Разделение пивных отходов на белки для продуктов питания и волокна для биотоплива

Энтузиасты домашнего пивоварения и крупные производители в одинаковой мере испытывают один и тот же результат пивоварения: кучи остатков зерна. После того, как весь ароматизатор был извлечен из ячменя и других зерен, остается порошок, богатый белками и клетчаткой, который обычно используется в кормах для крупного рогатого скота или отправляется на свалки. Сегодня ученые сообщают о новом способе извлечения белка и клетчатки из отработанного пивоваренного зерна и использования его для создания новых типов источников белка, биотоплива и многого другого.


Исследователи представят свои результаты сегодня на весеннем собрании Американского химического общества (ACS).

«Пивоваренная остро нуждается в сокращении отходов», — говорит Хайбо Хуанг, доктор философии, главный исследователь проекта. Его команда объединилась с местными пивоварнями, чтобы найти способ превратить оставшееся зерно в продукты с добавленной стоимостью.

«Отработанное зерно имеет очень высокий процент белка по сравнению с другими сельскохозяйственными отходами, поэтому нашей целью было найти новый способ его извлечения и использования», — говорит Яньхонг Хе, аспирант, который представляет результаты работы на собрании. И Хуанг, и Хэ учатся в Политехническом университете Вирджинии и Государственном университете (Технологический институт Вирджинии).

Крафтовое пивоварение стало более популярным, чем когда-либо в . Этот повышенный спрос привел к увеличению производства, вызвав значительный рост отходов пивоваренных заводов, 85% которых составляет отработанное зерно. Этот побочный продукт содержит до 30% белка и до 70% клетчатки, и хотя коровы и другие могут переваривать отработанное зерно, людям трудно переваривать его из-за высокого содержания в нем клетчатки.

Чтобы превратить эти во что-то более функциональное, Хуанг и Хэ разработали новый процесс фракционирования во влажном помоле для отделения белка от волокна. По сравнению с другими методами новый процесс более эффективен, поскольку исследователям не нужно предварительно сушить зерно. Они протестировали три коммерчески доступных фермента — алкалазу, нейтразу и пепсин — в этом процессе и обнаружили, что обработка алкалазой обеспечивает лучшее разделение без потери больших количеств любого из компонентов. После стадии просеивания результатом был белковый концентрат и продукт, богатый клетчаткой.

До 83% протеина в измельченном зерне было повторно уловлено в протеиновый концентрат. Первоначально исследователи предлагали использовать извлеченный в качестве более дешевой и устойчивой замены рыбной муки для кормления креветок, выращиваемых на фермах. Но совсем недавно Хуанг и Хэ начали исследовать использование белка в качестве ингредиента в пищевых продуктах, удовлетворяя потребительский спрос на альтернативные источники белка.

Однако в результате оставшийся богатый клетчаткой продукт по-прежнему оставался без особого применения. В прошлом году доктор философии Джошуа О’Хэр, доктор философии Хуанга, сообщил об обнаружении нового вида Bacillus lichenformis весной в Йеллоустонском национальном парке. В статье они отметили, что могут превращать различные сахара в 2,3-бутандиол, соединение, которое используется для производства многих продуктов, таких как синтетический каучук, пластификаторы и 2-бутанол, . Итак, он предварительно обработал экстрагированное волокно серной кислотой, а затем разложил его на сахара из целлюлозы и гемицеллюлозы. Затем она скармливала сахар микробу, производя 2,3-бутандиол.

Затем команда планирует работать над расширением процесса разделения компонентов белка и клетчатки, чтобы не отставать от объема отработанного зерна, производимого на пивоваренных заводах. Они также работают с коллегами, чтобы определить экономическую целесообразность процесса разделения, поскольку ферменты, используемые в настоящее время для разделения компонентов белка и волокна, дороги. Хуанг и Хе надеются найти подходящие ферменты и экологически чистые химические вещества, чтобы сделать этот процесс еще более устойчивым, масштабируемым и доступным.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments