Use of oscillatory flow reactors for the optimised extraction of proteins from side and residual streams in the food industry

Nebenprodukte der Lebensmittelproduktion wie Treber und Ölpresskuchen enthalten wertvolle bioaktive Verbindungen, insbesondere Proteine, die oft nicht ausreichend genutzt und als Tierfutter verwendet werden. Die Verbesserung ihrer Rückgewinnung ist unvermeidlich, um Lebensmittelabfälle zu reduzieren und den Übergang zu einem nachhaltigeren und kreislauforientierten Agrar- und Ernährungssystem im Kontext globaler Herausforderungen zu unterstützen. Diese Studie untersucht die kontinuierliche Extraktion von Proteinen aus Trebern unter Verwendung eines oszillierenden Strömungsreaktors (OFR) und konzentriert sich dabei auf die Optimierung wichtiger Prozessparameter, darunter Feststoffbeladung und Verweilzeit, im Hinblick auf Ausbeute, Produktreinheit, Produktivität und Raum-Zeit-Ausbeute. Die Ergebnisse zeigen, dass Extraktionsgrade von 30 ¿ 78 % und Ausbeuten an Proteinprodukt von 11 ¿ 54 % bei einem durchschnittlichen Proteingehalt von 63 % erreicht werden können. Optimale Betriebsbedingungen wurden bei einer Feststoffbeladung von 8 ¿ 9 % und einer Verweilzeit von 30 Minuten ermittelt, was einen Kompromiss zwischen den Leistungsindikatoren darstellt. Darüber hinaus wurde in einem nachfolgenden Schritt das Biogaspotenzial der Extraktionsrückstände bewertet, das sich vielversprechend zeigt. Zudem wurden erste Schritte zur Prozessskalierung untersucht. In einem ersten Batch-Versuch wurden vergleichbare Extraktionsgrade (50 ¿ 80 %) erreicht, was auf ein vielversprechendes Potenzial für die industrielle Anwendung hindeutet. Allerdings sind weitere Optimierungen und eine Stabilisierung des Reaktorbetriebs erforderlich, um einen zuverlässigen kontinuierlichen Betrieb in größerem Maßstab zu gewährleisten.