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Valorisation of mushroom agrowastes to obtain high value products

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Neuartige Verfahren extrahieren wertvolle Verbindungen aus Pilzabfällen

Viele landwirtschaftliche Abfälle werden weggeworfen oder für geringwertige Anwendungen genutzt. Dank neuer Extraktionsverfahren können Pilzabfälle einen Beitrag zur biobasierten Kreislaufwirtschaft leisten.

Industrielle Technologien
Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Meist wird nur aus einem Bruchteil der gesamten Biomasse einer Pflanze Nahrung. Der Rest wird zu landwirtschaftlichem Abfall, von dem Europa große Mengen erzeugt. Ein Teil davon wird für geringwertige Anwendungen wie Kompostieren oder zur Biogasproduktion zurückgewonnen und zu Heizzwecken verbrannt. Bestimmte Arten von landwirtschaftlichem Abfall enthalten jedoch Substanzen, die profitabler genutzt werden könnten. Das EU-finanzierte Projekt FUNGUSCHAIN hat verschiedene neue chemische bzw. industrielle Verfahren entwickelt, die derartige Substanzen aus den Pilzabfällen extrahieren. Neben Proteinen enthalten die Abfälle bestimmte Inhaltsstoffe – Chitin sowie verschiedene Arten von Zucker, die unter dem Begriff Glucane bekannt sind. Diese Verbindungen bilden den Ausgangspunkt für die Herstellung weiterer organischer Substanzen, die sich mannigfaltig einsetzen lassen. FUNGUSCHAIN erhielt Finanzmittel vom Gemeinsamen Unternehmen für biobasierte Industriezweige, einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der EU und der Industrie. Das Team prüfte und demonstrierte die äußerst innovativen neuen Extraktionsverfahren in einer eigens gebauten Bioraffinerie. Diese Anlage, die erste ihrer Art, war bereits an sich ein bedeutender Erfolg. Die am Projekt beteiligten Forschenden konnten außerdem beweisen, dass das neue Konzept profitabel ist.

Kaskadierende Industrieverfahren

Die neuen chemischen Verfahren von FUNGUSCHAIN sind sequenziell oder – wie man in der Industriechemie sagt – kaskadierend. Bereits mit den Inhaltsstoffen aus den Pilzabfällen konnte FUNGUSCHAIN eine Reihe von Substanzen mit Mehrwert schaffen. „Durch kostengünstige und umweltfreundliche Extraktionsverfahren konnten wir eine flexible, skalierbare Methode entwickeln“, erklärt Projektkoordinator Dr. Bart van der Burg. „Das kommt der Umwelt zugute, vor allem aber schafft es den wirtschaftlichen Anreiz, die Methode im kommerziellen Maßstab einzusetzen.“ Zu den entstandenen Produkten zählt ein proteinreiches Pulver, das für (vegane) Nahrungsergänzungsmittel genutzt wird. Daneben werden Lipide und Beta-Glucane in funktionellen Lebensmitteln eingesetzt, also in denjenigen, die Zusatzstoffe enthalten, um die Gesundheit zu verbessern und so Stoffwechselerkrankungen zu bekämpfen. Die Forschenden entwickelten außerdem eine unter dem Begriff Chitosan bekannte Substanz, wozu das Chitin aus Pilzresten genutzt wurde. Dieses organische Antioxidationsmittel kann Antioxidantien auf Basis fossiler Brennstoffe als Konservierungsstoffe in Naturkosmetika ersetzen. Das Team erschuf auch ein zweites Antioxidationsmittel aus Glucanen, das bei der Herstellung von Folien aus Biokunststoff eingesetzt wird. Diese sind nicht nur biologisch abbaubar; es wird außerdem kein Erdöl mehr benötigt. Auch andere Verbindungen aus den Pilzresten tragen zur Herstellung recycelbarer Biokunststoffe bei.

Ein besseres biobasiertes Kreislaufprinzip

Die Entwicklungen des Projekts verbessern das Kreislaufprinzip in der biobasierten Wirtschaft, wodurch bestimmte Produkte nahezu unendlich oft hergestellt und recycelt werden können. Statt den landwirtschaftlichen Abfall zu Zwecken mit einem geringeren Wert zu nutzen, kann die Industrie nun wertvolle Komponenten zurückgewinnen und für die nachhaltige Herstellung zahlreicher profitabler Produkte verwenden. Außerdem ersetzen einige dieser Produkte diejenigen, die auf fossilen Brennstoffen basieren, wodurch dieser neue Industriezweig noch nachhaltiger wird. Das an FUNGUSCHAIN beteiligte Projektteam wird schon bald mit der Prüfung von Möglichkeiten beginnen, um die wertschaffenden Verfahren auszubauen. „Wir suchen nach Wegen, wie wir die von uns geschaffenen grundlegenden Ansätze mithilfe anderer Biomassequellen nutzen können“, so van der Burg abschließend.

Schlüsselbegriffe

FUNGUSCHAIN, Pilzabfall, Glucane, Chitin, Biomasse, Extraktionsverfahren, kaskadierend, Biokunststoff, Nahrungsergänzungsmittel

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