Tento projekt je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci 2. veřejná soutěž - Programu průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje TREND
www.tacr.cz
Výzkum užitečný pro společnost.

Detail projektu

Ověření konceptu biorafinerie pro zpracování otrub

Období řešení: 01.09.2020 — 31.08.2023

Zdroje financování

Technologická agentura ČR - 2. veřejná soutěž - Program průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje TREND

- plně financující (2020-11-02 - nezadáno)

O projektu

Otruby jsou primárním vedlejším produktem z mlynářského průmyslu, který je produkován ve velkých kvantitách. Cílem projektu je ověřit možnosti využití této lignocelulózové biomasy jako výchozí suroviny pro biorafinaci. Díky svému složení lze biorafinací otrub získat celou řadu produktů s vysokou přidanou hodnotou. Lignocelulózové materiály jsou obecně považovány za jeden z nejvýznamnějších obnovitelných zdrojů pro produkci biopaliv (ethanol, methan), různých typů chemikálií (fenolické kyseliny, kyselina mléčná, bioplasty aj.) a adsorbentů (biouhel aj.). Vymezení rozsahu výzkumných a vývojových aktivit byl zvolen na základě rozsáhle rešerše v oblasti biorafinace lignocelulózových materiálů. Spojením teoretických, ale i praktických znalostí hlavního příjemce Mlýny Voženílek spol. s.r.o. a výzkumného partnera Fakulty chemické Vysokého učení technického v Brně vznikl teoretický koncept biorafinerie pro zpracování pšeničných otrub. Koncept biorafinerie je souborem vzájemně propojených technologií a je sestavený dle filozofie cirkulární ekonomiky, minimalizace produkce odpadů a snižování závislosti na fosilních palivech. Hlavním cílem je ověřit funkčnost a vlastnosti jednotlivých technologií v laboratorním měřítku. Na základě výsledků získaných v rámci laboratorní fáze projektu bude provedena základní ekonomická rozvaha o ekonomické viabilitě jednotlivých technologických procesů, kdy budou v potaz vzaty výtěžky, ceny všech vstupních surovin a na základě zkušeností pak budou řádově odhadnuty energetické náklady jednotlivých technologií, a to včetně tradičních postupů izolace produktu. Vzhledem k nízké ceně základní vstupní suroviny je možné předpokládat, že celková bilance bude alespoň u některých procesů slibná. Ekonomicky nejperspektivnější technologie (alespoň jedna případně i více) bude následně ověřena na úrovni čtvrt-provozu a případně polo-provozu.

Popis anglicky
- Verify the possibilities of utilization of lignocellulosic biomass (bran) as a feedstock in biorefinery - Verify the fuctioonality and properties of a set of technologies based on a thererical concept in a laboratory scale - Create a basic economic balance based on the results of the laboratory phase and choose the most promising technologies for pilot plant testing - Verify the functionality and performace of the technology on a pilot scale - Modify the initial concept of biorefinery according to the acquired knowledge Planed output - 1x patent, 2x utility model - The results of project will serve to shift the concept of biorefinery for bran processing to a production scale, expanding the company production protfolio to move into new markets and to increase the export

Klíčová slova
biorafinerie, otruby, biotechnologie, fenolické látky, biouhel, proteiny

Klíčová slova anglicky
Biorefinery, Bran, Lactic acid, Ferulic acid, biochar, bioplastics

Označení

FW02020135

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Diviš Pavel, doc. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel
Kouřilová Xenie, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Kovalčík Adriána, prof. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Křikala Jakub, Ing. - spoluřešitel
Nováčková Ivana, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Obruča Stanislav, prof. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Opravil Tomáš, doc. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Pořízka Jaromír, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Punčochářová Lenka, Ing. - spoluřešitel

Útvary

Centrum materiálového výzkumu
- příjemce (04.02.2020 - nezadáno)

Výsledky

NÁBĚLEK, J.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P. Isolation of ferulic acid from wheat bran using various adsorbents. Book of abstracts of the 8th International Conference on Chemical Technology. 2021. p. 105-105. ISBN: ISBN 978-80-88214-24.
Detail

SLAVÍKOVÁ, Z.; SMATANA, I.; DIVIŠ, P.; SMILEK, J.; SLANINOVÁ, E.; POŘÍZKA, J. Utilization of wheat bran protein isolate as a fortifier for production of high protein yoghurts. MLJEKARSTVO, 2024, vol. 74, no. 4, p. 312-323. ISSN: 0026-704X.
Detail

KOVALČÍK, A.; SMILEK, J.; MACHOVSKÝ, M.; KALINA, M.; ENEV, V.; DUGOVÁ, H.; ČERNEKOVÁ, N.; KOVÁČOVÁ, M.; ŠPITÁLSKY, Z. Properties and structure of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) filaments for fused deposition modelling. INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES, 2021, vol. 183, no. 1, p. 880-889. ISSN: 0141-8130.
Detail

CHATRNÁ, V.; KOUŘILOVÁ, X.; PERNICOVÁ, I.; NOVÁČKOVÁ, I.; POŘÍZKA, J.; OBRUČA, S. Využití lignocelulózových materiálů k produkci polyhydroxyalkanoátů. XXX. konference mladých mikrobiologů Tomáškovy dny 2021. 1. Brno: Masarykova univerzita, 2021. s. 41-41. ISBN: 978-80-210-9882-4.
Detail

NÁBĚLEK, J.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P. ISOLATION OF FERULIC ACID FROM WHEAT BRAN USING VARIOUS ADSORBENTS. In Proceedings of the 8th International Conference on Chemical Technology. 2021. p. 300-303. ISBN: 9788088307082.
Detail

