) 、添加 (𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠) 及清洗等服務性用水(𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣) 水足跡,應先取得各式原物料 (
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)、 添加 (𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠)及 清洗等服務性用水(𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣)耗用水量後,再除以Y(總重量)即可算 得。上述三者都可個別可再區分出綠水、藍水及灰水水足跡,共計可分成 九項,與耗用水量相同。依序定義為:一、原物料耗用水量 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓與水足跡 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓 (間接水足跡)可分為 : 1.𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔)及 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) (原物料耗用水量與綠色水足跡):用於烘焙
產品之原物料如麵粉、酵母、鹽、糖、油脂、雞蛋、乳粉、香料等農 作物種植、再製及運輸等過程綠水量。
2. 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) (原物料耗用水量與藍色水足跡):用於烘焙產 品之原物料如麵粉、酵母、水、鹽、糖、油脂、雞蛋、乳粉、香料等 農作物種植、再製及運輸等過程的藍水量。
3.𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦)及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) (原物料耗用水量與灰色水足跡):用於烘焙產 品之原物料如麵粉、酵母、水、鹽、糖、油脂、雞蛋、乳粉、香料等 農作物種植、再製及運輸等過程的灰水量。灰水則指作物生長過程中 淡水資源受污染程度的指標,因此各種為淨化污染物濃度達到承受水 體現有環境水質標準讓其吸收或淨化生產過程中所產生的污染負荷而 所需用的水量稱為灰水。
二、添加入水𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠 (直接水足跡)可分為:
1. 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔)及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) (添入耗用水量與綠色水足跡):為添入烘焙 產品之綠水量。
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2. 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) (添入耗用水量與藍色水足跡):為添入烘焙 產品之藍水量,來源為地下水、自來水等。
3. 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) (添入耗用水量與灰色水足跡):為添入烘焙 產品之灰水量。
三、清洗等服務性用水𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(直接水足跡)可分為:
1.𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) (清洗等服務性耗用水量與水綠色水足跡):
為清洗烤盤、機具、清洗使用器材和維護環境所必須使用之綠水量。
2. 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)及𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) (清洗等服務性耗用水量與水藍色水足跡):為 清洗烤盤、機具、清洗使用器材和維護環境所必須使用之藍水量,來源 可能來自地下水、地面水、自來水、貯存雨水及回收水等。
3.𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦)及 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) (清洗等服務性耗用水量與水灰色水足跡):為 清潔烘焙機具、清洗使用器材和維護環境所必須使用使用之灰水量。
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第四章 水足跡計算與結果
本章係依據第三章所詮釋之藍水、綠水、灰水等各項水足跡,針對個案 產品製造過程中,詳細分析及探討產品的水足跡。本研究場域產品眾多,惟 以堅果乳酪饅頭銷售最佳,且製程繁瑣,所耗用的水量與其他商品多,所以 以該產品流程(圖4.1)估算所耗用水量為研究標的。於研究中所採用的單位中 的容積為公升(𝑚𝑚𝑚𝑚),重量為公克(𝑔𝑔)。由於研究中僅探討單一產品「堅果乳酪 饅頭」,因此計算方法是用產品水足跡鏈加總法。
圖 4.1 堅果乳酪饅頭烘焙產品流程圖
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第一節 烘焙產品原料的虛擬耗用水量
依據訪談個案中饅頭師傅(訪談紀錄,1040115,2015)所述,在烘焙產品 製作過程中,第一步驟為秤料,每項產品中原物料及作法不盡相同,堅果乳 酪饅頭製作的原物料不外乎有麵粉、水、雜糧粉、糖、油、南瓜子、葵瓜子、
杏仁果、核桃、葡萄乾、蔓越莓乾等。製程材料準備中分為製作麵團及內餡 所使用之原物料,其分量如下:
一、 麵團使用之原物料:麵粉約 5400 公克、雜糧粉 200 公克、糖 500 公克、
油少量。(圖 4.2)
圖 4.2 麵粉秤料
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二、 內餡使用之原物料:南瓜子、葵瓜子、杏仁果、核桃、葡萄乾、蔓越 莓乾等各 400 公克物料。(圖 4.3)
圖 4.3 內餡秤料
麵粉的原料是小麥,因為台灣小麥產量很少,所以大部分從國外進口後,
便運送到麵粉加工廠製作。麵粉製作過程(1)精選;(2)潤麥;(3)碾磨;
(4)篩分、清粉;(5)再一連串的清粉、碾磨及篩分,反覆處理後研磨成 細白麵粉。台灣長期以來皆仰賴國外的進口,麵粉則是影響直接烘焙生產成 本的最主要關鍵因素。另外雜糧粉、糖、南瓜子、葵瓜子、杏仁果、核桃、
葡萄乾、蔓越莓乾、乳酪等內餡原物料,分別為供應廠商製作加工而成,無 法由個案提供製程水足跡。
