BSG廃棄物をアップサイクルして価値を生み出す

グリーン セル テクノロジーズ (GCT) と RWH ホールディングス (RWH) は、8 年間にわたって複数の世界的なビール醸造所と協力して、残り物の処理方法に関する課題を理解してきました。 画像提供：Green Cell Technologies

グリーン セル テクノロジーズ (GCT) と RWH ホールディングス (RWH) は、8 年間にわたり世界のビール醸造会社数社と協力して、残り物であるビール醸造用使用済み穀物 (BSG) と醸造用使用済み酵母 (BSY) の処理方法に関する課題を理解してきました。そして、答えは、それが起こるかもしれないが、それを破壊することです。

世界中で年間約 3,900 万トンのビール使用済み穀物 (BSG) が生産されています。 これは、約 390 万台の廃棄物除去トラックが端から端まで地球の赤道を 6.8 周するのと同じ量です。 BSG はビールの醸造後に残る残留廃棄物です。 BSG はタンパク質と繊維が著しく豊富で、エネルギーがいくらか残っており、正しく調理されていれば、人間、動物、地球にとって健康的な食物摂取となります。

残念ながら、BSG は水分、糖分、タンパク質が多く含まれているため、通常 1 日以内に腐ってしまいます。

この短い期間により、BSG を輸送し、さらに食品やその他のヒューマングレードの製品に加工することが困難になります。 したがって、人間の消費には容易に利用できないため、主に飼料分野で使用されています。 (フードバレー、2022)

肉、果物、野菜、ベリー、ナッツ、穀物、種子などの細胞構造に含まれる分子は、良好な健康と幸福を実現するための持続的な栄養を提供します。 これらの分子は、人間（動物と地球を含む）が繁栄するために必要なすべてのマクロ栄養素と微量栄養素の包括的な、広範囲にわたる多様性を表しています。

しかし、現在の食品および飲料の加工方法は、これらの「目的の分子」の多くに損傷を与え、その有効性を無効にします。 加工時に栄養が減少し、繊維が失われるため、満腹感があるだけで、栄養面や健康面でのメリットはあまりありません。 既存の加工方法では、皮、種子、穀物（重要な栄養的または貴重な特性を含む）を簡単かつ効果的に加工したり、消費者の感覚を乱さないレベルまで繊維の粒子サイズを根本的に小さくしたりすることはできません。

したがって、従来の加工業者は毎日、環境に影響を与える大量の廃棄物の山を生み出すだけでなく、栄養成分が本来よりも大幅に削減された最終製品を消費者に販売することになります。 皮肉なことに、「廃棄物」は、最適な栄養を得るために必要な原材料分子の大部分を占めています。 「廃棄物」は繊維の大部分も占めており、摂取すると他の栄養面や健康面での利点が得られます。 その代わり、消費者のほとんどは食物繊維が不足したままになっています。

破壊技術はいくつかの試験で使用され、非化学プロセス (動的細胞破壊または DCD) を展開して、BSG「廃棄物」塊のすべての細胞構造の 99% 以上を開きました。 DCD および Disruptor テクノロジーは、あらゆる有機材料および一部の無機材料に適用できることに注意することが重要です。

DCD工程では、生産規模に関わらず同量のパイプロスが発生する以外は、植物素材を丸ごと利用できるため廃棄物が発生しません。

DCD はまた、体が利用できるすべての分子を生体利用可能にし、不溶性物質の消化性を確保します。 DCD は分子を製造するのではなく、細胞構造内で利用可能なものをより効率的に抽出します。 これはソース資料からのものであるため、結果はソース資料自体に完全に依存します。

DCD はまた、原材料に含まれる微生物汚染物質、酵母、カビも減少させます。ディスラプターを通過した製品は、微生物学的清浄度が向上します。

つまり、DCD プロセスとディスラプター技術は、1 食分あたりに利用できる栄養を増やし、粒径と廃棄物を削減し、消費者だけでなく環境にもプラスの影響を与えます。 分子の抽出量の増加は、収量と栄養の増加を意味し、通常は廃棄物と考えられるものの利用により、環境への影響、つまり循環経済だけでなく、加工バリューチェーンにもプラスの経済効果をもたらします。

従来の BSG の製造では、通常、乾燥と粉末への粉砕が行われます。 粉末を分析すると、粒子サイズが大きいままであり、最終製品の味に影響を与えることがわかります (「ボール紙」や「ザラザラ感」というコメントが一般的です)。

従来の乾燥および製粉方法では、収量、栄養、消化率、微生物の清潔さの向上は保証されません。

DCD および Disruptor 抽出物処理により、粒子を 100 ミクロン未満まで縮小し、微生物をクリーンにし、利用可能な栄養と生体利用可能性を高め、すべてを 1 つのステップで行うことができます。

得られたエマルションは乾燥させ、非常に細かい粉末に粉砕することができ、必要に応じて製造にさらに使用できる健康上の利点を備えています。

これにより、製品ラインが拡張され、醸造業者に追加の収益を生み出す可能性が開かれます。

DCD とディスラプター技術が BSG 製造に付加価値をもたらすことを実証し、200kg の BSG が処理されました。 DCD の前後の分析のために材料サンプルが採取され、独立した研究室分析のために送られました。

