H2020 BIOSEA Proiektua: Teknologia berritzaile eta errentagarria da uretako biomasan oinarritutako molekulak maximizatzeko elikagaietarako, pentsuetarako eta kosmetikoetarako.

Mota Proiektua
Egoera Bete
Exekuzioa 2017 -2020
Esleitutako Aurrekontua 2.611.223,01 €
Eremua Europeo
Finantza-iturri nagusia H2020
Proiektuaren webgunea BIOSEA

Azalpena

EBko gizarteak lehengai berriak, jasangarriak eta biologikoak behar ditu biztanleriaren hazkundeari aurre egiteko eta erregai fosilekiko menpekotasuna murrizteko. Zoritxarrez, Europako merkatuaren iraunkortasuna oztopatzen duten faktore nagusiak osagaien kostu altua eta produktuen kalitate baxua dira. Hori dela eta, Europako bio-industria iraunkor eta lehiakor baten helburu nagusia elikagai, pentsu eta bio-produktuen biomasa-ekoizpen oso eraginkor eta jasangarria duen biogizarte zirkular batean oinarritzen da.

Arreta berezia jarri behar zaie itsas sektorearen erabilera anitzei, ohiko baliabide naturalen alternatiba nagusia, batez ere alga-biomasari, bere propietateengatik, elikagaien, pentsuen eta ez-elikagaien kateetan ekoizteko kontzeptuak ahalbidetzen baitituzte, dauden balio-kateak baino dezente jasangarriagoak direnak. Hala eta guztiz ere, algen lehengaien merkatua oraindik ere zalantzan dago heldu gabeko ekoizpen teknologiek. Proiektuak konposatu aktibo hautatuak lortzeko eta haien propietate bioaktiboak ebaluatzeko prozesatzeko aurreko eta osteko faseak barne hartzen ditu. Arreta berezia jarri zen intereseko konposatuen erauzketari eta zatiketa/arazteari, masa-unitateko etekina maximizatuz eta kostua optimizatuz prozesu kostu eraginkorra eskalatzeko.

Jardueren deskribapena

Proiektua lau algaren osagaien ekoizpen prozesu osoa balioztatu eta handitzean zentratu zen, kaskadako biofindegiaren ikuspegia erabiliz, aurretratamendu, zatiketa eta bihurketa teknologiak barne, elikagaietan, pentsuetan eta produktu kosmetikoetan erabiltzeko, eta mikroalga (Spirulina platensis eta Nannochloropsis sp.) eta makroalga (iilissimava sacrina orina) eta makroalgaren ordezko osagai sorta bat lortu zuen. Zentzu horretan, IGV-k Spirulina platensis eta Nannochloropsis sp. mikroalgen biomasa optimizatu, landu, landu (eskala piloturaino) eta bildu zuen, barruko fotobioerreaktore itxietan ekoitzitakoa, beira fotobioerreaktoreak eta MUTL ®, "sare ultrafineko geruza teknologia" erabiliz. Optimizazio prozesu honek nutrienteak, argia, CO2 eta tenperatura bezalako parametroak kontrolatzen zituen, eta horrela, interesgarri diren osagaien etekina handitzea lortu zen.

CTAQUA makroalgak (Ulva ohnoi) laborategiko fotobioerreaktoreetan hazten zentratu zen, gero urmael irekietara zabalduz eta kaioletan haziz, landaketa, uzta eta espezie inbaditzaileetatik babestea lehenetsiz.

Bestalde, AT-SEA Novak Europako itsasoetan Saccharina latissima-ren ehun-labore aurreratu patentatu bat optimizatu zuen, landaketa teknologian, denboran eta bilketan eta klima-eraginetara egokitzean zentratuz. 2D soka konbentzionala ordezkatzen duen ikuspegi berritzaile honek produkzio-errendimendu handiagoak eskaintzen ditu laborantza-eremu handiago bati esker.