每項原物料在製作過程中,均扮演重有的腳色,缺一不可。而每項原料 亦各有個別的製造過程,且產地大部分由國外進口。以至於各項原料的水足 跡亦無法得知,因此應由熟悉各個階段製程之製造商,估算生產此階段所耗 用之水足跡。本研究只得將各項烘焙原料水足跡則以代號Yi,下標 i 代表第
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i 個原物料。
各項原物料則,分別考慮其藍水、綠水、灰水等水足跡,分別以代號 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)、𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔)、𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦)來表示。因此原物料耗用水量分別為
(一) 綠色耗用水量
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) = ∑𝑅𝑅 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔)
𝑖𝑖=1 × 𝑚𝑚𝑖𝑖 , (4-1)
式中𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔)為第𝑖𝑖項原物料的綠水水足跡(詳見表 4-1),𝑚𝑚𝑖𝑖代表第𝑖𝑖項
原物料的重量。
(二) 藍色耗用水量
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) = ∑𝑅𝑅𝑖𝑖=1𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) × 𝑚𝑚𝑖𝑖 , (4-2)
式中𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)為第i項原物料的藍水水足跡(詳見表 4-1),𝑚𝑚𝑖𝑖代表第𝑖𝑖項原
物料的重量。
(三) 灰色耗用水量
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) = ∑𝑅𝑅𝑖𝑖=1𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) × 𝑚𝑚𝑖𝑖 , (4-3)
式中𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑦𝑦)為第𝑖𝑖項原物料的灰水水足跡(詳見表 4.1),𝑚𝑚𝑖𝑖代表第𝑖𝑖項原
物料的重量。
鑒於各單項原物料的水足跡均為未知量,所以引入總水足跡(詳見表 4.1) 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) = 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) + 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) + 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) , (4-4)
式中𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)代表藍水、綠水、灰水原物料水足跡的總合。
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表 4.1 自繪整理原物料各水足跡之代號
原物料 藍水足跡 綠水足跡 灰水足跡 重量 (公斤)
水足跡總量
麵粉 𝑌𝑌1(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌1(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌1(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 5.4 𝑌𝑌1(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
雜糧粉 𝑌𝑌2(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌2(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌2(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.2 𝑌𝑌2(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
糖 𝑌𝑌3(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌3(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌3(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.5 𝑌𝑌3(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
南瓜子 𝑌𝑌4(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌4(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌4(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.4 𝑌𝑌4(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
葵瓜子 𝑌𝑌5(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌5(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌5(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.4 𝑌𝑌5(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
杏仁果 𝑌𝑌6(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌6(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌6(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.4 𝑌𝑌6(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
