Name: 食品廃棄物からの持続可能なバイオプラスチック生産のためのスケーラブルな段階的アプローチ (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-18T13:40:00.000+00:00
Duration: 8 min 14 s
Description: 学ぶ食品廃棄物からの持続可能なバイオプラスチック生産法。嫌気性消化と好塩菌発酵を用いてPHAを合成し、化学薬品を使わない回収プロセスで環境負荷を低減します。産業規模への展開も可能です。

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<table><tbody><tr><td>空気</td><td>エアガス</td><td>AI UZ300</td><td>GC操作に使用</td></tr><tr><td>ポンプ座</td><td>クラウドレイ</td><td>ハイレア ACO-009D</td><td></td></tr><tr><td>塩化アンモニウム</td><td>アクロスオーガニック</td><td>A0396560</td><td></td></tr><tr><td>オートクレーブ</td><td>ステリス</td><td>AMSCOラボ250</td><td>ATCC培地調製に使用</td></tr><tr><td>秤</td><td>メトラー・トレド</td><td>00 ME204TE</td><td></td></tr><tr><td>ミキサー</td><td>ヴェヴォル</td><td>IB750LV+BLD300+WB-1</td><td></td></tr><tr><td>バケツ</td><td>ロウズ</td><td>モデル 50640</td><td>5ガロンBPAフリープラスチック製一般バケツ</td></tr><tr><td>塩化カルシウム二水和物</td><td>アクロスオーガニック</td><td>A0362932</td><td></td></tr><tr><td>クロロホルム</td><td>ミリポアシグマ</td><td>C2432</td><td></td></tr><tr><td>デシケーター</td><td></td><td></td><td>TS、VS、VSS測定に使用できる任意のタイプ</td></tr><tr><td>消化チューブ、PTFEライナー付きスクリューキャップ</td><td>ミリポアシグマ</td><td>CLS982613</td><td></td></tr><tr><td>デジタルリアクターブロック</td><td>ハッハ社</td><td>DRB200</td><td>Hach VFA定量法で使用</td></tr><tr><td>デジタルスターラー</td><td>サイロゲックス</td><td>SCI550-プロ</td><td></td></tr><tr><td>ディスク遠心分離機</td><td>アルファ・ラバル株式会社</td><td>クララ 20</td><td></td></tr><tr><td>三角フラスコ</td><td>アマゾン</td><td>B07V3JPQMM</td><td></td></tr><tr><td>エタノール</td><td>アマゾン</td><td>B09DGVL4ML</td><td></td></tr><tr><td>凍結乾燥機</td><td>ラボコンコ</td><td>10030133、1027319、0109621</td><td>FreeZone 2.5リットルフリーズドライシステム</td></tr><tr><td>ヒュームフード</td><td>ケワウニーサイエンティフィックコーポレーション</td><td>シュプリームエアLV</td><td></td></tr><tr><td>炉</td><td>サーモサイエンティフィック</td><td>モデルF30428C</td><td></td></tr><tr><td>ガスクロマトグラフィー(GC)</td><td>アジレント</td><td>モデル8890&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Haloferax mediterranei</td><td>ATCCの</td><td>33500</td><td></td></tr><tr><td>水素</td><td>エアガス</td><td>ハイUHP300</td><td>GC操作に使用</td></tr><tr><td>ナイフ</td><td></td><td></td><td>食品廃棄物の削減に使用されるあらゆるタイプ</td></tr><tr><td>潤滑油</td><td>フィッシャーサイエンティフィックカンパニー</td><td>NC9844626</td><td></td></tr><tr><td>塩化マグネシウム六水和物</td><td>フィッシャーサイエンティフィックカンパニー</td><td>BP214-500</td><td></td></tr><tr><td>硫酸マグネシウム七水和物</td><td>ミリポアシグマ</td><td>M1880型</td><td></td></tr><tr><td>メトナール</td><td>ミリポアシグマ</td><td>34860</td><td></td></tr><tr><td>安息香酸メチル</td><td>ミリポアシグマ</td><td>93583</td><td>PHA定量の内部標準として使用</td></tr><tr><td>マイクロプレートリーダー&nbsp;</td><td>BioTek