比塑料更坚固，17 天内消失
对可生物降解包装材料的需求从未如此之高。 目前，大多数包装都是“一次性”的，由塑料材料制成，这些材料来自原油等不可再生资源，需要数百年才能在环境中分解。 最重要的是，只有 9% 的塑料被回收。 这导致海洋中形成漂浮的塑料垃圾堆，被称为“太平洋大垃圾带”。 但也许更令人担忧的是环境中的微塑料和纳米塑料。 根据最近的研究发现，塑料会分解成微小的颗粒，被人类和动物摄入或吸入，并且几乎无处不在，包括在人体中。 更糟糕的是，人们对微塑料的长期健康影响知之甚少。 Srinivas Janaswamy 是南达科他州立大学乳制品和食品科学系的副教授。 他的研究有专注于通过生物废弃物和农业副产品开发增值产品。 Janaswamy 研究的总体目标之一是解决塑料垃圾危机。 也许塑料垃圾的最大贡献者，至少在美国是这样，是塑料袋，大多数零售店都可以找到塑料袋。 这些袋子虽然有时被回收，但通常只使用一次，并且可以在整个环境中发现。 为了解决这个问题，Janaswamy 正在努力实现开发一种会在环境中分解的塑料袋。 “这是我的梦想，”贾纳斯瓦米说。 Janaswamy 工作的关键要素？ 纤维素。 这种生物聚合物是地球上最丰富的有机物质，主要存在于植物的细胞壁中。 由于强大的氢键和葡萄糖分子链，纤维素与其他生物聚合物（如甘露聚糖、木糖、半纤维素和木质素）一起赋予植物结构强度和刚度。 人类长期以来一直使用纤维素来制造产品。 棉花是用于制造世界上大部分服装的材料，主要由纤维素组成。 木材也富含纤维素。 在之前的研究中，Janaswamy 从鳄梨皮、大豆壳、苜蓿、柳枝稷、废咖啡渣、玉米芯和香蕉皮等农产品中提取了纤维素。 他使用提取的纤维素来显影薄膜——这种材料的外观和感觉都与传统塑料相似包皮。 “通过从农产品中提取纤维素，可以创造增值产品，”Janaswamy 说。 Janaswamy 的每部薄膜都有不同的特性和特性。 有些比其他的更透明。 有些更强壮。 但由于与 SDSU 教职员工的独特合作，Janaswamy 可能创造了他迄今为止最好的增值产品。 葡萄藤 Janaswamy 刚刚完成了“农业生物质 - 清理圣杯”的演讲塑料混乱“，当时农学、园艺和植物科学系杰出教授、农业、食品和环境科学学院教员 Anne Fennell 找到了他 听完 Janaswamy 的演讲后，Fennell 对 研究并有一个想法。 作为葡萄藤研究的主要研究人员，她知道葡萄藤——葡萄的木本植物材料继续生长——富含纤维素。 她还知道葡萄藤很丰富，收获后的用途有限。 “每年我们都会从葡萄藤上修剪大部分年生物质，”芬内尔说。 “修剪后的藤条要么被修剪、堆肥并重新施用到土壤上，要么在某些地区被焚烧。 澳大利亚的研究表明，可以隔年从田间移除修剪，而不会影响土壤健康。 我的想法是为什么不把它用于增值电影呢？ 几个Janaswamy 以前使用的材料含水量高，相比之下，冬季修剪产生的纤维素致密材料含水量低，使其成为丰富的理想材料。 Fennell 的想法促成了合作，很快 Janaswamy 就从葡萄藤的藤条中提取纤维素——看起来几乎像棉花。 由此产生的电影令人大开眼界。 根据最近发表在学术期刊上的一项研究可持续食品技术方面，Janaswamy 的葡萄藤甘蔗薄膜透明而坚固，可在土壤中 17 天内生物降解，不会留下有害残留物。 Janaswamy 说：“包装薄膜的高透光率提高了产品的可见度，使其对消费者更具吸引力，并便于轻松进行质量检查，而无需打开密封。 “这些薄膜在食品包装应用方面表现出了巨大的潜力。” 葡萄藤是从 SDSU 的研究中收获的葡萄园。 该研究小组包括博士生 Sandeep Paudel 和 Sumi Regmi，以及 SDSU 毕业生和普渡大学博士生 Sajal Bhattarai，他们遵循已公布的方案来开发薄膜，其中包括干燥和研磨藤条以及提取纤维素残留物。 然后将残留物溶解并浇铸到玻璃板上以形成薄膜。 测试表明，葡萄藤衍生薄膜实际上比传统更坚固塑料袋——在抗拉强度方面。 Janaswamy 说：“使用未充分利用的葡萄树修剪作为包装薄膜的纤维素来源，可以加强现场的废物管理，并解决全球塑料污染问题。 “用葡萄纤维素开发环保薄膜代表了一种实用的可持续发展方法，有助于保护环境及其资源，并为循环生物经济做出贡献。” 这项工作的结果将 Janaswamy 一离他的梦想更近了一步，即开发一种由塑料类材料制成的袋子，这种包会在环境中迅速分解。 这项研究的资金由美国提供 农业部国家粮食和农业研究所和国家科学基金会。 这个原创故事由南达科他州立大学的艾迪生·德黑文 （Addison DeHaven） 撰写。