Recycler les déchets BSG pour produire de la valeur

Green Cell Technologies (GCT) et RWH Holdings (RWH) ont travaillé avec plusieurs brasseurs mondiaux sur une période de huit ans pour comprendre les défis liés à ce qu'il faut faire de leurs restes. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Green Cell Technologies

Green Cell Technologies (GCT) et RWH Holdings (RWH) ont travaillé avec plusieurs brasseurs mondiaux sur une période de huit ans pour comprendre les défis liés à ce qu'il faut faire de leurs restes - drèches de brassage (BSG) et levure de brassage (BSY) - et la réponse, comme cela arriverait, est de le perturber.

Environ 39 millions de tonnes de drêches de brasserie (BSG) sont produites chaque année dans le monde. C'est la même chose qu'environ 3 900 000 camions d'enlèvement de déchets qui, bout à bout, feront 6,8 fois le tour de l'équateur terrestre. Le BSG est le flux de déchets résiduels qui reste après le brassage de la bière. Le BSG est remarquablement riche en protéines et en fibres, a une certaine énergie résiduelle et constitue un apport alimentaire sain pour l'homme, l'animal et la terre, s'il est préparé correctement.

Malheureusement, le BSG se gâte généralement en une journée en raison de sa forte teneur en eau, en sucre et en protéines.

Cette brève période rend le BSG difficile à transporter et à transformer davantage en aliments ou autres produits de qualité humaine. Par conséquent, il est principalement utilisé dans le secteur de l'alimentation animale car il n'est pas facilement disponible pour la consommation humaine. (Vallée alimentaire, 2022)

Les molécules présentes dans les structures cellulaires de la viande, des fruits, des légumes, des baies, des noix, des céréales, des graines, etc. fournissent une nutrition durable pour atteindre une bonne santé et un bien-être. Ces molécules représentent une variété complète - à travers le spectre - de tous les macro et micronutriments nécessaires à l'épanouissement des êtres humains (y compris les animaux et la terre).

Cependant, les méthodes actuelles de transformation des aliments et des boissons endommagent bon nombre de ces "molécules d'intérêt" et annulent leur efficacité. Avec une nutrition réduite lors de la transformation et une perte de fibres, il n'y a qu'un sentiment de satiété mais pas beaucoup d'avantages nutritionnels ou pour la santé. Les méthodes de traitement existantes ne peuvent pas traiter facilement et efficacement les peaux, les graines et les céréales (qui contiennent des propriétés nutritionnelles ou précieuses importantes) ou réduire radicalement la taille des particules de fibres à un niveau qui ne perturbera pas la sensibilité organoleptique du consommateur.

Par conséquent, un transformateur conventionnel termine chaque journée avec non seulement un gros tas de déchets, ce qui a un impact sur l'environnement, mais aussi un produit final qui est vendu aux consommateurs avec un profil nutritionnel considérablement réduit par rapport à ce qu'il pourrait être. Ironiquement, les « déchets » représentent la majorité des molécules de matières premières nécessaires à une nutrition optimale. Les «déchets» représentent également la majeure partie des fibres qui, si elles sont ingérées, contribueraient à d'autres avantages nutritionnels et pour la santé. Au lieu de cela, les consommateurs sont pour la plupart déficients en fibres.

La technologie Disruptor a été utilisée dans plusieurs essais, pour déployer un processus non chimique (Dynamic Cellular Disruption ou DCD) afin d'ouvrir plus de 99% de toutes les structures cellulaires de la masse de "déchets" BSG. Il est important de noter que la technologie DCD et Disruptor peut être appliquée à tous les matériaux organiques et à certains matériaux inorganiques.

Au cours du processus DCD, mis à part les pertes dans les tuyaux, qui sont le même volume quelle que soit la taille de la production, il n'y a aucun déchet généré car le matériel végétal peut être utilisé dans son intégralité.

Le DCD rend également biodisponibles toutes les molécules que l'organisme peut utiliser et assure la digestibilité du ou des matériaux insolubles. Le DCD ne fabrique pas de molécules, mais extrait ce qui est disponible dans la structure cellulaire, plus efficacement. Cela provient du matériel source et, par conséquent, les résultats dépendent entièrement du matériel source lui-même.

