Vanuit het ZEEVIVO project werd in werkpakket B, Bioraffinage, onderzoek gedaan naar het opwaarderen van eiwit uit zeewier. De hoofdvraag was: Hoe is uit zeewier een commercieel interessant eiwitconcentraat te extraheren met een eiwitgehalte van tenminste 60%? Om deze vraag te beantwoorden zijn optimalisatieproeven uitgevoerd in het laboratorium. Daarnaast zijn er extractieproeven op pilotschaal gedaan, gevolgd door het concentreren en zuiveren van de eiwitten in deze extracten met behulp van membraanfiltratie.
MULTIFILE
De kweek van vis en de vraag naar visvoer groeit wereldwijd enorm. Voor een verdere duurzame groei is de visvoer industrie op zoek naar alternatieve eiwitbronnen die duurzaam zijn en zo min mogelijk concurreren met bronnen geschikt voor humane consumptie. Eiwit uit zeewier kan in potentie een duurzaam alternatief zijn voor bijvoorbeeld het momenteel veel gebruikte sojameel of vismeel en visolie. ZEEVIVO focust zich in dit deel project op de vervanging van soja en onderzoekt daarom in werkpakket C of eiwit uit zeewier een geschikt alternatief is voor de sojacomponent in visvoer. De activiteiten binnen ZEEVIVO werkpakket C hebben als doel het selecteren en karakteriseren van op zeewier gebaseerde eiwitgrondstoffen voor visvoeders. Als eerste worden alle relevante eisen vastgesteld waaraan het zeewiereiwitconcentraat moet voldoen om gebruikt te kunnen worden door de visvoerindustrie. Vervolgens wordt, door middel van een uitgebreide screening met behulp van in vivo proeven, een selectie gemaakt uit de beschikbare zeewiereiwitconcentraten.
MULTIFILE
In werkpakket A, Zeewierteelt, werd onderzocht wat het effect is van de nitraatconcentratie op de groei en eiwitgehalte van de zeewiersoorten Saccharina latissima en Ulva lactuca. Bij de laatste soort werd ook gekeken naar de aminozuursamenstelling. Hogere nitraatconcentraties zorgden bij beide zeewiersoorten voor een hogere groeisnelheid en een hogere eiwitgehalte. De totale aminozuurhoeveelheid van Ulva lactuca was hoger bij blootstelling aan een hogere nitraatconcentratie. Alle gemeten aminozuurgehaltes waren hoger, behalve die van methionine, die gelijk was ten opzichte van de Ulva lactuca die gekweekt werd onder lage nitraatconcentraties. Het is dus mogelijk om tijdens het groeiproces, de aminozuur- en eiwitgehalte van zeewier te verhogen. De toename in eiwitgehalte was zelfs zo snel, dat het mogelijk is om zeewier te verrijken door het twee weken voor de oogst onder verhoogde nitraatconcentraties te laten groeien.
MULTIFILE
De eiwittransitie slaat aan en zeewier, eendenkroos en reststromen van landbouwgewassen vormen een deel van de voedselbronnen van de toekomst. De kennis over de smaak van eiwitten en aminozuren is groeiende, maar de relatie tussen chemische structuur en smaak verdient aandacht en dat kan door te focussen op kleine peptiden en losse aminozuren. Het project “Aahminozuren!” maakt dat mogelijk. Met deze KIEM aanvraag willen de hogescholen Inholland (Delft, Amsterdam) en HZ University of Applied Sciences (Vlissingen) samen met het bedrijf Biorefinery Solutions (Raalte) verkennend onderzoek doen in een samenwerking met een helder lange termijnperspectief. Doelstelling is tot methoden te komen die het mogelijk maken om enkele kleine eiwitten - en de aminozuren waaruit die zijn opgebouwd – chemisch te karakteriseren en op een doelmatige wijze sensorisch te beoordelen. De deelnemende opleidingen zijn complementair qua expertise en hebben een gezamenlijke affiniteit voor de productie van nieuwe voedingscomponenten uit alternatieve plantaardige bronnen. Daarbij staat smaak voorop. Het langetermijnperspectief is om uit zeewier, eendenkroos en reststromen van landbouwgewassen waardevolle componenten te kunnen isoleren met een toegevoegde waarde op het gebied van smaak. De onderliggende kennis die de relaties tussen structuur en smaak verklaren zal zo kunnen worden gegenereerd, en academische kennis wordt rijp gemaakt voor toepassingen. Doel is ook om ons onderwijs met die kennis en onderzoeksmethoden te verrijken. Studenten hebben in dit project een grote rol. In juni 2021 hopen we met hen en met hun begeleiders een basis te hebben gelegd voor een verdergaande onderzoeksagenda.
