O projektu
LIFE for Acid Whey
Izhodišča
Mlekarska industrija, s konstantno rastjo proizvodnje kravjega mleka, je eden glavnih virov industrijskih izpustov. Pri predelavi mleka v sir in skuto je izplen okrog 10%, preostalih 90% pa predstavlja sirotka. Pri tem se nadalje obdela le določen del, predvsem sladke sirotke iz proizvodnje sira, ki je komercialno zanimivejša in enostavnejša za nadaljnjo obdelavo. Kisla sirotka, ki ostaja po proizvodnji skute, se mnogokrat obravnava kot odpadek.
Z naraščajočo proizvodnjo mleka in tradicionalnih proizvodov iz mleka se veča tudi konkurenca na trgu mlečnih proizvodov. Za večjo konkurenčnost mlekarn so zato nujna stalna vlaganja v posodobitev proizvodnje, s ciljem ponudbe novih proizvodov in optimizacije stroškov na področju čiščenja odpadnih voda in porabe energije.
Odpadna sirotka ponuja na tem področju velik potencial, saj predstavlja pomemben vir zelo iskanih beljakovin na trgu prehranskih dopolnil, substrat za vzgojo mlekarskih starterskih kultur, kot tudi potencialni vir pridobivanja obnovljive energije, itd.
Poleg skupnih suhih sirotkinih proteinov kot dodatkov prehrani za povečanje beljakovinske vrednosti, se v zadnjem času izpostavlja vedno večji pomen posameznih sirotkinih proteinov. Mednje spadajo beta-laktoglobulin, alfa-laktalbumin, imunoglobulini, goveji serumski albumin, glikomakropeptid, laktoperoksidaza in laktoferin. Pomen slednjih je še toliko večji, zaradi njihove regulatorne in fiziološke aktivnosti v telesu.
Cilji
V luči aktualnih ciljev EU po vzpostavitvi krožnega gospodarstva in čistih tehnologij, bomo v projektu LIFE for Acid Whey demonstrirali več inovativnih pristopov nadaljnje obdelave sirotke. Glavni poudarek bo na optimizaciji in demonstraciji postopka separacije posameznih beljakovin iz sirotke (npr. laktoferina, laktoperoksidaze, imunoglobulinov) z uporabo monolitne kromatografije. V pilotnih poskusih in v sodelovanju z zunanjimi partnerji bomo testirali preostale možnosti koristne izrabe kisle sirotke kot je proizvodnja mlekarskih starterskih kultur, pridobivanje vitaminov, separacija preostale laktoze, laktata in sirotkinih beljakovin ter pridobivanje energije.
Pričakovani rezultati
Po koncu štiri-letnega projekta LIFE for Acid Whey pričakujemo naslednje rezultate:
- Optimiziran tehnološki postopek separacije sirotkinih proteinov, konkurenčen z vidika proizvodnih stroškov (visoka stopnja recikliranja procesnih surovin) in kakovosti izdelka (več kot 90% čistost izoliranih proteinov) v primerjavi z obstoječo tehnologijo, ki bo mlekarnam omogočil, da izkoristijo naraščajoče povpraševanja po specifičnih sirotkinih beljakovinah.
- Vzpostavljen demonstracijski sistem s ciljem dnevne predelave 24 kubikov sirotke.
- Izvedeni pilotni testi nadaljnje obdelave procesirane sirotke s ciljem koristne izrabe vseh preostali sestavin in zmanjšanjem okoljskega odtisa.
- Demonstrirana kapaciteta 95% zmanjšanja KPK obremenitve sirotke v procesu anaerobne obdelave.
- Ovrednoteni najboljši možni načini zmanjšanja okoljskega bremena odpadne kisle sirotke z definiranjem trajnostnih konceptov za različna proizvodna okolja.
- Definirane nove tehnološke rešitve koristne uporabe odpadne sirotke, ki lahko prinašajo malim in večjim mlekarnam nov prihodek.
