Liefhebbers van thuisbrouwers en grote fabrikanten ervaren hetzelfde resultaat van het bierbereidingsproces:hopen overgebleven graan. Zodra alle smaak is geëxtraheerd uit gerst en andere granen, wat overblijft is een eiwit- en vezelrijk poeder dat meestal wordt gebruikt in veevoer of op stortplaatsen wordt gestort. Vandaag, wetenschappers rapporteren een nieuwe manier om het eiwit en de vezels te extraheren uit bierbossen en deze te gebruiken om nieuwe soorten eiwitbronnen te creëren, biobrandstoffen en meer.

De onderzoekers presenteren hun resultaten vandaag op de voorjaarsbijeenkomst van de American Chemical Society (ACS).

"Er is een cruciale behoefte in de brouwerij-industrie om afval te verminderen, " zegt Haibo Huang, doctoraat, hoofdonderzoeker van het project. Zijn team werkte samen met lokale brouwerijen om een ​​manier te vinden om overgebleven graan om te zetten in producten met toegevoegde waarde.

"Botgraan heeft een zeer hoog eiwitgehalte in vergelijking met ander landbouwafval, dus ons doel was om een ​​nieuwe manier te vinden om het te extraheren en te gebruiken, " zegt Yanhong He, een afgestudeerde student die het werk presenteert op de bijeenkomst. Zowel Huang als He zijn verbonden aan Virginia Polytechnic en State University (Virginia Tech).

Ambachtelijk brouwen is in de VS populairder dan ooit geworden. Deze toegenomen vraag heeft geleid tot een toename van de productie, het genereren van een grote toename van afvalmateriaal van brouwerijen, Daarvan is 85% bier. Dit bijproduct bevat tot 30% eiwit en tot 70% vezels, en hoewel koeien en andere dieren verbruikt graan kunnen verteren, het is moeilijk voor mensen om het te verteren vanwege het hoge vezelgehalte.

Om dit afval om te zetten in iets functionelers, Huang en hij ontwikkelden een nieuw fractioneringsproces voor nat malen om het eiwit van de vezel te scheiden. In vergelijking met andere technieken, het nieuwe proces is efficiënter omdat de onderzoekers het graan niet eerst hoeven te drogen. Ze testten drie in de handel verkrijgbare enzymen:alcalase, neutrase en pepsine - in dit proces en ontdekte dat behandeling met alcalase de beste scheiding opleverde zonder grote hoeveelheden van beide componenten te verliezen. Na een zeefstap, het resultaat was een eiwitconcentraat en een vezelrijk product.

In het eiwitconcentraat werd tot 83% van het eiwit in de tapbier teruggevangen. Aanvankelijk stelden de onderzoekers voor om het geëxtraheerde eiwit te gebruiken als een goedkoper, duurzamere vervanging voor vismeel om gekweekte garnalen te voeren. Maar meer recentelijk Huang en He zijn begonnen met het onderzoeken van het gebruik van het eiwit als ingrediënt in voedingsproducten, tegemoet te komen aan de vraag van de consument naar alternatieve eiwitbronnen.

Echter, die het resterende vezelrijke product toch zonder specifieke toepassing lieten. Vorig jaar, Huang's postdoctoraal onderzoeker Joshua O'Hair, doctoraat, meldde het vinden van een nieuwe soort van Bacillus lichenformis in een bron in het Yellowstone National Park. In de krant, ze merkten op dat de bacteriën verschillende suikers konden omzetten in 2, 3-butaandiol, een verbinding die wordt gebruikt om veel producten te maken, zoals synthetisch rubber, weekmakers en 2-butanol, een brandstof. Dus, Hij heeft de geëxtraheerde vezel voorbehandeld met zwavelzuur, brak het vervolgens af in suikers uit cellulose en hemicellulose. Vervolgens voerde ze de suikers aan de microbe, produceren 2, 3-butaandiol.

Volgende, het team is van plan om te werken aan het opschalen van het proces van het scheiden van de eiwit- en vezelcomponenten om gelijke tred te houden met de hoeveelheid verbruikte granen die in brouwerijen wordt gegenereerd. Ook werken ze samen met collega's om de economische haalbaarheid van het scheidingsproces te bepalen, omdat de enzymen die momenteel worden gebruikt om de eiwit- en vezelcomponenten te scheiden duur zijn. Huang en He hopen geschikte enzymen en groene chemicaliën te vinden om dit proces nog duurzamer te maken, schaalbaar en betaalbaar.