VITO, CNTA eta Feyecon-eko ikertzaileek "zero zabor" erauzteko protokoloak garatu eta zabaldu dituzte, proiektuko lau alga andui bakoitzari egokituta, produktu baliagarriak kaskada batean ateratzeko helburuarekin, fintze-urrats bakoitzak produktu baliagarri berriak sor ditzan eta ezer baztertu gabe. Erabilitako erreaktiboak eta produktu kimikoak iraunkortasun handiena bermatzeko hautatu dira. Honek algak ordezkatzeko osagai ugari sortu ditu, proteinak, fikozianina, gantz-azidoak, karbohidratoak, karotenoideak, lipidoak eta azukrez aberastutako extractak barne.

BIOPOLIS, CNTA eta AITEX-ek lortutako alg-produktuetan balio erantsia identifikatu dute, proiektuak barne hartzen dituen industrietan aplikagarriak, besteak beste, mikrobioen aurkako efektuak, UV babesa, gantz murrizketa eta propietate antioxidatzaileak.

Konposatu hauek elikagai funtzionalen, animalien pentsuen eta produktu kosmetikoen garapenean erabiltzen dira, inporta daitezkeen edo kutsadura eragin dezaketen osagai konbentzionalak ordezkatzeko helburuarekin, balio erantsi handiko alga osagaiekin. Gainera, VLCIk osagai horien disolbagarritasun eta bateragarritasun propietateak zehaztu ditu Hansen-en disolbagarritasun parametroen lan-fluxua erabiliz osagai bateragarriak modu eraginkorrean aurkitzeko eta eraginkortasun handienarekin formulatzeko.

Esaterako, Soria Naturalek soja-proteina alga-proteinarekin ordezkatu du hanburgesa begetarianoetarako; CPCFEEDek arrain-plasma alga-proteinekin ordezkatzea eta mikroalgen biomasa txerrikumeen elikaduran sartzea proposatu zuen; DIBAQ eta CTAQUA arrainen dietan proteinen eta polisakaridoen ordezkapenarekin esperimentatu eta antioxidatzaileak garatu zituzten; eta HENKELek algetatik eratorritako beste osagai batzuk probatu zituen, hala nola lipidoak edo azukreak, produktu kosmetikoetan erabiltzeko, hala nola itsas ongarrietan, algaren kabiarra eta zainketa pertsonaleko produktuetan.

TABUk LCA eta sLCA ebaluazioa egin zuen, produktu industrialen algaren osagaien ekoizpen prozesu oso honen bideragarritasuna balioztatzeko, produktuaren profil bakoitzaren definizioa eta osagai-iturri berri eta jasangarri honen gizarte-onarpena kontuan hartuta.

Helburuak

EBko gizarteak lehengai berriak, jasangarriak eta bio-oinarritutakoak behar ditu biztanleriaren gero eta beharrak asetzeko eta erregai fosilekiko menpekotasuna murrizteko. EBko merkatu potentzialen beharrei dagokienez, elikagaien eta erregaien eskaria atzerriko inportazioek betetzen dute batez ere, proteina-hornikuntza osoaren % 68 hartzen baitute. Uretako lehengaiak behar horietarako irtenbidea izan daitezke; Hala ere, Europako algen lehengaien merkatuak oraindik heldu gabeko produkzio-teknologien aurrean daude, algak biofindegirako bereziki diseinatuak ez direnak.

BIOSEAren helburu orokorra prozesu berritzaile, lehiakor eta errentagarrien garapena eta balioztatzea da, bai upstream bai downstream, bi mikroalga (Spirulina platensis eta Isochrysis galbana) eta bi makroalga (Ulva intestinalis eta Saccharina latissima) lantzeko, gutxienez sei osagai aktibo ekoitzi eta erauzteko (elikagaien %55 balio handiko elikagaietan baino balio handiko elikagaietan baino kostu baxuagoan). eta kosmetika/zaintza pertsonaleko produktuak balio erantsi handiko produktu gisa.

Helburu hori lortzeko, BIOSEA partzuergoa proiektuan parte hartzen duten arlo edo diziplina espezifikoetako espezialistek osatzen dute (IGV, AT SEA eta CTAQUA Biologia Zientzietan eta Bioteknologian; VITO eta FEYECON Kimika Zientzietan eta Ingeniaritzan; CNTA, BIOPOLIS, DIBAQ, SORIA NATURAL eta CPCFEED Elikaduran eta Zientzia eta H.Feeden Technologyn VELCIMEENK; AITEX Materialen Zientzian eta TABU Ingurumen Zientzietan). BIOSEAren aurrekontu osoa 4.633.447 eurokoa da, eta hori txosten honen esparruan dago guztiz. Azpimarratzekoa da industria-ekarpena 2.611.321 eurokoa izango dela, aurrekontu osoaren %44a eta industriak proposamenean izan duen inplikazio handia islatzen duela.

