文╱ 江峻蔚 農業部茶及飲料作物改良場助理研究員
戴佳如 農業部茶及飲料作物改良場副研究員
劉天麟 農業部茶及飲料作物改良場作物環境科科長
邱相禎 農業部茶及飲料作物改良場約僱技術員
蘇宗振 農業部茶及飲料作物改良場場長
圖╱農業部茶及飲料作物改良場
混充不同產地來源的茶葉，在外觀上難以辨識，若產地標示不實，將影響消費者權益，也讓國內茶產業聲譽受損，蒙受打擊，因而有賴更精密、準確的技術，辨識茶葉產地特徵，維持產業永續發展。農業部茶及飲料作物改良場，利用茶樹生長過程中，因為不同風土、管理方式，造就的微量元素差異，作為茶的「地理指紋」，準確度已可達98%以上，甚至可望拓展應用到茶以外的飲料作物。
臺灣茶以獨特的風土滋味與精湛的製茶工藝，享譽海內外。從高山烏龍茶的清雅甘醇，到凍頂烏龍茶的醇厚喉韻，每一口都蘊含著這片土地的深情。然而，這份得來不易的聲譽，近年來卻面臨嚴峻的挑戰——境外低價茶的混充問題，不僅侵蝕了國產茶的市場價值，更打擊了消費者的信心與茶農的生計。
在傳統上我們多依賴感官品評、甚至茶樹品種DNA分子鑑定區分茶葉產地。然而，由於部分境外茶引進與臺灣相同的茶樹品種、製茶技術及機具，仿製俗稱「臺式烏龍茶」的產品，使得這些傳統方法在產地鑑別上難以分辨，原產地標示失真問題日益嚴重。面對這項挑戰，茶及飲料作物改良場肩負起維護食安與產業發展的重任，組成了「茶葉產地鑑別小組」，積極研發出一套具有科學公信力的鑑別工具，為臺灣茶的金字招牌提供最堅實的守護。
風土、管理造就微量元素差異 搭配精密科技發展鑑別技術
茶改場耗費數年時間，開發出一套能夠精準區分臺灣茶與境外茶的科學方法，以解決市場上境外茶混充國產茶的問題。這套分析方法的原理，其實源於一個簡單而深奧的自然法則，即茶樹在不同地理環境下會形成獨特的微量元素「地理指紋」。茶樹在生長過程中，會從其生長的土壤、水及空氣中吸收各種微量元素。每個國家不同地理環境下的土壤成分、氣候條件，乃至於人為的栽培管理等，都會使茶葉中的微量元素種類與含量呈現出獨特的「指紋」特徵。即便使用相同的茶樹品種和製茶技術，只要生長的「根」本環境不同，其茶葉所含的元素組成就會有所差異。
為捕捉這些獨特的「地理指紋」，茶改場採用感應耦合電漿質譜儀（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS）與統計分析技術發展出鑑別方法——「茶葉中多重元素檢驗方法」（TFDAF0032.00）。這項鑑別方法能夠對烏龍茶茶葉中的多種微量元素進行高靈敏度、高精準度的定量分析，再以統計方法進行產地區別。整個鑑別流程大致如下：
樣本採集與資料庫建立：藉由收集國產烏龍茶及國外臺式烏龍茶樣品，建立涵蓋多國來源的龐大資料庫，迄今已累積超過700個樣本，未來將持續擴充。
樣本前處理與元素分析：將收集到的茶葉樣品進行研磨、烘乾，接著透過微波輔助酸消化，將茶葉中的元素完全溶解，製成液態樣本。最後，將處理後的樣品導入ICP-MS儀器，分析其中微量元素的種類與含量，再透過統計方法進行篩選。
大數據建模與精準產地鑑別：光有元素數據還不夠，我們需要建立能夠「解讀」這些數據的模型。茶改場與國立臺灣大學農藝學系的專家團隊，結合傳統統計分類方法（如線性判別分析LDA、嶺迴歸Ridge）與機器學習演算法（如隨機森林Random Forest、梯度提升Boosting、支持向量機SVM）進行建模。這些演算法能夠從巨量的元素數據中，找出足以區分產地的關鍵模式。
值得一提的是，在數十種元素中，茶改場透過專業篩選，鎖定1 4種關鍵的微量元素精進判別模型。這些元素的組合，就像茶葉獨特的「地理指紋密碼」，即使只用這14種元素，鑑別準確率仍能達到97.1至97.8%的高水準。經過持續精進分析技術、擴充樣品與資料庫，這項技術的鑑別準確率已達98%以上。相關成果已刊登於國際SCI期刊，顯示本技術具備完整方法學基礎與分析可靠性，可支援政策與查驗實務應用。
