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瓦克:生物基化学品抢抓可持续发展良机
2022年21期 发行日期:2022-11-01
作者:■ 唐茵

  多年来,地球升温的挑战持续困扰着人类。为应对这一挑战,实现可持续发展,各行各业都采取了一系列举措。不论是用生物质平衡法提高可再生原料在生产中的用量,继而帮助下游客户拓宽可持续发展路径,还是开发植物基替代品取代动物产品,减少畜牧业的排放,德国瓦克集团正凭借自身优势抢抓可持续发展中的机会。

推动有机硅产品向资源节约型产品转型 

  化学工业正致力于持续削减化石原料的用量,方法之一是在生产中用完全相同、但取自可再生资源的原料来取代石化原料。物料衡算是一个最佳方法。该方法的思路在于,同时从化石资源和可再生资源提取原料,然后根据具体产品,按比例进行分配。

  2018年以来,瓦克在生产中既采用石化提炼的甲醇,也使用以植物为原料的生物基甲醇,其中的生物基甲醇按物料衡算法计算分配。瓦克采用的物料衡算方法经T  V北德公司依据REDcert2标准认证,并定期接受审核。这一措施可有效保证瓦克销售的eco产品量始终与生产使用的生物基甲醇量相符。瓦克目前的有机硅产品中包含多个eco系列,包括硅油、消泡剂、织物柔软剂、有机硅离型剂及有机硅密封剂等。

  今年秋季,ELASTOSIL®eco大家庭全线扩充了8款生物基甲醇基的硅橡胶产品。ELASTOSIL®eco LR 5040系列产品免恒温固化处理且极抗撕裂,并将有6个硬度可供选择。在固体硅橡胶类别中,客户将有两个产品系列可选:过氧化物交联的通用型产品ELASTOSIL®eco R 401(邵氏硬度A 40)与加成交联的、超抗撕裂的固体硅橡胶ELASTOSIL®eco R plus 4020(邵氏硬度A 40)。此外,瓦克还将应客户要求提供SILMIX品牌的生物基甲醇基固体有机硅混合物。

  Martin Bortenschlager博士负责瓦克欧洲、中东、非洲(EMEA)及拉美(LATAM)地区的硅橡胶业务。一段时间以来,他感受到客户对产品的生产方式是否节约资源,即是否更符合可持续发展理念越来越关注。在他看来,eco系列的有机硅产品组合还可以继续扩展:“我们希望通过迈出第一步,显示我们有能力以节约资源的方式提供产品,无论是硅橡胶,还是客户定制的有机硅混合物。而且,这还只是一个开始——只要有需求,我们随时都能将更多的产品原料替换为生物基甲醇。客户随时都可以改用ELASTOSIL®eco产品,无需时间漫长且成本高昂的测试程序。”

低碳聚合物粘结剂获全新品牌

  瓦克的聚合物粘结剂是生产干混砂浆、胶粘剂、无纺布和产业用纺织品等产品不可或缺的原料。自2021年起,瓦克聚合物产品家族中的基于可再生原料生产的产品以VINNAPAS®威耐实®eco为品牌名进行销售。

  瓦克使用生物基乙酸来生产VINNAPAS®威耐实®eco品牌的聚合物粘结剂。生物基乙酸是木材加工业的副产物,比如造纸业的纤维材料生产工艺会产生生物基乙酸。瓦克使用的生物基乙酸经森林认证体系认可计划(PEFC)认证,所需木材来自位于瓦克博格豪森生产基地方圆400公里内的可持续经营型树林。瓦克在利用生物基乙酸和乙烯生产出醋酸乙烯酯单体后,继续通过使用乙烯生产出醋酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚乳液。生物基乙酸可在生产过程中与常规乙酸混合,直接进入瓦克现有生产线。因为乙酸无论是基于石化原料,还是可再生原料生产,其化学及物理特性毫无二致,因此可保障产品高质量的稳定性。

  瓦克重视在气候保护方面应承担的责任,致力于实现二氧化碳零排放。在此,原材料是非常重要的影响因素。借助物料衡算法,瓦克集团提高了再生原料在生产中的用量。

可持续食品解决方案

  如今,全球肉食消耗量日益上涨。有研究表明,肉食消耗量的增加对环境造成了重大的影响,例如,人为温室气体排放约15%来自畜牧业,而畜牧业生产造成了一半的人为甲烷(CH4)排放和75%的人为一氧化二氮(N2O)排放。另一个关键问题是畜牧业需要大量农业用地,这不仅包括牧场,还包括用于种植动物饲料的耕地。地球上的宜居土地约有50%用于农业,而其中一半被用来种植动物饲料。此外,高水耗也是一个重要因素:世界上70%的淡水资源用于农业,其中很大一部分用于肉类生产。

  要找到新的解决方案,可通过多种方法,其一就是采用植物基替代品取代动物产品。相关市场研究预计,未来几年,鸡蛋及乳制品的替代品的消耗量将实现两位数增长。要让消费者像动物蛋白质那样接受替代蛋白质,后者的质地、味道和价格就必须做到与动物蛋白质产品不相上下。瓦克提供的解决方案可助客户如愿。

  肉类替代品的质地是生产商面临的一大挑战,因为用植物蛋白质代替动物蛋白质,会改变产品的密实度。瓦克提供的α-环糊精,可在一定程度上帮助素食火腿沙拉等产品重现所需口感。这些糖分子以CAVAMAX®W6为品牌名进行销售,它们从玉米淀粉中提取,可与碳水化合物和蛋白质形成氢键,有助于改善亮面酱汁和抹酱等的质地。在一些情况下,通过添加环糊精甚至可让植物油完全替代食品中的动物油脂。 

  同时,α-环糊精还可凭借其多功能特性确保植物奶形成的泡沫丰富绵密、均匀细腻,并且保持长时间稳定,让植物奶的泡沫如同牛奶泡沫。环糊精的环糖分子结构是此处的关键。环糊精拥有一个亲水性外环,内有一个亲脂性空腔,空腔可与植物奶中的亲脂性成分相互作用,使泡沫保持结构稳定,并抑制液相植物奶成膜。瓦克的多项研究表明,添加CAVAMAX®W6,可使泡沫的半衰期,即泡沫体积变为原始体积一半所需要的时间,从原来的3分钟大幅增至约15分钟。

  此外,α-环糊精的应用还有助于取代精致烘焙食品中的鸡蛋。在这里,环糊精能够改善素食烘焙食品的体积、弹性和湿度,同时使其密实度和口感满足消费者的期望,通常如不使用鸡蛋,这些重要特性会受到影响。环糊精这种可溶性乳化膳食纤维在此可确保蛋糕糊中的水包油乳液,以及成品蛋糕的敏感性孔隙结构保持稳定。

  用小麦或大豆、豌豆、羽扇豆等豆类制成的非动物源蛋白质,加入香精后可产生肉类的味感。其中,半胱氨酸是生成这种味道的关键所在。瓦克是全球首家采用发酵技术生产半胱氨酸的厂家,而这要归功于瓦克的一项专利生物技术工艺。由于完全采用植物基原料生产而成,瓦克以FERMOPURE®为品牌名进行销售的半胱氨酸属于纯素食级产品,因此特别适合用于肉类替代品。此外,产品还能避免潜在的动物或人体病毒污染风险。

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