Results

BIOSEA algak lantzeko eta prozesuak optimizatzeko metodologia berritzaileak garatzera bideratu zen, konposatu bioaktiboen ekoizpena areagotzeko eta kostuak murrizteko helburuarekin. Makroalgen laborantzarako, ehun-material berriak eta algak lantzeko prozesu optimizatuak fotobioerreaktore optimizatuetan erabiltzen dira. Mikroalgen laborantzarako, sareko geruza ultrafinaren (MUTL) teknologiaren funtzionamendu-printzipioetan oinarritutako PBR diseinu eskalagarri berri bat aplikatu zen eskala pilotuan.

Konposatu bioaktiboak lortzeari dagokionez, BIOSEAk proiektuan lantzen den alga andui bakoitzari egokitutako kaskakako erauzketa jasangarri eta optimizatuetako protokoloetan zentratu zen, ohiko disolbatzaileen erauzketan dauden gabeziak gainditzen dituzten teknologiak erabiliz. Kostuak eta ingurumen-inpaktu negatiboa murrizten duten aurretratamendu ezberdinetan eta erauzketa-metodo alternatiboetan arreta jarriz, zero zabor sortzeari arreta jarriz.

Helburu-aplikazioetarako osagai aktiboen ebaluazioan funtsezko alderdi berritzailea proteinen digerigarritasun proben analisian oinarritzen da, PDCAAS metodologia aldatua erabiliz, beste metodologiekiko desadostasunak gainditzeko. Simulatutako baldintzak ere erabili ziren propietate erreologikoetarako eta in vitro metodoak zitotoxikotasuna probatzeko. Mikrokapsulazio-prozesuak optimizatu ziren parametroen doikuntzari eta marinosometarako eta algetako kabiarrari kapsulatze-sistema berritzaileen definizioari dagokionez, BIOSEA prozesutik lortutako lehengaietan oinarrituta.

Emaitza nagusiak: Uretako biomasa zuzendua, hazkuntza-baldintza berriekin (errendimendu dezente handiagoak lortzeko, eskala pilotuko PBR, MUTL PBR, kaiola flotagarriak, itsasoko 3D ehunak) elikagaien, pentsuen eta zainketa pertsonalaren merkatuan aplikatzeko egokia, ur inguruneko mikro eta makroalgak erabiliz. (4 alga: Spirulina platensis, Nannochloropsis sp., Ulva ohnoi eta Sacharinna latissima). Gutxienez sei osagai jasangarri lortu ziren, hala nola proteina frakzioak eta antioxidatzaileak, kaskada bihurtze ekoeraginkor/ekojasangarri berri baten bidez. Hauek funtzionalki balioztatu ziren Caenorhabditis elegans nematodoa (C. elegans) organismo eredu gisa erabiliz, eta, ondoren, elikagaietan, pentsuetan eta azken produktu kosmetikoetan erabili ziren.

Proiektuaren eragina berrikuntzan oinarritzen da, parte hartzen duten enpresa gehienei aukera berriak eskainiz euren berrikuntza gaitasuna hobetzeko eta negozio ereduak zabaltzeko. Proiektuaren esparruan garatutako aplikazioek etorkizuneko aplikazioetarako lehen urratsa suposatzen dute, beraz, eragina ez da parte hartzen duen partzuergora mugatuko, lortutako konposatuek aplikazio osagarriak izango baitituzte erlazionatutako hainbat azpisektoretan.

Koordinatzaileak

ASOCIACION DE INVESTIGACION DE LAINDUSTRIA TEXTIL Y COSMETICA (AITEX)

Otros links

H2020 BIOSEA Proiektua: Teknologia berritzaile eta errentagarria da uretako biomasan oinarritutako molekulak maximizatzeko elikagaietarako, pentsuetarako eta kosmetikoetarako.

Lotutako proiektuak