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吃海鲜也减塑 甲壳素让虾蟹壳从厨余变身为超市塑胶包装
2019-07-16

来自https://csr.cw.com.tw/article/41030

 

图片来源:Shutterstock

 

吃虾蟹大啖美食,壳总是当成厨余丢掉,但是虾兵蟹将其实是大自然奇迹,因为从中其壳中提炼出的甲壳素与壳聚糖,可以做成可生物分解塑胶,成为取代超市塑胶包装的新材质!

餐桌上出现的虾、蟹,总会自动成为美食焦点,令人兴奋、惊呼,称赞主人有诚意,客人也吃得过瘾。不过,新的科学研究发现,对人类最珍贵的,不是虾蟹甜美的肉,而是大快朵颐后,那堆积如小山般的残壳。

科普资讯网站《Science News》指出,人们每年吃出600万到800万公吨的虾、蟹壳,有的直接被丢回海里,有的被当垃圾一起掩埋。但他们可能有更大的用处:取代塑胶来帮忙救地球!

虾、蟹壳富含甲壳素,得以再制产生壳聚糖,这是一种可生物分解的物质,也可以用来制成塑胶用品,例如塑胶薄膜,而且只要几个星期或几个月,就会在生态中分解「自灭」,让垃圾场中的虾蟹壳和塑胶同时消弭。

甲壳素抗菌无毒,可取代塑胶
甲壳素是世界上最丰富、可能仅次于纤维素的有机物质,除了虾蟹,还广存在昆虫、鱼鳞、软体动物、甚至菌类中。它和壳聚糖都抗菌、无毒,所以也被用在化妆品、伤口包扎、游泳池水处理等。甚至,甲壳素也可以做成用于包装的泡棉,或是冲浪板,取代聚苯乙烯做成、要花500年才能分解的冲浪板。

但传统上萃取甲壳素的工法,却让人却步。这个过程非常耗费资源,要用腐蚀性、有危险性的化学材料,以及大量的水,而且会产生二氧化碳。产能有限,萃取出来的成分,品质也不稳定。

从甲壳素再制成壳聚糖,又是另一番功夫,要耗用高温、高浓度的氢氧化钠,以及大量的水,不但过程危险,成品的品质仍然不稳定。

这几年,好奇又具实验精神的科学家与创业家们合作,突破了这些难题,而且一个比一个节能、有效率。

三种方法让蟹壳变黄金
原来在阿拉巴马大学研究的科学家罗杰斯(Robin Rogers)。发现可以用离子液体从碎壳中溶出甲壳素。更棒的是,这样可以大量生产甲壳素,而且离子液体可以重复使用,同时解决了耗用资源、污染与危险的问题。同步产生的碳酸钙,则可以用做油漆的添加物或是药物,这也成了他与人合伙成立的科学、技术与工程生技公司Mari Signum的金鸡母,并且在去年获得美国化学协会绿色化学挑战赛的「绿化反应条件奖」(Greener Reaction Conditions Award)。

加拿大麦吉尔大学的化学家摩尔斯(Audrey Moores),则率领团队用机械化学的原理,在磨粉机中用陶制的球击碎这些动物的壳,取得甲壳素,再用氢氧化钠取得壳聚糖。摩尔斯估计,这样只要用传统工法1/3~1/5的能源、1/8的氢氧化钠、1/10的水,就可以取得相同的产量。

同样是化学家的苏格兰CuanTec公司CEO葛林(Cait Murray-Green),甚至完全不用添加化学程序,就找到用微生物、细菌,产生酸性物质,取代化学药剂,直接取得甲壳素和壳聚糖的秘方,几乎是「自生」,而且过程更节能、产品更稳定。

壳聚糖做出塑胶膜,提供英国超市包装
CuanTec长于生产可分解的食物包装素材,壳聚糖做出来的塑胶膜,除了可以自动分解,还可以延长鲑鱼在货架上的新鲜度,比用传统塑胶膜包装多3天的保鲜寿命,同步降低食材浪费。他们也刚公布,跟英国的连锁超市维特罗斯(Waitrose)合作,将在1年到1年半间,提供包装鱼的弹性薄胶膜。

壳聚糖所生产的塑胶制品,还有很多用途。例如,用于纺织的线、纱,生产商通常会先包上一层临时塑胶膜,预防纱线断裂,一直到要染色时才把它洗掉。壳聚糖做的塑胶膜,就可以取代比较伤害生态的塑胶制品。

世人对这类新塑胶的需求,远远大于目前的产量。就算人们1年吃出来的600万到800万公吨虾蟹壳都用来提炼,比起2014年人类生产的3.11亿吨塑胶,仍是九牛一毛。

虾兵蟹将的壳,大自然的奇迹
有人说,那就更努力地捕捞、更努力地吃虾蟹,产生更多壳吧!Mari Signum的姐妹公司Global Blue,甚至在德州做了室内养殖场,生产这些原料。

位于维吉尼亚州里奇蒙的Mari Signum,CEO凯斯(John Keyes)告诉《Science News》,就像电脑晶片使曾是农庄的矽谷声名大噪,他们在里奇蒙生产的高品质甲壳素,也可能是让里奇蒙翻身的微晶片。

他说:「这是大自然的奇迹。」无论如何,就是别再把虾兵蟹将的壳当垃圾丢了吧!

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