客觀日本

埼玉工業大學用深谷蔥製造塑膠產品,升級廢棄物回收提振農戶活力

2026年04月03日 能源環境

一項以大蔥為原料製作筷託、翻轉棋等塑膠製品的研發工作,正在日本埼玉縣深谷市的埼玉工業大學內開展。大蔥具有暖身等作用,在感冒時,尤其在冬季是日本餐桌上的常客,而深谷市則是知名的大蔥產地。然而,收穫後的大蔥受日本食品規格的限制,出貨時必須切除生長出的綠色部分,此前被切除的部分一直存在缺乏再利用方法的課題。埼玉工業大學正在推動廢棄物回收製品選定為深谷市故鄉納稅回饋禮品等做法,讓產官學合作為地域帶來活力。

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大蔥的白色部分生長在地下,依靠綠色部分的光合作用生長。不同地區的人愛吃的部位也存在差異(供圖:埼玉縣深谷市)

從花卉中提取纖維、用「峠之釜飯」的陶器碗製造瓷磚——化廢棄品為實用品

從JR高崎線的岡部站出發,沿著被蔬菜田環繞的道路前行,埼玉工業大學的校園便映入眼簾。周邊冬季的田地裏,生長著大蔥、西藍花、白菜等作物。工學部生命環境化學科的本鄉照久教授(環境物質化學)長期以「將廢棄不再使用之物轉化為有價值之物」為主題開展研究。

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持續開展食品及花卉類廢棄物回收研究的本鄉照久教授(2025年12月,攝於埼玉縣深谷市埼玉工業大學)

本鄉教授此前一直在從事將大米的稻殼灰製成揮發性有機化合物(VOC)的吸附材料、用百合花纖維製作和紙等研究。其中一項別出心裁的成果是,他關注到群馬縣的知名鐵路便當「峠之釜飯」的容器是經1000度以上高溫燒製的益子燒陶器器,並發表了將蓋子與器身一同混合製備瓷磚的技術。

作為該研究的一個環節,2022年春季,當地農機具行業的相關人士提出「除直銷點外,大蔥需經切分才能銷售,切下的邊角料能否再利用?」為防止大蔥折斷,運往零售店的過程中需將其裝入紙箱中,受這類紙箱的尺寸限制,農戶需將大蔥的綠色部分切齊後裝箱。

此外,大蔥的生長方式為用土覆蓋白色部分,依靠綠色部分進行光合作用。在關東地區,白色部分更受供食者青睞,但若沒有綠色部分,大蔥很快就會枯萎。那位相關人士曾嘗試「將切下的部分製成燻製材料的木屑」,但燻製後的食材味道變差,最終以失敗告終。

本鄉教授就該問題向各類相關人士問詢時,收到了針對這類邊角料處置問題的反饋,比如「因散發異味而遭投訴」。原因在於這些邊角料含有硫化丙烯等含硫化合物,會散發濃烈的腐敗異味。

加工為顆粒狀,攻克異味難題

就在企業對大蔥廢棄邊角料的再利用四處碰壁、無計可施之際,本鄉教授運用此前積累的知識和經驗啟動了相關研究。首先在2022年夏季開展了「僅提取大蔥中纖維素」的實驗,他認為若能提取出纖維素,便可將其加工為適用於纖維、藥劑等各種領域的產品。但由於大蔥不像百合那樣擁有堅硬的莖稈,本鄉教授判斷其不適合用於造紙,進而思考能否將其轉化為塑膠的原材料。

將新鮮大蔥浸入鹼性溶液,去除半纖維素,以及屬於酚類化合物的部分木質素。在這一階段,物料仍是可辨識出是大蔥的狀態,但經過後續的漂白、完全去除木質素的工序後,物料會變為白色纖維狀物質,已完全無法辨識出是大蔥。收集解離後的纖維,即可製得高純度纖維素。

提取出的纖維素交由電機制造大廠商的關聯企業進行加工,最終以複合樹脂顆粒的形式送回。值得一提的是,這種複合樹脂顆粒呈棕色,無大蔥異味,即便長期儲存也不會變質。顆粒中55%為大蔥來源的物質,剩餘45%為聚丙烯。

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採用大蔥纖維素製備的顆粒(照片左側),以及對顆粒進行高溫加壓處理的設備(供圖:埼玉工業大學)

本鄉教授懇請校內研究模具成型的研究室提供協助,將複合樹脂顆粒加熱至約190度高溫後注入模具,製成了大蔥造型的筷託。顏色經噴筆噴塗上色,製成了充滿設計巧思的「迷你大蔥」。

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可愛的大蔥形筷託,適合作為伴手禮(供圖:埼玉工業大學)

除了這種噴塗著色的方式,如果在顆粒中混入著色劑,還可用於其他用途。還用這種「無異味又實用」的大蔥來源塑膠,加工成玩具用料,製成了翻轉棋。棋子是用大蔥原料製作,棋盤則由當地產出的稻米穀殼再生利用製成。棋子的正反兩面並未採用白色和黑色,而是選用了白色和綠色,使用著色劑後,製成了色調沉穩的綠色棋子。

據悉這款翻轉棋受到深谷市的關注,目前正在被研討將其選定為2026年度該市的故鄉納稅回饋禮品。2025年11月舉辦的翻轉棋發佈會上,市長小島進也出席了發佈會。日本有句諺語叫「鴨子扛著大蔥來」(意為自己送上門的好事),而如今,從吃鴨鍋時會用到的蔥製筷託又衍生出了玩具,正可謂是「好事連連」。

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採用大蔥來源塑膠製作的翻轉棋,棋子正反兩面為白色和綠色,處處體現大蔥元素(2025年12月,攝於深谷市埼玉工業大學)

將利益回饋農戶是研究的原動力

本鄉教授出生於埼玉縣越生町,他聚焦越生町的名產——梅子,今年2月剛剛公佈了用梅核製作黑色餐盤、用修剪下來的枝條製備活性碳等研究。他表示,未來也希望通過升級回收,催生更多環境友好型的「轉變」。

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種植的西藍花。在大片葉片的包裹下生長,可食用部分(圓圈標註處)非常少(2025年,攝於深谷市)

回顧此前的研究,本鄉教授眼中閃著光芒說道:「即使是廢棄物,只要能從中獲利,經濟就能運轉起來。堆肥的樂趣就在於讓那些難以分解成肥料的物質重獲新生」。他表示,目前正在思考能否活用西藍花去除可食用部分後剩餘的大片葉片,製成其他產品。

他還表示:「農戶們無論酷暑嚴寒都在從事繁重勞作,撐起了我們的餐桌,而消費者始終追求低價產品。我希望研究所孕育的成果,能成為收益持續回饋給農業」,讓大蔥為蔥農帶來活力。

原文:瀧山展代 JST Science Portal 編輯部
翻譯:JST客觀日本編輯部

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