《大學永續USR x SDGs週報》-將食物垃圾重新利用為永續替代品

將食物垃圾重新利用為永續替代品

2024.06.17

一項新的研究強調了食品生產商重新利用食物垃圾的動機——將其轉化為有用的化學物質、永續燃料等。

美國每年丟棄的 800 億磅食品中，約有 2% 是由食品製造和加工造成的。食物垃圾固體大部分被送往垃圾掩埋場或堆肥，液體則倒入下水道。將食物垃圾直接放入普通垃圾桶會釋放甲烷——當食品生產公司過度生產時，這是一種可怕的折磨，會導致溫室氣體排放。

研究人員採取了減少食物浪費的替代途徑，測試了將食品加工廢物轉化為生經濟的其他東西——生產機會包括可持續燃料、沼氣和電力，以及有用的化學物質和有機肥料。理想情況下，這項研究可以激勵食品生產商考慮工業食品垃圾第二次生命的可能性。

以目前被視為垃圾的廢品進行生產，賦予廢棄食品第二次生命

由於具有減少溫室氣體排放並為生物經濟做出巨大貢獻的潛力，該團隊正在為馬鈴薯皮、油炸麵團顆粒、乳酪乳清和其他最常被填埋的工業食品加工廢料尋找第二次生命。俄亥俄州生物新興材料研究學者Katina Cornish表示：「生物經濟作為一個主題正變得越來越普遍。在這種情況下，不要消除食物浪費——從中賺錢。」在這裡，我們為那些想知道「能用這些東西做什麼？」 的食品製造商建立了基本模型。我們的流程圖引導他們朝著特定的方向前進，並防止他們浪費時間嘗試我們知道行不通的事情。這項工作被稱為「增值」 ，即確定「原本毫無價值甚至會消耗公司資源的東西的潛在價值——當你必須花錢才能擺脫它時」 。康沃爾補充道。

研究人員收集了 46 個食物垃圾樣本來測試發酵情況

透過先分析俄亥俄州 14 家大型食品加工公司的食物成分，研究人員將廢棄物分為四大類：蔬菜類、富含脂肪類、工業污泥類和澱粉類。然後，他們表徵了樣品內容物的物理和化學性質，並測試了一些澱粉廢物，他們認為這些廢物是發酵成平台化學丙酮的良好候選者。研究人員利用廢物類型的能量密度（基於熱值）和碳氮比來分析食物是否具有重複使用的潛力。

這方面的一個例子包括如何厭氧消化脂肪廢物和礦物廢物以產生沼氣，以及大豆廢物具有足夠的能量密度可用於生產生質柴油。雖然低熱量的蔬菜廢物對於能源生產來說並不是很好，但它們是類黃酮、抗氧化劑和色素的豐富有機來源，可以提取並用於促進健康的化合物。每種食物提供不同的能量生產值，可以轉換為新的用途。

從蛋殼和番茄皮到輪胎基礎

根據對纖維和富含礦物質的廢物的分析， Cornish的實驗室開發了一種將蛋殼和番茄皮轉化為橡膠產品填料的方法。例如，這可能會取代輪胎中的石油基炭黑。「我們將這項工作與環保署的目標結合起來，即到 2030 年減少 50% 的糧食損失和浪費」，俄亥俄州立大學食品、農業和生物工程博士後研究員 Beenish Saba 表示：「我們的這項工作與環保署的目標保持一致，即到 2030 年減少 50% 的糧食損失和浪費。「那麼，如何減少這種浪費呢？」估值是一種方法。在俄亥俄州，人們正在種植玉米，以將其轉化為生物燃料、丙酮和丁醇，在這裡，我們已經確定了其他已經可用作廢物的來源，您也可以將它們轉化為這些產品。