科学家设法将各种食品加工废料转化为有利可图的化合物

2023-02-26 05:39:10 来源：cnBeta

新的研究表明，通过为工业食品加工废料（如土豆皮、油炸面团颗粒和奶酪乳清）寻找第二次生命，有可能减少温室气体排放并赚到钱。这些废品原本往往最终被填埋，但是找到创新的方法来使用它们可能会带来一个更加可持续和有利可图的未来。

科学家们在估计食品加工废物的最佳大规模用途方面迈出了第一步，首先分析其内容，并根据这些发现提出生产机会，从可持续燃料、沼气和电力到有用的化学品和有机肥料。

(资料图)

这项工作被称为"价值化"，或确定"在其他方面没有价值，甚至对公司来说是一种资源消耗的东西的潜在价值--当你不得不花钱来处理它时，"该研究的高级作者、俄亥俄州立大学园艺和作物科学以及食品、农业和生物工程教授卡特里娜-科尼什说。

"生物经济正作为一个话题变得更加普遍。在这种情况下，不要摆脱食物垃圾--从它身上赚点钱，"科尼什说，他也是俄亥俄州生物新兴材料的研究学者。"在这里，我们正在为那些想知道"我可以用这些东西做什么"的食品制造商建立基础模型。我们的流程图为他们指引了一个具体的方向，防止他们浪费时间去尝试我们知道不会成功的东西。"

这项研究最近在线发表在《总体环境科学》杂志上。

在美国每年丢弃的800亿磅食物中，约有2%归因于食品制造和加工--食物垃圾中的固体被送往填埋场或堆肥，而液体则被倒入下水道。

在这项研究中，研究人员总共收集了46个废物样本，其中14个来自俄亥俄州的大型食品加工公司，并将它们分为四大类：蔬菜、富含脂肪、工业污泥和淀粉。然后，他们对样本内容的物理和化学特性进行了描述，并测试了一些他们认为是发酵成平台化学品丙酮的良好候选者的淀粉类废物。

从总体上看，一种废物类型的能量密度（基于热值）和碳氮比是决定其再利用潜力的主要因素。例如，脂肪类废物和矿物类废物可以通过厌氧消化产生沼气，而大豆废物具有足够的能量密度，可用于生产生物柴油。

低热值的蔬菜垃圾对于能源生产来说不是很好，但它们是丰富的黄酮类化合物、抗氧化剂和色素的有机来源，可以被提取并用于促进健康的化合物。

基于对纤维和矿物质丰富的废物的分析，科尼什的实验室开发了一种方法，将来自俄亥俄州食品生产商的蛋壳和番茄皮变成橡胶产品的填充物，例如，部分取代轮胎中基于石油的炭黑。

"我们将这项工作与环境保护署的目标相一致，即到2030年减少50%的食物损失和浪费，"第一作者Beenish Saba说，他是俄亥俄州食品、农业和生物工程的博士后研究员。"那么，如何才能减少这种浪费？价值化是一种方法。在俄亥俄州，正在种植的玉米可以转化为生物燃料、丙酮和丁醇，在这里，我们已经确定了其他已经可以作为废物的来源，你也可以转化为这些产品。"

拟议的转换技术需要能源来运作，也会产生一些二次废物，但价值化模型为进一步的"从摇篮到坟墓"的分析奠定了基础，这将有助于量化大规模减少食品-和其他行业-废物的环境效益。

研究人员说，虽然这项研究是一个起点，但它最好能激励食品生产商考虑从目前被视为垃圾的废品中制造出一些东西的可能性。

"我们希望发生的是，食品生产者将实际审视他们的成本和他们的足迹，看看哪种方法对他们的特定废物最有效--哪种方法在经济上的负面影响最小，最好是有利可图，而且还能将任何碳足迹降至最低，"科尼什说。"就全球变暖而言，任何可以被估价的废物都对全球变暖有直接影响，因为它对排放和生态系统有直接影响。这都是为了提高能源安全，降低食物垃圾管理的财政和环境影响，如果你的废物有足够的价值，你可以用它做一些事情，防止它进入垃圾填埋场，这真是一件好事。"

关键词：环境保护俄亥俄州 2019未来科学大奖