Учени от Технологичния университет Nanyang, Сингапур (NTU Singapore) са разработили зелен начин за създаване на хитин, като използват две форми на хранителни отпадъци - черупки от скариди и изхвърлени плодове - и ги ферментират.

учените

Хитинът предлага широко приложение в хранителната промишленост, като сгъстители и стабилизатори на храни и като антимикробна хранителна опаковка.

Методът NTU е по-устойчив от сегашните подходи, при които химически се извлича хитин от морски отпадъци, което е скъпо, консумира големи количества енергия и води до странични химически продукти, които могат да бъдат изхвърлени в промишлените отпадъчни води.

Шест до осем милиона тона ракообразни отпадъци се генерират годишно по целия свят, като 45 до 60 процента от черупките от скариди се изхвърлят като странични продукти от преработката.

Професор Уилям Чен, директор на програмата за наука и технологии в областта на храните към NTU, който ръководи изследването, каза: "Огромното количество отпадъци от скариди предизвика индустриален интерес, тъй като е богат източник на хитин. Има обаче проблем в метод на екстракция, който е едновременно неустойчив и вреден за околната среда.

"Нашият нов метод взема отпадъци от ракообразни и изхвърлени отпадъци от плодове и използва естествени процеси на ферментация за извличане на хитин. Това е не само рентабилно, но и екологично и устойчиво и помага за намаляване на общите отпадъци", каза проф. Чен.

Констатациите на екипа са публикувани в рецензираното списание AMB Express през януари 2020 г.

Екипът на NTU тества десет източника на често срещани плодови отпадъци като бели и червени гроздови кюспе, манго и ябълкови кори и сърцевини от ананас в различни експерименти за ферментация. Те открили, че плодовите отпадъци съдържат достатъчно съдържание на захар, за да задействат процеса на ферментация, който разбива черупките на скаридите до хитин.

Те използваха техниката на „рентгенова дифракция“, за да определят атомната и молекулярната структура на хитина, създаден по новия метод, и нивото му на чистота беше измерено с помощта на „индекс на кристалност“. Извлечените проби от суров хитин от черупки от скариди, ферментирали с помощта на плодови отпадъци, дават индекс на кристалност 98,16%, което в сравнение с търговски проби от хитин с индекс 87,56%. Процесът на ферментация, използващ съдържанието на захар от плодовите отпадъци, произвежда по-висококачествен хитин от търговския.

Проф. Чен каза: "Нашите изследвания доведоха не само до по-висококачествен хитин, но и до по-устойчив и екологичен процес. Докато различните видове плодови отпадъци дадоха добри резултати, захарта от маслиновите плодове от червено грозде имаше най-добри резултати. Това също е икономически ефективен метод за операции в мащаб, който би могъл да представлява потенциален интерес за винарните, които искат да намалят и преработят своите отпадъци. "

"Това изследване също отразява транслационния фокус на NTU, който има за цел да развива устойчиви иновации, които са в полза на обществото и индустрията и създават по-зелено бъдеще."

Г-н Loo Yuen Meng, управляващ директор на Integrated Aqua Singapore Pte. Ltd., която не участва в проучването, каза: „Последните иновации, разработени от проф. Уилям Чен от Програмата за наука и технологии в храните към NTU, са отличен пример за това как може да се приложи опитът от висш институт подобряват оперативната ефективност на хранителната промишленост, като същевременно намаляват отпадъците от преработката на храни. Чрез прост процес на ферментация висококачественият хитин и хитозан, извлечени от черупките на скаридите, са екологични и продуктите могат да бъдат свързани отново към хранителната промишленост. "

Оставяйки хитина да претърпи по-нататъшни етапи на ферментация, изследователският екип на NTU също установи, че той може да го ферментира допълнително в хитозан, който може да се използва като ускорител на растежа в растителните торове или като контролирана система за доставка на лекарства при фармацевтични лечения.

Сега екипът на NTU проучва начини за използване на хитозан за подобряване на предишни изследователски иновации като опаковки на храни, създадени с помощта на соеви остатъци или Okara. Това потенциално може да доведе до развитието на по-траен целулозен филм с антимикробни и антибактериални свойства.

Проф. Чен също работи с множество компании, за да стимулира приемането на по-екологични индустриални методи за производство на хитин и хитозан.