Veevoeder uit rubberzaad
12 april 2016
Resten die ontstaan na de productie van olie uit rubberzaden kunnen worden gebruikt om diervoeder te verrijken. Naast het zo verminderen van afval tijdens olieproductie, kan dit ook leiden tot hogere inkomsten voor de boeren. Mooi meegenomen, want diervoeder is de hoogste kostenpost in de
veehouderij. Op 13 April 2016 zal Widyarani haar proefschrift over additionele toepassingen vanuit de rubberproductie verdedigen aan de Wageningen Universiteit binnen het NWO-programma Agriculture Beyond Food.
Meer dan vijftig procent van biomassa voor energie komt uit traditionele bronnen, zoals brandhout, houtskool, dierlijke mest en residuen van de landbouw. Dit gebruik van biomassa voor energie kan een bedreiging voor de voedselzekerheid vormen. Het verhogen van de voedselproductie en een
duurzamer productie van biobrandstoffen kunnen het beste gelijktijdig worden opgepakt.
Een hogere voedselproductie kan worden gerealiseerd door bijvoorbeeld een hogere voedselopbrengst te genereren op dezelfde hoeveelheid land, door het recyclen van voedingsstoffen of door het verminderen van verliezen. Een van de mogelijkheden hiertoe is het verhogen van de effectiviteit door
alle producten bruikbaar te maken, bijvoorbeeld door biomassa te fractioneren. Hierdoor worden bijvoorbeeld de eiwitten gescheiden van de olie - van de rubberboom, palmolie of Jatropha - en daardoor geschikt voor de productie van veevoeder.
Eiwitten uit rubberzaad
De onderzoekers hebben rubberzaad geselecteerd vanwege het hoge eiwit- en oliegehalte, evenals de beschikbaarheid van de grondstof in het onderzoeksgebied, Indonesie. Rubberzaad bevat 17 procent eiwit. Na het uitpersen van de olie, alkalische extractie van eiwit en neerslag van het eiwit met
behulp van zuur, lukte het de onderzoekers het percentage eiwit tot wel 48 procent te verhogen. De mogelijkheid om een eiwitfractie uit rubberzaden te halen, biedt lokale boeren de mogelijkheid om hun inkomsten uit rubberplantages te verhogen. De meest voor de hand liggende toepassing is om
dit eiwitconcentraat uit rubberzaad te gebruiken voor de productie van veevoer.
Experimentele studies
Het experimentele werk van Widyarani bestond uit het optimaliseren de eiwitextractie, hydrolyse van eiwitten en het scheiden van vrije aminozuren en hydrolysaten. De gehele rubberketen, met inbegrip van latex en houtproductie, werd verder geanalyseerd op extra mogelijkheden om eiwit te
extraheren. Naast de rubberzaden, bleken de bladeren van rubberbomen een veelbelovende eiwitbron te zijn.
Voor het gebruik van rubberzaad voor de productie van aminozuren zijn twee stappen belangrijk. De onderzoekers bereikten een hoge graad van eiwit hydrolyse met behulp van proteases. Dit resulteerde in hydrolysaten die rijk waren aan korte peptides en vrije aminozuren. Een protease-combinatie
met hoge selectiviteit naar hydrofobe aminozuren werd hiertoe geselecteerd. De kosten van de benodigde enzymen kunnen hier limiterend zijn. Ethanol neerslag werd vervolgens gebruikt voor de fractionering van het hydrolysaat, in scheiding tussen hydrofobe en hydrofiele aminozuren. Dit kan
worden beschouwd als een veelbelovende alternatieve methode in het zuiveringsproces van aminozuren, waarbij de hydrofobe fractie gebruikt kan worden in diervoer en de hydrofiele fractie gebruikt kan worden in de chemie.
Agriculture Beyond Food
Widyarani's onderzoek vond plaats binnen het project `Breakthroughs in biofuels: Mobile technology for biodiesel production from Indonesian resources' van Hero Heeres (RUG). Dit project is onderdeel van het NWO-WOTRO Science voor Global Development onderzoeksprogramma `Agriculture beyond food
'. De promotor van het Widyarani - resulterend in haar proefschrift `Biorefinery of Proteins from Rubber Plantation Residues ' - was Johan Sanders (WUR).
Het onderzoeksprogramma Agriculture Beyond Food stimuleert lange termijn samenwerking tussen onderzoeksgroepen uit Indonesie en Nederland op de mogelijkheden van biomassa en de sociale, economische en beleidseffecten daarvan. Agriculture Beyond Food is verdeeld in drie clusters: de invoering
van Jatropha als een alternatieve biobrandstof, mobiele technologieen voor de productie van biodiesel en de gevolgen van een verhoging van de productie van palmolie.
Agriculture Beyond Food begon in 2008, met een totaal van 2,5 miljoen euro beschikbaar voor het onderzoek. Het programma wordt gefinancierd door de Nederlandse organisatie voor wetenschappelijk onderzoek (NWO-WOTRO) en de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) en is
uitgevoerd in samenwerking met het Indonesische ministerie van onderzoek, technologie en hoger onderwijs (voorheen RISTEK).
Bron: NWO