09 『纖』見之明

單位:大葉大學-生物產業學系

隊長:陳彥文

隊員:闕凡瑜、陳瑋翎、陳琦雯、張佩瑜


團隊介紹

本團隊由吳建一老師帶領,吳建一老師具固定化技術開發、發酵工程、環境生物技術等專長。在本團隊鑽研下,開發以『綠色原料』為概念的新產品,兼具節能減碳、廢棄物回收再應用等效果,以迎合消費者需要。在老師指導下,將理論運用在實際生活中,掙脫傳統既有產品設計與製造方法,以創新思考發展新功能的創意產品,使本團隊在專業領域有更進一步收穫。


創作動機

台灣為水果王國,每年都有生產過剩的情況 (如生產過剩的柳丁、賣相不好的西瓜等等),果農經常因價格不敷成本而倒棄。我們決定要善用這些廢棄物,來篩選一種能夠把「廢棄物果汁或果渣類」當成培養基基質的微生物,並且能利用基質代謝生產出細菌纖維,也就是利用細菌將『水果廢棄物』轉換成一種奈米纖維材料,來取代既有的植物纖維材料,不但可提高水果的經濟價值,更可大量減少砍伐森林,達到節能減碳目的。因此,本團隊致力於如何善加利用台灣四季生產過剩的『水果』類廢棄物,希望能轉化成應用在化妝品面膜、綠色建材、紙張及生質酒精等方面的細菌纖維。


創作過程

為了可以利用微生物將台灣四季『水果』廢棄物轉化成奈米纖維,篩選適合的微生物是主要關鍵。另外,本團隊為了解哪些水果廢棄物可以被轉化成細菌纖維,數次到果菜市場及果汁製造工廠去取得各種水果原料,並加以處理來生產細菌纖維。由於細菌纖維會隨著水果的色澤而改變(圖1左),只需用非常簡單的方式純化(圖1右),不需像萃取植物纖維,得大量消耗人力、物力以及資源等。而純化後的細菌纖維純度非常高且具有生物相容性,不但有機會取代植物纖維製作紙張(圖2)、更可以製成化妝品面膜、生質酒精、綠色建材(圖3)等。因此,本作品確實可以達到減少森林砍伐、節能減碳之目的。


細菌纖維處理前後之外觀


以細菌纖維取代植物纖維之製紙


以細菌纖維取代植物纖維製作綠色建材之流程


作品介紹

本作品是篩選出適合代謝台灣本土四季『水果』廢棄物的微生物,並以低成本、幾乎是零污染的處理技術來生產細菌纖維,以取代植物纖維製作化妝品面膜、紙張、生質酒精及綠色建材。其特色為(1) 低成本、零污染之處理技術開發;(2)提升再生利用處理之經濟效益(3) 達到零排放、降低CO2排放、低污染標準。

產品/技術研發

技術特色

說明
1.篩選菌株
從台灣本土篩選特殊需求之菌種獲得 本實驗室成熟的生物技術,已成功篩選出適合生產細菌纖維的微生物
2.廢棄物再利用
低成本、零污染之處理技術開發 能夠妥善利用台灣四季生產之水果類廢棄物,用來替代傳統微生物發酵所需的營養源,完全達到零成本、零污染、節能減碳與綠色工業的終極目標
3.生產細菌纖維
低成本、零污染之處理技術開發 可控制細菌纖維之型態與大小、厚度,且可壓縮生產成本、提高生產效率
4.製作化妝品面膜
低成本、零污染之處理技術開發 生物面膜具有較高的服貼度與保水性,其纖維結構為奈米級纖維,因此它所包覆的精華液較易於皮溝
5.製造紙張
低耗能、低成本之處理技術開發 運用細菌纖維取代植物纖維,製造出各種不同取代比例的紙張,並擁有與原本相同的機械強度;每取代1%即代表少砍了1%的樹木
6.生產生質酒精

(1)提升再生利用處理之經濟效益

(2)降低CO2排放、低污染標準

運用以纖維分解菌株分解細菌纖維,生成簡單糖類,再利用酵母菌發酵產生生質酒精。
7.製造綠色建材

(1)提升再生利用處理之經濟效益

(2)達到零排放、低污染標準

(3)低耗能、低成本之處理技術開發

製造出綠色建材,完全符合國際上綠色建材所須符合的四種標準(再使用(Reuse)、再循環(Recycle)、廢棄物減量(Reduce)、低污染(Low emission materials)。