POŘÍZKA, J.; ŠVEC, J.; DIVIŠ, P.; ZOUHAROVÁ, K.; SEDLÁČEK, P.; ENEV, V.; HAJZLER, J.; MRAVCOVÁ, L.; TRUDIČOVÁ, M. PRODUCTION AND ANALYSIS OF CRUDE BIOCHAR PRODUCED FROM WHEAT BRAN. In Proceedings of the 8th International Conference on Chemical Technology. 2021. p. 304-308. ISBN: 978-80-88307-08-2.
Detail

HRABALOVÁ, V.; KOUŘILOVÁ, X.; PERNICOVÁ, I.; NOVÁČKOVÁ, I.; POŘÍZKA, J.; OBRUČA, S. Valorizace odpadních produktů na bázi lignocelulózy. ICCT 2022 - Book of abstracts. 2022.
Detail

SLAVÍKOVÁ, Z.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P. Chemical composition of wheat bran protein isolates. Elsevier, 2022. p. 55-55.
Detail

HRABALOVÁ, V.; OPIAL, T.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P.; OBRUČA, S. Biotransformace ferulové kyseliny pomocí extremofilních bakterií. ICCT 2023 - Book of abstracts. 1. Mikulov: AMCA, spol. s r. o., 2023. s. 34-34. ISBN: 978-80-88214-40-3.
Detail

POŘÍZKA, J.; SLAVÍKOVÁ, Z.; BIDMONOVÁ, K.; VYMĚTALOVÁ, M.; DIVIŠ, P. Physiochemical and Sensory Properties of Bread Fortified with Wheat Bran and Whey Protein Isolates. Foods, 2023, vol. 12, no. 13, ISSN: 2304-8158.
Detail

HRABALOVÁ, V.; KOUŘILOVÁ, X.; NOVÁČKOVÁ, I.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P.; OBRUČA, S. Production of Polyhydroxyalkanoates from Wheat Bran Hydrolysates Using Halophilic Bacteria. 11th European Symposium on Biopolymers Book of Abstracts. 1. Brno: 11th European Symposium on Biopolymers, 2023.
Detail

POŘÍZKA, J.; ŠVEC, J.; DIVIŠ, P.; ZOUHAROVÁ, K.; SEDLÁČEK, P.; ENEV, V.; HAJZLER, J.; MRAVCOVÁ, L. Production and analysis of crude biochar produced from wheat bran. Book of abstracts of the 8th International Conference on Chemical Technology. 2021. p. 106-106. ISBN: ISBN 978-80-88214-24.
Detail

KŘIKALA, J.; DIVIŠ, P.; POŘÍZKA, J.; DUBORSKÁ, E.; GAJDUŠEK, M. Application of biochar prepared from wheat bran as the binding phase in diffusive gradient in thin films technique for determination of mercury in natural waters. CHEMICAL PAPERS, 2024, vol. 78, no. 14, p. 7815-7826. ISSN: 2585-7290.
Detail

DIVIŠ, P.; POŘÍZKA, J.; NÁBĚLEK, J.; HRABALOVÁ, V.; SLAVÍKOVÁ, Z. COMPARISON OF SACCHARIFICATION METHODS FOR BIOTECHNOLOGICAL UTILIZATION OF WHEAT BRAN. Agriculture & Food, 2023, no. 11, p. 96-102. ISSN: 1314-8591.
Detail

NÁBĚLEK, J.; DIVIŠ, P.; POŘÍZKA, J. Effect of wheat bran pre-treatment on isolation of ferulic acid. Book of Abstract, IEES conference, Chania 2023. ZHAW Life Sciences und Facility Management, Güentalstrasse 14, 8820 Wädenswil, Switzerland: International Ecological Engineering Society, 2023.
Detail

HRABALOVÁ, V.; KOUŘILOVÁ, X.; NOVÁČKOVÁ, I.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P.; OBRUČA, S. Synthesizing Polyhydroxyalkanoates from Wheat Bran Hydrolysates via Halophilic Bacteria. ICCT 2024 - Book of abstracts. 1. Mikulov: AMCA, spol. s r. o., 2024. p. 202-202. ISBN: 978-80-88214-48-9.
Detail

NÁBĚLEK, J.; DIVIŠ, P.; POŘÍZKA, J. Testování procesu izolace a purifkace kyseliny ferulové z pšeničných otrub. Bezpečnosť a kvalita potravín. Zborník vedeckých prác. Nitra: Garmond Nitra, 2024. s. 333-336. ISBN: 978-80-8266-056-5.
Detail

HRABALOVÁ, V.; OPIAL, T.; MUSILOVÁ, J.; SEDLÁŘ, K.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P.; OBRUČA, S. Conversion of Ferulic Acid by Extremophilic Bacteria. Book of Abstracts. Brno: 2024.
Detail

OBRUČA, S.; POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P.; HRABALOVÁ, V.; VYMĚTALOVÁ, M.: Produkce polyhydroxyalkanoátů z otrub; Ověřená technologie pro produkci polyhydroxyalkanoátů z otrub. Technolgii má v plánu realizovat společnost Mlýny J. Voženílek spol. s r.o.. (ověřená technologie)
Detail

POŘÍZKA, J.; DIVIŠ, P.; SLAVÍKOVÁ, Z.; VYMĚTALOVÁ, M.: proteinový izolát z otrub; Ověřená technologie pro produkci proteinových koncentrátů z otrub. technolgii má v plánu realizovat společnost Mlýny J. Voženílek spol. s r.o.. (ověřená technologie)
Detail

Odpovědnost: Diviš Pavel, doc. Ing., Ph.D.