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玉米稈變黃金!環保科技打造高價值生質衍生品

巴西坎皮納斯州立大學(UNICAMP)與巴拉那聯邦科技大學(UTFPR)的研究團隊,在《生質燃料研究期刊》發表一項突破性研究。他們開發出一種僅使用純水作為溶劑的創新技術,能從農業廢棄物玉米稈中高效提取高價值生質化合物,同時大幅降低環境衝擊。

玉米稈是台灣常見的農業副產品,過去常被視為廢棄物處理。這項由Rafael Gabriel da Rosa博士主導的研究發現,玉米稈富含木質纖維素成分,包括半纖維素、纖維素和木質素。研究團隊採用「亞臨界水水解」技術(在高溫高壓下進行分子分解),成功從中萃取出具有抗氧化、抗發炎和抗菌特性的糖類、有機酸及酚類化合物。

研究顯示,這項技術的回收效率驚人:在亞臨界水解條件下,每克玉米稈可提取16.06至76.82毫克沒食子酸當量的酚類化合物,遠高於傳統酸水解法的12.76毫克。在糖類提取方面,170°C、pH值1的條件下處理30分鐘,每克玉米稈可獲得448.54毫克葡萄糖、木糖和纖維二糖,是傳統方法74.5毫克的6倍之多。

研究共同作者、UNICAMP食品工程學院教授Tânia Forster-Carneiro指出:「這項技術特別適合生產生質可降解塑膠、溶劑和天然防腐劑的原料。」在有機酸提取方面,226°C、pH值4.5條件下,每克玉米稈可獲得1,157.19毫克醋酸和甲酸。

團隊採用EcoScale永續評估系統進行分析,這項技術獲得93分的高分,遠勝於使用硫酸和氫氧化鈉等刺激性化學品的傳統方法(54.63-85.13分)。初步技術經濟分析更顯示,以生質燃料為最終產品的投資回收期僅需4至5年。

Forster-Carneiro教授強調:「這項分析為產業應用提供了戰略視野,能模擬不同情境,找出最具潛力的商業化路徑,強化科學創新與實際應用的連結。」這項研究不僅為農業廢棄物找到新出路,更為綠色經濟開創嶄新可能。

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