Экологичные растворители помогут извлечь растительный белок из отходов рапса

Исследователи из Университета Хериот-Ватт разработали новый метод извлечения высококачественного белка из отходов рапса с использованием экологически чистых растворителей. Это может стать устойчивым решением для растущих мировых потребностей в белке. Исследование опубликовано в журнале Food Hydrocolloids.

Ожидается, что мировой спрос на белок удвоится к 2050 году; рынок растительного белка, по прогнозам, вырастет с 13,7 до 21,3 млрд фунтов стерлингов в период с 2027 по 2030 год.

Профессор Стивен Юстон заявил, что животноводство производит высокий уровень парниковых газов, создавая серьезную экологическую проблему. «Нам нужны альтернативные источники белка, которые не будут стоить Земли».

Натуральное решение

Юстон и его коллеги сосредоточились на рапсовом жмыхе — богатом белком отходе, остающемся после экстракции масла. Он содержит 28–45% белка, но большая часть этого питательного материала не используется в пищу человеком.

Исследователи изучили, могут ли природные глубокие эвтектические растворители (NADES) эффективно извлекать белок из рапсового жмыха. NADES — это экологичные альтернативы агрессивным химическим растворителям. Они малотоксичны, биоразлагаемы и недороги.

Эти растворители создаются путем комбинирования природных соединений, таких как бетаин, с лимонной кислотой или холинхлорида с глицерином, образуя жидкости, способные извлекать белки без вреда для окружающей среды.

Вдвое больше белка

Исследование показало, что определенные составы NADES могут извлекать значительно больше белка, чем традиционные водные методы. С помощью компьютерного моделирования ученые выяснили, что компоненты NADES образуют водородные связи с белками, ослабляя их связь с другими материалами в жмыхе.

Наиболее эффективная комбинация — бетаин и лимонная кислота в соотношении 2:1 — позволила достичь выхода белка 53% по сравнению с 15% при экстракции только водой.

«Хотя экстракция только водой давала самую высокую чистоту белка, составы NADES значительно увеличивали его выход. Однако более высокий выход достигался за счет чистоты», — отметил Юстон.

На пути к коммерциализации

Технология перспективна, но перед коммерциализацией необходимо преодолеть ряд препятствий. Требуются дополнительные исследования для оптимизации выбора компонентов и их концентрации, чтобы максимизировать выход и чистоту белковых экстрактов.