science >> Wetenschap >  >> Chemie

Antioxidanten en kunststoffen kunnen worden gemaakt van bijproducten van het malen van tarwe

Het water, met hemicellulose, wordt door een filter geleid. Krediet:KTH Royal Institute of Technology

Het wordt meestal gebruikt als veevoer, maar de waarde van tarwezemelen in menselijke voeding en medicijnen kan binnenkort zijn volledige potentieel bereiken met een nieuwe duurzame verwerkingsmethode die is ontwikkeld door Zweedse onderzoekers.

Als handelswaar, het minst waardevolle deel van de tarwekorrel zijn de zemelen - de buitenste laag van de korrel, die meestal wordt verkocht als diervoeder. Nu hebben onderzoekers van het KTH Royal Institute of Technology in Stockholm een ​​proces ontwikkeld om waardevolle biomoleculen uit dit slachtafval te extraheren die als antioxidanten kunnen worden gebruikt. prebiotica en zelfs voedselverpakkingsmateriaal.

Het extractieproces gebruikt alleen hete, water onder hoge druk en koolhydraat-actieve enzymen om de hemicelluloses en oligosachariden van tarwezemelen te oogsten. Dit proces zorgt ervoor dat deze polysachariden hun antioxiderende eigenschappen behouden - die worden verwijderd door gewone alkalische extractietechnieken.

Andrea Ruthes, postdoctoraal onderzoeker, en Francisco Vilaplana, universitair hoofddocent in Glycoscience aan het KTH Royal Institute of Technology zijn de wetenschappers achter deze ontdekking, die werd gerapporteerd in het recente nummer van het tijdschrift Groene chemie .

"In zemelen en andere graanweefsels, de hemicelluloses zijn moeilijk te extraheren omdat ze nauw met elkaar verbonden en weerbarstig zijn, " zegt Vilaplana. Een manier om het te doen is met alkaline, maar dat vernietigt ook het deel van het molecuul dat het zijn antioxiderende functies geeft.

Na verdamping, donzige hemicelluloses en een puree van tarwezemelen blijven over. Krediet:KTH Royal Institute of Technology

"We gebruiken een cascadebenadering waarbij we eerst de hemicelluloses in polymeervorm extraheren en vervolgens de enzymen gebruiken om het niet-extraheerbare residu selectief aan te pakken. Op deze manier maximaliseren we de totale opbrengst van waardevolle biomoleculen uit de zemelen, " hij zegt.

Vilaplana zegt dat zijn onderzoeksgroep mogelijke toepassingen voor deze biopolymeren bestudeert, inclusief actieve voedselverpakkingsfolies en verdikkingsmiddelen die zorgen voor een natuurlijke, niet-additieve manier om oxidatie te voorkomen. in de geneeskunde, ze kunnen ook worden gebruikt om zuurstofgevoelige actieve verbindingen in te kapselen en om de ontsteking veroorzaakt door reactieve zuurstofsoorten (ROS) in biomedische toepassingen te verminderen.

Koolhydraat-actieve enzymen worden toegevoegd aan het tarwezemelenbeslag om waardevolle oligosachariden verder te extraheren. Krediet:KTH Royal Institute of Technology

Van de hemicellulosen en oligosachariden is ook bekend dat ze prebiotische eigenschappen hebben als voedingsvezels, die belangrijk zijn voor een betere voeding en de menselijke gezondheid.

"Ons proces zou op de lange termijn kunnen bijdragen aan het gebruik van hemicelluloses van granen met antioxiderende activiteiten op vele manieren, zoals niet-fossiele verpakkingen, het bewaren van gevoelige voedingsmiddelen of medicijnen tegen oxidatie, voedingsvezelsupplementen en textuurgels in voedingsmiddelen en cosmetische producten.