Projecten

EffSep

Efficiënte scheiding van macrobestanddelen uit biomassa door combinatie van eenheidsoperaties gebaseerd op inzicht in structurele organisatie

Inleiding

Vlaanderen heeft de visie om tegen 2050 een circulaire economie te zijn. Met dit economisch systeem wil men de herbruikbaarheid van producten en grondstoffen maximaliseren en waardevernietiging minimaliseren. In een circulaire economie worden o.a. nevenstromen en nieuwe biomassa’s (algen, zeewier, etc.) uit de agrovoedingsindustrie gebruikt als grondstof voor het maken van één of meerdere nieuwe producten met toegevoegde waarde; op die manier kan veel verlies aan biomassa vermeden worden.

Om hoogwaardige producten te maken op een economisch rendabele manier vertrekkende vanuit nevenstromen of nieuwe biomassa’s van de agrovoedingsindustrie is het van belang dat de productiekost in verhouding staat tot de uiteindelijke waarde van het eindproduct. In die zin is het belangrijk dat de aanwezige macro- en micronutriënten, in hun bioactieve vorm, zo goed mogelijk worden bewaard en zo efficiënt mogelijk vrijkomen (= hoge rendementen) doorheen het verwerkingsproces. Hierbij vormt het isoleren van functionele nutriënten een bijzondere uitdaging.

Algemene doelstelling

Het project heeft daarom als doel kennis te verwerven over hoe macronutriënten (eiwitten, polysachariden en lipiden) te stabiliseren en te extraheren uit verschillende soorten van biomassa’s via combinaties van eenheidsbewerkingen, die voorafgaan aan een scheidingsproces en de verdere downstream processing.

De geëxtraheerde macronutriënten moeten na processing ook kunnen worden vermarkt als functioneel voedings- en/of dierenvoedingsingrediënt of als additief, m.a.w de processing moet food grade zijn en moet conform zijn met de huidige regelgeving.

Om de verschillende technologieën te benchmarken en te evalueren, zal het onderzoek zich richten op de vrijstelling van functionele macronutriënten in welgekozen modelstromen waarvan gekend is dat de vrijstelling van macronutriënten een uitdaging vormt.

Concrete doelstellingen

  • Onderzoek naar het visualiseren en lokaliseren van macronutriënten in celstructuren van gekozen modelstromen;
  • Onderzoek naar het effectief stabiliseren van macronutriënten in de gekozen modelstromen;
  • In combinatie met het verwerven van kennis over de impact van eenheidsbewerkingen of combinaties hiervan op de celstructuren en het isoleren van gestabiliseerde nutriënten uit de nevenstromen;
  • Onderzoek naar de efficiëntie van verschillende scheidingsprocessen;
  • Ontwikkelen van de beslissingsboom (= generieke procesontwikkeling);
  • Valideren/demonstreren van de processchema’s (proof of concept) (= specifieke procesontwikkeling);

 

Modelstromen zijn bij voorkeur voldoende beschikbare vaste biomassa (en/of nevenstromen) uit de agrovoedingsindustrie typerend voor Vlaanderen. Binnen het project zal worden gestreefd naar het gebruik van eenheidsbewerkingen die schaalbaar zijn op een economische rendabele en ecologische verantwoorde manier en conform zijn met het wettelijk kader.

Impact

Het project zal dus resulteren in een methodologie (een generische beslissingsboom) die leidt tot innovaties in processchema’s voor de voorbehandeling van verschillende matrices waardoor macro- en micronutriënten uit nevenstromen efficiënt en rendabel kunnen worden gescheiden.

Aangezien celstructuren van verschillende soorten biomassa erg divers zijn, zal de opgeleverde methodologie een leidraad vormen voor verder toegepast en/of vertaal-onderzoek en finaal leiden tot innovaties in processen en verdere procesontwikkeling van stabilisatie en isolatie in functie van de specifieke nevenstromen van bedrijven en landbouw (via vervolgprojecten, type ICON, O&O en COOCK). Typisch zullen in het vervolgtraject de O&O&I activiteiten op een meer industrieel relevante schaal (pilootschaal) plaatsvinden.

De kennis gegenereerd in de vervolgprojecten zal bijdragen aan het verder uitbreiden en verfijnen van de generische beslissingsboom die in dit basisonderzoeksproject zal worden ontwikkeld.

Verder zullen de vervolgprojecten wellicht resulteren in het ontstaan van nieuwe waardeketens en opportuniteiten bieden voor nieuwe bedrijven die zich toeleggen op de exploitatie van processen om nieuwe biomassa (uit micro-organismen, zeewier, eetbare plantendelen, etc.) en nevenstromen te valoriseren tot producten die geschikt zijn voor de voedings-, dierenvoedingsindustrie, chemische en farmaceutische industrie.

Partners

  • UGent: prof. K. Raes (coördinator), prof. E. Van Damme, prof. A. Skirtach, prof. K. Dewettinck, prof. S. Demeester, prof. B. Sas
  • KU Leuven: prof. J. Delcour, prof. A. Van Loey, prof. I. Foubert, dr. K. Brijs, dr. K. Gebruers
  • UHasselt: prof. D. Vandamme
  • Flanders’ FOOD