升級再造新美麗材料

 

刊登日期:2022/7/5
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施亭宇 / 工研院材化所
 
近年美麗產業風行「升級再造」的概念,訴求世間無廢棄、萬物均有價值。不僅回收廢棄或副產物,由內料到包裝,也融入產品設計,以達到在地料源、綠色潔淨製程、與本土產業共生合作具有社會貢獻並與地方連結的訴求。本文首先介紹升級再造原料的優缺點與挑戰,並介紹近年來生態新原料,就其主要來源、永續性訴求、功效與應用進行剖析。
 
【內文精選】
升級再造原料現況
這兩年來有許多公司開始透過媒體向閱聽大眾訴說他們的Upcycling故事緣由。由於升級再造的核心價值在於重新利用廢棄物(Repurposing Waste),藉由減少廢棄物也降低對環境的衝擊,因此同步也可以連結到化妝品(Cosmetics)潔淨美學的概念。然而這樣的風潮背後仍有相當隱憂。首先需要從原物料源頭開始,找到有相同認知、可搭配的生產工作者,確認廢物來源,並與適合處理廢物的生物精煉工廠協作,所有的步驟需要品質管控以及優化。
 
受矚目的化妝品原料應用
與在地農業結合,解決過去「取得、製造、丟棄」的線性消費問題,扭轉為3R循環模式—Reduce(減少廢棄)、Reuse(物盡其用)、Recycle(循環再造),植物是化妝品開發商尋找天然和可持續成分時的首選。
1. 油菜籽加工廢料
油菜籽於全球含油料作物中種植範圍位居全球第三,油菜籽榨油過程中會產生大量含有蛋白質的副產品,即所謂的菜籽粕(Rapeseed Meal, Canola Meal)。到目前為止,這種副產物主要的應用是作畜牧業的食品,但是由於所含的苦味物質,使這種用法仍受到了限制。由於其功能特性,例如:易形成泡沫,凝膠和薄膜的能力以及保水性,油菜籽壓榨餅的蛋白質組成在廣泛的技術應用中具有極大的潛力,是油漆、清漆、黏合劑、潤滑劑、建築材料、洗劑和聚合物的理想添加劑。應用面包含:用於個人護理產品包裝的可生物降解薄膜、用於建築的阻燃絕緣泡沫、環保型洗衣粉中的纖維保護和染料轉移抑制劑,其他應用包括用於潤滑劑的增稠成分等。研究人員表示,植物蛋白正在為開發永續性、基於生物來源的相關產品打開大門,這也減少了我們對石化資源的依賴,並可望促進環境友好型產品。
 
2. 咖啡渣活化賦予新生
丹麥公司Kaffe Bueno,採用綠色化學和生物技術,將回收的咖啡渣和咖啡廢料進行升級再造(圖二)。目前咖啡廢棄物已開發三種新原料,分別是:Kaffoil(用於個人護理和食品的脂質)、Kafflour(無麩質纖維並富含蛋白質的功能性麵粉)和Kaffibre(用作化妝品的天然去角質產品),可應用於化妝品、營養品和功能性食品中等。而該公司更與國際化妝品原料大廠奇華頓聯手,已使用於國際知名的化妝品品牌中。
 
圖二、丹麥公司Kaffe Bueno咖啡渣循環概念
圖二、丹麥公司Kaffe Bueno咖啡渣循環概念
 
3. 畜牧業回收角蛋白再生
Tomorrow Water公司是水處理技術和環保廢物管理解決的創新方案提供商,開發從廢棄的動物廢物中回收有價值的角蛋白之回收技術,這項新技術是Tomorrow Water追求「清潔、美麗、無浪費的世界」,所創造的眾多創新之一。目前從動物廢物中回收角蛋白的技術使用了大量的化學物質,會產生大量更具汙染性的廢棄物。而使用化學溶劑也可能改變角蛋白的原始結構,影響到後端大量產生化學廢物。
 
4. 啤酒副產物護膚
啤酒釀造程序如圖五所示,從水和麥芽的混合物開始,進入過濾步驟去除用過的麥芽,然後在煮沸過程中加入啤酒花;啤酒花煮沸後,啤酒冷卻並沉澱,此時會去除用過的啤酒花,添加酵母開始發酵,在發酵成熟將酵母去除。
 
圖五、釀製啤酒程序
圖五、釀製啤酒程序
 
研究小組使用不同的萃取溶劑(水與乙醇)在該過程的每個步驟和廢物中測量酚濃度和抗氧化力。該團隊發現廢酵母比起始酵母具有更高的抗氧化活性;用過的啤酒花和酵母提取物顯示出改善線粒體(Mitochondria)活性和防止HaCaT細胞氧化的能力,並顯著減少活性氧,這是皮膚老化的兩個關鍵特徵。研究證實,手工啤酒產生的廢物可能是用來製備皮膚抗衰老化妝品之優異的酚類來源---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》427期,更多資料請見下方附檔。

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