Till innehåll på sidan

Sustainable Biobased Protein Superabsorbents from Agricultural Co-Products

Tid: Fr 2020-10-16 kl 09.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_ackva19qQH6WFT8Cq-vQAA, (English)

Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap

Respondent: Antonio Jose Capezza , Polymera material, SLU

Opponent: Prof. Antonio Guerrero, Sevilla University

Handledare: Professor Mikael S. Hedenqvist, Polymera material; Professor Eva Johansson, SLU

Exportera till kalender

Abstract

Produktion av hållbara protein-superabsorbenter från jordbruksindustrins sidoströmmar genomfördes i denna avhandling. Vetegluten (WG), en samprodukt från etanol/stärkelseindustrin, bearbetades till skum med högt vätskeupptag. Porösa WG-material erhölls genom både fasseparation av vatten/WG-dispersioner med efterföljande torkning samt genom vakuum-torkning. Användning av en naturlig och giftfri tvärbindare (genipin) ledde till WG-skum som tog upp ~18 g vatten / g skum på 10 min. Denna egenskap gör de biobaserade skummen intressanta för t.ex.  hygienkuddar (sanitary pads).

Potatisproteinkoncentrat (PPC), en sidoström från stärkelseindustrin, funktionaliserades och svällningsförmågan undersöktes efter acylering med fem olika substanser. Det modifierade PPC efterliknade kemin hos syntetiska superabsorberande polymerer (SAP) och erhöll att vattenupptag >10 g/g. Acylering av WG i suspensionsform resulterade i proteinpartiklar med vatten- och saltlösnings-upptag på 22 respektive 5 g/g. Den begränsade stabiliteten som erhölls vid acylering av WG i utspädd form löstes genom att tillsätta genipin. Förfarandet resulterade i partiklar med en svällningskapacitet på ~40 g/g och en retention på ~80 % i centrifugeringstestet.

Uppskalningtester i form av extruderat WG material visade att den porösa strukturen hos de extruderade WG-materialen gav vattenupptag på 500 %. Uppskalningsmöjligheter för PPC absorbenter testades genom att funktionalisera potatisfruktsaft (PFJ), det vill säga PPC innan anrikning, och det visade sig att denna hade en vattenupptagningsförmåga på >10 g/g, vilket är jämförbart med det PPC-funktionaliserade materialet (>20 g/g). Dessa resultat banar väg för framtida optimering av produktionstekniker, vilka möjliggör för en hög produktionshastighet och massproduktion av hållbara proteinbaserade SAP: er.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-281719