西班牙和葡萄牙的研究人員們首次從乳酪的副產品中製造出生物塑料。這種材料稱為「聚羥基丁酸酯」(polyhydroxybutyrate;PHB),是在乳酪製造過程中,讓所產生的乳清經過微生物發酵的生物過程而取得的。這種材料將可作為生物可分解的包裝材料——Wheypack,而且能夠針對特定的乳製品量身定做。

這是歐洲LIFE WHEYPACK計劃的目標之一,期望打造100%可分解的乳酪包裝,從而有助於降低對環境的影響、滿足產品保護的要求,而且也更具經濟可行性。

該計劃的第二項目標在於瞭解如何處理從乳酪製造過程中剩餘的乳清。光是在歐洲,乳酪製造商的乳清年產量就達到了7,500萬噸。在歐洲乳製品工業製造牛奶與乳酪的過程中所產生的大量稀薄、乳狀液體,大部份都能再回到製造其他乳製產品的食物鏈中,但還有大約40%的乳清最後被丟棄,而且必須被當作廢料進行處理。

相反地,Wheypack研究計劃的生物塑料過程,能夠讓這些乳酪廢料變成乳品廠可再次利用的產品。該計劃使得乳酪廢料的生產者——乳品工業,能夠透過生產新的PHB生物可分解包裝滿足其產品的需求,同時創造利潤。

該計劃由歐盟(European Union;EU)的LIFE計劃贊助,該計劃支援整個歐盟的環境和自然保護計劃。這項研究計劃是由西班牙AINIA技術中心為主導,並從西班牙一家乳酪製造商Central Quesera Montesinos的剩餘乳清產品中取得PHB。其他合作夥伴還包括西班牙AIMPLAS Plastics Technology Institute,以及葡萄牙包裝公司EMBALNOR。

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大多數的商用塑料都是衍生自石化產品的合成聚合物,因而並不容易或快速實現生物分解。相形之下,PHB生物塑料是完全可生物分解的。為了創造生物塑料,研究人員們並針對來自Central Quesera Montesinos的各種不同乳酪生產過程中所產生的不同種乳清進行辨識與特性化。接著,AINIA研究團隊再選擇出最可能有效執行發酵生物過程的類型,然後應用生物生產技術來產生PHB生物塑料。

所取得的PHB再由AIMPLAS的研究人員進行合成與添加,以改善其特性,使其可用於作為食品包裝材料,並能採用與聚丙烯類材料相同的技術進行處理。EMBALNOR目前正著手進行設計,並使用添加的生物塑料開發最後的包裝材料,並以乳酪進行測試。

根據該研究報告顯示,這種PHB包裝將具有與傳統石化塑料包裝相同的功能,但碳足跡將可減少35%。相較於未處理的工業化乳清副產品,使用這些副產品來生產PHB包裝,將減少75%的生物需氧量以及40%的化學需氧量。用剩餘的乳清副產品取代刻意生長作物所需的原料,能夠降低高達50%的聚合物生產成本。

編譯:Susan Hong

(參考原文:First Bioplastic Made from Cheese Waste,by Ann R. Thryft)