副產品和廢棄物的產生正在對環境、經濟和社會產生影響。
對環境而言，這些會導致溫室氣體 (GHG) 排放。其中許多生物材料沒有得到利用，最終進入城市垃圾填埋場，由於微生物的分解和滲濾液的產生，造成了嚴重的環境問題。在某些情況下，會以燃燒副產品去除其真菌和寄生蟲。但從經濟角度來看，在垃圾填埋場處理固體廢棄物的相關成本是不利經濟的。此外管理大量不同的可降解材料也帶來了技術上的挑戰。
然而，人們對可生物降解、環保和功能性食品包裝材料的需求與日俱增。在這方面，從農業食品工業副產品中獲得的蛋白質可能成為此類材料的一種有前途且可持續（影響較小、價格低廉）的來源。
水果廢棄物的利用研究
農業生產和農工業加工會產生大量的副產品和廢棄物。如甘蔗渣、果皮、配料、莖、殼、麩皮和種子等水果副產品占新鮮水果的50%以上，有時其營養或功能含量高於最終產品。水果和食物的浪費也會因運輸、儲存和加工過程中的損壞而產生。近年來，果汁、花蜜、冷凍和最低限度加工產品的日益普及，也增加了副產品和廢棄物的產生。
來自Aveiro大學（葡萄牙）的科學家一直在研究從薯片副產品中回收的油脂和蠟來定制澱粉基薄膜的表面特性和柔韌性。農業食品副產品可用作適合開發生物塑膠材料的生物分子的來源。在這項工作中，研究了從薯片副產品中回收的澱粉、油脂和蠟用於薄膜生產的可行性。他們使用TA.HDi質地分析儀根據標準ASTM D882對薄膜進行拉伸測量。薯片工業副產品具有熱塑性和疏水性的生物分子，可用于有效開發具有改良的表面性質和柔韌性的生物基塑膠。
來自Rio
Grande do Sul聯邦大學（巴西）的研究者一直在研究不同農業廢棄物的再利用，包括使用熱壓將松仁殼和山核桃殼結合到生物複合材料中，作為全球開發環保材料替代品的一部分。他們使用TA.XTplus質地分析儀進行拉伸和彎曲試驗。發現含有山核桃果殼的生物複合材料具有最低的斷裂應力和模量值。然而含有松仁殼的複合材料具有與對照樣品相似的力學性能。
蔬菜廢棄物的利用研究
Truuvvon大學（尼泊爾）的研究者們正在研究從馬鈴薯廢料中分析澱粉的生物可降解膜。非生物降解聚合物的蓬勃應用，已經造成了嚴重的環境問題，自 1970 年代以來，由可再生聚合物原料製備的可降解聚合物越來越受到人們的關注。在這項研究中，從馬鈴薯廢料和果皮中提取澱粉，在不同濃度的幹澱粉中，使用甘油和山梨醇製備可生物降解的薄膜，並對改性工藝製備的薄膜性能進行了分析。他們使用TA.XTplus質地分析儀，根據ASTM D882-02標準方法，測量薄膜樣品的拉伸強度和伸長率。改性澱粉的性能與未處理澱粉有顯著差異。
來自聯邦技術大學Paraná（巴西）的科學家一直在研究木薯農業廢棄物中的纖維素納米纖維作為PVA膜中的增強材料。纖維素納米纖維（CNF）以其原料豐富、力學性能和熱性能優異等優點在複合材料體系中得到了廣泛的應用。在這項工作中，纖維素納米纖維是從農業工業廢棄物中製備的，並以指定的量用於聚乙烯醇 (PVA) 複合材料。他們使用TA.XTplus質地分析儀進行拉伸試驗，並觀察到添加纖維素納米纖維後PVA的力學性能有所提高。在PVA中加入2.5%的纖維素納米纖維，彈性模量提高了近3倍，加入10%的纖維素納米纖維，體系的力學性能變差。
來自LEIA
C.D.T. 基金會（西班牙）的研究人員一直在研究扁豆副產物作為食品包裝應用蛋白質的來源。人們對可生物降解、環保和功能性食品包裝材料的需求日益增加。在這方面，從農產品工業副產品中獲得的蛋白質可能成為此類材料的一個有前途和可持續的（影響較小、價值穩定）的來源。本研究探討了扁豆蛋白基薄膜在食品包裝中的應用。利用SICA專利的程式從扁豆副產物中提取扁豆蛋白濃縮物。通過鑄造法和調節蛋白質溶液的pH值，製備出含有不同增塑劑的蛋白質膜。分析了增塑劑對溶解度、含水量及力學性能和阻隔性能的影響。
他們使用TA.XT2質地分析儀對薄膜樣品進行拉伸試驗。最後進行了轉移測試。增塑劑對可完全溶解物質沒有影響，但甘油的含水量增加。用山梨糖醇增塑的薄膜其水蒸氣和氧滲透性明顯降低，且更堅固、柔韌性較差。轉移試驗符合目前關於異辛烷的法規，但超過了95%乙醇的法定限度。這項研究的結果證實，從扁豆副產物中獲得具有適合食品包裝應用特性的扁豆蛋白薄膜是可行的。這些薄膜可能成為新的可生物降解和功能性食品包裝系統的一個組合。
魚類廢棄物利用研究
Bhabha原子研究中心（印度）的研究人員一直在研究利用魚類廢棄物的γ射線輻照合成可生物降解薄膜。魚類加工工業產生大量廢棄物，造成污染和健康危害。因此，利用嘗試從魚類廢棄物中的肌原纖維蛋白分散體合成可生物降解膜是一項環保的舉措。在合成前對薄膜分散體進行γ射線輻照，並以未輻照分散體的薄膜作為對照，測試其物理性能。他們用TA.HDplus對薄膜樣品進行拉伸試驗。結果表明，對照樣品的拉伸強度最小，斷裂伸長率最大，而輻照樣品的拉伸強度和斷裂伸長率具有可比性。帶有黃色的不透明度隨劑量成比例增加。
沒有留言:
張貼留言