塑膠瓶如何變成高蛋白 μBites 餅乾？

看到「塑膠瓶變餅乾」這個說法，很容易以為研究人員把塑膠磨碎後直接烤進食物裡。實際上，μBites 的關鍵是「先拆解，再由微生物重新組裝」：PET 塑膠和農業廢料先被轉成含碳化合物，接著由經過基因工程改造的酵母製造蛋白質、脂肪、有機酸、維生素與風味分子，最後才混合成食品配方並以 3D 食品列印機成形。81011

這項技術由南伊利諾大學卡本代爾分校（Southern Illinois University Carbondale，簡稱 SIU）團隊開發，最初是為了解決未來深空任務中的食物供應問題。不過，現有資料描述的仍是早期食品生產平台與原型，而不是已獲准販售的商品。

μBites 的製作流程

1. 先處理 PET 塑膠與玉米廢料

研究團隊使用聚對苯二甲酸乙二酯（PET），也就是常見於汽水瓶、飲用水瓶的塑膠，並加入廢棄玉米莖、葉及其他農業生物質。這些材料先經過研磨，再接受「氧化水熱溶解」（oxidative hydrothermal dissolution）處理：利用水、氧氣、高溫與高壓，把原本難以被微生物利用的塑膠和植物纖維拆解成可溶於水的碳分子。101113

這一步並非讓微生物直接「吃塑膠」。它的作用是將完整的 PET 聚合物和植物殘渣轉化為富含碳的液體，讓後續的工程微生物能夠代謝這些物質。1011

2. 工程酵母把碳轉成食品原料

不同酵母菌株被設計來生產不同成分。現有報導提到的產物包括蛋白質、脂肪、有機酸、維生素及風味分子；其中也包括改造麵包酵母來製造香草風味，另有菌株則用於生產 β-胡蘿蔔素等化合物。571013

簡單來說，這是一種微生物「重新建構」的概念：研究人員不是試圖讓人直接食用塑膠或玉米廢料，而是把其中的碳當成發酵原料，讓酵母將碳轉換成較接近傳統食品配方的成分。

3. 混合後以 3D 食品列印成形

酵母產生的微生物產品會與纖維、澱粉及甜味劑混合，再由 3D 食品列印機逐層擠出。原型餅乾被設計成希臘字母「μ」的形狀，因此產品名稱為 μBites，讀音是「micro-bites」，可理解為「微型小口食物」。101114

這套平台不一定只能製作餅乾。設計上還能加入營養補充品、香料等成分，最終食品的質地也可能從半固體延伸至液體，而不局限於固態零食。1011

安全性、香氣與味道，目前知道多少？

目前的證據值得注意，但仍相當初步。原型曾接受安全性與營養參數評估，之後才進行人體感官分析；SIU 表示，較早期的餅乾原型在 9 分制愉悅度量表中的整體接受度為 6.5 分，香氣是評分最高的項目，達 7.33 分，顏色、形狀與口感則都高於 5 分。11

這些結果表示，至少有一款原型對參與測試的評審而言具一定接受度，但不能因此推論目前這個包含多種成分的版本已適合不受限制地食用。公開報導並未提供足夠細節，讓外界獨立判斷其安全性，例如完整受試人數、污染物檢測結果、毒理學資料，以及獨立的同儕審查安全驗證。另有報導指出，正式試吃仍在等待相關批准，餅乾也尚未取得供人食用的許可。11

因此，最穩妥的結論是：μBites 已展現具有潛力的食品原型，香氣與部分感官數據令人鼓舞，但它還不是已通過法規審查的商業零食。若要對味道和大眾接受度作出更強的判斷，仍需要規模更大、設計更嚴謹且可獨立查證的消費者測試。

NASA 與美國國家科學基金會扮演什麼角色？

NASA 透過「深空食品挑戰」（Deep Space Food Challenge）提供了這項技術的應用背景。2021 年，NASA 將 SIU 的 μBites 設計選為 18 個具潛力的美國概念之一，並提供團隊 2.5 萬美元，讓其繼續第二階段工作。當時的構想，是在水、能源和補給受限的情況下，為火星任務中 4 名成員提供 3 年所需的食物生產系統。110

這項挑戰聚焦於長時間太空任務的核心難題：食物必須兼顧營養、可接受度、資源效率與廢棄物管理。μBites 的做法，是把原本可能被丟棄的含碳材料視為發酵原料，藉此減少對儲存食品和定期補給的依賴。110

至於美國國家科學基金會（NSF）的 CAREER 計畫，則是支援與水熱生物質液化相關的基礎研究。該獎助計畫名稱為「透過操控極性提升生物質水熱液化效率，以製造生質燃料」，重點在水熱處理科學本身，不能解讀為 μBites 已準備好進入市場的證明。8

未來可能在哪些地方派上用場？

深空任務

對太空人而言，若有一套小型化系統能將部分廢棄物與既有包裝材料轉化為客製化食品成分，理論上可降低補給需求，並朝更封閉循環的食物生產模式發展。在水、能源、儲存空間和乘員時間都有限的任務中，這種能力尤其具有吸引力。110

極端或資源有限的環境

在地球上，類似的模組化食品生產系統也可能適用於傳統農業、冷藏設備或穩定供應鏈難以維持的地方，潛在場景包括災區、潛艇、極地研究站及其他資源受限環境。1113

但這些目前都只是可能的應用情境，並非已完成部署的案例。要在不同環境中實際使用，系統仍必須證明能夠穩定、安全且具經濟效益地運作。

最大障礙：成本與量產規模

目前報導的生產成本約為每公斤 60 美元，遠高於一般主食。這個數字是原型階段的估算，不等同於大規模生產價格；現有資料也未說明是否已完整計入能源、廢料收集與分類、設備、人工、品質控管、法規遵循及廢棄物處理等成本。

若要擴大規模，至少必須同時解決以下問題：

• 高通量的氧化水熱處理設備；
• 工程菌株的穩定發酵；
• 水資源回收與營養成分平衡；
• 污染物及不必要副產物的一致性控管；
• 自動化配方調製與 3D 食品列印；以及
• 獨立安全檢測與可行的食品法規審查流程。11

消費者是否願意食用「起點包含塑膠廢料」的食品，也是另一道心理門檻。即使化學處理與發酵流程都通過驗證，產品仍需要克服對原料來源的疑慮。研究團隊也指出，打造完整、整合且自動化的系統，以及推動後續開發和政策工作，都是必要課題。11

μBites 會在幾年內出現在商店嗎？

依目前證據，還不能這樣說。SIU 曾描述 μBites 有機會在未來幾年登上餐桌，但那是研發目標，不是已確認的上市日期。11

在真正開放大眾購買前，團隊仍需提供更完整的污染物控管、營養一致性與毒理安全資料，通過法規審查，降低生產成本，並證明產品能在量產條件下穩定製造、獲得消費者接受。

μBites 最值得關注的地方，是它展示了一種大膽的可能性：廢棄物中的碳，經過化學處理與微生物轉化後，能成為食品配方的一部分。這使它成為具有科學意義的研究原型；但在安全、價格、規模化和法規問題獲得解答前，它還不是日常生活中的「塑膠餅乾」。