Når øl brygges, sker det blandt andet gennem en maltningsproces, hvor store mængder byg, hvede eller rug maltes for at give smag til øllen. Restproduktet – kendt som brewer’s spent grain – udgør 85 % af brygningsaffaldet og har traditionelt været mere eller mindre rent madspild. Nu har forskere fundet ud af, hvordan det meget store proteinindhold fra det brugte korn kan genbruges som proteinkilde til såvel menneskeføde som dyrefoder. Processen involverer endda ingen miljøbelastende kemikalier – kun rent vand.
39 millioner tons. Så meget vejer bryggeriernes brugte korn samlet på verdensplan hvert år, og selv om det er smækfyldt med både sukker og protein, må det ofte bare smides ud. Kornresterne er nemlig våde og søde efter bryggeprocessen, så de er guf for mikroorganismer. Sukkeret har man efterhånden lært at udvinde fra det brugte korn, mens proteinet har været en større udfordring, men nu har forskere fundet en enkel og særdeles effektiv metode til at udvinde det.
”Vi har forsøgt os med forskellige metoder, både base, syre og enzymer, og selvom de er effektive, så er de ressourcekrævende, uspecifikke og forurenende. Nu har vi i stedet forsøgt os med en hydrotermisk behandling, hvor vi ved hjælp af blot vand og varme kan få omkring 2/3 af al proteinet ud. Samtidig er det næsten rent protein, der kommer ud. Da de her kornsorter har meget højt proteinindhold, er der et stort potentiale i fundet. De store mængder protein vil enten kunne bruges i dyrefoder eller i fx fitnessprodukter til mennesker,” forklarer professor og gruppeleder Solange Mussatto fra Institut for Bioteknologi og Biomedicin, Danmarks Tekniske Universitet, Kongens Lyngby.
Vådt, fugtigt og næringsfyldt
En stadig voksende global befolkning kombineret med nye økonomier i udviklingslande har øget verdens efterspørgsel efter protein. I dag bliver behovet stadig hovedsageligt dækket af fødevareafgrøder som hvede, sojabønner og majs, men i en meget nær fremtid vil den nuværende traditionelle produktionskapacitet ikke være i stand til at imødekomme den voksende efterspørgsel, der anslås til proteinholdige fødevarer og produkter. Derfor må der tænkes alternativt.
”Et alternativ til at opdyrke mere land med de traditionelle fødevare-ressourcer er i stedet at forsøge at genindvinde protein fra fx restprodukter fra landbrug og industrielle processer. En udfordring er at udvikle teknologier, der kan udvinde protein fra den her biomasse på en omkostningseffektiv og bæredygtig måde. Vi har derfor kastet os over at forsøge at omdanne en af de mest nærende restprodukter – nemlig kornrestproduktet, når der er blevet brygget øl,” fortæller Solange Mussatto.
At der er noget at komme efter, behøver man ikke søge længe efter. 18-30 % – afhængig af kornsort og -blanding – af indholdet i det korn, der bruges til brygning, er nemlig protein, og da der for hver 100 liter øl, der brygges i verden, er 20 kg vådt kornaffald, er det enorme mængder af næring, der i dag ofte smides ud, fordi det våde korn – kendt som brewers spent grain eller BSG – har meget kort holdbarhed, da det er vådt, fugtigt og fyldt med næring og derfor angribes af bakterier eller svampe. Faktisk udgør BSG hele 85 % af alt brygningsaffald.
”Vores mål var ikke bare at finde den metode, der giver det største udbytte, for det er syre- eller enzymbehandling, hvor vi kunne genudvinde omkring 90 % af proteinet. Problemet med at bruge syre er, at der er store miljømæssige omkostninger i form af forurening og stort energiforbrug, og at bruge enzymerne er ikke billigt. Ved at bruge hydrotermisk ekstraktion fik vi godt nok lavere udbytte, men til gengæld er den en ren og specifik metode,” siger Solange Mussatto.
Højere sammenlignet med mange andre typer
De fleste, der er stødt på hydrotermi, kender det formentlig fra hydrotermiske væld, små sprækker i Jordens overflade, hvor ofte skoldende varmt strømmer ud – ofte i nærheden af vulkansk aktivitet. Helt så dramatisk er det ikke i laboratoriet. Basalt set blandes det våde kornaffald blot med vand og varmes op til 60 grader celsius i lukkede beholdere, hvilket skaber det nødvendige tryk til at udfylde proteinerne.
”I modsætning til ved syrebehandling så er det stort set kun protein, der trækkes ud, og da der samtidig ikke bruges et eneste kemikalie i processen, er det klart at foretrække. Så selvom den hydrotermiske forbehandling resulterer i en proteinekstraktion på 64-66 % i forhold til 90 % ved syrebehandling ved 120 grader celsius i en time, så er det miljømæssigt klart at foretrække,” forklarer Solange Mussatto.
Forskerne regner og tror på, at der er endnu mere at hente i den hydrotermiske udvindingsproces ved at justere på temperaturen, men da proteinindholdet i BSG er så meget højere sammenlignet med mange andre typer restprodukter fra fx landbrug og industri, er potentialet for udvinding af protein enormt, selv med ikke-optimerede procesbetingelser.
”Ekstraktionsprocesser for protein fra den her type biomasse kan genvinde rigtig meget protein til at imødekomme den voksende fremtidige efterspørgsel efter denne fødevarekomponent. Hvad enten det så går til at berige dyrefoder, så kødet bliver mere proteinrigt, om det tilsættes direkte i fødevareprodukter i fx udviklingslande, eller om det bliver råstof til fx fitnessprodukter som proteinbarer, så vil det betyde, at der er mindre jord, der skal opdyrkes, hvilket igen er en miljømæssigt gevinst,” slutter Solange Mussatto.