核桃 𝑌𝑌7(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌7(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌7(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.4 𝑌𝑌7(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
葡萄乾 𝑌𝑌8(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌8(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌8(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.4 𝑌𝑌8(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
蔓越莓乾 𝑌𝑌9(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌9(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌9(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.4 𝑌𝑌9(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
乳酪 𝑌𝑌10(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑠𝑠𝑠𝑠𝑔𝑔) 𝑌𝑌10(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) 𝑌𝑌10(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) 0.015 𝑌𝑌10(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
由上(1)、(2)、(3)公式中得知,原物料總水足跡計算公式為 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓 = ∑𝑅𝑅 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)
𝑖𝑖=1 × 𝑚𝑚𝑖𝑖 , (4-5) 由上式中得知本研究中產品原物料之總用水量如下:
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓 = 𝑌𝑌1(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 5.4 + 𝑌𝑌2(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0.2 + 𝑌𝑌3(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0.5 + 𝑌𝑌4(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)× 0.4 + 𝑌𝑌5(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0.4 + 𝑌𝑌6(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0.4 + 𝑌𝑌7(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0,4 + 𝑌𝑌8(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)× 0,4 + 𝑌𝑌9(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0.4 + 𝑌𝑌10(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓) × 0.015 (4-6)
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計算結果是一連串含有代表未知數𝑌𝑌𝑔𝑔(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)項的相加,這些未知數
𝑌𝑌𝑔𝑔(𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓)意味著由本個案製程中是無法獲得的。
第二節 烘焙產品製程上的耗用水量
在每項烘焙產品製作流程中,加入水來調和是必要的方式,但需要耗用 多少水量,應俟所製作的產品而調配。而本研究依據訪談及觀察製作堅果乳 酪饅頭流程如下(如圖 4.1):
一、 將製作麵團之原物料,放入攪拌機內攪拌,為使麵糰筋度達到一定的 柔軟程度,於攪拌過程中,必須嚴格管控水量,乃以量杯來計量,至 在製作過程中以 3000 公升量杯裝入約 2200 公升過濾水,加入麵團內 攪拌。(圖 4.4)
圖 4.4 麵團攪拌
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二、 攪拌均勻後麵團中,取出約 3000 公克的麵團,放入分割機内,分出 36 份麵團,做為麵皮用途。(圖 4.5)
圖 4.5 分割麵皮
三、 攪拌內餡:取出攪拌機內麵糰 2400 公克,與南瓜子、葵瓜子、杏仁果、
核桃、葡萄乾、蔓越莓乾等原物料,再放入攪拌機內攪拌均勻(圖 4.6)。
圖 4. 6 內餡攪拌
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四、 分內餡:攪拌完成之內餡,放入分割機內,分出 36 份,每份再加入約 15 公克乳酪。(圖 4.7)
圖 4.7 內餡中加入乳酪
五、 包內餡:以麵皮將內餡包入並滾圓、整形。(圖 4.8)
圖 4.8 包內餡
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六、發酵:將包好內餡的饅頭,放入發酵鄉內發酵約一小時。(圖 4.9)
圖 4.9 發酵箱內發酵
經分別秤重發酵前後之 36 份饅頭,分別為發酵前重量約 8,202.1 公克,
發酵後重量約 8,218.8 公克,發現前後重量相差 16.7 公克。經放入蒸烤箱內約 40 分鐘,將饅頭蒸熟(圖 4.10)後,發現饅頭送入蒸烤箱前後大小不同,經秤 重蒸烤後饅頭加總重量約 8745.1 公克,與蒸烤前相差 526.3 公克。
在參訪發酵及蒸烤過程中發現,發酵箱及蒸烤箱為自動給水系統,可自 動補充水量,經訪談研究場域之師傅表示,蒸烤箱內的水為自來水,依據製 作饅頭師傅表示,由經驗觀察每蒸一批 36 份饅頭,需 40 分鐘,才能蒸熟,
