Odpadki oljčnega mlina so obnovljiv vir za proizvodnjo biosurfaktantov

Sredozemska regija, vključno s Španijo, Italijo, Grčijo in Tunizijo, proizvaja veliko večino svetovnega oljčnega olja, ki posledično ustvarja velike količine onesnaženih odpadkov med proizvodnim procesom.

Raziskovalci aktivno iščejo strategije za zmanjšanje velikih količin stranskih proizvodov mlina oljk, ki so okoljsko in ekonomsko izvedljivi. Španija kot največja proizvajalka oljčnega olja si še posebej prizadeva za zmanjševanje tega bremena odpadkov in njegovega vpliva na okolje.
Oglejte si tudi:Članki o trajnosti in okolju
Med fazo ekstrakcije nastane pasta, znana kot alpeorujo ali nastajajo odpadki oljčnega mlina (OMW). Ti trdni odpadki so bogat vir polifenoli ki kažejo protimikrobno delovanje in s tem zavirajo nadaljnje biološko recikliranje. Trenutno se alpeorujo uporablja za proizvodnjo energije, ki ni produktivna ali stroškovno učinkovita.

Alpeorujo ima tudi velike količine lignoceluloznega materiala, ostankov olja in mineralov, ki so primerni kot vir ogljika za rast bakterij.

Biosurfaktanti (BS) so biološke in biorazgradljive površinsko aktivne molekule, ki nastanejo s fermentacijo v različne kemične strukture, kot so glikolipidi, maščobne kisline in fosfolipidi. Prav tako so vrhunska alternativa sintetičnim površinsko aktivnim snovem zaradi optimalne stabilnosti in delovanja v ekstremnih okoljskih pogojih.

Uporaba teh spojin v kondicioniranju tal, živilski, medicinski in farmacevtski industriji je dodatno dodala neskončno vrednost kot okolju primerno nadomestilo kemično proizvedenim površinsko aktivnim snovem.

Vendar pa so visoki razvojni stroški pomanjkljivost obsežne industrijske proizvodnje biopovršinsko aktivnih snovi in ​​potrebna je znatna optimizacija procesa, da se zagotovi gospodarska trajnost.

Ena od strategij, ki se uporablja v kmetijstvu in živilski industriji, je uporaba odpadnih proizvodov, kot so odpadna olja, maščobne kisline in glicerol, kot vir ogljika s fermentacijo za zmanjšanje s tem povezanih proizvodnih stroškov.

Ta ideja je sodelovalno skupino raziskovalcev iz Španije in Irske pripeljala do inovativne uporabe alpeoruja, bogatega z ogljikom, pri proizvodnji bioloških površinsko aktivnih snovi s pomočjo fermentacijskih substratov bakterij Pseudomonas aeruginosa in Bacillus subtilis.

V prelomnem zasuku so iste raziskovalne skupine pokazale, da je hidrolizna predobdelava OMW znatno povečala biološko uporabnost sladkorjev, prisotnih v alpeoruju, kar je povzročilo izrazito izboljšanje proizvodnje biosurfaktantov.

Znanstveniki so ugotovili, da je v primerjavi s kislinsko ali kislinsko-encimsko predobdelavo največji donos površinsko aktivne snovi dosežen s predobdelavo odpadnega stranskega produkta s encimsko hidrolizo.

Skupina je tudi pokazala, da je uporaba OMW kot edinega vira ogljika podobna uporabi glukoze za proizvodnjo biosurfaktanta, kar kaže na obsežno proizvodnjo BS, ki je dosegljiva z nižjimi stroški in učinkovitejšim substratom.

Poleg tega proizvodnja biopovršinsko aktivnih snovi ni bila samo bistveno izboljšana s povečano koncentracijo OMW, ampak je bil tudi hitrejši preobrat s postopkom hidrolizirane predobdelave.

To so ugotovili znanstveniki ​,war"ustrezna predobdelava s hidrolizo je ključni dejavnik za potencialno industrijsko proizvodnjo biosurfaktanta iz OMW.

Raziskovalci so to opazili ​,war"medtem ko mnogi agroindustrijski ostanki zahtevajo nekakšno fizično predobdelavo pred fazo hidrolize, je OMW že zmlet, zato se bo njegova uporaba izognila temu energetsko intenzivnemu koraku. To daje veliko prednost pred drugimi lignoceluloznimi agroindustrijskimi odpadki pri prihodnjem razvoju stroškovno učinkovitega proizvodnega procesa BS."

• Ramírez, Ignacio Moya, et al. ​,war"Proizvodnja ramnolipidov in surfaktina iz odpadkov tovarne oljčnih olj kot edini vir ogljika. Bioresource tehnologija 198 (2015): 231 – 236


• Ramírez, Ignacio Moya, et al. ​,war"Hidroliza odpadkov mlina za oljke za povečanje proizvodnje ramnolipidov in surfaktina. Bioresource tehnologija 205 (2016): 1 – 6