从废弃食材中成功开发出完全植物性的新素材

【记者发布】从废弃食材中成功开发出完全植物性的新素材 ○演讲者: 酒井雄也(东京大学生产技术研究所副教授) 町田纮太(研究当时:东京大学工学部社会基础学科4年级) ○发表要点: ◆世界上首次开发了具有混凝土4倍左右弯曲强度的、来自完全植物的新材料的制造技术。 ◆这个素材还可以保留原料蔬菜和水果的颜色、香味和味道。 ◆期待着有效利用包括不可食部在内的植物性资源，以及抑制全球变暖气体。 ○发表内容: 东京大学工学部社会基础学科4年级的町田纮太学部生(研究当时)和该生产技术研究所的酒井雄也副教授，在该生产技术研究所丰岛生活方式捐赠研究部门(注1 )的制作中得到启发(注2 )，将蔬菜和水果等废弃食材干燥后加入适量的水进行热压缩成形，从而制成建设材料和 本研究成果将在2021年5月28日(周五)~30日(周日)在线召开的日本材料学会的学术演讲会上发表。 <研究背景> 食品废弃物分为本来可以吃却被废弃的“食品损耗”和蔬菜、水果的皮、种子、芯、肉、鱼的骨头、鳞片等不能食用的“不可食部”两类。 据估算，2018年日本约有600万吨可食部位(食品损耗)和约1，930万吨不可食部位进行了废弃物处理，其中约5成被肥料化、饲料化，约4成被焚烧、填埋(注3 )。 无论是肥料化还是饲料化，由于产品单价低，提高收益都不容易。 另外，关于堆肥，每年产生8，300万吨的家畜粪尿也被活用(注4 )，结果被指出农地中的氮过多正在加剧(注5 )。 因此，关于食品废弃物，除饲料化、肥料化以外，还需要一种高附加值活用的新方法。 <研究内容> 本研究在将原料冷冻干燥、粉碎后，在各种条件下进行加热成形，结果成功地赋予了来自完全植物的新材料足够的强度(图1、图2 )。 热压缩成形的最佳温度为100℃左右，压力为20MPa左右，因原料而异。 废弃蔬菜和水果通过热压缩成形表现出高强度的机理还在研究中，但预计在热压缩成形中，食材中的糖类会因热而软化，糖类会因压力而流动并填充间隙，从而表现出强度。 根据原料的不同，达到了18MPa的弯曲强度，与一般混凝土的弯曲强度(约5MPa )相比，确认了4倍的强度。 通过施加用于木材的耐水处理，也可以在要求耐水性的环境中使用。 另外，通过调整制造条件，维持或去除原料的香味、质感、调整颜色等，在制成粉末的废弃蔬菜和水果中加入盐、糖、清汤等调味料，在维持强度的同时也可以提高味道，这一点也得到了确认。 由此，在具有建筑材料程度的强度的同时，也期待着其作为以使用后供食用为目的的材料的活用。 <研究的意义和展望> 通过活用本原材料制造技术，可以避免废弃蔬菜和水果的焚烧、填埋以及堆肥化导致的氮过多，同时不需要采集本来需要的资源，因此有望降低环境负荷。 ○发表会议: 会议名称:日本材料学会第70届常会总会学术演讲会(在线) 会期: 2021年5月28日(星期五)~30日(星期日) 论文标题:利用可食性材料开发新建筑材料 作者:町田纮太酒井雄也 ○咨询方式: (关于所有研究的咨询) 东京大学生产技术研究所 副教授酒井雄也 传真: [phone] E-mail:ysakai (请在末尾加上@iis.u-tokyo.ac.jp ) 研究室: https://r.goope.JP/y sakai (关于丰岛生活方式捐赠研究部门研究成果的咨询) 东京大学生产技术研究所丰岛生活方式捐赠研究部门 吉村正昭(吉村正昭) 传真: [phone] E-mail:myoshimu (请在末尾加上@iis.u-tokyo.ac.jp ) 研究室: https://toy Oshima-LSR.net / ○参考文献、用语解说等: (注1 )东京大学生产技术研究所丰岛生活方式捐赠研究部门 以丰岛株式会社(代表董事社长丰岛半七、爱知县名古屋市中区锦2-15-15 )的捐赠为基础设立的捐赠研究部门。 (注2 ) 作为本研究的前阶段，在东京大学生产技术研究所丰岛生活方式捐赠研究部门研究植物混凝土的活用方法的项目中，使用被废弃的素材制作定制的产品，活用于面向一般消费者的产品、灾害援助等，从而让用户发现废弃物的资产价值 在这个试制中，以废弃食材为原料制作了各种各样的原型(图3 )，从而启发了本素材的开发构思。(注3 ) 环境省:食品废弃物等的利用状况等(平成30年度推算) (注4 ) 农林水产省生产局畜产部畜产企划科:关于家畜排泄物的管理和利用的现状和对策，2015年 (注5 ) 农林水产省农林水产技术会议:作为循环资源的家畜排泄物、农林水产研究开发报告、No.3、2002 ○附件:

图1由废弃蔬菜、水果制造的原材料示例① 从左边开始是卷心菜的外皮、桔皮、洋葱皮。

图2由废弃蔬菜、水果制造的原材料示例② 左起洋葱皮、制作温度不同的桔皮2种、茶叶、制作温度不同的卷心菜外皮2种。

图3作为本素材开发构思的丰岛生活方式捐赠研究部门，以废弃物为原料的各种试用品( Dust to Dust ) 从上面开始，管子，碗，盖子，瓷砖，瓶盖。 设计了以废弃物为原料，根据用户的订单加工成各种各样的形状并加以活用的方法。