Aktivnosti
1. Pripravljalne aktivnosti
- Pregled dosedanjega stanja in razvoja tehnologije in optimizacija delovnega načrta
- Vzpostavitev pilotnega sistema
- Vzpostavitev analitike
2. Aktivnosti na testnem pilotnem sistemu za separacijo posameznih sirotkinih proteinov
3. Načrtovanje in izgradnja demonstracijske naprave
4. Logistika ravnanja s sirotko
5. Obratovanje in monitoring delovanja demonstracijske naprave
- Testni zagon in optimizacija
- Vzpostavitev procesne analitike
- Demonstracija separacije laktoferina
- Demonstracija separacije drugih sirotkinih proteinov
- Vzpostavitev sistema sušenja separiranih proteinov
6. Upravljanje s sirotko po opravljeni separaciji proteinov
- Vzpostavitev načrta upravljanja s procesnimi tekočinami
- Vzpostavitev načrta upravljanja s sirotko po opravljeni separaciji
- Izvedba pilotnih testov nadaljnje uporabe sirotke po separaciji proteinov
7. Pred-komercializacijske aktivnosti
- Posredovanje separiranih proteinov zainteresiranim kupcem
- Tehnološka ocena delovanja proizvodnega obrata s poslovnim načrtom
- Analiza tržne ponovljivosti
- Analiza tržne prenosljivosti
8. Monitoring in meritve kazalnikov uspešnosti projekta in analiza življenjskega cikla
- Pregled kazalnikov uspešnosti projekta
- Analiza življenjskega cikla
- Analiza socialno – ekonomskih vplivov projekta
9. Diseminacija projekta
- Začetno informiranje in dejavnosti ozaveščanja
- Predstavitev rezultatov projekta deležnikom
- Mreženje s sorodnimi LIFE in EU projekti
Mreženje
Ena od aktivnosti, ki ji bomo posvečali pozornost v okviru projekta LIFE for Acid Whey, je tudi mreženje s potekajočimi in zaključenimi LIFE projekti. V nadaljevanju predstavljamo ključne informacije projektov LIFE, kot tudi drugih projektov sofinanciranih iz evropskih sredstev, ki se tematsko navezujejo z našim razvojnim področjem in tehnologijo.
Nadejamo se izmenjav informacij kot tudi novih raziskovalnih in razvojnih pobud, ki lahko nastanejo s povezovanjem. K sodelovanju in skupni predstavitvi vabimo tudi druge organizacije in njihove projekte.
Pregled LIFE projektov s področja novih načinov obdelave in predelave sirotke, separacije posameznih komponent iz stranskih tokov mlekarske industrije in drugih sektorjev živilskopredelovalne industrije ter njihovo nadgradnjo v izdelke z višjo dodano vrednostjo:
LIFE+ WHEYPACK
Reduction of CO2 emissions by the PHB use obtained from whey: demonstration in dairy products packaging.
(production of biodegradable food packaging
material polyhydroxybutyrate (PHB) by microbial fermentation of cheese whey)
LIFE 13 ENV/ES/000608
LIFE VALORLAC
Full use of the whey produced by the dairy industry.
(formulation of an Action Plan and demonstration of an innovative methodology for the recovery of whey and its transformation into new food products, animal feed and biogas)
LIFE11 ENV/ES/000639
LIFE ByProVal
Protein recovery and recycling from animal-byproducts processes.
(recovery of valuable protein fractions, like
gelatine and/or collagen from waste produced during the rendering process by application of novel technologies like isoelectric precipitation,
microfiltration and electrocoagulation)
LIFE16 ENV/ES/000467
LIFE Dairy!
No water! - A dairy industry which is self-supporting in water.
The objective of the project was to achieve
water self-sufficiency and decrease the amount
of wastewater by 50%.
LIFE03 ENV/NL/000488
Pregled LIFE projektov s področja razvoja in izvajanja analiz življenjskega kroga (LCA) za zmanjševanje okoljskega odtisa in implementacije principov krožnega gospodarstva v mlekarski industriji:
LIFE TTG - The tough get going
Improving the supply chain efficiency of Eropean hard and semi-hard PDO cheeses and reduce its product environmental footprint by designing Environmental decision support system. LIFE16 ENV/IT/000225
LIFE-RENDER
Promoting the implementation of product environmental footprint methodology in the European dairy sector
LIFE 16 ENV/ES/000173
LIFE DOP
Demonstrative model of circular economy process in a high-quality dairy industry.
LIFE15 ENV/IT/000585
Pregled EU FP7 in H2020 projektov s področja novih načinov obdelave in predelave sirotke, separacije posameznih kmponent iz stranskih tokov mlekarske industrije in drugih sektorjev živilskopredelovalne industrije ter njihove nadgradnje v izdelke z višjo dodano vrednostjo
REWAGEN
Electrochemical water treatment system in the
dairy industry with hydrogen recovery and electricity production.
FP7 Project
WHEY2VALUE
Valorising waste whey into high-value products
(utulisation of whey for microbial fermentation to produce vitamin B12)
EC H2020 SMEINST project
WHEY2FOOD
Enhanced protein fractionation from protein sources for their use in special food applications
EC FP7 project
WHEYLAYER
Whey protein-coated plastic films to replace expensive polymers and increase recyclability
EC FP7 Project
Financiranje
- Evropska komisija: 2.622.435 € (59,08%)
- Arhel d.o.o.: 1.664.004 € (37,49%)
- Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Inštitut za mlekarstvo in probiotike: 152.562 € (3.44%)