Micro and macro algae are a rich source of lipids, proteins and carbohydrates, but also of secondary metabolites like phytosterols. Phytosterols have important health effects such as prevention of cardiovascular diseases. Global phytosterol market size was estimated at USD 709.7 million in 2019 and is expected to grow with a CAGR of 8.7% until 2027. Growing adoption of healthy lifestyle has bolstered demand for nutraceutical products. This is expected to be a major factor driving demand for phytosterols. Residues from algae are found in algae farming and processing, are found as beachings and are pruning residues from underwater Giant Kelp forests. Large amounts of brown seaweed beaches in the province of Zeeland and are discarded as waste. Pruning residues from Giant Kelp Forests harvests for the Namibian coast provide large amounts of biomass. ALGOL project considers all these biomass residues as raw material for added value creation. The ALGOL feasibility project will develop and evaluate green technologies for phytosterol extraction from algae biomass in a biocascading approach. Fucosterol is chosen because of its high added value, whereas lipids, protein and carbohydrates are lower in value and will hence be evaluated in follow-up projects. ALGOL will develop subcritical water, supercritical CO2 with modifiers and ethanol extraction technologies and compare these with conventional petroleum-based extractions and asses its technical, economic and environmental feasibility. Prototype nutraceutical/cosmeceutical products will be developed to demonstrate possible applications with fucosterol. A network of Dutch and African partners will supply micro and macro algae biomass, evaluate developed technologies and will prototype products with it, which are relevant to their own business interests. ALGOL project will create added value by taking a biocascading approach where first high-interest components are processed into high added value products as nutraceutical or cosmeceutical.
Het 3D-BioLOKAAL project wil een bio-based filament met karakteristieke lokale vulstoffen ontwikkelen, de eigenschappen van het filament bepalen en het filament inzetten bij de productie van innovatieve designproducten. Bijvoorbeeld voor geïndividualiseerde producten voor de souvenirmarkt of “business to business” relatiecadeaus en promotieproducten. 3D Bakery en Eric Klarenbeek Studio, Inktweb B.V. en Danvos BV, willen innovatieve 3D filamenten ontwikkelen gebaseerd op bio-based polymeren met vulstoffen uit lokale bronnen. Door de ontwikkeling van 3D technologieën en benutting van bio-based materialen, is de productie van bio-based filamenten de laatste jaren sterk toegenomen. 3D-printen met bio-based plastics kan de carbon footprint drastisch verminderen (meer dan 60-70% vermindering is haalbaar)(REF). Om het potentieel van deze systeeminnovatie in de circulaire economie volledig te benutten, is het belangrijk dat materialen lokaal geproduceerd kunnen worden en dat hergebruik van materialen ook zoveel mogelijk gestimuleerd wordt. De lokale productie versterkt tevens de lokale economie. BioLOKAAL onderzoekt vooral de mogelijkheden van zeewier als filament. De innovatieve composieten moeten een hoogwaardige en natuurlijke “look and feel” creëren voor het geprinte product dat voor de beoogde toepassingen zeer belangrijk is. De keuze van het materiaal is tevens belangrijk voor de boodschap die de ontwerper wil overbrengen. Bijvoorbeeld door materialen te gebruiken die aansluiten bij de lokale natuur, zoals zeewier van de Nederlandse kust. 3D printen maakt complex design mogelijk en maakt kleine productievolumes en de productie van geïndividualiseerde producten economisch haalbaar. 3D filament composieten op basis van PLA en bio-based vulstoffen zijn al (beperkt) op de markt voorhanden dus de technische haalbaarheid is bewezen. De filamenten die in BioLOKAAL nieuw ontwikkeld worden zijn vernieuwend vanwege het gebruik van lokale (rest)materialen en sterke gerichtheid op duurzaamheid in combinatie met specifieke visuele en andere tactiele eigenschappen die met filamenten gecreëerd worden.
