Использование остаточных продуктов производства сахара из сахарной свеклы поможет воплотить в жизнь одну из идей профессора Энн С. Мейер - преобразовать наше нынешнее производство продуктов питания таким образом, чтобы использовать сырье не для одного, а для нескольких ценных продуктов, пишет Анн Кирстен Фредериксен в релизе Технического университета Дании (DTU).
«Мы уже знаем это, например, по производству зерновых, которые мы выращиваем в первую очередь для того, чтобы превратить зерна в муку. Но мы также используем остальную часть растения, солому, шелуху и т. д. для различных целей, так что все растение является частью цикла», - говорит Мейер.
Похожая круговая биоэкономическая идея лежит в основе проекта по использованию биомассы, остающейся после производства сахара.
«Я называю это своим звездным проектом, потому что наши амбиции высоки, но также и потому, что перспективы очень велики. Как только мы продемонстрируем возможности использования сахарной свеклы для получения нескольких ценных продуктов, видение состоит в том, чтобы расширить наше мышление на многие другие подобные продукты в мировом масштабе. Это может быть сырье для пищевых продуктов, которые из-за изменения климата станут пищей будущего, например, в Африке или Азии, где условия производства резко меняются в последние годы и где очевидно, что следует рассмотреть возможность использования всего урожая не только для производства продуктов питания», - объясняет Мейер.
«Используя биологически вдохновленную и основанную на ферментах технологию для разделения волокон в отходах производства продуктов питания, мы делаем важный шаг на пути к обеспечению рентабельного глобального использования сырья для производства множества полезных продуктов. Продуктов, основанных на использовании определенных структур волокон в растительном материале», - добавляет она.
Здоровье
Не так давно исследовательская группа Мейер успешно открыла новые ферменты, которые воздействуют на волокна в отходах производства сахарной свеклы, так называемом жоме сахарной свеклы. Теперь бремя доказательства заключается в том, чтобы показать, насколько быстро ферменты проникают в жом, где они разделяют компоненты клеточной стенки, так что различные волокна можно аккуратно отделить друг от друга.
Одна из групп интересных волокон в мякоти сахарной свеклы - это биоактивные пектиновые элементы, которые в предыдущих исследовательских проектах показали, что оказывают благотворное влияние на среду в нашем кишечнике. Теперь этот эффект должен быть задокументирован, и профессор Сюзанна Брикс Педерсен, DTU, находится на переднем крае этой работы. Она исследует иммунологию и влияние микроорганизмов в кишечнике, и с ее опытом и ее командой она может картировать противовоспалительное действие волокон и то, как они влияют на нашу иммунную систему.
«По мере увеличения продолжительности жизни растет и интерес к сохранению здоровья как можно дольше, и в этом контексте эти полезные для здоровья пищевые волокна будут интересны. Цель нашей работы на ближайшие несколько лет - документировать их эффект и определить, как лучше всего потреблять эти волокна: в форме капсул для проглатывания или вместо этого добавлять волокна в пищу, например, в йогурт или напиток, или, возможно, использовать их для специального питания», - говорит Мейер.
Замена пластика
Вторая группа волокон, которые можно использовать из жома сахарной свеклы, - это целлюлоза. Хотя структура целлюлозы одинакова, молекулярная среда целлюлозы в сахарной свекле и, следовательно, жом сахарной свеклы отличается от целлюлозы, которую мы знаем, например, из деревьев. В деревьях волокна укреплены лигнином, среди прочего, чтобы поддерживать растение в вертикальном положении и водонепроницаемым в течение многих лет, тогда как сахарная свекла - это клубень, который растет в почве чрезвычайно быстро и собирается ежегодно.
«Поэтому волокна целлюлозы сахарной свеклы более пластичны, если можно так выразиться, и не такие жесткие, как целлюлоза из древесины. Мы хотим использовать эту наноцеллюлозу в материалах, которые могут быть разработаны для самых разных целей - как правило, для замены различных типов пластика. Волокна будут использоваться в композитных материалах, так называемых композитах, которые могут быть твердыми, мягкими или гибкими. В то же время важной целью является то, чтобы материал можно было разобрать и использовать повторно», - говорит Мейер.
Эта концепция будет реализована в сотрудничестве, в том числе, с исследовательским институтом EMPA в Швейцарии, который обладает обширным опытом в области инновационных применений и переработки целлюлозы.
Поскольку процесс и продукт не обязательно являются устойчивыми только потому, что они основаны на натуральных материалах, проект включает тесное сотрудничество с профессором Майклом З. Хаушильдом, Центр количественных исследований EMPA, Центр количественной оценки устойчивости DTU. Он постоянно оценивает, являются ли инициативы проекта устойчивыми. Исследователь с подробными знаниями структуры клеточной стенки растений профессор Питер Ульвсков из Копенгагенского университета также принимает участие в работе.
Первоначальные результаты показывают, что из целлюлозы сахарной свеклы можно формировать различные типы материалов, и что эти материалы обладают желаемыми свойствами. Сейчас ведутся интенсивные работы, чтобы показать, как эти материалы можно аккуратно разобрать и переработать несколько раз.
Кроме того, были разработаны новые ферменты и технологии, которые, как ожидается, окажут долгосрочное влияние на бережную переработку растительного сырья в новые продукты.
Источник: Technical University of Denmark. Автор: Анн Кирстен Фредериксен.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
