Opsporing, bepaling en valorisatie van bioactieve fenolische componenten in nevenstromen in brouwerij en fruitteelt

Project type: 
Onderzoeksproject
Project fase: 
Lopend
Partners: 
EFBT - KU Leuven, Bavaria, Haspenwood, Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP)

Natuurlijke fenolische componenten zijn een alternatief voor synthetische antioxidanten en bacterie- en schimmelremmers in de voedingssector, cosmeticasector en misschien zelfs de farmaceutische sector. Door het omzetten van een afvalstroom in een nevenstroom, die als bron van natuurlijke componenten aangewend wordt, draagt dit project bij aan duurzame innovatie. 

Draf is de grootste vaste nevenstroom in grote en kleine brouwerijen. Deze nevenstroom bedraagt ongeveer 18 kg per 100 L geproduceerd bier. De belangrijkste toepassingen voor deze nevenstroom zijn: productie van veevoeders, meststoffen, alternatieve energiebron en recent ook als substraat voor enzymproductie. Belangrijke componenten met valorisatiepotentieel zijn nog aanwezig in de draf na de wortfiltratie, o.a. polyfenolische componenten. Deze zullen meer inkomsten genereren, dan de eerder vermeldde toepassingen. 

Bij de fruitteelt in België is er jaarlijks een nevenstroom van ongeveer 100 ton schors en snoeiafval. In deze fractie zijn de fenolische componenten aanwezig. Nevenstromen van fruitteelt worden nu niet gevaloriseerd. Onderzoek (Xü et al., 2010) heeft de aanwezigheid van één bepaalde bioactieve component (phloretine) in de schors van appelbomen aangetoond.

Reeds bij aanvang van het onderzoeksproject wordt aandacht besteed aan de economische aspecten die de valorisatie van de nevenstromen zal bepalen. Bij het begin, tussentijds en op het einde van het project wordt, op basis van de kennis en de bekomen resultaten, een studie uitgevoerd naar welke processen en/of producten commercieel attractief zijn. 

Gedurende het onderzoeksproject wordt op de vermelde nevenstromen gewerkt. Solventextracties met een variërende solventsamenstelling worden beoordeeld op basis van het extractierendement voor het totale gehalte polyfenolen (spectrofotometrisch) en specifiek het gehalte aan bioactieve componenten door HPLC-profilering. De extracten zullen gekarakteriseerd worden op antimicrobiële en antioxidatieve activiteit. De antimicrobiële activiteit bepaalt of het extract als schimmel- of bacterieremmer kan gebruikt worden. De antioxidatieve werking bepaalt of het extract kan gebruikt worden om de houdbaarheid van voedingsmiddelen, veevoeders, cosmetica e.d. te verbeteren. De stabiliteit van de extracten wordt wekelijks spectrofotometrisch en maandelijks chromatografisch opgevolgd.

Het inzetten van enzymen bij extracties zal bestudeerd worden als alternatief voor de solventextracties. Enzymatische extractie zorgt ervoor dat de bioactieve componenten vrijkomen van het plantmateriaal in de nevenstroom en op die manier dus sneller te extraheren zijn. Bovendien heeft deze gebruiksvriendelijke extractietechniek een belangrijk ecologisch voordeel; er worden geen organische solventen gebruikt.