Production of cellulose from food residues

Abstract

This thesis studies the valorization of food residues into cellulose by studying the production processes, chemicals used and yields, as well as applications of food waste-derived cellulose. This thesis aims to give a comprehensive overview of recent studies by searching literature from the last 10 years. The findings of this thesis show that cellulose can be extracted from food residues with various processes, which usually consist of mechanical pretreatment and chemical treatment. The chemical treatment consists of acid treatment, alkali treatment and bleaching, though in some cases all three treatments are not necessary. Food waste-derived cellulose can be used in various applications, such as packaging, textiles, pharmaceuticals, adsorbents, pulp and paper, and cosmetics. Though, additional studies on business applications and cost-effectiveness of cellulose production from food residues, as well as more versatile chemicals, should be conducted.

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan ruoantähteiden jalostamista selluloosaksi. Työssä tutkitaan erilaisia tuotantoprosesseja, niissä käytettyjä kemikaaleja, saantoja sekä sovelluksia, joissa ruoantähteistä tuotettua selluloosaa voidaan hyödyntää. Tämän työn tavoitteena on antaa kattava yleiskuva aiheesta tutkimuksista viimeisen kymmenen vuoden ajalta. Työn tulokset osoittavat, että selluloosaa voidaan erottaa ruoantähteistä useilla prosesseilla, jotka yleisimmin koostuvat happo- ja emäskäsittelystä sekä valkaisusta. Tosin joissain tapauksissa kaikkia kolmea käsittelyä ei tarvita. Ruoantähteistä tuotettua selluloosaa voidaan käyttää esimerkiksi pakkausmateriaaleissa, tekstiileissä, lääketieteessä, adsorbenteissa, paperin- ja selluntuotannossa sekä kosmetiikassa. Tosin ruoantähteistä tuotetun selluloosan kaupallisesta hyödyntämisestä ja kustannustehokkuudesta, sekä prosesseissa käytettävistä kemikaaleista tarvittaisiin vielä lisätutkimuksia.