Team udvikler teknologi til fremstilling af bioplast fra landbrugs- og fødevarebiprodukter

Da kimchi har tiltrukket sig opmærksomhed som en global trend for sund mad, er kål en af ​​de repræsentative grøntsager, der bruges som hovedingrediens til fremstilling af kimchi i udlandet.

Den årlige globale produktion af kål og andre Brassica-afgrøder rapporteres til at være 72 millioner tons, og mere end 30% af dem anslås at blive kasseret under fremstillings- og distributionsprocesserne, hvilket forårsager miljøforurening samt betydelige omkostninger til affaldsbortskaffelse i industrien .

I forbindelse med dette problem har Hae Choon Chang, formand for World Institute of Kimchi (WiKim), meddelt, at instituttet har udviklet en bio-refactoring-baseret upcycling-teknologi, der kan omdanne kålbiprodukter, der kasseres som affald under fødevarefremstillingsprocessen til biologisk nedbrydelig plast.

Bio-refactoring refererer til en teknologi til at redesigne mikroorganismer for at give nye funktioner ud over deres eksisterende egenskaber.

Forskerholdet ledet af Dr. Jung Eun Yang, en seniorforsker fra Fermentation Regulation Technology Research Group ved WiKim, udviklede mikrobielle stammer til produktion af bionedbrydelig bioplast ved at bruge bio-refactoring-teknologi og identificerede betingelser for at opnå en sukkeromdannelsesrate på op til 90,4 % ved at optimere koncentrationerne af enzymer og det substrat, der anvendes i forsukringsprocessen. Værket er publiceret i Journal of Agricultural and Food Chemistry .

Især fandt forskerholdet for første gang i verden, at æblesyre, et af de bioaktive materialer i kålbiprodukter, kan bidrage til produktivitetsforbedringen af ​​polyhydroxyalkanoat (PHA). PHA er et biobaseret bionedbrydeligt materiale opnået gennem mikrobiel fermentering og er karakteriseret ved biologisk nedbrydelighed i naturlige miljøer.

Den nyudviklede teknologi kan anvendes på forskellige landbrugs- og fødevarebiprodukter såsom affald fra kål og løg, der bruges til kimchi-produktion, og forventes at reducere affaldsbortskaffelsesomkostningerne for biprodukter fra kimchi-fremstillingsprocessen, som anslås at være 10 mia. om året.

"Resultaterne af denne forskning er væsentlige i forhold til at have sikret en miljøvenlig teknologi til at omdanne landbrugs- og madaffald til materialer med høj værditilvækst," siger Dr. Hae Woong Park, direktør for teknologiinnovationsforskningsafdelingen i WiKim. Han tilføjede:"Vi vil fortsætte med at udvikle upcycling-teknologi i landbrugs- og fødevaresektorerne, så kimchi-industrien vil bidrage til opnåelsen af ​​kulstofneutralitet."

I mellemtiden analyserede forskerholdet komponenterne i kålbiprodukter og kategoriserede systematisk forskellige komponenter, der var nyttige for mikrobiel vækst. Baseret på disse forskningsresultater planlægger teamet at udvikle kerneteknologien til at omdanne landbrugs- og madaffald til forskellige materialer med høj værditilvækst.

Flere oplysninger: Jung Eun Yang et al, Valorization of Cabbage Waste as a Feedstock for Microbial Polyhydroxyalkanoate Production:Optimizing Hydrolysis Conditions and Polyhydroxyalkanoate Production, Journal of Agricultural and Food Chemistry (2024). DOI:10.1021/acs.jafc.3c07057

Journaloplysninger: Journal of Agricultural and Food Chemistry

Leveret af National Research Council of Science and Technology