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可食用水球

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可食用水球是指由藻类植物的凝胶制成的类似球体的水容器。[1]这种可再生包装是由Skipping Rocks Lab创建的,目的是为代替一次性塑料瓶而提供更加“环境友善”的替代品。[2]该容器的创建者将其命名为“Ooho”,制作方法就是在由藻类氯化钙制成的膜中封入少量水。制造过程包含在知识共享许可协议中,因此任何人都可以免费使用该配方。 [3]

传统水容器

在美国,每年都有五百亿个一次性塑料瓶被生产,它们大多由聚对苯二甲酸乙二酯 (PET) 制成,并且大多数被直接丢弃。[4]根据美国PET容器资源协会的数据,自2013年以来,PET的回收率一直稳定在31%。[5]剩下的未回收PET塑料瓶散布在垃圾填埋场,路边、海滩或河流和海洋中,总质量达到4,000,000,000英磅(1.8×109千克)。而因为PET用作包装材料的特性(稳定性和耐用性)还使其在使用寿命结束后仍能很长时间无法分解。

虽然PET等聚酯可以通过水解达到降解:此时PET分子中的酯键会被水分子切断(反应在酸性或碱性条件下进行的方式有所不同,但都在200-300°C的温度下效果最佳),但在自然环境条件下,该过程缓慢到无法察觉的程度。 [6]

PET塑料被认为是不可降解塑料,用这种材料做出的塑料瓶分解可能需要长达450年的时间。[7] 因此,市场上相应的出现了使用其他制作材料的水容器。

替代容器

Ooho”是一种凝胶状的双膜球,可以通过将冰滴入钙盐或海藻酸的溶液中制成。该过程称为Spherification英语Spherification,是联合利华工程师威廉·佩沙特在1940年代获得专利的技术。最近,西班牙厨师费兰·阿德里亚英语Ferran Adrià将这种方法引入现代主义烹饪中。该过程产生了可食用的,可生物降解的胶囊。

海藻酸钙凝胶

海藻酸 (NaAlg)

海藻酸盐是一种褐精液藻的天然产物,已广泛用于伤口敷料,药物输送和组织工程以及食品应用中。[8][9][10]海藻酸钠是β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic精液,G)按(1→4)键连接而成的直链共聚物

海藻酸钠(NaAlg)暴露于氯化钙时会凝结 (CaCl2) 然后形成海藻酸钙 (CaAlg2 ) 和氯化钠(NaCl), 反应方程式如下:

2NaAlg + CaCl2 → CaAlg2 + 2NaCl

安全性和生物降解性

海藻酸盐凝胶的生物相容性已被广泛研究,其食用安全性已得到充分确立。[11][12] 自然上,多糖具有抗消化酶分解的能力,而藻酸盐分类为膳食纤维。尽管被食用后,Ooho胶囊虽然不能被直接消化,但随着钙从凝胶基质中扩散出来,与上述反应相反,Ooho胶囊将逐渐分解。[13]方程式如下:

CaAlg2 + 2NaCl → 2NaAlg + CaCl2

由于藻酸盐是单链聚合物,因此藻酸盐可通过多种化学反应解聚精液(分解成较小的单元)。酸和碱均可破坏甘露糖醛酸酯(M)和古洛糖酸酯(G)单体之间的联系。自由基氧化是藻酸盐在环境中降解的另一种方式。许多细菌会产生一种酶(藻酸盐裂解酶),该酶可将分子分解为单糖,可作为生物体的能源。[14]

与一次性塑料瓶的对比

属性 一次性塑料瓶 可食用水球
材料 聚氯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯 由棕藻提取出的海藻酸钠和氯化钙混合合成
降解 自然环境中需要上百年 4-6周

Ooho

名称由来

由于“O”字母的发音与法语单词l'eau (水)的发音相似,故使用该称呼。

使用

2014年的伦敦马拉松赛事中,曾使用该产品代替塑料瓶装液态水。

参考

来源 

  1. ^ Peters, Adele. This Edible Water Bottle Is How You’ll Drink In The Future. Fast Company. Fast Company. [25 March 2020]. (原始内容存档于2020-11-12). 
  2. ^ Ooho! the edible water bottle. www.skippingrocksla.com. [2015-11-28]. (原始内容存档于2015-12-08). 
  3. ^ García González, Rodrigo. Ooho. (原始内容存档于2016-03-10). 
  4. ^ Why Tap Water Is Better.. National Geographic. 2010-03-13 [2015-11-29]. (原始内容存档于2015-11-09). 
  5. ^ Moore, Rick. 2014 U.S. PET container recycling rate holds at 31%. National Association for PET Container Resources. 2015-10-13 [2015-10-25]. (原始内容存档 (PDF)于2015-11-24). 
  6. ^ Kint*, Darwin. A review on the potential biodegradability of poly(ethylene terephthalate). Polymer International. 1999, 48 (5): 346–352. doi:10.1002/(SICI)1097-0126(199905)48:5<346::AID-PI156>3.0.CO;2-N. 
  7. ^ Garbage Decomposition Time | Waste Segregation Guide. www.getwaste.info. [2015-11-29]. (原始内容存档于2016-03-04). 
  8. ^ Chiu, Chih-Tung; Lee, Jui-Sheng; Chu, Chi-Shung; Chang, Yi-Pin; Wang, Yng-Jiin. Development of two alginate-based wound dressings. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2008-02-12, 19 (6): 2503–2513. ISSN 0957-4530. PMID 18266085. doi:10.1007/s10856-008-3389-2. 
  9. ^ Tønnesen, Hanne Hjorth; Karlsen, Jan. Alginate in Drug Delivery Systems. Drug Development and Industrial Pharmacy. 2002-01-01, 28 (6): 621–630. ISSN 0363-9045. PMID 12149954. doi:10.1081/DDC-120003853. 
  10. ^ Alsberg, E.; Anderson, K. W.; Albeiruti, A.; Franceschi, R. T.; Mooney, D. J. Cell-interactive Alginate Hydrogels for Bone Tissue Engineering. Journal of Dental Research. 2001-11-01, 80 (11): 2025–2029. ISSN 0022-0345. PMID 11759015. doi:10.1177/00220345010800111501. 
  11. ^ Lee, Kuen Yong; Mooney, David J. Alginate: Properties and biomedical applications. Progress in Polymer Science. 2012-01-01, 37 (1): 106–126. PMC 3223967可免费查阅. PMID 22125349. doi:10.1016/j.progpolymsci.2011.06.003. 
  12. ^ CALCIUM ALGINATE - National Library of Medicine HSDB Database. toxnet.nlm.nih.gov. [2015-11-29]. (原始内容存档于2017-11-15). 
  13. ^ Bouhadir, Kamal H.; Lee, Kuen Yong; Alsberg, Eben; Damm, Kelly L.; Anderson, Kenneth W.; Mooney, David J. Degradation of Partially Oxidized Alginate and Its Potential Application for Tissue Engineering. Biotechnology Progress. 2001-01-01, 17 (5): 945–950. ISSN 1520-6033. PMID 11587588. doi:10.1021/bp010070p. 
  14. ^ Steinbüchel, Alexander. Polysaccharides and Polyamides in the Food Industry. Wiley-Blackwell. 2005: 222. ISBN 978-3-527-31345-7. 

外部链接