因該蒸烤箱無水量計之裝置,至無法得知需使用多少水。經由發酵及蒸烤後,
饅頭重量的改變,無法證明均來自於水,只能由機器的用水量得知。了解機 器的用水量方法可由機器的運作過程中來計算。另一種方法為在進入發酵箱 及蒸烤箱前,裝設水量計,來計算用水量。
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圖 4.10 蒸烤箱內蒸熟
水量計又稱水表。在 1630 年物理學家伽利略以水流量方式準確測量時 間。1738 年由瑞士科學家伯努利發現的「伯努利方程式」,將能量轉化和守 恆定律來分析水的流量中。經過前人的研究後,為後人水量計的技術奠定了 基礎。在各種的流量計中水量計屬結構簡單、使用範圍最普遍的流量儀表,
也是很重要的法制計量儀表。國內水量計製造係依照國家標準 CNS 14866:
101 將水量計解釋為:積算測量的儀器,不論其技術,可連續測定流過之體 積的水量計(經濟部標準檢驗局,2012)。
在麵團攪拌過程中,需加入 2,200𝑚𝑚𝑚𝑚之自來水攪拌。惟發酵箱、蒸烤箱 的水為自來水自動給水,無法計算出用水量,至分別以𝑋𝑋1、𝑋𝑋2來代表。至上 述各項用水分類上屬藍水。
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) = 2200 + 𝑋𝑋1 + 𝑋𝑋2 (4-7) 至此階段的製程中沒有使用到雨水及汙染水的產出,所以表示無綠水及 灰水等耗用水量。
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第三節 烘焙產品清洗的耗用水量
觀察此次研究場域中的清洗流程,過程中清潔所使用的水均為自來水。
故無使用到綠水部分。由於此次研究場域並沒有使用水量計等設備,所以無 法準確計算出清潔中所使用的水量及清潔後所排放出之水量,為取得清潔用 水量數據,在清洗期間於另一相同管徑的水龍頭同時放水,並以 3000 公升 量杯來測量用水量(圖 4.11),但礙於研究場域之環境,無法測量清潔後所排 放出之水量。上述方式測量結果為攪拌機清洗擦拭需約 6000 公升的水、麵 團分割機及蒸烤箱擦拭需約 6000 公升的水、清洗烤盤及量杯約63000 公升、
洗地約 66000 公升,共計約使用水量 141000 公升。本研究烘焙產品「堅果 乳酪饅頭」直接清洗用水量部分。
藍水耗水量:
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) = 6000 + 6000 + 63000 + 66000 = 141(𝑚𝑚) (4-8)
圖 4.11測量清洗水量
經過上揭饅頭製作流程後,與製作流程相關之器具需整理清洗,其所清 洗後的水,直接排放。依 2011 年水足跡手冊中指出,產品水足跡包含製造
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過程中所有過程的水的消耗和汙染,其清洗水亦包括在內,且在該手冊中也 將計算灰色耗用水量如下
𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) =𝐶𝐶 𝐿𝐿
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚−𝐶𝐶𝑛𝑛𝑚𝑚𝑛𝑛
,
(4-9)其中𝐶𝐶𝑚𝑚𝑔𝑔𝑚𝑚為水體最大可承受濃度(𝑚𝑚𝑔𝑔 𝐿𝐿⁄ ),𝐶𝐶𝑔𝑔𝑔𝑔𝑠𝑠則為承受水體的自然背景濃
度(𝑚𝑚𝑔𝑔/𝐿𝐿),表示方式一般以水質管制標準,自然背景濃度是指未受到人類 活動干擾時水體本身濃度。而污染物負荷𝐿𝐿可表示為
𝐿𝐿 = 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)× 𝜌𝜌 ,
(4-10)𝜌𝜌
為物品清洗完汙水的濃度。因此,將(4-10)代入(4-9)便可算得出灰色耗用水 量為𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦) = 𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠)×𝜌𝜌
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚−𝐶𝐶𝑛𝑛𝑚𝑚𝑛𝑛 , (4-11)
依據水《污染防治法》第七條第二項規定:「放流水標準,由中央主管 機關會商相關目的事業主管機關定之,其內容應包括適用範圍、管制方式、
項目、濃度或總量限值、研訂基準及其他應遵行之事項。直轄市、縣(市)
主管機關得視轄區內環境特殊或需特予保護之水體,就排放總量或濃度、管 制項目或方式,增訂或加嚴轄內之放流水標準,報請中央主管機關會商相關 目的事業主管機關後核定之」。《放流水標準》第二條:「事業、污水下水道 系統及建築物污水處理設施之放流水標準,其水質項目及限值如下表。但特 定業別、區域另定有排放標準者,依其規定」(表 4.2)。
表 4.2 重繪製造業水質項目及現值表
適用範圍 項目 最大限值
食品製造業
生物需氧量 三○
化學需氧量 一○○
懸浮固體 三○
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雖然法規上有針對食品製造業訂定放流標準,惟在《污染防治措施計 畫及許可申請許可申請審查辦法》第五條規定中,個案未符合檢測標準,且 個案屬於非公告管制範圍,至無檢測汙水,所以無法得知
ρ 值。但有別於農
作物生產 (張元馨,2011) 中,以氮成分的稀釋為灰水計算基準,烘焙業應該 以清洗後的廢汙水中懸浮物,因細菌分解所造成水中含氧量改變來考量,因 此降低廢汙水中懸浮物,以減少環境水質被破壞,是需要認真面對的。是故 本研究認為各式商品製程中的灰水耗用量或灰色水足跡之試算,需要考量政 府法規來進行更多深入探討。第四節 討論
本研究個案中的產品所探討的總重量為8.7451 × 10−3(頓)。其製造過 程中分為間接用水─產品原料的虛擬耗用水量𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓與直接用水─製程 上的耗用水量C𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠及清洗的耗用水量𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣。在每一部分中可分 解為出綠色、藍色、灰色之水足跡(表 4.3)
表 4.3 為估算烘焙產品製造過程中所耗用之各式水足跡
烘焙產品製造過程
中的水足跡 綠色水足跡 藍色水足跡 灰色水足跡
原料的水足跡
𝐖𝐖𝐖𝐖𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔 (A) (B) (C)
製程上的水足跡 𝑾𝑾𝑾𝑾𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠
X (D) X
清洗的水足跡
