Технология производства биопластиков из сельскохозяйственных и пищевых побочных продуктов

Ежегодное мировое производство капусты и других крестоцветных культур составляет 72 миллиона тонн, и более 30% из них выбрасывается в процессе производства и распределения, что приводит к загрязнению окружающей среды и высоким затратам на утилизацию.

Всемирный институт кимчи (WiKim) разработал технологию апсайклинга на основе био-рефакторинга, которая позволяет превращать побочные продукты капусты, образующиеся при производстве пищи, в биоразлагаемые пластики. Био-рефакторинг — это технология перепроектирования микроорганизмов для придания им новых функций.

Исследовательская группа под руководством доктора Чжун Ын Ян из WiKim разработала микробные штаммы для производства биоразлагаемых биопластиков с использованием этой технологии. Учёные определили условия для достижения конверсии сахара до 90,4%, оптимизировав концентрации ферментов и субстрата в процессе осахаривания. Результаты опубликованы в Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Впервые в мире команда обнаружила, что яблочная кислота — одно из биологически активных веществ в побочных продуктах капусты — может способствовать повышению продуктивности синтеза полигидроксиалканоатов (PHA). PHA — это биоразлагаемый материал на биологической основе, получаемый путём микробной ферментации, который разлагается в естественных условиях.

Новая технология применима к различным сельскохозяйственным и пищевым побочным продуктам, таким как отходы капусты и лука от производства кимчи. Ожидается, что она позволит сократить затраты на утилизацию таких отходов, которые оцениваются в 10 миллиардов вон в год.

«Результаты этого исследования значимы с точки зрения получения экологически чистой технологии преобразования сельскохозяйственных и пищевых отходов в материалы с высокой добавленной стоимостью», — сказал доктор Хэ Вун Пак, директор отдела исследований технологических инноваций WiKim.

Исследовательская группа проанализировала компоненты побочных продуктов капусты и систематически классифицировала различные вещества, полезные для роста микроорганизмов. На основе этих результатов команда планирует разработать ключевую технологию для преобразования сельскохозяйственных и пищевых отходов в различные высокоценные материалы.