首页 >> 生物 >> 文章

1在美国,超市里的西瓜都是五官端正、大小均一的。对于那些长相不符合要求的,一般而言就只能由它们烂在地里了。据统计,美国农场里大约有20%的西瓜就这么被浪费掉了,对于农民而言也是一笔不小的浪费。于是,美国农业部与科研机构合作,想办法把这部分西瓜废物利用。

为了地球的可持续发展,生物燃料是一个新兴热门的领域。传统的生物燃料是用粮食发酵生产酒精,但是这显然会导致粮食的短缺。所以第二代的生物燃料是寻求非粮食成分来做发酵原料。发酵生产酒精,就是把植物中的碳水化合物用酵母或者细菌转化成酒精。而酵母或者细菌,都喜欢糖或者淀粉这类“好吃”的碳水化合物。对于非粮食成分而言,其中的碳水化合很大部分并不以这些容易利用的形式存在。西瓜中含有大约7-10%的糖,正是酵母或者细菌喜欢“吃”的种类。所以,那些废弃的西瓜,不管长得再难看,也不影响它们被发酵的效率。2009年8月出版的《Biotechnology for biofuels》发表了这项研究。西瓜汁经过酵母菌的发酵,每一克糖可以产生零点四克左右的酒精。这样,一个20斤的西瓜,可以生产0.7斤左右的酒精。考虑到西瓜中水占了很大的比例,这样的转化效率也不错了。

科研人员所设想的方式是用流动发酵蒸馏装置。农民把装置推到西瓜地里,把那些本来不要的西瓜捡来,收集西瓜子的同时收集西瓜汁。然后把西瓜汁用来生产酒精。按照美国的西瓜亩产量和废弃比例,一亩地大约可以回收15升的酒精。这虽然也不算多,但是考虑到这些西瓜本来是要丢弃的,多少还是增加了一些农民的收入。

不过这还不是最有效的废弃西瓜利用方式。西瓜中有很高含量的番茄红素。这是一种红色的色素,具有很强的抗氧化性。有一些研究发现,西红柿,尤其是熟西红柿,或者西红柿酱,对于降低某些癌症的发生风险有一定作用。目前有许多研究者推测可能是其中的番茄红素在起作用。不管这种可能是不是真的,至少番茄红素是一种天然的色素和抗氧化剂,就足以使它身价不低了。但是西红柿本身也不便宜,从中提取番茄红素也就受到相当的限制。而从这些废弃西瓜中提取,在原料成本上就省了不少。

那些废弃的西瓜可以进入工厂用于提取番茄红素,而提取完番茄红素的废液依然还有发酵所需要的所有成分,所以丝毫不影响作为酒精的生产原料。

因为西瓜汁中的糖含量不够高,所以在发酵之前需要进行浓缩。而在用废糖蜜或者蔗糖来发酵生产酒精的工艺流程中,又需要用水把这些原料稀释到需要的浓度。而如果用西瓜汁来稀释的话,一方面节省了生活用水,另一方面其中本来就有了7-10%的糖,可以减少糖蜜或者蔗糖的用量。西瓜汁也就不再需要进行浓缩。按照美国农业部这项研究的数据,用这些提取了番茄红素的废液来稀释发酵原料,可以少用15%的糖蜜,而且节省大量的饮用水。

除此以外,西瓜中还含有相当多的游离氨基酸。其中有一种叫瓜氨酸,不是人体必需的氨基酸之一,但它在人体内可以转化成精氨酸。这个转化过程和精氨酸在人体内的代谢会调节体内氮的平衡,所以左旋瓜氨酸就有了一定的医药价值。在制药工业上提取瓜氨酸也受到原材料的制约,而这些废弃的西瓜汁就提供了廉价的原料。

在酵母发酵的过程中,糖是作为碳源存在的,而酵母的生长还必须有氮源的存在。糖蜜中含有的氮源不足以支持酵母充分发酵,所以用水稀释糖蜜的话还需要额外加进氮源。这也会增加一些成本。而西瓜汁中含有很多游离的氨基酸,是酵母很喜欢的氮源。如果用纯的西瓜汁来发酵,酵母菌把其中的糖“吃”光了,都还会有富余的氮。也就是说,酵母其实“吃”不了那么多。而用西瓜汁去稀释糖蜜,这些多余的氮就派上了用场,不用再额外补充氮了。

专门生产西瓜来生产酒精和番茄红素以及瓜氨酸,可能是不划算的,也是一种工业产品“与人争食”的途径。但是对这些不满足人们的要求,本来要废弃的部分,通过新型技术的开发来充分利用是值得的。虽然它所带来的经济效益未必很大,但是在地球资源越紧张,可持续发展的呼声越来越高的今天,人类可以把各个角落的是沙子聚集起来,成为一个个沙堆。

(编辑版发表于《百科知识》)

0
为您推荐

25 Responses to “废西瓜,制药造酒精”

  1. 55开说道:

    “不是人体必需的氨基酸之一”

    感觉有了“不是”就没必要再用“之一”了,不然感觉有些奇怪……

  2. xianzhazhi说道:

    哈哈 沙发…坐着沙发慢慢看…

  3. 鸟君说道:

    老外好浪费,咱们只要好吃,管他圆形方形。

  4. 白掌长臂猿饲养员拇姬说道:

    为什么不榨汁呢?

  5. occultist说道:

    就是,做成西瓜汁,或加入冰激凌更划算。

  6. 橙色波浪说道:

    粮食作物涨了,这下子要轮到西瓜要涨价了吗?

  7. 信仰说道:

    实际中的可行性就多少呢?一直都很疑惑,在理论上都是很完美的东西,为什么在实际中都很难实现呢?

  8. 疯和尚说道:

    西瓜我爱吃,西瓜汁我可不爱喝,感觉有股怪味。

  9. lauraliu说道:

    这图片超赞耶!!!这小孩是really really cute!!! 我要COPY下来楼主没意见吧?

  10. 说道:

    问题是,你只能实现其中的一种,这样加大成本,收获都不是很多,如果有一台机器可以实现西瓜的成分分离,实现上面所说生产就好啦

  11. sdk说道:

    明早去市场检瓜

  12. 小卓说道:

    我想知道,真正应用起来的话,成本会不会比受益更高?看上去好像工序很复杂的样子……

    • 云无心说道:

      用的是那些本来要烂在地里的西瓜。。。至于工厂里的工序,他们本来就是要买其他原料的。。。

  13. wxmgba说道:

    经济的发展除了加大掠夺外还要增加利用效率

  14. Kukmoon说道:

    中国大抵没有这么好的条件,西瓜只要能卖的基本都被人买走吃光了。因此……在中国开发废西瓜皮的项目是王道!

    • eastlilly说道:

      事实远非如此,在很多地方,尤其是交通不便利的地方,每年都有很多瓜果蔬菜烂在地里,因为没有人去收购或者收购的价钱还不够从地里搬出来的运费等等。

  15. [...] 云无心:废西瓜,制药造酒精 [...]

  16. 阿喆说道:

    要不咱就去利用这些西瓜做西瓜霜,把咱们老祖宗的制药方法发扬传承一下,呵呵。但是不知道美国的气候是否合适,毕竟咱们中药讲究天时地利人和嘛

  17. 一路向北说道:

    估计发酵出来的酒精含量不高 专挑水多的发酵吗

  18. 一路向北说道:

    感觉西瓜皮可以开发 上次看人家吃糖渍冬瓜 长见识了 那么“菜”东西也能制成零嘴 真有一套

Leave a Reply