Jak za pomocą owadów zmienić rośliny, paszę i obornik w produkty, które zainteresują rynek?
Uczestnicy unijnego projektu InDIRECT(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opracowali pośrednie metody biorafinacji kaskadowej, które pozwalają przekształcić rozmaite strumienie opadowe z różnych sektorów w przydatne towary o wartości handlowej. Strumienie odpadowe składają się z biomasy roślinnej i organicznej pochodzącej z przemysłu rolniczego, przetwórczego i detalicznego. Może być to trawa, zielone liście, owoce, warzywa lub wytłoczyny. „Zajęliśmy się biorafinacją niewykorzystanych strumieni odpadowych i stosowaniem ich jako pokarmu do hodowli bakterii, a ponadto przeanalizowaliśmy też, czy bazujące na owadach produkty mają potencjał rynkowy”, tłumaczy Leen Bastiaens, koordynatorka projektu. Projekt InDIRECT otrzymał dofinansowanie ze Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Bioprzemysłu, publiczno-prywatnej inicjatywy UE i przemysłu.
Nowy łańcuch wartości, który przekształca biomasę w wartościowe produkty
Dzięki trójetapowemu modelowi biorafinacji naukowcy przekształcili różne wsady odpadowe w homogeniczną biomasę. Do przeprowadzenia tego zabiegu wykorzystano muchówkę i pleśniakowca lśniącego. W kolejnym etapie naukowcy użyli biomasy pochodzącej już od samych owadów. Realizacja tych działań wymagała wyhodowania ponad tony owadów. Z uzyskanej z owadów biomasy wyprodukowano rafinowane wyciągi, które zostały następnie oczyszczone i przerobione na nowe produkty i składniki. Były to między innymi białka i oligopeptydy, lipidy, chityna, chitozan wraz z pochodnymi, kompost N-light i inne związki. „Te produkty będą miały o wiele większą wartość niż towary pozyskiwane z biomasy dzisiaj”, zauważa Bastiaens. „Zawartość strumieni odpadowych w sektorze agro-przemysłowym i branży spożywczej jest często wykorzystywana jako pasza lub ekologiczne źródło energii”. Za pomocą różnych metod rafinacji z takiej biomasy można odzyskać cenne składniki. Partnerzy projektu porównali podejście pośrednie i bezpośrednie. „Metoda bezpośrednia jest trudna do przeniesienia na dużą skalę w wypadku małych strumieni odpadowych biomasy, ponieważ biomasa jest dostępna jedynie sezonowo i nie da się jej wytwarzać przez cały rok,” wyjaśnia Bastiaens. „Trzeba jednak zauważyć, że właśnie to podejście, jeśli zostanie wdrożone kaskadowo, pozwala uzyskać wiele różnych, potencjalnie cennych składników, takich jak białka,węglowodany, błonnik i liczne składniki pomniejsze, takie jak karotenoidy i polifenole”.
Wykorzystanie biorafinacji do pozyskiwania białek z owadów karmionych odpadkami
Pośrednia biorafinacja przekształca strumienie odpadowe w rafinowane wyciągi i składa się z dwóch etapów: przetworzenia biomasy przez owady i biorafinacji uzyskanej tak biomasy z owadów. „Metoda pośrednia ma potencjał, by pozwolić na całoroczną, stabilną produkcję chityny, białek, lipidów i kompostu N-light”, dodaje Bastiaens. „Rafinowane frakcje, takie jak białka, lipidy, chitozan, węglowodany i składniki mniejszościowe, uzyskane w drodze każdego z tych procesów muszą zostać następnie oczyszczone i przetworzony, by mogły stanowić wartościowe produkty dla sektora pasz, żywności lub chemicznego”. Optymalizacja procesów biorafinacji zwiększy wydajność konwersji (produkt/tona wkładu biomasy) w stosunku do dostępnych metod i zmaksymalizuje wartość wkładu (euro/tona wkładu biomasy). W dokumencie prezentującym stanowisko(odnośnik otworzy się w nowym oknie) konsorcjum przedstawiono ogólne ustalenia, ich potencjał i związane z nimi wyzwania. Obok wyników projektu opublikowano również 19 rekomendacji dla interesariuszy uczestniczących w całym łańcuchu pozyskiwania wartości z owadów. Ponadto w raporcie(odnośnik otworzy się w nowym oknie) podsumowano również ramy prawne i wąskie gardła związane z wykorzystaniem produktów uzyskiwanych z owadów. „Projekt InDIRECT znacząca zwiększył widoczność łańcuchów wartości opartych na owadach i pomógł w zniesieniu barier, które utrudniały ich przyjęcie w Europie”, podsumowuje Bastiaens. „Z powodu ograniczeń prawnych i technicznych ten nowy łańcuch wartości nie jest jeszcze ekonomicznie opłacalny. Zidentyfikowano jednak możliwe rozwiązania, takie jak skupienie się na zastosowaniach o wysokiej wartości, np. w przemyśle chemicznym, tekstylnym lub kosmetycznym, i waloryzacja całej generowanej biomasy, w tym odchodów larw i owadów oraz ich wylinki”.
