趣學STEAM:康普茶種出纖維

[2024.02.26] 發表
紅茶加糖會產生化學作用,成為康普茶,玻璃罐內的白色薄膜便是經化學作用產生的細菌纖維素,可直接用手取出。(圖:劉焌陶)
乾透的白色薄膜,便是具拉伸性的「包裝紙」。(圖:劉焌陶)
因應加入的物質,細菌纖維素會產生不同的化學反應,改變它原有的結構,呈現出不一樣的「質地」。(圖:劉焌陶)
小包裝或有更廣的需要,例如小量的米可以這物料作包裝。(圖:劉焌陶)

【明報專訊】坊間流行用於健康飲食的「康普茶」(又稱紅茶菌),是一種經由紅茶加糖產生的益生菌,它能產生具拉伸效果的細菌纖維素,中大理學院助理院長(研究)兼化學系教授魏濤與團隊便用這種纖維素來製作包裝物料。

紅茶加糖可產細菌纖維素

■Steam知多點

延展性

拉伸效果指的是物質的「延展性」,意思是當物質在受力受壓時(例如拉、扯等動作),直到物質破裂前的塑形能力,例如當拉長不易斷裂,即表示物質的延展性較高,能拉伸。

細菌有益處

對人有益的細菌稱為「益生菌」,可食用。會發酵的益生菌,也稱發酵菌,存在於食物中主要有三大發酵菌:醋酸菌、酵母菌及乳酸菌,麵包中含有酵母成分,經由發酵而來。像這次能產生細菌纖維素的康普茶,便是醋酸菌和酵母菌的共生菌體。

化學的妙用:強化包裝功能

要用作食物包裝,只具拉伸效果並不足夠,因為食物含有水分和油分等,要想法子令它防水防油,還要阻隔空氣,以防食物變質。原來看似簡單的一張細菌纖維素「紙」,需經過不同方式的「加工」,以強化功能。魏教授說:「通過加入不同的化學物質改變它的性質,稱為『改性』。」兩大改性方式:化學改性及物理改性,前者指通過化學反應來改變性質、後者指經加熱或其他物理方式改變性質。

化學改性

魏教授用化學改性的方式,在細菌纖維素中加入於大豆中的大豆蛋白、海帶中存有的海藻酸鹽等物質,令細菌纖維素更透明、柔韌,而且防水又防油,「原本的細菌纖維素的結構很疏,有很多小洞,加入的這些物質會把小洞填滿,可達到高阻隔的效果。」經測試,這物料在大自然泥土中數星期便能完全降解。不過魏教授強調,因為物料仍在持續研究,會嘗試用各種方式改性,它的降解能力會因加入的元素而受影響。

誰用得到包裝材料?

該研究已被注意,也有外國商業機構查詢,有印度、伊朗、加拿大等。雖然魏教授主要是學術研究,但團隊中有學生構想創業機會,「作商業用途便會牽涉成本計算、投資等各方面考慮,(團隊)成立了公司,申請創業基金,讓發明作更多嘗試。」魏教授又提及,成本雖比一般塑膠高,但可用作小量包裝,已有菲律賓朋友表示興趣,「當地經濟環境不理想,人們普遍買小量物品,這材料適合當地的小量包裝。」

塑膠無分好壞

塑膠除了難以分解外,另一為人詬病之處是即棄,造成浪費,因此常提倡走塑。對此魏教授另有看法,他與團隊發明的包裝材料理論上都可重用,屬清洗乾淨便可再用的物料,魏教授有感而發:「塑膠本身並無好壞之分,只是它太便宜,大家都認為即棄也不可惜,才會讓人認為塑膠非常不環保,其實塑膠也可以清洗後再用。」

■價值觀

創新精神

魏教授指團隊仍在不斷測試、研究相關物料,他說:「我跟他們說什麼都嘗試一下,看看(不同物質)會產生怎樣的化學反應,甚至需要認識其他學系的同學,與其他專業合作,例如微生物系。魏教授雖然是化學專業,但在研究上,他留意到需要其他專業領域的知識,便鼓勵團隊多接觸其他領域,以帶來更多啟發,是創新精神的表現。

文:鄭惠霞

圖:劉焌陶

(本網發表的作品若提出批評,旨在指出相關制度、政策或措施存在錯誤或缺點,目的是促使矯正或消除這些錯誤或缺點,循合法途徑予以改善,絕無意圖煽動他人對政府或其他社群產生憎恨、不滿或敵意。)

[常識學堂 第295期]

更多教育
新聞解碼:熱能探測AI偵鼠患
【明報專訊】老鼠傳播疾病,更會破壞設施和家具,甚至咬傷人,而且牠們的繁殖能力強,為更針對杜絕鼠患,食環署配合科技定下新鼠患偵測方法。 ... 詳情
偵探M.A.D.:餐後立即收拾餐桌
【明報專訊】冇手尾 嘗惡果 用餐後立即自行執拾餐桌,保持環境衛生,是從小已學會的好習慣,否則便如Angela、Dotcom和Max一樣... 詳情

明報網站 · 版權所有 · 不得轉載
Copyright © 2024 mingpaocanada.com All rights reserved.
Ming Pao Daily News A wholly owned subsidiary of Ming Pao Enterprise Corporation Ltd.
Toronto Chinese Newspaper

Chief Executive Officer: Ka Ming Lui | Executive Chief Editor: Richard Kwok Kai Ng
1355 Huntingwood Drive, Scarborough, Ontario, Canada M1S 3J1 | Tel.: (416) 321-0088 | Fax: (416) 321-5377 | Advertising Hotline Tel: (416) 673-8250