Sia gli appassionati di birra fatta in casa che i principali produttori sperimentano lo stesso risultato del processo di produzione della birra:cumuli di grano avanzato. Una volta che tutto il sapore è stato estratto dall'orzo e da altri cereali, ciò che rimane è una polvere ricca di proteine ​​e fibre che viene tipicamente utilizzata nell'alimentazione del bestiame o messa nelle discariche. Oggi, gli scienziati segnalano un nuovo modo per estrarre le proteine ​​e le fibre dal grano esausto del birraio e utilizzarle per creare nuovi tipi di fonti proteiche, biocarburanti e altro.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati alla riunione di primavera dell'American Chemical Society (ACS).

"C'è un bisogno critico nell'industria della birra per ridurre gli sprechi, "dice Haibo Huang, dottorato di ricerca, ricercatore principale del progetto. Il suo team ha collaborato con i birrifici locali per trovare un modo per trasformare il grano avanzato in prodotti a valore aggiunto.

"Il grano esausto ha un'altissima percentuale di proteine ​​rispetto ad altri scarti agricoli, quindi il nostro obiettivo era trovare un nuovo modo per estrarlo e usarlo, "dice Yanhong He, uno studente laureato che presenta il lavoro all'incontro. Sia Huang che He sono al Virginia Polytechnic e alla State University (Virginia Tech).

La produzione di birra artigianale è diventata più popolare che mai negli Stati Uniti. Questa maggiore domanda ha portato ad un aumento della produzione, generando un forte aumento del materiale di scarto dei birrifici, Di cui l'85% è grano speso. Questo sottoprodotto comprende fino al 30% di proteine ​​e fino al 70% di fibre, e mentre le mucche e altri animali possono essere in grado di digerire il grano esaurito, è difficile per l'uomo digerirlo a causa del suo alto contenuto di fibre.

Per trasformare questi rifiuti in qualcosa di più funzionale, Huang e He hanno sviluppato un nuovo processo di frazionamento della macinazione a umido per separare la proteina dalla fibra. Rispetto ad altre tecniche, il nuovo processo è più efficiente perché i ricercatori non devono prima essiccare il grano. Hanno testato tre enzimi disponibili in commercio:alcalasi, neutrosi e pepsina, in questo processo e ha scoperto che il trattamento con alcalasi ha fornito la migliore separazione senza perdere grandi quantità di entrambi i componenti. Dopo un passaggio di setacciatura, il risultato è stato un concentrato proteico e un prodotto ricco di fibre.

Fino all'83% delle proteine ​​nel grano esaurito è stato ripreso nel concentrato proteico. Inizialmente i ricercatori hanno proposto di utilizzare la proteina estratta come un prodotto più economico, sostituto più sostenibile della farina di pesce per l'alimentazione dei gamberi d'allevamento. Ma più recentemente, Huang e He hanno iniziato a esplorare l'uso della proteina come ingrediente nei prodotti alimentari, soddisfare la domanda dei consumatori di fonti proteiche alternative.

Però, che lasciava ancora il restante prodotto ricco di fibre senza un uso specifico. L'anno scorso, Il ricercatore post-dottorato di Huang Joshua O'Hair, dottorato di ricerca, riferito di aver trovato una nuova specie di Bacillus lichenformis in una sorgente al Parco Nazionale di Yellowstone. Nella carta, hanno notato che i batteri potrebbero convertire vari zuccheri in 2, 3-butandiolo, un composto che viene utilizzato per realizzare molti prodotti, come la gomma sintetica, plastificanti e 2-butanolo, un carburante. Così, Ha pretrattato la fibra estratta con acido solforico, poi lo scompose in zuccheri da cellulosa ed emicellulosa. Ha poi alimentato gli zuccheri al microbo, producendo 2, 3-butandiolo.

Prossimo, il team prevede di lavorare sull'aumento del processo di separazione dei componenti di proteine ​​e fibre al fine di tenere il passo con il volume di grano esaurito generato nei birrifici. Stanno anche lavorando con i colleghi per determinare la fattibilità economica del processo di separazione, poiché gli enzimi attualmente utilizzati per separare i componenti proteici e fibrosi sono costosi. Huang e He sperano di trovare enzimi adatti e prodotti chimici verdi per rendere questo processo ancora più sostenibile, scalabile e conveniente.