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研究人员开发了从啤酒酿造残留物中提取有用蛋白质的方法

  Researchers develop a method to extract useful proteins from beer-brewing leftovers

  新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的研究人员发明了一种方法,可以从酿造啤酒的谷物剩余物中提取80%以上的可用蛋白质,这些谷物通常被称为酿造者的废谷物。

  啤酒废粒(BSG)是大麦酿造啤酒后的固体残渣。它是啤酒酿造工业最重要的副产品,占总废物的85%。全球每年大约生产3640万吨废谷物。

  这些用过的谷物在主要用于酿造啤酒后通常被丢弃。虽然在动物饲料、生物燃料生产或堆肥等应用方面做出了一些努力,但仍有相当一部分最终被填埋,产生甲烷和二氧化碳等温室气体。

  在探索了BSG蛋白质的新用途后,南洋理工大学食品科学与技术项目的研究人员表示,他们的蛋白质提取方法可以帮助减少浪费。然后,提取的蛋白质可以用来丰富饮食,甚至用于化妆品目的,满足消费者对可持续来源和环保产品日益增长的偏好,全球66%的消费者表示愿意为可持续品牌的产品支付高价。

  研究人员从一公斤BSG中提取了多达200克的蛋白质,表明其作为蛋白质来源的潜力。新加坡健康促进委员会建议,女性平均每天需要40克蛋白质,而成年男性平均每天需要56克蛋白质。

  研究人员指出,BSG蛋白质对人类食用是安全的,而且质量高,因此适合直接用于补充剂和提高植物性食品的蛋白质含量。这项研究结果最近发表在《创新食品科学与新兴技术》杂志上。

  鉴于植物性食物在为我们的饮食提供必需蛋白质方面的重要性,在这些食物中加入BSG蛋白质有可能显著提高它们的营养价值。这种添加可以帮助个人更有效地满足他们的日常蛋白质需求。

  根据联合国粮食及农业组织(FAO)的预测,到2050年,随着全球人口的快速增长,肉类消费量预计将增加73%,这也将有助于缓解可能出现的蛋白质短缺。

  南洋理工大学的研究人员发现,提取的蛋白质富含抗氧化剂,不仅可以保护人体皮肤免受污染物的侵害,还可以延长身体乳液和保湿霜等化妆品的保质期。

  这可能是传统化妆品成分的环保替代品,如对羟基苯甲酸酯,它会破坏水生生物的激素功能,以及石油基成分,已知在提取和生产过程中会造成环境污染。

  南洋理工大学食品科学与技术(FST)项目主任、资深作者William Chen教授领导了这项研究,他说:“我们的研究提出了更可持续、更有效的方法来增加啤酒酿造商废弃谷物处理的价值,这是减轻其对温室气体排放和减少环境压力的重要一步,同时也丰富了全球食品供应链。”

  “证明啤酒酿造者的废谷物富含蛋白质的品质可以成功地提取出来,并输送到补充剂中,丰富植物性蛋白质,使它们对消费者更具吸引力,解决了两个全球压力点——食物浪费和食物短缺。”

  陈教授也是新加坡农业食品创新实验室(SaiL)主任和新加坡未来即食食品安全中心(FRESH)主任。

  该研究的第一作者,南洋理工大学FST项目的高级研究员Chai Kong Fei博士说:“南洋理工大学开发的方法从啤酒酿造者的废弃谷物中提取的蛋白质不仅有可能被纳入我们的饮食中,而且还可以用于另一个行业-化妆品。

  “由于其天然的去角质特性和丰富的抗氧化剂,我们认为它们可以被纳入各种护肤配方中,从保湿霜到身体乳液,提供防腐剂等化学物质的替代品,这些化学物质被证明会对野生动物和环境造成损害。”

  一些南洋理工大学的行业合作伙伴对南洋理工大学的创新给予了积极的评价。Good Food Institute Asia Pacific董事总经理Mirte Gosker表示:“像南洋理工大学酿造的那些未充分利用的谷物的创新应用有可能减少新加坡对原材料进口的依赖,为当地生产商提供额外的收入来源,并帮助企业家制作更营养丰富的植物性肉类。”在粮食需求压力不断上升的情况下,从农业侧流中提取蛋白质已经准备好投入使用。”

  这项研究提出了一项创新,促进了可持续的食品技术解决方案,减少了浪费,反映了南洋理工大学致力于减轻我们对环境的影响,这是南洋理工大学通过其南洋理工大学2025战略计划寻求解决的四大人类挑战之一。

  南洋理工大学FST项目与虎牌啤酒生产商喜力亚太公司合作,在研究中使用了酿酒商的废弃谷物。

  为了从废谷物中提取蛋白质,研究人员首先对其进行了消毒,然后使用了少孢根霉,这是一种食品级真菌,通常用于发酵大豆以生产豆豉,豆豉是东南亚流行的一种大豆基食品。为期三天的发酵过程有助于分解BSG的复杂结构,使其蛋白质含量更容易提取。

  发酵后的BSG被干燥,磨成粉末,筛过,在离心机中旋转以分离蛋白质,蛋白质将从混合物的其余部分漂浮到顶部。一旦提取出来,这种蛋白质可以添加到食物中以提高其蛋白质含量,或者与乳液或面霜混合以增强其保湿和抗氧化性能。

  陈教授补充说:“我们的方法提出了一种创新的方式,将啤酒废物重新利用为全球营养的宝贵蛋白质来源。除了单纯的创新,我们的工作还体现了一种叙事,即把曾经被认为是废物的东西变成重要的资源,成为可持续发展的象征,并解决人类最紧迫的挑战之一:蛋白质短缺。

  “我们的努力强调了南洋理工大学在食品技术科学方面的先锋作用,以及我们致力于用智慧和远见解决现实问题的承诺。”

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