Badania w prowadzone przez Agricultural Research Service (ARS) w Lane, Oklahoma udowodniły, że cukry proste zawarte w soku arbuza mogą być przerabiane na etanol. W 2007 roku w Stanach Zjednoczonych zebrano ponad milion osiemset ton arbuzów na świeży rynek. Około 363 tysiące ton, czyli 20 % zbiorów, zostawiono na polu z powodu plam na skórze i deformacji owoców.

Obecnie takie arbuzy uniknęłyby smutnego losu zaorania i mogłyby z ekonomicznego punktu widzenia dostać nowe życie, będąc przerobione na etanol. Biopaliwo to z reguły wytwarza się z kukurydzy, sorgo czy trzciny cukrowej i jest ono czystszą alternatywą benzyny. Prace nad arbuzem odwzorowują narodową presję na dywersyfikację upraw, z których uzyskuje się biopaliwa, co ma zmniejszyć zależność gospodarki amerykańskiej od ropy naftowej, szczególnie od zagranicznych dostawców.

Badania chemika Wayne’a Fish’a w Południowym Centralnym Laboratorium Badań Rolniczych ARS w Lane uzupełniają prowadzone tam badania nad komercyjną ekstrakcją likopenu i cytruliny z soku arbuzów. Oba związki są cennymi nutraceutykami uważanymi za substancje prozdrowotne m.in. korzystnie wpływające na układ sercowo-naczyniowy.

W swojej publikacji Fish opisuje możliwość otrzymywania etanolu w procesie fermentacji glukozy, fruktozy i sacharozy pochodzących z soku arbuzowego po ekstrakcji likopenu i cytruliny. Produkcja etanolu mogłaby zatem pokrywać koszty oczyszczania ścieków powstających w procesie ekstrakcji nutraceutyków oraz zapewnić producentom arbuzów nowy rynek zbytu dla ich odpadowych do tej pory produktów niespełniających wymogów jakości handlowej.

Średniej wielkości arbuz o masie około 9 kg zawiera w miąższu i skórze około 0,64 kg cukrów, z których można uzyskać około 31 dkg etanolu. Ze względu na specyficzną budowę skóry tych owoców, Fish zmuszony jest poszukiwać metod pozwalających na maksymalnie wydajną ekstrakcję cukrów. Testuje enzymatyczne i chemiczne metody jej degradacji. Poza tym, w celu optymalizacji całego systemu przetwarzania soku na etanol, dobiera różne kombinacje temperatur, drożdży, czynników zapobiegających wytwarzaniu się piany i poziomów pH.

Jednocześnie naukowcy z Lane badają możliwości włączenia do rotacji z arbuzem życicy wielokwiatowej, sorga i innych roślin, tak aby zapewnić całoroczne zaopatrzenie przetwórni w surowiec do produkcji nutraceutyków i etanolu.

USDA/Agricultural Research Service, „Watermelons Tapped For Ethanol”, ScienceDaily
Opracowanie: mgr inż. Wanda Cegiełkowska