Mikrobølgeteknologi forbedrer egenskaberne af drueafledte produkter

WINESENSE-projektet har med succes udviklet en ny udvindingsproces for presserester af druer, hvilket resulterer i højere polyfenolindhold. Konsortiet arbejder allerede på produkter til kosmetikindustrien.

Ud over selve frugten og vinen, der er resultatet af dens gæring, druer, og især deres polyphenoliske indhold, har stor værdi for maden, medicinal- og kosmetikindustrien. WINESENSE-projektet (Forskning i ekstraktions- og formuleringsintensiveringsprocesser for naturlige aktive stoffer i vin) håber at udnytte dette potentiale gennem en forbedret ekstraktionsproces baseret på opløsningsmiddelfri mikrobølgeekstraktion, Microwave Assisted Extraction (MAE), og emulsion-Template-teknikker, der kombinerer højtryks- og antisolvent-effekter.

Prof Maria José Concero Alonso, koordinator for projektet, diskuterer sine resultater forud for den sidste projektkonference, der fandt sted i juni 2017.

Hvad er de vigtigste mangler ved de nuværende udvindingsprocesser?

En af de vigtigste mangler ved naturlige produktekstraktionsprocesser er nedbrydningen af ​​aktive komponenter under høje ekstraktionstemperaturer og varighed. Egenskaberne ved naturlige produkter, for eksempel dens antioxidantkapacitet, naturlig farve, eller smag, går tabt i høj grad.

Hvordan er WINESENSE en løsning på disse problemer?

WINESENSE har udviklet en procesintensivering for at reducere driftstiden. Vores mikrobølgeteknologi giver mulighed for at opnå mere selektive ekstrakter med driftstider på få minutter.

Ud over, de procesintensiveringsteknologier, der bruges i vores formulering af det endelige produkt, forbedrer dets kvalitet. Emulsionsskabelonsteknikker, der kombinerer tryk og antisolvent-effekter, giver mulighed for at opnå ekstraktformuleringer af høj kvalitet. Formulering af ikke-vandopløselige antioxidanter i biopolymerer har åbnet muligheder for brugen af ​​ikke-opløselige polyphenoler i fødevarer og kosmetiske applikationer.

Hvordan gik du frem for at forbedre udvindingen af ​​polyfenoler?

Anvendelsen af ​​mikrobølgeteknologier til ekstraktion af polyfenoler fra druemarke øger den indeholdte mængde polyfenoler, især anthocyaniner og flavonoider. Anthocyaniner er let nedbrydelige polyfenoler, og reduktionen af ​​ekstraktionstiden til 2 minutter undgår dens nedbrydning.

Desuden, faldet i opholdstiden reducerer koncentrationen af ​​sukker fra druerester i ekstraktet, så efterbehandlingens sukkerfraktioneringstrin ikke længere er nødvendige. Mikrobølgeekstrakter har en øget antioxidantkapacitet, hovedsageligt i let nedbrydelige antioxidanter.

Hvad ville du sige var de vigtigste resultater af projektet?

Resultaterne af projektet førte til opnåelse af regional finansiering (Castilla y León Equipment Funding) til at udvikle en kontinuerlig mikrobølgeteknologi, der er i stand til at udtrække polyfenoler fra landbrugsunderprodukter.

Samarbejdet med Prof Monzo Electrical Engineering Research Group fra Cartagena University (Spanien) har ført til udviklingen af ​​en kontinuerlig mikrobølge med en energiabsorptionseffektivitet på 98% og fremragende varmehomogenitet. Den ekstremt høje energieffektivitet giver mulighed for et minimeret forbrug af elektrisk mikrobølgeeffekt, hvilket igen vil lette kommercialiseringen af ​​mikrobølgeekstraktprodukter.

Hvilken slags produkter forventer du til kommercialisering? Med hvilke fordele?

Jeg kan give dig to eksempler til kosmetikindustrien. Quercetin booster (quercetinkoncentration 1800 ppm) indkapslet quercetin er indesluttet i mikroniserede liposomer lavet af naturligt lecithin. Denne formulering forbedrer penetration af quercetin gennem lagene af din hud. Der bruges kun naturlige forbindelser, og denne formulering er fremstillet af emulsionsskabelonteknologier med vand under tryk som et antiopløsningsmiddel. Med denne teknologi, vi opnår en meget effektiv indkapsling, og det kræver ikke dyre faciliteter. Så, det kunne bruges til små virksomheder, der producerer naturkosmetik.

Polyphenolekstraktformuleringer i fødevareproteiner gennemgår også epitelcelle-in-vitro-undersøgelser hos WINSENSE-partneren IBET i Portugal, at udvikle ny naturlig kosmetik.

Hvad har tilbagemeldingen fra industrien været indtil videre?

Vores resultater vil blive præsenteret under WINESENSE-skolen, der arrangeres af WINESENSE-partneren The Matarromera Company i Valbuena de Duero (Spanien), den 21.-22. juni 2017. Arrangementet er åbent for både virksomheder og forskere. Ribera de Duero er en af ​​de mest kendte vinmarker og vingårde i Spanien.

Hvornår forventer du, at de første kommercielle produkter kommer på markedet?

Vi er klar til det, nu er bolden i hænderne på industrien!