Hampfrökaka som råvara för avancerade bioprodukter

Hampfrö (Cannabis sativa L.) har länge varit känt för sina näringsrika frön, men det är först på senare tid som dess biprodukter, särskilt hampfrökakan som återstår efter oljepressning, har börjat uppmärksammas som värdefulla resurser. En ny studie från Chiang Mai University visar att defatterad hampfrökaka är en utmärkt och hållbar källa för att producera bakteriell cellulosa (BC) – ett biologiskt material med unika egenskaper som kan revolutionera flera industrier.

Vad är bakteriell cellulosa?

Bakteriell cellulosa är ett rent, naturligt polymermaterial som produceras av specifika bakterier såsom Komagataeibacter nataicola. Till skillnad från växtcellulosa innehåller den ingen lignin eller hemicellulosa, vilket förenklar dess bearbetning. Dessutom har den en mycket fin nanostruktur, hög hållfasthet, vattenhållande förmåga och biokompatibilitet, vilket gör den användbar inom allt från livsmedel till medicinteknik.

Nyckelfynd från studien

Forskarna testade olika koncentrationer av hampfrökakaextrakt (8 till 16 °Brix) och fann att 10 °Brix var den mest effektiva för cellulosa-produktion. Efter 14 dagars fermentering uppnåddes en maximal utvinning på 12,41 g/L – betydligt högre än med traditionella källor som kokosvatten.

Studien visade även att hampfrökakan bidrog med bioaktiva ämnen som fenoler och flavonoider, vilka stimulerade bakteriens metabolism och förbättrade cellulosa-avkastningen. Dessutom hjälpte dessa ämnen till att stabilisera pH-värdet under jäsningen, vilket förbättrade produktionsförhållandena.

Egenskaper hos cellulosa från hampfrökaka

Cellulosan som producerades från hampfrökaka visade sig ha:

• En tätare nanonätverksstruktur
• Högre vattenhållningsförmåga (11,21 %)
• Förbättrad emulsifieringsaktivitet (34,33 %)
• God termisk stabilitet (nedbrytning vid 358,58 °C)
• Ett kristallinitetsindex på cirka 78 %

Dessa egenskaper gör materialet särskilt lämpat för användning i livsmedelsförpackningar, textil, medicinska produkter och som bärare för läkemedel.

En del av den cirkulära bioekonomin

Att använda biprodukter från hampaproduktion för att skapa värdefulla biomaterial är ett tydligt exempel på cirkulär bioekonomi. Det minskar avfall, sparar resurser och ger nya affärsmöjligheter för jordbrukssektorn.

Sammanfattning i punktform

• Råmaterial: Defatterad hampfrökaka användes som näringskälla.
• Metod: Fermentering med Komagataeibacter nataicola vid 10 °Brix i 14 dagar.
• Avkastning: Maximal produktion av bakteriell cellulosa: 12,41 g/L.
• Egenskaper: Hög vattenhållning, god emulgering, bra mekanisk och termisk stabilitet.
• Tillämpningar: Livsmedel, medicinteknik, textil och förpackningar.
• Miljönytta: Återanvändning av jordbruksbiprodukt minskar avfall och produktionskostnader.

Källa:

Enhanced Bacterial Cellulose Production Using Hempseed Meal: Optimal Conditions and Properties

CBD-olja från Let’s Hemp