In een poging tegemoet te komen aan de groeiende vraag naar hernieuwbare energie heeft een team van wetenschappers zich tot een onwaarschijnlijke bron gewend:de eenvoudige broodvrucht. Een recente studie gepubliceerd in het Journal of Bioresources and Bioproducts heeft licht geworpen op de bioverwerking van Artocarpus altilis-fruit tot bio-ethanol, een duurzaam brandstofalternatief. Het onderzoek richtte zich op het optimaliseren van de fermentatieomstandigheden om de omzetting van broodvruchtzetmeel in bio-ethanol te verbeteren met behulp van Saccharomyces cerevisiae, een gistsoort.

De achtergrond van het onderzoek benadrukt de uitdagingen van de commerciële productie van bio-ethanol, inclusief de behoefte aan rijke, goedkope en direct beschikbare zetmeelbronnen. De onderzoekers probeerden onderbenutte zetmeelbronnen te identificeren en te gebruiken, waarbij ze hun blik richtten op broodvruchten, die in veel regio's niet alleen overvloedig aanwezig zijn, maar ook onderbenut.

De methodologie omvatte de extractie van broodvruchtzetmeel en de daaropvolgende hydrolyse ervan met behulp van microgolfondersteunde zure hydrolyse. Het hydrolysaat, rijk aan fermenteerbare suikers, diende als substraat voor het gistfermentatieproces. De fermentatieomstandigheden, waaronder tijd, substraatconcentratie, pH en inoculumgrootte, werden zorgvuldig geoptimaliseerd om de productie van bio-ethanol te maximaliseren.

De resultaten van het onderzoek gaven aan dat onder de geoptimaliseerde omstandigheden van een zetmeelconcentratie van 122 g/l, een microgolfvermogen van 720 W en een incubatietijd van 6 minuten, een broodvruchtzetmeelhydrolysaat (BSH)-concentratie van 108,9 g/l werd bereikt. De fermentatie van BSH bereikte een maximale bio-ethanolproductie van 4,99% (v/v) bij een BSH-concentratie van 80 g/l, een gemiddelde pH van 4,7, een inoculumgrootte van 2% (v/v) en een fermentatietijd van 20.41 uur.

De studie concludeerde dat broodvruchtzetmeel in relatief korte tijd effectief kan worden gehydrolyseerd met behulp van zure hydrolyse en microgolfstraling, waardoor het een levensvatbare kandidaat wordt voor de productie van bio-ethanol. Het onderzoek biedt niet alleen een duurzame oplossing voor de energiesector, maar biedt ook kansen voor het benutten van onderbenutte agrarische hulpbronnen.

Het innovatieve aspect van deze studie ligt in de aanpak om het fermentatieproces te optimaliseren, wat cruciaal is voor de economische haalbaarheid van de productie van bio-ethanol. Het gebruik van de responsoppervlaktemethodologie (RSM) om de interactieve effecten van fermentatieparameters te evalueren, biedt een uitgebreid inzicht in het proces, wat leidt tot de identificatie van optimale omstandigheden voor maximale bio-ethanolopbrengst.

De betekenis van het onderzoek reikt verder dan de wetenschappelijke gemeenschap en biedt implicaties voor beleidsmakers, landbouwers en de duurzame energie-industrie. Door een levensvatbaar alternatief voor traditionele brandstofbronnen te presenteren, draagt ​​deze studie bij aan de mondiale inspanningen voor duurzame energieproductie en milieubehoud.

Meer informatie: Eriola Betiku et al., Bioprocessing of underutilised Artocarpus altilis fruit to bioethanol by Saccharomyces cerevisiae:A Study of Fermenting Condition Improvement, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.03.002

Aangeboden door Journal of Bioresources en Bioproducts