Lupinus mutabilis is an important source of protein in different Andean countries, and its use in diets, particularly those of less wealthy individuals, has been observed for thousands of years. There is an increasing demand for protein crops suitable for Europe and this species is a potential candidate. Assessment of Lupinus mutabilis genetic material in European conditions started more than 40 years ago, with the characterization of a vast number of accessions from the Andean region. In this review, abiotic and biotic constraints to L. mutabilis cultivation in European soil and climatic conditions are discussed, and cultivation management practices are suggested. The beneficial interaction of L. mutabilis with Bradyrhizobium strains in the soil and various pollinator species is also discussed, and the effect of abiotic stresses on these interactions is highlighted. Prospects of alternative uses of L. mutabilis biomass in Northern Europe and opportunities for breeding strategies are discussed. In conclusion, the different approach to crop modeling for Southern and Northern European climatic conditions is highlighted
Oil extraction from Andean lupin beans (Lupinus mutabilis SWEET) via supercritical carbon dioxide (scCO2) was studied on both lab scale and pilot scale. On the lab scale, the effect of pressure, solvent-to-feed ratio (S/F), sample particle size and temperature on oil yield were evaluated. The oil quality (fatty acid [FA] composition and tocopherol content) were investigated. Five-hour scCO2 extraction yielded about 86% oil of Soxhlet extraction (using hexane as solvent). The fraction of unsaturated FA rose with extraction pressure at specific time. High tocopherol contents were detected in oils extracted at low pressure. An increase in temperature was unfavorable to oil and tocopherol yield, thereby confirming the validity for preserving oil extract quality under a mild scCO2 extraction condition. Oil quality and yield did not have identical optimum settings, opening up possibilities for producing different qualities of oils. Pilot-scale extraction offered comparable oil yield to lab-scale extraction at similar S/F ratio. Economic evaluation showed that it is promising to implement industrial scale scCO2 process for lupin oil extraction. It was predicted that, at a specific industrial scale of extraction (2 × 1000 L, 550 bar, 40°C and S/F of 24), the manufacturing cost of oils got close to actual commercial production cost.
Lupineschillen (lupine zaadhuid) zijn een reststroom van lupineverwerking. Lupineschillen vormen 25% van de totale biomassa van de lupineboon, terwijl sojaschillen slechts 5% van de totale biomassa van de sojaboon zijn. Er zijn onvoldoende rendabele toepassingen voor lupineschillen waardoor de rentabiliteit van de lupine supply chain achter blijft bij de veel competitievere soja supply chain. Lupineschillen zijn rijk aan de actieve stof lupeol waarvan recent farmaceutische en cosmetische anti-aging werkingen zijn vastgesteld, waaronder anti-tumor werking. Lupeol komt naast lupine ook in hoge concentraties voor in berkenbast. Berkenbast bevat bovendien een chemische voorloper van lupeol namelijk betuline. Recentelijk is er een chemische syntheseroute ontwikkeld voor lupeol op basis van betuline. Als deze syntheseroute kosteneffectief is, dan kan deze route de ontwikkeling van nieuwe toepassingen van lupineschillen blokkeren.Het doel van deze studie is het opstellen van een circulair ontwerp voor lupeol extractie uit twee reststromen met behulp van superkritische CO2 extractie en de kosteneffectiviteit van deze circulaire ontwerpen met elkaar vergelijken voor het selecteren van het meest optimale proces voor lupeol extractie en/of synthese. Bovendien worden mogelijke cosmetische anti-aging effecten van lupeol getest.Met behulp van superkritische CO2 extractie is het mogelijk om lupeol kosteneffectief uit lupineschillen te extraheren. De alternatieve syntheseroute van lupeol uit betuline zoals deze in de wetenschappelijke literatuur was gepubliceerd bleek niet reproduceerbaar te zijn. Patentliteratuur leverde een reproduceerbare syntheseroute. Vergelijking van de twee routes was nog niet mogelijk vanwege de lage omzetting efficiënties van de syntheseroute. Daarnaast zijn er mogelijke intellectuele eigendom issues. De effectiviteit van lupeol is in vitro en in vivo getest. Hieruit bleek dat lupeol in tegenstelling tot de literatuur minimale effecten had op huidcellen. De huidelasticiteit bij proefpersonen nam enigszins toe na gebruik van een cosmetische formulering met lupeol.Uit onze studie is gebleken dat we kosteneffectief lupeol kunnen extraheren met behulp van superkritische CO2, dat de alternatieve routes voor lupeol synthese nog niet mogelijk zijn en dat we enige anti-aging effecten van lupeol hebben kunnen vinden bij toepassing in cosmetische producten.
Lupineschillen (lupine zaadhuid) zijn een reststroom van lupineverwerking. Lupineschillen vormen 25% van de totale biomassa van de lupineboon, terwijl sojaschillen slechts 5% van de totale biomassa van de sojaboon zijn. Er zijn onvoldoende rendabele toepassingen voor lupineschillen waardoor de rentabiliteit van de lupine supply chain achter blijft bij de veel competitievere soja supply chain. Lupineschillen zijn rijk aan de botanisch actieve stof lupeol waarvan recent farmaceutische en cosmetische anti-aging werkingen zijn vastgesteld, waaronder anti-tumor werking. Lupeol komt naast lupine ook in hoge concentraties voor in berkenbast. Berkenbast bevat bovendien een chemische voorloper van lupeol namelijk betuline. Recentelijk is er een chemische synthese route ontwikkeld voor lupeol op basis van betuline. Als deze synthese route kosten effectief is, dan kan deze route de ontwikkeling van nieuwe toepassingen van lupineschillen blokkeren. Het doel van deze studie is het opstellen van een circulair ontwerp voor lupeol extractie uit twee reststromen met behulp van superkritische CO2 extractie en de kosteneffectiviteit van deze circulaire ontwerpen met elkaar vergelijken voor het selecteren van het meest optimale proces voor lupeol extractie en/of synthese. Daarnaast worden effecten van verschillende lupeol extracten (lupineschil en berkenbast) met in-vitro testen vastgesteld en met elkaar vergeleken.
