王律之、施亭宇 / 工研院材化所
近年來，消費者對民生消費產品永續和環保議題的關注持續升溫，農業副產物轉化多功能用途的機能性化學品成為顯學。本文將探討不同產業鏈關鍵廠商如何與產地或食品工業合作、取得穩定料源，包括芭樂葉、稻殼、柑橘皮；繼而透過純化、分離活性分子或合成再造綠色乳化劑，將農業副產物去蕪存菁成為新穎質地改良劑、生物活性功效原料、機能性原料等等，串聯終端消費品，提供等效甚至更優異的性能表現。這些創新為未來產業永續發展提供了有力的支持和示範。
【內文精選】
渣料提純活性成分
個人護理產業越來越傾向於使用天然和有機成分，這些成分通常具備永續和環境友好概念。產業也在不斷尋找新的綠色和可持續的技術，以製造更環保的產品。透過和產地或食品加工廠的直接合作，使用回收再利用的農業渣料，創造出對環境友好的產品，同時滿足消費者對更健康和可持續的皮膚和頭髮護理需求。
綠色永續，質地再造
在食品和民生消費品的天然物乳化安定劑中，業者也不斷在尋求更環保和永續的選擇。以CP Kelco公司為例，該公司開發多重應用的柑橘纖維成分，來自於果汁工業的副產品：柑橘果皮(圖三)。由於柑橘果皮具有高果膠含量，這類型新穎的可溶和不可溶纖維組合具有優秀的保水能力。NUTRAVA®柑橘皮纖維在各種應用中可支持保水、質地、口感提升、乳化穩定和減少排水現象的食品配方調控；而KELCOSENS™柑橘皮纖維則有助於穩定不含乳化劑的護膚產品，可以在不加熱的情況下進行配方，並與其他成分混合提供微調質地而不產生皂化現象，作為個人護理產品中的穩定劑和乳化劑使用，並且能夠在高達30%的油含量下實現高乳化穩定性。這種升級再利用的成分有助於滿足非基因改造、素食、猶太教和清真食品的特定要求。永續原料來源的乳化劑或相關安定劑，已悄悄逐漸取代過去的PEG或丙烯酸酯系統，實現皮膚護理領域的循環經濟。
圖三、CP Kelco公司鏈結果汁公司的柑橘循環經濟
去蕪存菁機能創新
稻米產業升級再利用的一個常見案例是從稻殼(Rice Husk)中提取二氧化矽，並在多種民生工業應用中使用它作為功能性添加劑。根據聯合國的資料，全球每年收穫超過7億噸的稻米，在碾米過程中，會將稻米外殼或稻殼與稻米粒分離並丟棄。為了減少運往垃圾填埋場的垃圾量，稻殼通常被燃燒以發電，留下富含矽的副產品—稻殼灰(Rice Husk Ash; RHA)。近年來通常被視為農業廢棄物的稻殼，在轉化成機能性原料的進程上也逐漸成熟。這種灰分含有非晶態的二氧化矽，具有多種材料科學應用潛力。其中大部分灰分用於水泥的生產，當完全燃燒時，稻殼灰的布萊恩值(Blaine Number)可高達3,600，優於水泥的布萊恩值(通常在2,800至3,000之間)，代表它比水泥更細，添加於灰泥和混凝土，可以使混凝土更加緊實。其他應用如土壤改良劑，有助於提高土壤的肥沃度和水分保持能力。除此之外，它還可以作為動植物飼料的添加劑、鋼鐵廠中的絕緣粉末等。
在2022年7月，化工大廠Dow選擇與越南公司BSB Nanotechnology合作，將稻殼二氧化矽帶進個人護理市場(圖五)。BSB企業位於湄公河三角洲，該區稻米盛產並且米漿是當地常見的飲料。在米製食品的生產過程中，會產生大量稻殼，永續循環的概念激發了公司尋找創新的方法，以轉化米製食品生產過程中產生的大量稻殼，實現其多功能性應用。稻殼來源的二氧化矽粉體EcoSmooth™能夠提供光滑的妝感，有助於遮蓋瑕疵並使皮膚呈現啞光效果。其呈白色、自由流動的粉末狀態，除了柔焦和觸感柔細之外，更有吸油的效果，主要目標為取代市場常見的Nylon和壓克力粉體，提供多功能好處並且成為永續解決方案的創新選擇。這種綠色來源矽粉是一種光學和觸感調節劑，可應用於各種產品，包括護膚品、彩妝和護髮品。它可添加到配方的油相或水相中，並且與各種劑型配方相容性高，例如棒狀產品、霜狀產品、乳液、蜜粉或粉底產品等。原料的永續性來自於其升級再利用的製程，這有助於減少浪費並降低稻米農業副產品對環境的影響 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖五、永續稻殼應用
★本文節錄自《工業材料雜誌》442期，更多資料請見下方附檔。