Otpad maslinara smatra se obnovljivim resursom za proizvodnju biosurfaktanta

Istraživači su otkrili inovativan, isplativ i ekološki prihvatljiv proces recikliranja otpadnog proizvoda maslinovog ulja u vrijedne biosurfaktante.

Mediteranska regija, uključujući Španjolsku, Italiju, Grčku i Tunis, proizvodi veliku većinu svjetskog maslinovog ulja, što posljedično stvara velike količine zagađenog otpada tijekom proizvodnog procesa.

Istraživači aktivno traže strategije za smanjenje ogromnih količina nusproizvoda maslinarskih postrojenja koje su ekološki i ekonomski održive. Španjolska, kao najveći proizvođač maslinovog ulja, posebno usmjerava napore na smanjenje ovog otpadnog opterećenja i njegovog utjecaja na okoliš.
Vidi također: Članci o održivosti i okolišu
Tijekom faze ekstrakcije proizvodi se pasta poznata kao alpeorujo ili otpad maslinare (OMW). Ovaj čvrsti otpad bogat je izvor polifenola koji pokazuju antimikrobnu aktivnost i time sprječavaju daljnju biološku reciklažu. Trenutno se alpeorujo koristi za proizvodnju energije, što nije produktivno niti isplativo.

Alpeorujo također sadrži velike količine lignoceluloznog materijala, preostalog ulja i minerala pogodnih kao izvor ugljika za rast bakterija.

Biosurfaktanti (BS) su biološke i biorazgradive površinski aktivne molekule koje se proizvode fermentacijom u različite kemijske strukture kao što su glikolipidi, masne kiseline i fosfolipidi. Također su superiorne alternative sintetičkim surfaktantima zbog optimalne stabilnosti i učinkovitosti u ekstremnim uvjetima okoliša.

Upotreba tih spojeva u kondicioniranju tla, prehrambenoj, medicinskoj i farmaceutskoj industriji dodatno je dodala neograničenu vrijednost kao ekološki prihvatljiva zamjena za kemijski proizvedene surfaktante.

Međutim, visoki troškovi razvoja nedostatak su za industrijsku proizvodnju biosurfaktansa u velikim razmjerima te je potrebna značajna optimizacija procesa kako bi se osigurala ekonomska održivost.

Jedna od strategija koju primjenjuju poljoprivreda i prehrambena industrija jest korištenje otpadnih proizvoda, kao što su otpadna ulja, masne kiseline i glicerol, kao izvora ugljika putem fermentacije, kako bi se smanjili povezani troškovi proizvodnje.

Ta je ideja potaknula suradničku skupinu istraživača iz Španjolske i Irske na inovativnu upotrebu alpeoruja bogatog ugljikom u proizvodnji biosurfaktanata fermentacijom bakterijskih vrsta Pseudomonas aeruginosa i Bacillus subtilis.

U revolucionarnom preokretu, iste su istraživačke skupine pokazale da je predtretman hidrolizom OMW-a značajno povećao bioraspoloživost šećera prisutnih u alpeoruju, što je rezultiralo znatnim poboljšanjem u proizvodnji biosurfaktanata.

Znanstvenici su otkrili da je, u usporedbi s kiselinskom ili kiselinsko-enzimskom predobradom, najveći prinos surfaktanta postignut enzimskom hidrolizom predobrade otpadnog nusproizvoda.

Grupa je također pokazala da je upotreba OMW-a kao jedinog izvora ugljika slična upotrebi glukoze za proizvodnju biosurfaktanata, što ukazuje na to da je proizvodnja biosurfaktanata u velikim razmjerima ostvariva uz niže troškove i učinkovitiji supstrat.

Nadalje, proizvodnja biosurfaktanata ne samo da se značajno poboljšala povećanjem koncentracije OMW-a, već je i brže vrijeme obrade u procesu predtretmana hidrolizom.

Znanstvenici su zaključili da je "prikladna predobrada hidrolizom ključni čimbenik za potencijalnu industrijsku proizvodnju biosurfaktanta iz OMW-a."

Istraživači su napomenuli da "dok mnogi agroindustrijski otpadni materijali zahtijevaju neku vrstu fizikalne predobrade prije faze hidrolize, otpadni materijal iz mlina za masline je već usitnjen, pa će njegova upotreba izbjeći ovaj energetski intenzivan korak. To predstavlja veliku prednost u odnosu na druge agroindustrijske otpadne materijale od lignoceluloze u budućem razvoju isplativog procesa proizvodnje biosurfaktanta."