發酵飲品康普茶近年風靡全球,味道清香可口,據稱有不少健康益處。這種沁人心脾的飲品,經改造後更是顛覆食品和飲品包裝物料的創新發明。

香港中文大學(中大)化學系研究團隊利用康普茶研發新型細菌纖維素,有潛力用作可食用食品包裝膜。細菌纖維素利用木麴菌與酵母菌的共生菌體(亦稱為康普茶發酵劑培養物)製造而成,經改造形成生物膜。

塑膠以價錢便宜、輕巧和耐用見稱,因而被廣泛應用作包裝物料,然而其最大的缺點是——要經過數個世紀才可分解,不但加重堆填區的負擔、危害海洋生態,更有研究發現塑膠微粒能夠進入人體,情況令人憂慮。因此,尋找其他包裝物料以取代塑膠刻不容緩。研究團隊的新發明誠然為無「塑」包裝帶來曙光。

尋找用作包裝物料的替代品素來困難重重。物料在商業化時往往遇到不少阻滯,包括生產資源有限;開發產品的高投資成本及低回報導致價格高昂;強度、阻隔性和柔韌度欠佳;以及保質能力較差。即使是可生物降解的物料,在分解的過程中亦面臨各種難關——常見的可生物降解聚乳酸(PLA),由粟米澱粉製成,僅在特定溫度下才會分解。

相反,新物料的拉伸力媲美塑膠,更可在三至五個月内自然分解,對人體完全無害,甚至可以食用(雖然味道一般)。同時,它穩定、柔韌且透明,形成穩固的表層屏障,能保留穩定的溫度。

中大理學院助理院長(研究)及化學系教授魏濤教授表示:「傳統物料如紙張、源自木及棉花等植物的纖維素需要較長的培植時間,強度亦不及塑膠。相反,細菌纖維素有不少優點,包括卓越的機械強度、發酵時間短、高純度及阻隔性,使其有潛力取代塑膠包裝物料。因此,我們著手研究以細菌纖維素生產可自然降解包裝物料的可能性。」

研究團隊發現,由細菌纖維素基薄膜、大豆蛋白、海藻酸鹽組成的複合物料,不但可食用,還具備機械強度、透明、柔韌、阻隔性、高耐熱性等多個優點。

魏教授續解釋團隊挑選康普茶的原因:「康普茶具備可調整的化學特質,能度身定制各種包裝,滿足不同的需要。其次,康普茶可生產出大量細菌纖維素,使其成為有效而可持續的生產原料。與其他生產纖維素的細菌相比,康普茶的發酵方式相對簡易,無需高純淨度的化學物質。另外,香港和其他華南地區的氣候亦非常適合康普茶發酵。」

製造過程相當簡單:首先發酵康普茶以取得副產品纖維素,待凝膠狀纖維素層變厚,然後將其取下及塗上透明外層。

經濟合作暨發展組織(經合組織) 指出,2000 年至 2019 年間,全球塑膠垃圾產量增加超過一倍,達至每年3.53 億噸,數量驚人。經合組織強調,近三分之二的塑膠垃圾都是壽命不到五年的塑膠,其中包裝佔總量的四成。網上購物和外賣餐飲日益普及,導致塑膠垃圾大幅增加。因此,歐盟成員國、加拿大和新西蘭等地均採取相關措施以改善情況,令更多人開始關注塑膠污染的問題,尤其是食品包裝行業。香港亦於2024年禁止使用一次性塑膠餐具,促使餐飲企業逼切尋找包裝替代品。

魏教授稱:「多間餐飲服務公司已聯絡我們,希望找到可持續的材料,以製造托盤、碟和餐具等。我們即將與一間專門生產透明三文治盒的食品包裝公司合作。」

(右起)中大理學院助理院長(研究)兼化學系教授魏濤教授、中大化學系博士研究生鍾曉嵐小姐、中大化學系副研究員蔣卓倫博士

然而,新研發的食品包裝物料仍面臨一些商業化難題。魏教授解釋:「與傳統塑膠相比,細菌纖維素的成本較高,因此我們使用特製的種植設備來擴大生產量。此外,我們致力改良生產過程,尋找成本較低的種植原料,例如在中國雲南等產地採購糖和紅茶,並使用自動恆溫箱,減低生產和勞動成本。」

將康普茶包裝材料商業化只是一個開始,團隊正研發其他可以應用在化妝品、墨水和食品等行業的薄膜和塗料。此外,細菌纖維素薄膜有非常光滑和均勻的表面,團隊展望日後可以替代菇菌衍生皮革產品(一種常用的生物基合成皮革)。告別所有的塑膠製品的一天定必指日可待!