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
The Andean lupin (Lupinus mutabilis) is one of the lost crops of Incas and has been grown in South America and as a food crop for thousands of years. The seeds are the main source of commercial value regarding the high content of oil (about 20%), protein (about 43%) and carbohydrates (about 33%). A European Union H2020 project, LIBBIO, aims to develop and optimize the breeding and cropping of the Andean lupin in the Europe, and to process the lupin seeds for new and high-value products for consumers and for incorporation into otherproducts. This study works at optimizing the oil extraction from the lupin seeds using supercritical carbon dioxide (scCO2), which has been tested for lupin oil extraction and is advantageous over organic extractants due to the mild operating temperature, costeffectiveness, nontoxicity, and easy post-separation.In the study designed by response surface methodology, the operating pressure,temperature, scCO2 flowrate, and sample mesh size, were investigated on their effect on the oil extraction efficiency. The pressure, scCO2 flowrate and mesh size were found to affect the extraction efficiency significantly. The higher the pressure and the smaller the mesh, the more oil was extracted over a specific period. Optimally about 85% of the oil was extracted by scCO2 compared with conventional Soxhlet extraction using hexane as the extractant. Oleicacid (46%) and Linoleic acid (32%) are the two main fatty acids in the extracted oil. About 80% of the fatty acids are unsaturated. The stearic acid is one of the main saturated fatty acids, which has relatively positive effects on human health to others. The pressure was found to significantly affect the fractions of the saturated and unsaturated fatty acids. The content of tocopherols in the extracted oil ranged from 1 to 20 mg/100g oil, which is comparable withliterature value.
Plant parasitaire aaltjes (nematoden) zijn een groot probleem in de land- en tuinbouw. Chemische bestrijding is niet langer gewenst. Biologische bestrijding van aaltjes is een welkom alternatief. Het Afrikaantje (Tagetes erecta) is een biologische bestrijder van het uiterst schadelijke wortellesie aaltje Pratylenchus penetrans, dat veel schade in de bollen- en aardappelteelt veroorzaakt. De inzet van Tagetes wordt beperkt door de hoge teeltkosten zonder dat daar een oogstbaar product tegenover staat. Tagetes wordt na teelt in zijn geheel in de bodem als groenbemester ingewerkt. De bloemen van Tagetes zijn rijk aan de carotenoïde inhoudstoffen luteïne en zeaxanthine. Luteïne heeft een actieve werking onder andere bij het voorkomen van leeftijd gerelateerde netvlies degeneratie (ARMD) en als anti-aging ingrediënt bij huidverzorgende cosmetica. Luteïne is een krachtig antioxidant en beschermt de huid tegen schadelijke UV-stralen. Het doel van dit onderzoek is het ontwikkelen van een circulair ontwerp voor het duurzaam bestrijden van plant parasitaire aaltjes met Tagetes vanggewassen waarbij restproducten van de biologische bestrijding benut worden voor creëren van producten met extra toegevoegde waarde voor anti-aging cosmetica. Op deze wijze ontstaat een nieuwe productieketen die een volwaardig alternatief is voor chemische grondontsmetting waarbij tegelijkertijd hoogwaardige consumententoepassingen mogelijk zijn. Luteïne is met superkritische CO2 als groen extractie middel in zeer zuivere vorm uit de bloemen van Afrikaantjes geëxtraheerd. Mogelijke verbetering is door ook plantaardige olie (zonnebloemolie) te gebruiken. Luteïne extracten zijn in-vitro en in-vivo getest. Luteïne voorkwam collageen afbraak in huidcellen. Gebruik van luteïne rijke cosmetische crèmes door vrijwilligers verhoogde huidhydratie en huid elasticiteit.Kosten-Baten analyse van het circulaire luteïne productieproces met superkritisch CO2 extractie liet zien dat deze keten in principe rendabel kan zijn als plantaardige al mede-oplosmiddel gebruikt wordt. Hiermee is in principe een duurzaam circulair proces te creëren voor zowel biologische betrijding van planteziekten als voor hoogwaardige consumentenproducten.