植物化学: アミノ酸 (タンパク質) このレポートでは、タンパク質が平均 29% 増加していることが示されています。 これは、ビール製造に使用される大麦やデンプン源が BSG になる前に、ビール製造プロセスで抽出を行うためにかなりの煮沸にさらされ、タンパク質の多くがすでに水に可溶化されていることを考慮すると、臨床的に非常に重要です。ビールの液体。 これは、ビールの濁りを防ぐために最小限に抑えるために必要な手順によって証明されています。

微生物学的レポートでは、DCD 前サンプルと DCD 後サンプルの間で総プレート数が 16000000 cfu/g から 10 cfu/g に 1,600,000 倍減少 (99.999% 改善) したことがわかりました。 DCD プロセスにより、酵母とカビもそれぞれ 16,800 cfu/g と 28,000 cfu/g から「検出されない」まで減少しました。

重金属重金属について測定される検査は、通常、水銀、カドミウム、鉛、ヒ素などの食品および飲料製造の安全性を検査します。 すべての結果は <0.01 mg/kg ですが、通常の生産 (供給源に応じて) では、それぞれ <3 mg/kg、<1 mg/kg、<0.1 mg/kg、<3 mg/kg が許容されます。 DCD 前と DCD 後では違いはなく、DCD とディスラプター技術が重金属の蔓延を増加させるのではなく、むしろ大幅に減少させることが証明されています。

残留農薬 DCD 後 5.5 mg/kg の残留率の塩化ベンザルコニウムと、DCD 前から DCD 後にかけて異常な量のピペロニル ブトキシドがそれぞれ試験サンプル中に検出されました。

H&K は、他の約 250 種類の残留農薬化合物についても検査しましたが、ラボレポート (リクエストに応じて入手可能) からわかるように、報告限界を超えるものは検出されませんでした。

塩化ベンザルコニウムは、処理スペースで効果的にクリーンインプレイス (CIP) を達成するために、ISO 22000:2018 認証要件に従って使用が義務付けられている SABS 承認の消毒剤、消毒剤、洗剤に含まれる化合物です。 製品安全データシートは、ご要望に応じて入手可能です。

塩化ベンザルコニウムの致死量中央値 (LD50) は 240 mg/kg で、これは、0.5 の確率で毒性作用が生じるためには、消費者が一度に 600 kg の BSG を摂取する必要があることを意味します。 BSG 粉がより複雑な成分の最終製品の一部としてさらに希釈されることを考慮すると、これはさらにありそうもないことがわかります。

ピペロニルブトキシドは、「害虫駆除」製品に含まれる非常に毒性の低い成分ですが、この場合は異常でした。 それにもかかわらず、目的に合った施設では、この制御はより適切に監視され、削減されるでしょう。

これは、DCD および Disruptor 技術が追加の残留農薬を放出または増加させず、DCD 後の BSG が人間の消費に対して安全であることを証明しています。

マッシュタンはもう必要ありません - ディスラプター技術は、デンプン原料を一部の処理水で処理し、ディスラプターを通してデンプンを即座に抽出することでビールを製造できることが証明されており、マッシュタンで沸騰させる必要がなくなります。抽出を実行します。 以前の試験では、同じデンプン源から抽出可能なデンプンが 8% から 12% 増加し、それに比例してビール製造の収量が増加することが示されました。

これは、同じ原材料からより多くのビールを生産できることを意味し、より迅速な生産回転により、追加の設備投資をほとんど行わずにプラントあたりより多くのビールを生産できるようになり、マッシュタンの購入に伴う巨額のコストが削減されます。

ビールと BSG の付加価値副産物の二重処理: デンプンから砂糖へ、および砂糖からアルコールへの変換を促進するために必要な温度は、DCD プロセスの関数です。 不溶性繊維 (BSG) はデカンターによって液体から分離されます。 液体は発酵槽に入り、すでに100ミクロン未満に破壊されている不溶性繊維を乾燥させて、食品成分として安定した小麦粉にすることができます。 これにより、ビールを最初に処理してからBSGを処理する必要がなく、同時に効果的に処理されるため、循環経済の利点、バリューチェーンの大幅な節約、および処理における環境上の利点が示されます。

収量の増加と廃棄物の削減: 食品および飲料消費者向け製品の従来の加工では、栄養成分が効率的に抽出されず、過剰な廃棄物が生成されますが、通常、そこに真の良さが見出されます。 従来の方法では、製品全体を利用する DCD や Disruptor テクノロジーと比較して、最終製品の繊維も削減されます。

DCD および Disruptor テクノロジーにより、微生物の負荷が軽減されます。 これは、DCD BSG が従来の手段よりも効果的に廃棄物の流れから食料安全保障を促進することを意味します。

BSG 粉のテストでは、タンパク質がかなり放出されることが示されており、そこから他の植物化学も比例して増加すると推測できます。 DCD 後の BSG は微生物や重金属が除去されており、人間の消費に適しています。 また、DCD および Disruptor 技術は追加の重金属や残留農薬を放出しないと結論付けることもできます。

おそらく最も重要な考慮事項は、DCD と Disruptor テクノロジーをバリューチェーンの早い段階 (ビール製造段階) で導入することで、原材料全体がビールに使用され、無駄のない食品成分となり、環境面と経済性が向上するということです。利点。

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ロイ・ヘンダーソンはGreen Cell TechnologiesのCEOです。

Jan Vlok は、Green Cell Technologies の研究開発ディレクターです。