シナジー</td><td>シナジーH1</td><td></td></tr><tr><td>窒素</td><td>エアガス</td><td>NIのUHP300</td><td>GC操作に使用</td></tr><tr><td>オーブン</td><td>サーモサイエンティフィック</td><td>オーム750</td><td></td></tr><tr><td>蠕動ポンプ</td><td>シンプリーポンプ株式会社</td><td>PM6000 交流</td><td>優れた空運転能力を備えた高流量自吸式ポンプで、高粒子スラリーを処理でき、1/8インチの壁チューブ用に設計されています。</td></tr><tr><td>pHメーター</td><td>フィッシャーサイエンティフィックカンパニー</td><td>AE150</td><td></td></tr><tr><td>PHA規格</td><td>ミリポアシグマ</td><td>403105</td><td></td></tr><tr><td>パイロットaAD消化槽</td><td>クエーサーエネルギーグループ、インディペンデンス、オハイオ州、米国</td><td>総容量100 L、作業容量80 L&nbspのステンレス鋼発酵槽。</td><td></td></tr><tr><td>パイロットPHA発酵槽</td><td>マヌカツリー</td><td>SF-50l ISO 9001 CE</td><td>二重層ジャケット付きガラスリアクター</td></tr><tr><td>塩化カリウム</td><td>ジーバイオサイエンス</td><td>162006</td><td></td></tr><tr><td>ポンプチューブ</td><td></td><td></td><td>内径が1/8インチ、外径が3/8インチの任意のブランドのシリコンチューブ</td></tr><tr><td>炭酸水素ナトリウム</td><td>フィッシャーケミカル</td><td>241787</td><td></td></tr><tr><td>臭化ナトリウム</td><td>カロライナ</td><td>21139-45</td><td></td></tr><tr><td>塩化ナトリウム</td><td>アマゾン&nbsp;</td><td>B0787CFHF3</td><td></td></tr><tr><td>水酸化ナトリウム、ペレット</td><td>フィッシャーバイオ試薬</td><td>236088</td><td></td></tr><tr><td>次亜塩素酸ナトリウム</td><td>ミリポアシグマ</td><td>425044</td><td></td></tr><tr><td>Sorvall LYNX 4000 超高速遠心分離機</td><td>サーモサイエンティフィック</td><td>75006580</td><td>下流のPHA回収におけるPHA顆粒の収集に使用されます&nbsp;</td></tr><tr><td>分光光度計&nbsp;</td><td>ハッハ社</td><td>DR3900</td><td>Hach VFA定量法で使用</td></tr><tr><td>硫酸</td><td>ミリポアシグマ</td><td>258105</td><td></td></tr><tr><td>シリンジフィルター</td><td>アマゾン</td><td>B06X6GTKVY</td><td></td></tr><tr><td>TOC分析装置</td><td>島津製作所</td><td>型式 TOC-LCSN</td><td></td></tr><tr><td>揮発性酸TNTplusバイアルテスト</td><td>ハッハ社</td><td>TNT 872</td><td>50〜2,500 mg/Lの酢酸の範囲でVFAを測定できます。</td></tr><tr><td>湯沸かし器</td><td>ボッシュ株式会社</td><td>トロニック 3000 T 7 ガロン (ES8)</td><td></td></tr><tr><td>酵母エキス</td><td>フィッシャーサイエンティフィックカンパニー</td><td>AAJ6028736</td><td></td></tr></tbody></table>