Le DCD réduit également les contaminants microbiologiques, les levures et les moisissures présents dans les matières premières - le produit qui passe à travers le perturbateur présentera une meilleure propreté microbiologique.

En bref, le processus DCD et la technologie Disruptor augmentent la nutrition disponible par portion et réduisent la taille des particules et les déchets, ce qui a un impact positif sur le consommateur ainsi que sur l'environnement. L'extraction accrue de molécules signifie une augmentation du rendement et de la nutrition, et avec l'utilisation de ce qui serait normalement considéré comme un déchet, a un impact économique positif sur la chaîne de valeur de la transformation ainsi qu'un impact environnemental - l'économie circulaire.

La fabrication conventionnelle de BSG implique généralement le séchage et le broyage en une poudre. L'analyse de la poudre montrera que la granulométrie reste importante ce qui influence le goût des produits finis (les commentaires de « carton » et de « granulosité » sont fréquents).

Les méthodes conventionnelles de séchage et de broyage ne garantissent aucune augmentation du rendement ou de la nutrition, de la digestibilité ou de la propreté microbienne.

Le traitement des extraits DCD et Disruptor permet de réduire les particules à moins de 100 microns, de nettoyer microbiennement, d'augmenter la nutrition disponible et la biodisponibilité, le tout en une seule étape.

L'émulsion résultante peut être séchée, puis broyée en une poudre très fine, complète avec des bienfaits pour la santé prête pour une utilisation ultérieure dans la fabrication si nécessaire.

Cela ouvre alors des possibilités de gammes de produits étendues et de génération de revenus supplémentaires pour les brasseurs.

Démontrant que la technologie DCD et Disruptor ajoute de la valeur à la fabrication de BSG, 200 kg de BSG ont été traités. Des échantillons de matériaux ont été prélevés pour analyse avant et après DCD et envoyés pour analyse en laboratoire indépendant.

Phyto-Chimie : Acides aminés (protéines) Le rapport montre une augmentation moyenne des protéines de 29 %. Ceci est cliniquement très significatif si l'on considère que la source d'orge ou d'amidon utilisée pour la fabrication de la bière avant qu'elle ne devienne BSG, a été soumise à une ébullition substantielle pour effectuer l'extraction pour le processus de fabrication de la bière dont une grande partie de la protéine aura déjà été solubilisée dans le bière liquide. Ceci est prouvé par l'étape nécessaire pour le minimiser afin d'éviter une bière trouble.

Microbiologique Le rapport a révélé qu'il y avait une diminution de 1 600 000 fois (amélioration de 99,999 %) du nombre total de plaques de 1 600 000 UFC/g à 10 UFC/g entre les échantillons pré-DCD et post-DCD. Le processus DCD a également réduit les levures et les moisissures à "non détectées" à partir de 16 800 ufc/g et 28 000 ufc/g, respectivement.

Métaux lourdsLe test mesuré pour les métaux lourds généralement examinés pour la sécurité de la production d'aliments et de boissons, à savoir le mercure, le cadmium, le plomb et l'arsenic. Tous les résultats sont <0,01 mg/kg alors que la production normale (selon la source) autorisera respectivement <3 mg/kg, <1 mg/kg, <0,1 mg/kg et <3 mg/kg. Il n'y a pas de différence entre le pré-DCD et le post-DCD, ce qui prouve que la technologie DCD et Disruptor n'augmente pas la prévalence des métaux lourds, mais les réduit plutôt de manière significative.

Résidus de pesticides Du chlorure de benzalkonium à un taux de résidus de 5,5 mg/kg post-DCD et une quantité anormale de butoxyde de pipéronyle pré-DCD à post-DCD respectivement ont été trouvés dans les échantillons d'essai.

H&K a également testé environ 250 autres composés de pesticides résiduels, dont aucun n'a été détecté au-dessus de leurs limites de déclaration, comme le montrent les rapports de laboratoire (disponibles sur demande).

