Hoe halen we het beste uit de nevenstromen van de voedingsindustrie?
‘Bio-Circulaire economie’ en 'Valorisatie van nevenstromen uit de voedingsindustrie’ zijn twee voorbeelden van statements die ons de laatste jaren vaak ter ore komen. Hoewel hier al veel aandacht aan besteed werd, kampen we nog steeds met heel wat uitdagingen om tot grootschalige valorisatie-applicaties over te gaan.
Eén van de meest voorkomende problemen is het hoge watergehalte in de nevenstromen. Dat leidt tot snel bederf en dit kan een invloed hebben op de hoeveelheid waardevolle componenten en hun functionaliteit. Verder gebeurt de extractie van deze componenten uit de nevenstromen nog vaak via trial-and-error, waarbij louter gefocust wordt op het extractierendement. Voor een hoogwaardige valorisatie is het belangrijk om ook de functionaliteit en de bio-activiteit van deze geëxtraheerde componenten te kennen. Verhoging van het extractierendement van componenten met een hoge functionele waarde kan enkel bekomen worden door inzicht te verkrijgen in de structuur van de biomassa en door gebruik te maken van een combinatie van verschillende eenheidsbewerkingen voor de scheiding ervan.
Samenwerking tussen Vlaamse universiteiten
Acht onderzoeksgroepen van de UGent, KU Leuven en UHasselt hebben de handen in elkaar geslagen om het EffSep-project ‘Efficient Separation of macroconstituents from biomass by combining unit operations based on insights in the structural organisation’ uit te voeren.
Het EffSep-project wordt gefinancierd door VLAIO binnen de speerpuntclusterwerking Flanders’ Food en wordt gecoördineerd door prof. Katleen Raes (Onderzoeksgroep VEG-i-TEC, UGent). Het project wordt uitgevoerd door dr. Lin Xu en zes doctoraatstudenten, verspreid over de verschillende onderzoeksgroepen.
Onder andere Trotec, Danis, Mydibel, Agristo, Cosucra, Beneo, Nutrition Science, Avecom, Tiense Suikerfabriek en Lambers-Seghers maken deel uit van de stuurgroep die feedback geven op de resultaten en toekomstige proeven.
Op zoek naar eiwitten uit nevenstromen
Binnen de onderzoeksgroep VEG-i-TEC werden twee doctoraatsonderzoeken opgestart rond enerzijds de stabilisatie en anderzijds de extractie van eiwitten uit nevenstromen. Deze praktijkvoorbeelden zijn ook voer voor de studenten uit de opleiding Master in de Bio-industriële Wetenschappen: Circulaire bioprocestechnologie.
Klassieke en vooral dure methoden zoals drogen en invriezen worden al veel gebruikt terwijl stabilisatie door middel van zuren een goedkoper alternatief zou kunnen vormen. Het doel van Baptistes doctoraatsonderzoek is om alternatieve stabilisatietechnieken te vinden die de houdbaarheid van de nevenstromen kan verlengen, zonder daarbij de valoriseerbare componenten af te breken of hun functionaliteit te wijzigen. Momenteel focust het onderzoek op verzuring door organische zuren zoals bv. azijnzuur toe te voegen, of door een fermentatieproces natuurlijk of via specifiek toegevoegde starterculturen. 'Door de wijzigingen in de celmatrix in detail te onderzoeken kunnen we ook het aantal bewerkingen voor extracties beperken door gerichter te kiezen', aldus Baptiste.
Ir. Ben Van den Wouwer: 'Vandaag zien we een verschuiving in het westerse consumptiepatroon van dierlijk naar plantaardig eiwit. Vanuit dit gegeven wordt er op zoek gegaan naar nieuwe, duurzame bronnen van plantaardig eiwit. Deze kunnen gevonden worden in tal van nevenstromen uit de voedingsindustrie, waar een aanzienlijke hoeveelheid eiwit verloren gaat.'
Bens onderzoek focust momenteel op de mogelijkheden van extractie van functioneel eiwit uit een reststroom van de aardappelindustrie. In een volgend stadium zullen ook andere biomassastromen aan bod komen, waaronder peulvruchten. Voor de extractie van deze eiwitten worden specifiek niet-destructieve, 'groene' technieken onderzocht, zoals ultrasound, microgolven, enzymen en fermentaties. De onderzoekers willen vervolgens, in samenwerking met dr. Kristof Brijs van KU Leuven, de functionele eigenschappen van het eiwit in kaart brengen. Ze willen zo een gepaste toepassing vinden voor de voedingsindustrie.
Bron: UGent
