News - Covid-19: US-navorsers gebruik ou brood om...
Covid-19: US-navorsers gebruik ou brood om alkohol-basis reiniger te maak
Outeur: Engela Duvenage / AgriSciences
Met die regte toerusting, breinkrag en 'n paar brode tot jou beskikking kan mens in krisistye plan maak. So blyk dit uit die voorbeeld van voedselwetenskaplikes aan die Universiteit Stellenbosch, wat dit reggekry het om in hul departement se fermentasietenk 18 liter alkohol-basis reiniger te maak uit kilogramme ou broodkrummels. Nadat dit 'n week lank gefermenteer het, kon hulle Donderdag net betyds hul eindproduk bottel ure voordat Suid-Afrika se inperktydperk weens Covid-19 begin het.
Personeel en studente van die Departement Voedselwetenskap kon elkeen 'n goeie voorraad saam huis toe te neem. 'n Paar bottels staan ook gereed in die Voedselwetenskapgebou vir wanneer gemagtigde personeel die perseel betree om te kyk dat alles nog reg loop met die eksperimente wat in die gebou onderweg is.
"Dit ruik net 'n bietjie soos roosterbrood," sê dr Stefan Hayward, 'n nadoktorale navorser in die Departement Voedselwetenskap aan die Universiteit Stellenbosch.
Hy is deel van 'n navoringsgroep wat op 'n normale dag fokus op maniere om aan die een kant voedselafval te verminder, en aan die ander nut te vind vir dit wat wel opgaar.
"Die woord 'afval' impliseer dat mens iets as nutteloos sien, en dit net wil weggooi. Ons sien afvalprodukte en die neiging om te veel kos nie net as 'n probleem nie, maar eerder as 'n bron van rou bestanddele of byprodukte wat ons kan gebruik om nuwe maniere van vermindering, hergebruik en herwinning te bedink," verduidelik hy.
Die plan om hul eie handreiniger te maak het tussen dr Hayward, nog 'n nadoktorale navorser, dr Timo Tait, en MSc Voedselwetenskap-student Sebastian Orth ontstaan. Dit was 'n dag nadat die Presidensie streng self-isolasiemaatreëls afgekondig het, en 'n week voordat die land ingeperk sou word.
"Ons het alternatiewe gebruike bespreek vir sommige van die alledaagse produkte wat ons dikwels weggooi, waarvan ou brood maar net een is," onthou dr Hayward.
Een ding het gelei tot 'n ander, en hulle het besluit om te kyk of hulle bio-etanol uit brood kan vervaardig om as saniteringsmiddels te gebruik.
"Brood bestaan uit 40% stysel wat as 'n uitstekende koolhidraatbron gebruik kan word tydens die produksie van bio-etanol via fermentasie," verduidelik dr Hayward.
“Te midde van die globale Covid-19 pandemie weet ons nou baie duidelik hoe belangrik goeie higiënepraktyke is, en dat mens 'n goeie voorraad van antiseptiese produkte soos handreinigers nodig het om die verspreiding van die virus hok te slaan," beklemtoon dr Hayward.
Die drietal het geweet hulle behoort nie 'n probleem te hê om genoeg ou brood vir hul eksperiment in die hande te kry nie, want brode wat nie verkoop is nie word gewoonlik teruggestuur na hul oorspronklike verspreidingsentrums. Vandaar word dit weggegooi, of soms as veevoer gebruik.
So kon hulle genoeg droë broodkrummels kry van een van die Departement Voedselwetenskap se industrievennote, Innovative Research Solutions (IRS). IRS, op sy beurt, ondersteun tans 'n groot voedselprodusent om iets sinvol te probeer maak uit die groot hoeveelhede brood te maak wat daagliks na hul verspreidingsentrums teruggebring word. Die idee is om hierdie afvalstroom te omskep in funksionele bestanddele waaruit nuwe produkte vervaardig kan word.
Die navorsers het 60kg broodkrummels in die Departement se fermentasietenk gemeng met warm water. Daarby het hulle alfa amilase-ensieme wat algemeen in die voedselindustrie gebruik word, gevoeg. Daarna is die mengsel se pH-vlak aangepas sodat stysel optimaal tot suiker omskep kon word. Die mengsel is geïnkubeer teen 65°C vir 60 minute om omsetting na suiker aan die gang te sit. Daarna is die mengsel afgekoel tot 30°C voordat 'n gespesialiseerde gis-stam wat in die distilleringsbedryf gebruik word, bygevoeg is.
Die eindproduk, wat baie lyk soos kapokaartappels gelyk het, is by kamertemperatuur gelaat vir sewe dae sodat die fermentasieproses sy loop kon neem. Eers daarna kon die drietal op die Donderdag voor inperking begin om die mengsel te distillering.
Van die aanvanklike 60 kg brood wat gebruik is, kon hulle 10,5 liter 75% etanol produseer. Hulle het 'n resep vir handreiniger op die Internet gevind. Hul bio-etanol is gemeng met bestanddele soos gliserol, waterstofperoksied (wat ook virusse en bakteriële spore doodmaak) en 'n bevogtigingsmiddel. Daaruit kon hulle uiteindelik 18,2 liter vloeibare handsaniteerder maak.
Weens die inperkingsbevel kon die navorsers nie hul werk voortsit nie, maar hulle hoop op die proses te verfyn wanneer die situasie in die land weer terug na normaal keer. dit te doen sodra die situasie terug na normaal in die land.
"Ons kon ons wetenskaplike nuuskierigheid bevredig en bevestig dat ons bio-etanol uit 'n afvalproduk soos ou brood kan fermenteer. Terselfdertyd het ons ook ons kennis toegepas om 'n antiseptiese middel te produseer wat in hierdie krisistyd noodsaaklik is," sê dr Hayward.
In 2018 was dr Hayward betrokke by 'n studente-projek in die Departement Voedselwetenskap waarin brood gebruik is om bier te brou.
“Bykans 'n derde van alle kos wat vir menslike gebruik geproduseer word, gaan wêreldwyd verlore. In Afrika en Suid-Afrika kan hierdie syfer soms selfs hoër wees. Dit is nie net 'n vermorsing van voedsel en noodsaaklike voedingstowwe vir miljoene mense nie, maar ook 'n vermorsing van die hulpbronne soos water, elektrisiteit en arbeid wat vir die vervaardiging daarvan nodig was," sê prof Gunnar Sigge, hoof van die Departement Voedselwetenskap aan die Universiteit Stellenbosch.
Hy sê studies oor hoe om voedselafval tydens produksie, behandelingsfases en deur herwinning te verminder, die hantering van afvalwater en volhoubare voedselproduksie is daarom belangrike navorsings- en onderrigvelde.
"Hierdie projek pas mooi in by die ideale van die Departement, en volg op vorige produkontwikkelingsprojekte waarin voedselafval omskep is tot iets bruikbaar. Die produksie van etanol van voedselafval is nie net 'n goeie manier om prakties te demonstreer hoe die beginsels van fermentasie en distillering werk nie, maar was ook 'n moontlike kostebesparende oefening in ons departement," voeg prof Sigge by.
Hy sê etanol word op groot skaal in die voedselmikrobiologie laboratoriums in die Departement gebruik. Pleks van dit aankoop sou die departement hul eie etanol kon produseer om werkoppervlakke te steriliseer.
"Ek is baie trots op die innoverende inisiatief wat deur hierdie groep navorsers geneem is, in 'n tyd van tekorte en onsekerheid," merk prof Sigge op.