Le chlorure de benzalkonium est un composé présent dans les désinfectants, désinfectants et détergents approuvés par le SABS qui doivent être utilisés conformément aux exigences de certification ISO 22000:2018 pour réaliser efficacement le nettoyage en place (NEP) dans les espaces de traitement. Les fiches de données de sécurité sont disponibles sur demande.

La dose létale médiane (LD50) pour le chlorure de benzalkonium est de 240 mg/kg, ce qui signifierait qu'un consommateur devrait ingérer 600 kg de BSG en une seule séance pour qu'il y ait une probabilité de 0,5 de tout effet toxique. Cela s'avère plus improbable si l'on considère que la farine BSG sera davantage diluée dans le cadre d'un produit final à ingrédient plus complexe.

Le butoxyde de pipéronyle est un ingrédient à très faible effet toxique trouvé dans les produits « antiparasitaires », mais dans ce cas, il était anormal. Néanmoins, dans une installation adaptée, ce contrôle serait mieux surveillé et réduit.

Cela prouve que les technologies DCD et Disruptor ne libèrent ni n'augmentent aucun résidu de pesticide supplémentaire et que le BSG post-DCD est sans danger pour la consommation humaine.

Plus besoin de cuves de brassage - La technologie Disruptor a prouvé que la bière peut être fabriquée en traitant la matière source d'amidon avec une partie de l'eau de traitement, à travers le Disruptor pour effectuer une extraction immédiate des amidons, éliminant ainsi le besoin de faire bouillir dans des cuves de brassage pour effectuer une extraction. Les essais précédents ont montré une augmentation de 8 % à 12 % des amidons extractibles à partir de la même source d'amidon, augmentant proportionnellement le rendement de la fabrication de la bière.

Cela signifie plus de bière à partir de la même matière première, avec une rotation plus rapide afin que plus de bière par usine puisse être produite avec peu d'investissements supplémentaires, et la suppression des coûts énormes associés à l'achat d'une cuve de brassage.

Double traitement de la bière et des sous-produits à valeur ajoutée de BSG : Les températures nécessaires pour faciliter la conversion de l'amidon en sucre et du sucre en alcool sont fonction du procédé DCD. Les fibres insolubles (BSG) sont séparées du liquide par décanteur. Le liquide peut entrer dans le fermenteur et les fibres insolubles, qui ont déjà été cassées à moins de 100 microns, peuvent être séchées en une farine stable comme ingrédient alimentaire. Cela montrera les avantages de l'économie circulaire, des économies massives sur la chaîne de valeur et des avantages environnementaux dans la transformation, car il ne serait pas nécessaire de transformer d'abord la bière, puis la BSG, car elles seraient effectivement transformées en même temps.

Augmentation des rendements et réduction des déchets : la transformation conventionnelle des produits de consommation alimentaires et des boissons n'extrait pas efficacement les composés nutritionnels et produit des déchets excessifs, qui sont généralement là où se trouvent les véritables bienfaits. Les méthodes conventionnelles réduisent également les fibres dans le produit final, par rapport à la technologie DCD et Disruptor, qui utilise le produit « entier ».

Les technologies DCD et Disruptor réduisent la charge microbienne. Cela signifie que DCD BSG favorise la sécurité alimentaire à partir d'un flux de déchets plus efficacement que les moyens conventionnels.

Les tests de la farine BSG ont montré qu'il y a une libération substantielle de protéines, à partir de laquelle on peut déduire que d'autres phytochimies augmenteront également proportionnellement. Le BSG post-DCD est propre aux microbes et aux métaux lourds et propre à la consommation humaine. On peut également conclure que les technologies DCD et Disruptor ne libèrent pas de métaux lourds et de résidus de pesticides supplémentaires.

La considération la plus importante est peut-être qu'en déployant la technologie DCD et Disruptor plus tôt dans la chaîne de valeur (à la phase de fabrication de la bière), cela se traduira par l'utilisation de la totalité de la matière première pour la bière et un ingrédient alimentaire sans déchets avec des avantages environnementaux et économiques supplémentaires. avantage.

Pour demander les résultats du test, envoyez un e-mail à : [email protected]

Roy Henderson est PDG de Green Cell Technologies.

Jan Vlok est directeur de la recherche et du développement chez Green Cell Technologies.