食品廃棄物からの持続可能なバイオプラスチック生産のためのスケーラブルな段階的アプローチ

Scalable Step-by-Step Approach of Sustainable Bioplastic Production from Food Waste

aADからの食品廃棄物特性とVFA生成 調製済み食品廃棄物スラリー中のTS、VS、およびC:N比の例を 表1に示します。食品廃棄物の組成には、サンプリング源や時間によって固有のばらつきがあるため、TS、VS、C:N比の値の変動が予想されます。ばらつきは許容できるが、定期的なTS、VS、およびC:N比の測定は、プロセスモニタリング、微生物バランス、および全体的なaADシステムの最適化に不可欠である37。
VFA濃度は、aAD消化器の操作の安定性と効率の重要な指標として機能します。 表 3 は、例として 4 つの運用サイクルの VFA データを示しています。これらのサイクル中、VFA濃度は4.13 ± 0.05 g HAc/Lで安定しており、aAD発酵槽がVFAを安定して生成できることが確認されました。この値は、文献22で報告されている値に匹敵し、パイロットスケールのaADシステムの運...

The global microplastic crisis, coupled with the growing challenges of food waste disposal, necessitates innovative solutions to address these ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

嫌気性消化槽、廃水から沈殿した固形物を模倣した合成汚泥を播種した密閉された無酸素反応器から始めます。汚泥には、混合微生物群集である中温性嫌気性微生物が含まれています。これらの微生物は適度な温度で繁殖し、汚泥の有機物の消化を促進します。汚泥を連続的に混合して細菌の活動を維持し、消化を促進します。その後、生分解性ポリマーであるバイオプラスチックを汚泥に加えます。インキュベーション中、加水分解細菌がバイオプラスチックに付着し、可溶性化合物に変換します。次に、発酵細菌はこれらの化合物を短鎖有機酸である揮発性脂肪酸に変換します。メタン生成微生物であるメタン生成物質は、これらの酸を利用してメタンガスと二酸化炭素を生成し、バイオガスを形成します。バイオガスは出口から反応器を出て、ガスサンプリングバッグに集められます。この共消化法により、バイオプラスチックと汚泥を再生可能なバイオガスに効率的に消化することができます。...

バイオガス製造のためのバイオプラスチックの嫌気性消化

"生分解性"というラベルの付いたプラスチックフィルムはmulchesとして農業用市販されている。耕作は、魅力的な処分方法を表しますが、フィールド条件下での劣化はあまり理解されています。本研究の目的は、フィールド埋葬後にプラスチックマルチフィルムを植民ネイティブ土壌菌類や細菌を単離する方法を開発することであった。...

農業で使用する生分解性プラスチックマルチフィルムを分解するための可能性を持つネイティブ土壌微生物の分離

ハマナのabyssinicaの植物油の生産からの側流が制限された値を有します。この研究の目的は、より高い値を有する製品を製造することができることを実証し、このサイドストリームに基づいて材料を押し出すための方法を見出すことでした。押出物は、有望な特性を有することが見出されました。...

のフィルム押出ハマナabyssinica /小麦グルテンブレンド

竹粉をNaOHで前処理し、酵素加水分解した。竹の加水分解物は、 Klebsiella pneumoniaeによる2,3-ブタンジオール、 R-アセトイン、2-ケトグルコン酸およびキシロン酸生産のための原料として用いられた。...

化学薬品の製造<em&gt;クレブシエラ・ニューモニエ</em&gt; Bamboo加水分解物を原料として使用する

オートクレーブ内の植物性食品廃棄物の熱水炭化のためのプロトコルが提示され、揮発性有機物質を脱塩する連続フロー反応器で275°Cでのその後の乾燥熱処理が提示される。土壌修正品や基板成分に適した炭素材料を生産することを目的としています。...

有機家庭の残り物を泥炭代替品に変える

循環材料経済に向けた閉ループアプローチの例をここに説明します。生物ベースの半芳香族ポリエステルが重合、脱重合によって設計され、その後、その収率または最終的な特性のわずかな変化だけで再重合される、全体の持続可能なサイクルが提示されます。...

分子リサイクル向けに設計:リグニン由来の半芳香族バイオベースポリマー

我々は、メカニカルミリング、研削、およびイメージング分析の段階的なプロセスを使用して、マイクロプラスチックおよびナノプラスチック(それぞれMPおよびNP)の形成および寸法特性評価を示す。...

農業用プラスチックフィルムからのマイクロ・ナノプラスチックの形成と基礎研究への応用

このプロトコルは、嫌気性微生物叢の呼吸測定を使用してメタン生成と微生物動態パラメータを決定するためのベストプラクティスを説明しています...

呼吸測定法を用いた廃棄物活性汚泥と嫌気性共消化された生ごみ廃棄物のバイオメタン電位測定

このプロトコルは、回転式固体発酵システムで小麦ふすまを利用して、酵素生産を強化します。基質にはキチンなどの誘導剤が添加されており、制御された条件下で真菌の増殖をサポートします。結果は、水中発酵と比較して酵素収量が4〜6倍高いことを示しており、多様なバイオテクノロジーアプリケーションに対するこの方法の適応性と有効性を示しています。...

糸状菌による高分子加水分解細胞外酵素生産のための固体発酵系の設計

このプロトコルは、真菌昆虫病原物質を導入するには、2つの接種方法を示しています...

エンドファイトのような真菌Entomopathogensの確立：内生生物制御に向けて

学ぶ食品廃棄物からの持続可能なバイオプラスチック生産法。嫌気性消化と好塩菌発酵を用いてPHAを合成し、化学薬品を使わない回収プロセスで環境負荷を低減します。産業規模への展開も可能です。

食品廃棄物からの持続可能なバイオプラスチック生産のためのスケーラブルな段階的アプローチ

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