科技與政策的黃金結合 實驗室成果在市場發揮影響力
這項茶葉產地鑑別技術的開發，不僅僅是實驗室裡的學術成就，它更是一項深入社會，影響產業的關鍵力量，已達成以下的具體成果：
國家級的食安防線：本技術於2021年11月5日獲衛生福利部食品藥物管理署公開為建議檢驗方法，這是我國農產品產地鑑定技術首次正式公開的檢驗方法。這代表它已成為國家食品安全政策的重要基礎技術，並被行政院食品安全辦公室、衛生福利部食品藥物管理署與農業部農糧署廣泛運用於查核、稽查與政策制定。
特別是自2023年1月1日起，農業部農糧署依據《農產品生產及驗證管理法》推動國產茶葉溯源政策，將此方法應用於國產茶葉查驗。
截至2024年底，透過這項技術，茶改場已協助相關主管機關累積查獲132公噸非法標示的境外茶，估計影響產值逾新臺幣2億元。對不肖業者產生巨大的嚇阻作用，有效保護了國內消費者的權益與茶農的收益，提升了市場信任。
這項技術亦協助農糧署在比賽茶的查驗上成效卓著。2021年首度導入查驗，當年度不合格率為7%，但在2022年起至2024年則全數合格。這顯示本技術能有效遏止不肖參賽者以境外茶假冒國產茶參賽，確保公平競爭，強化臺灣茶葉的品牌與市場信任度。
產業化推廣與服務量能擴充：為將技術真正落實於產業端，茶改場已成功完成技術轉移，將這項關鍵的技術推廣給三家國內的檢驗單位，包括台灣檢驗科技股份有限公司（SGS）、財團法人台灣商品檢測驗證中心（ETC）、國立中興大學土壤調查試驗中心（SSTC）。這些單位現已能為茶農、相關業者與公部門提供便捷的產地鑑別服務。
透過茶改場建置的雲端資訊平臺，技轉檢驗單位能夠即時上傳分析資料並獲得產地判定結果，大幅提升檢驗效率與產業服務能量。截至去（2025）年8月，這些技轉檢驗單位已執行超過1,200件烏龍茶產地鑑別檢驗，在檢驗分析產業創造超過1,200萬元的產值。
重製╱林佳瑩
農業政策的智慧與韌性實踐：這項技術高度契合農業部「智慧韌性 永續安心」的農業政策行動策略。(1)智慧：本技術結合ICP-MS與機器學習演算法，是高度科學化、數據化的管理工具。雲端平臺應用更提升政府查驗與民間檢測的效率；(2)韌性：藉由這項技術，有效防堵境外低價茶混充，穩定國產茶市場秩序，提升國人對「MIT」的認同度，讓國產茶在國際貿易競爭中保持誠信與品質優勢；(3)永續：保障國產茶品的價值不被削價競爭侵蝕，長期促進茶農收益穩定，維護臺灣在地茶區的永續經營，並引導市場重視產地來源，形成消費正向循環；(4)安心：具科學依據的產地驗證方式，遏止混充與標示不實，強化消費者對國產農產品的信任，守護食品安全與權益。
鑑別技術具進一步發展潛力 可望應用於更多茶類、飲料作物
目前這項技術已成功延伸應用至其他茶類。茶改場接續開發的「條形包種茶中多重元素檢驗方法」已於2025年3月4日，經衛福部食藥署公開為建議檢驗方法（TFDAF0040.00），並即將進行技術轉移至業界。未來茶改場將持續擴充資料筆數與判別模型，預期可建構涵蓋東方美人茶及紅茶等多種茶類的產地鑑別系統。
這項基於元素分析與機器學習的產地鑑別技術，不僅限於茶葉應用，其鑑別模型與資料庫的建構原理及方法具有高度擴張性。因此，未來可望以此核心技術為基礎，透過持續新增樣本與模型訓練，應用於咖啡等其他高單價的國產農產品，進而在更廣泛的民生領域中發揮潛力。
總體而言，依據「茶葉中多重元素檢驗方法」建立的茶葉產地鑑別技術，不僅為臺灣茶產業建立堅實的科學依據，更透過精準的鑑別技術與產業鏈結，有效降低假冒風險，提升臺灣茶的品質信任度與國際形象。茶改場將持續深化研究、擴大應用，共同為臺灣茶農保障更穩定的收益，為消費者提供更安心的選擇，也為臺灣農業的永續發展貢獻心力。讓每一杯臺灣茶，都能真正展現其來自福爾摩沙的純粹與驕傲。