𝐖𝐖𝐖𝐖𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔 X (E) (F)
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綜合本章前三節研究結果,歸類出表 4.4,於間接耗用水量部分,含有 綠水、藍水及灰水耗用水量。即為(4-1)、(4-2) 及 (4-3) 式加總後,除以產品 完成的總重量,便可得原料耗用水量的總水足跡
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑛𝑛𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠= 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑠𝑠𝑛𝑛𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠
8.7451×10−3 , (4-12)
為表4.4 中(A)+(B)+(C)部分的加總。
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑛𝑛𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠 =∑𝑅𝑅 𝑌𝑌𝑖𝑖(𝑠𝑠𝑛𝑛𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)
𝑖𝑖=1 ×𝑚𝑚𝑖𝑖
8.7451×10−3 , (4-13) 然原料水足跡𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑓𝑓均需知悉上游廠商的製程,所以其水足跡資訊取得應 由上游廠商提供會較為完整。
在製程上耗用水量並不存在綠色及灰色的耗用水量,只有藍色耗用水量 所以將藍色耗用水量𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠,即為(4-7)式,再除以產品完成的總重量,
可得到製程上藍色水足跡
(𝐷𝐷) ≡ 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) = 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑏𝑏𝑝𝑝𝑛𝑛(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠)
8.7451×10−3 , (4-14)
由於個案中製程及清洗的用水來自於自來水,與製程上藍色水足跡相似的清 洗的藍色水足跡為
(𝐸𝐸) ≡ 𝑊𝑊𝑊𝑊
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠)=
8.7451×10𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠)−3,
(4-15) 所以用於個案產品製造過程的藍色水足跡為(D)+(E)
𝑊𝑊𝑊𝑊𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠) + 𝑊𝑊𝑊𝑊𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑏𝑏𝑠𝑠𝑏𝑏𝑠𝑠) = �𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑏𝑏𝑝𝑝𝑛𝑛(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠) +𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑠𝑠(𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠)�
8.7451×10−3 , (4-16)
上式水足跡計算所需數據取得,可由獨立的水表,或裝於出水口前的水量計 來讀取。
清洗的灰色水足跡部分,算式為灰色耗用水量𝑪𝑪𝑾𝑾𝑪𝑪𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣,即(4-11)式再除以 產品完成的總重量。
(𝑊𝑊) ≡ 𝑊𝑊𝑊𝑊
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦)=
8.7451×10𝐶𝐶𝑊𝑊𝐶𝐶𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠(𝑔𝑔𝑠𝑠𝑎𝑎𝑔𝑔)−3,
(4-17) 由上式便可計算出清洗的灰色水足跡為
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𝑊𝑊𝑊𝑊
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝𝑣𝑣(𝑔𝑔𝑝𝑝𝑔𝑔𝑦𝑦)=
�141(𝑏𝑏)×𝜌𝜌 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚−𝐶𝐶𝑛𝑛𝑚𝑚𝑛𝑛�
�8.7451×10−3�
,
(4-18)
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第五章 結論與建議
第一節 結論
於研究結果中發現,烘焙製程的水足跡可分為間接用水之原料的水足跡,
和直接用水的製程上與清洗的水足跡,再按其類別區分綠水、藍水及灰水等 九項水足跡。由前章計算所得到的結果,結論如下:
一、本研究以個案製程中的水足跡作為衡量指標,於前章節所定義的九項水 足跡公式,依其相同的屬性再歸類區分成三大類,分別是原物料總水足 跡 (4-12) 式、製程與清洗的藍色水足跡 (4-15)式及清洗的灰色水足跡 (4-17) 式,依此作為估算烘焙製程中的水足跡定義。
二、原物料的綠色、藍色及灰色水足跡,由 (4-1)、(4-2) 及 (4-3) 式所示,
可估算出原物料水足跡,如 (4-12) 式所示。烘焙生產過程的藍色水足跡 可從 (4-14) 及 (4-15) 式中,估算出製程及清洗的藍色水足跡,如 (4-16) 式所示。清洗的灰色水足跡 (4-17) 式中,估算出其水足跡,如 (4-18) 式 所示。上述結果在有效的取得所數據後,便可試算出水足跡。
三、由上述 (4-12)、(4-16) 及 (4-18) 式得知,需要上游廠商提供原料水足跡,
或由電費、水費或水量計等的數值或取得汙水濃度檢測值,便可計算出 水足跡。在上述數據的取得可能性成立的情況下,本研究所提出的水足 跡定義是可行性的。
第二節 研究貢獻
本研究中所取得烘焙過程中,水足跡的估算模組,只要獲得上游原物料 水足跡,電費、水費或水量計等的數值等,以及污水濃度檢測值,就能估算 出水足跡。這個模組可提供水足跡管理單位製作管理辦法的依據。
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