Dorien Derksen
Dorien Derksen
Dorien Derksen
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Workshop 7 dec 2012<br />
INHOUDSSTOFFEN<br />
HOOGWAARDIGE MOLECULEN<br />
Algemene inleiding<br />
<strong>Dorien</strong> <strong>Derksen</strong>
Wie bent u ?<br />
• Agrarier / grondstofverwerker<br />
• Verwerker groene grondstoffen<br />
• Kennisinstellingen / overheid<br />
• Producent eindproduct / gebruiker
alizarin<br />
2001<br />
promotie WUR<br />
fytochemie<br />
alkaloiden<br />
terpenen<br />
anthrachinonen<br />
steroiden<br />
flavonoiden<br />
sikimaten<br />
polyketiden<br />
tannine<br />
Wie ben ik ?<br />
2005<br />
Rubia Natural Colours<br />
RDP<br />
BEGRIP<br />
Identificatie<br />
Teelt<br />
Secundaire metabolieten<br />
kleur - , geur - , signaal - ,<br />
aromatische bouwstoffen<br />
2012<br />
Avans Hogeschool<br />
Lector Biobased products<br />
Natuurlijke stabiliteit<br />
Refinery<br />
Bioproces<br />
(Bio-) Synthese<br />
Verwaarding, gebruik , STURING
Agrificatie<br />
jaren ‘80<br />
• focus op<br />
agrosector<br />
• bulkproductie<br />
• aanbodgedreven<br />
Bron: Harriëtte Bos, Agrificatie en de Biobased Economy, 2008<br />
Uit de serie ‘Groene grondstoffen’<br />
Recente historie<br />
Agrificatie<br />
jaren ‘90<br />
• duurzaamheid<br />
• gewasdiversificatie<br />
• marktpartijen<br />
Benutten van totale plant<br />
Biobased economy<br />
na 2000<br />
• waardestromen<br />
• hoogwaardige<br />
eindproducten<br />
• vraaggedreven
Inhoudsstoffen en teelt<br />
teelt geen afvalstromen alleen waardestromen<br />
• Nieuwe gewassen voor nieuwe inhoudsstoffen:<br />
– variatie en nieuwe kansen voor landbouw<br />
• Bestaande gewassen:<br />
– Kwantiteit hoofdproduct minder belangrijk, maar kwaliteit gehele plant<br />
en alle componenten<br />
gekozen teelt & oogstmethode 1 e stap bioraffinage !<br />
• Sturing en invloed op inhoudsstoffen:<br />
– Bijv. deglycosylering, oxidatie, hechting, biochemische omzetting etc..<br />
• Logisitiek<br />
– Keuzes verwerking op het land en wat transporteren
Biomassa<br />
Bioraffinage<br />
Biofuel<br />
Building blocks<br />
• Fractionering<br />
• Meerdere stappen<br />
Hoogwaardige moleculen<br />
- mechanisch<br />
- chemisch<br />
- thermochemisch<br />
- biochemisch / enzymatisch<br />
project CatchBio<br />
uit project Biofunctionals: Het uitpersen van gras.<br />
• Het sap bevat suikers en eiwitten die als grondstof kunnen worden gebruikt.<br />
• De perskoek bevat plantenvezels die gebruikt kunnen worden voor de papierindustrie of als bron<br />
van lignocellulose om producten te maken.<br />
• De reststoffen worden via vergisting omgezet in biogas.<br />
• De mineralen uit de vergiste reststoffen kunnen worden teruggebracht naar het land.
• Vezels<br />
Welke plantenstoffen ?<br />
• Eiwitten / aminozuren<br />
• Koolhydraten<br />
• Oliën<br />
• Secundaire metabolieten<br />
– Fytochemie<br />
– Pharmacognosie
Vezels<br />
• Celwand: lignine en cellulose<br />
• Lignine is 25-33% van droog hout massa<br />
E.A. Borges da Silvaa et al., Chemical Engineering<br />
Research and Design, Vol 87 (9), 2009, 1276–1292.<br />
‘An integrated process to produce vanillin and ligninbased<br />
polyurethanes from Kraft lignin’
Vezels<br />
• Celwand: lignine en cellulose<br />
• Lignine is 25-33% van droog hout massa<br />
lignine<br />
Bron: Biorenewable polyethylene terephthalate mimics derived from<br />
lignin and acetic acid, L. Mialon et al., Green Chem., 2010, 12, 1704–1706<br />
PHFA = duurzame PET mimic
Eiwitten / aminozuren<br />
• Stofwisseling, transport, structuur, regulatie<br />
• Verschillende aminozuren per plant<br />
granen (veel methionine) vs. peulvruchten (veel lysine)<br />
• Eiwitgehalte verschilt per plant<br />
soja 60% vs. tarwe 10%<br />
• Zeewier en microalgen<br />
- vnl food/feed, interesse non-food<br />
- veel onderzoek naar kweek<br />
(photobioreactor)
Koolhydraten<br />
• Energie opslag: zetmeel (glucose), inuline (fructose)<br />
• Structuur: cellulose, pectine<br />
Voorbeeld: Carboxy Methyl Inuline: Carboxyline®<br />
Milieuvriendelijke scale inhibitor<br />
– Detergenten<br />
– Proces en afval water<br />
– Pulp & Paper<br />
– Olie<br />
– Drinkwater<br />
www.cosunbiobased.com
Oliën<br />
• Energie opslag, vnl in zaden / vruchten<br />
Koolzaad bevat tot 45% olie<br />
• Vetzuren + klein deel sec metabolieten<br />
bijv. geurstoffen in etherische olien<br />
Bron: Productschap<br />
Margarine, Vetten en Oliën
Secundaire metabolieten<br />
• Biologisch werkzame stoffen<br />
kleurstof, geurstof, signaalstof, gifstof, medicijn, insecticide<br />
• Uiteenlopende chemische structuren<br />
terpenen, steroiden, polyketiden, shikimaten, fenylpropanen, alkaloiden<br />
Voorbeeld 1: Textiel kleurstoffen uit planten
Secundaire metabolieten<br />
• Biologisch werkzame stoffen<br />
kleurstof, geurstof, signaalstof, gifstof, medicijn, insecticide<br />
• Uiteenlopende chemische structuren<br />
terpenen, steroiden, polyketiden, shikimaten, fenylpropanen, alkaloiden<br />
Voorbeeld 2: Galantamine uit narcissenbollen
Hierna: Kris Schatteman<br />
Tot slot<br />
De natuur is een rijke bron.<br />
Dit was slechts een vogelvlucht over het gebied van<br />
hoogwaardige inhoudsstoffen.<br />
De mogelijkheden zullen alleen maar verder toenemen.<br />
Dank voor uw aandacht!
Change language