Sörös Zita

A modern, hulladékmentes („zero-waste”) élelmiszeripar egyik legnagyobb kihívása a körforgásos gazdaság megvalósítása. Ehhez olyan új, innovatív módszerekre van szükség, amelyekkel a keletkező hulladék újrahasznosítható. Kiváló példa erre, amikor a mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladékokból az enzimek megkötésére (immobilizálására) alkalmas hordozóanyagokat hoznak létre. Ha a hagyományos kémiai katalizátorokat ilyen megkötött enzimekre cseréljük, azzal környezetbarátabbá és energiahatékonyabbá tehetjük a gyártási folyamatokat.
​Ugyanakkor egy ilyen eljárás gazdaságossága nagyban függ attól, hogy mennyibe kerül maga a megkötött enzim. Ez a projekt arra a kérdésre keresi a választ, hogy képesek vagyunk-e az élelmiszeripari hulladékokból olcsó, jól működő hordozókat gyártani a lipáz enzimek számára, amelyeket aztán hatékonyan fel lehet használni a biológiai alapú gyártás során.
​A kutatásban kiválasztott hulladékokból – konkrétan tojáshéjból, kávézaccból és vöröshagymahéjból – készítenek majd jó tulajdonságokkal rendelkező hordozóanyagokat. Ezekre különböző módszerekkel Pseudomonas fluorescens és Burkholderia cepacia baktériumokból származó lipáz enzimeket kötnek le. A szabad és a lekötött enzimek működését összehasonlítva kiválasztják a leghatékonyabb verziókat, majd ezeket valós kémiai reakciókban (hidrolízis, acidolízis és átészterezés során) tesztelik. A folyamat végén egy számítógépes szimulációval ellenőrzik, hogy az eljárás ipari méretekben is megéri-e gazdaságilag.

One of the biggest challenges in modern, “zero-waste” food production is putting the circular economy into practice. This requires new, innovative methods to recycle the waste generated during production. A prime example is turning agricultural and food industry waste into carrier materials suitable for binding (immobilizing) enzymes. By replacing traditional chemical catalysts with these bound enzymes, manufacturing processes can become both greener and more energy-efficient.

However, the financial viability of such a process heavily depends on the cost of the bound enzyme itself. This project aims to answer whether we can produce cheap, well-performing carriers for lipase enzymes from food waste, which can then be effectively used in bio-based manufacturing.

In this study, high-quality carrier materials will be prepared from selected waste products—specifically eggshells, spent coffee grounds, and onion skins. Lipase enzymes from Pseudomonas fluorescens and Burkholderia cepacia will then be attached to these carriers using various methods. By comparing how free and bound enzymes perform, the most efficient versions will be selected and tested in real chemical reactions (hydrolysis, acidolysis, and transesterification). Finally, a computer simulation will verify whether the process makes economic sense on an industrial scale.