Memisahkan Limbah Bir Menjadi Protein untuk Makanan, dan Serat untuk Bahan Bakar Nabati

Penggemar pembuatan bir rumahan dan produsen besar sama-sama mengalami hasil yang sama dari proses pembuatan bir: gundukan biji-bijian sisa. Setelah semua rasa diekstraksi dari barley dan biji-bijian lainnya, yang tersisa adalah bubuk kaya protein dan serat yang biasanya digunakan dalam pakan ternak atau dimasukkan ke tempat pembuangan sampah.

Hari ini, para ilmuwan melaporkan cara baru untuk mengekstrak protein dan serat dari biji-bijian yang dihabiskan pembuat bir dan menggunakannya untuk membuat jenis baru sumber protein, bahan bakar nabati, dan lainnya.

Para peneliti akan mempresentasikan hasil mereka hari ini pada pertemuan musim semi American Chemical Society (ACS). 

"Ada kebutuhan kritis dalam industri pembuatan bir untuk mengurangi limbah," kata Haibo Huang, Ph.D., penyelidik utama proyek tersebut. Timnya bermitra dengan pabrik bir lokal untuk menemukan cara mengubah biji-bijian yang tersisa menjadi produk yang memiliki nilai tambah.

"Biji-bijian bekas memiliki persentase protein yang sangat tinggi dibandingkan dengan limbah pertanian lainnya, jadi tujuan kami adalah menemukan cara baru untuk mengekstrak dan menggunakannya," kata Yanhong He, seorang mahasiswa pascasarjana yang mempresentasikan hasil kerja pada pertemuan tersebut. Baik Huang dan He berada di Virginia Polytechnic and State University (Virginia Tech).

Pembuatan bir kerajinan telah menjadi lebih populer daripada sebelumnya di AS. Permintaan yang meningkat ini telah menyebabkan peningkatan produksi, menghasilkan peningkatan besar dalam bahan limbah dari pabrik, 85% di antaranya adalah biji-bijian bekas. Produk sampingan ini terdiri dari hingga 30% protein dan hingga 70% serat, dan sementara sapi dan hewan lain mungkin dapat mencerna biji-bijian bekas, sulit bagi manusia untuk mencernanya karena kandungan seratnya yang tinggi.

Untuk mengubah limbah ini menjadi sesuatu yang lebih fungsional, Huang dan He mengembangkan proses fraksinasi penggilingan basah baru untuk memisahkan protein dari serat. Dibandingkan dengan teknik lain, proses baru ini lebih efisien karena peneliti tidak harus mengeringkan bijinya terlebih dahulu. Mereka menguji tiga enzim yang tersedia secara komersial - alcalase, neutrase dan pepsin - dalam proses ini dan menemukan bahwa perlakuan alcalase memberikan pemisahan terbaik tanpa kehilangan banyak komponen. Setelah tahap pengayakan, hasilnya adalah konsentrat protein dan produk kaya serat.

Hingga 83% protein dalam biji-bijian yang dihabiskan ditangkap kembali dalam konsentrat protein. Awalnya para peneliti mengusulkan penggunaan protein yang diekstraksi sebagai pengganti tepung ikan yang lebih murah dan berkelanjutan untuk memberi makan udang tambak. Namun baru-baru ini, Huang dan He mulai mengeksplorasi penggunaan protein sebagai bahan dalam produk makanan, memenuhi permintaan konsumen akan sumber protein alternatif.

Namun, itu masih menyisakan produk kaya serat yang tersisa tanpa penggunaan khusus. Tahun lalu, peneliti postdoctoral Huang Joshua O'Hair, Ph.D., melaporkan menemukan spesies baru Bacillus lichenformis di mata air di Taman Nasional Yellowstone. Dalam makalah tersebut, mereka mencatat bahwa bakteri dapat mengubah berbagai gula menjadi 2,3-butanediol, senyawa yang digunakan untuk membuat banyak produk, seperti karet sintetis, plasticizer dan 2-butanol, bahan bakar. Jadi, Dia mengolah serat yang diekstraksi dengan asam sulfat, lalu memecahnya menjadi gula dari selulosa dan hemiselulosa. Dia kemudian memberi makan gula ke mikroba, menghasilkan 2,3-butanediol.

Selanjutnya, tim berencana untuk meningkatkan proses pemisahan komponen protein dan serat untuk mengimbangi volume biji-bijian bekas yang dihasilkan di tempat pembuatan bir. Mereka juga bekerja dengan rekan kerja untuk menentukan kelayakan ekonomis dari proses pemisahan tersebut, karena enzim yang saat ini digunakan untuk memisahkan komponen protein dan serat harganya mahal. 

Huang dan He berharap menemukan enzim dan bahan kimia hijau yang sesuai untuk membuat proses ini lebih berkelanjutan, terukur, dan terjangkau. [Sciencedaily, wapseru.biz]