吃海鮮也減塑 甲殼素讓蝦蟹殼從廚餘變身為超市塑膠包裝

吃海鮮也減塑 甲殼素讓蝦蟹殼從廚餘變身為超市塑膠包裝

 

 

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吃蝦蟹大啖美食,殼總是當成廚餘丟掉,但是蝦兵蟹將其實是大自然奇蹟,因為從中其殼中提煉出的甲殼素與殼聚糖,可以做成可生物分解塑膠,成為取代超市塑膠包裝的新材質!

餐桌上出現的蝦、蟹,總會自動成為美食焦點,令人興奮、驚呼,稱讚主人有誠意,客人也吃得過癮。不過,新的科學研究發現,對人類最珍貴的,不是蝦蟹甜美的肉,而是大快朵頤後,那堆積如小山般的殘殼。

科普資訊網站《Science News》指出,人們每年吃出600萬到800萬公噸的蝦、蟹殼,有的直接被丟回海裡,有的被當垃圾一起掩埋。但他們可能有更大的用處:取代塑膠來幫忙救地球!

蝦、蟹殼富含甲殼素,得以再製產生殼聚糖,這是一種可生物分解的物質,也可以用來製成塑膠用品,例如塑膠薄膜,而且只要幾個星期或幾個月,就會在生態中分解「自滅」,讓垃圾場中的蝦蟹殼和塑膠同時消弭。

甲殼素抗菌無毒,可取代塑膠

甲殼素是世界上最豐富、可能僅次於纖維素的有機物質,除了蝦蟹,還廣存在昆蟲、魚鱗、軟體動物、甚至菌類中。它和殼聚糖都抗菌、無毒,所以也被用在化妝品、傷口包紮、游泳池水處理等。甚至,甲殼素也可以做成用於包裝的泡棉,或是衝浪板,取代聚苯乙烯做成、要花500年才能分解的衝浪板。

但傳統上萃取甲殼素的工法,卻讓人卻步。這個過程非常耗費資源,要用腐蝕性、有危險性的化學材料,以及大量的水,而且會產生二氧化碳。產能有限,萃取出來的成分,品質也不穩定。

從甲殼素再製成殼聚糖,又是另一番功夫,要耗用高溫、高濃度的氫氧化鈉,以及大量的水,不但過程危險,成品的品質仍然不穩定。

這幾年,好奇又具實驗精神的科學家與創業家們合作,突破了這些難題,而且一個比一個節能、有效率。

三種方法讓蟹殼變黃金

原來在阿拉巴馬大學研究的科學家羅傑斯(Robin Rogers)。發現可以用離子液體從碎殼中溶出甲殼素。更棒的是,這樣可以大量生產甲殼素,而且離子液體可以重複使用,同時解決了耗用資源、污染與危險的問題。同步產生的碳酸鈣,則可以用做油漆的添加物或是藥物,這也成了他與人合夥成立的科學、技術與工程生技公司Mari Signum的金雞母,並且在去年獲得美國化學協會綠色化學挑戰賽的「綠化反應條件獎」(Greener Reaction Conditions Award)。

加拿大麥吉爾大學的化學家摩爾斯(Audrey Moores),則率領團隊用機械化學的原理,在磨粉機中用陶製的球擊碎這些動物的殼,取得甲殼素,再用氫氧化鈉取得殼聚糖。摩爾斯估計,這樣只要用傳統工法1/3~1/5的能源、1/8的氫氧化鈉、1/10的水,就可以取得相同的產量。

同樣是化學家的蘇格蘭CuanTec公司CEO葛林(Cait Murray-Green),甚至完全不用添加化學程序,就找到用微生物、細菌,產生酸性物質,取代化學藥劑,直接取得甲殼素和殼聚糖的秘方,幾乎是「自生」,而且過程更節能、產品更穩定。

殼聚糖做出塑膠膜,提供英國超市包裝

CuanTec長於生產可分解的食物包裝素材,殼聚糖做出來的塑膠膜,除了可以自動分解,還可以延長鮭魚在貨架上的新鮮度,比用傳統塑膠膜包裝多3天的保鮮壽命,同步降低食材浪費。他們也剛公布,跟英國的連鎖超市維特羅斯(Waitrose)合作,將在1年到1年半間,提供包裝魚的彈性薄膠膜。

殼聚糖所生產的塑膠製品,還有很多用途。例如,用於紡織的線、紗,生產商通常會先包上一層臨時塑膠膜,預防紗線斷裂,一直到要染色時才把它洗掉。殼聚糖做的塑膠膜,就可以取代比較傷害生態的塑膠製品。

世人對這類新塑膠的需求,遠遠大於目前的產量。就算人們1年吃出來的600萬到800萬公噸蝦蟹殼都用來提煉,比起2014年人類生產的3.11億噸塑膠,仍是九牛一毛。

蝦兵蟹將的殼,大自然的奇蹟

有人說,那就更努力地捕撈、更努力地吃蝦蟹,產生更多殼吧!Mari Signum的姐妹公司Global Blue,甚至在德州做了室內養殖場,生產這些原料。

位於維吉尼亞州里奇蒙的Mari Signum,CEO凱斯(John Keyes)告訴《Science News》,就像電腦晶片使曾是農莊的矽谷聲名大噪,他們在里奇蒙生產的高品質甲殼素,也可能是讓里奇蒙翻身的微晶片。

他說:「這是大自然的奇蹟。」無論如何,就是別再把蝦兵蟹將的殼當垃圾丟了吧!