Världen dricker mycket vin, och det betyder att det konsumeras mycket druvor varje år. Men inte alla delar av druvan hamnar i flaskan. Frön, stjälkar och skal - ungefär en fjärdedel av druvorna - slängs vanligtvis på deponier som avfall. Men nu, forskare säger att de har hittat några användbara kommersiella tillämpningar, som att förlänga hållbarheten för fet mat, för dessa vinrester.

Forskarna presenterar sitt arbete idag vid det 255:e nationella mötet och utställningen av American Chemical Society (ACS).

"Stora mängder druvavfall kan vara skadligt för miljön, "Changmou Xu, Ph.D., säger. Detta avfall, känd som pressrester, kan orsaka yt- och grundvattenföroreningar eftersom bekämpningsmedel och gödningsmedel som används på druvorna kan läcka ut i miljön. Dessutom, jorden kan bli surare på grund av avfallets låga pH. Druvavfall som lämnas på soptippar kan till och med bidra till spridningen av sjukdomar eftersom det kan locka flugor och skadedjur, han säger.

Den globala vinindustrin producerar cirka 14 miljoner ton rester varje år, enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation, och vinmakare kämpar med vad de ska göra med det. Xus grupp vid University of Nebraska-Lincoln vill ommärka druvavfall som en förnybar resurs, använder det för att producera antioxidanter, druvoljor och kostfibrer för hälsoprodukter. Att ägna sig åt pressrester för kommersiellt bruk är en en-två-punch till vinmakarnas avfallsproblem. Det kunde inte bara öka det ekonomiska värdet av druv- och vinindustrin, det kan också minimera miljöföroreningar, Xu förklarar.

Rester kan användas som kompost eller gödningsmedel, och vissa vinproducenter har till och med producerat en svagare, "andra vin" genom att blötlägga avfallsdruvor i vatten och jäsa blandningen. Men druvpressrester är också en rik källa till naturliga antioxidanter som proantocyanidiner, antocyaniner och ellaginsyra. Dessa antioxidanter binder till fria radikaler - giftiga biprodukter av syremetabolism som kan skada kroppen - så dessa radikaler kan inte binda till och skada celler. Dessa rester ingredienser, samt druvkärneolja, har använts i kosttillskott, läkemedel och kosmetika.

Med hjälp av ett helhetsgrepp, Xus team identifierar optimala teknologier för att extrahera, separera och identifiera näringsämnen från druvpressrester, och sedan kommer de att använda dessa näringsämnen i kommersiella produkter. Teknikerna måste också ta bort alla bekämpningsmedel som skulle ha använts på druvorna. Gruppen har samarbetat med biologer för att undersöka om polyfenoler som finns i rester är effektiva mot livsmedelsburna patogener som E coli och Salmonella . De har också arbetat med fysiologer för att studera hur att komplettera suggornas dieter med druvrester från sen dräktighet till laktation skulle påverka tarmhälsan, överlevnad före avvänjning och tillväxt hos unga smågrisar.

"Vi utvecklar också några applikationer inom livsmedel, som syftar till att ersätta artificiella antioxidanter med naturliga antioxidanter från druvor för en "clean label"-mat med endast naturliga ingredienser, " säger Xu. Forskarna separerade fenolföreningarna från de andra komponenterna i resterna, inklusive eventuella bekämpningsmedel som använts på druvorna, och lade dem till populära livsmedel med hög fetthalt, som majonnäs och ranchdressing. Innan fenolföreningarna tillsätts, teamet testade dem också för att vara säkra på att de uppfyllde säkerhetskraven. De fann att dessa föreningar signifikant hämmade lipidoxidation, förlänger den feta matens hållbarhet, speciellt när proverna exponerades för en varm temperatur. Xu säger att i en tidigare studie, hans team använde polyfenoler för att minska akrylamidbildningen i potatischips med 60 procent.

"Vi fortsätter att förbättra effektiviteten av denna hämning och strävar efter att göra fenolföreningarnas prestanda jämförbar med den för etylendiamintetraättiksyra (EDTA), som är en artificiell antioxidant, " säger Xu. Även om EDTA är allmänt tillsatt i livsmedel, kosmetika och medicin och är säker att använda, det är inte en särskilt etikettvänlig ingrediens i det rådande konsumentklimatet. Människor letar efter matetiketter med naturliga ingredienser, säger Xu. Och druvpressrester kan vara ett sätt att uppfylla det behovet.