Prosjektnummer
Råstoffbehandling og -kvalitet for marin ingrediensindustri: Hovedprosjekt
Raske kvalitetsendringer
Kvalitetsendringer i restråstoff fra makrell skjer raskt og reflekteres på kvaliteten på makrelloljen. Økt lagringstid og temperatur på restråstoffet førte til økt andel frie fettsyrer og økt oksidasjonsstatus på oljen.
Lagring av restråstoffet i opptil 5 dager ved 4 °C ga en økning i FFA fra 0,5 % til 2,3 %, mens lagring ved 10 °C ga en økning fra 0,5 % til 7,2 %. Råolje som skal benyttes til humant anvendelse bør ha så lave oksidasjonsverdier som mulig, fortrinnsvis med peroksidverdi (PV) under 10 meq/kg og anisidin verdi (AV) under 20. Basert på dette bør ukonservert makrellrestråstoff prosesseres så raskt som mulig innen 24 timer.
Økt lagring fører også til misfarging av oljen. Dette kommer av at oksidasjonsprodukter reagerer med proteinrester i oljen og danner fargede komponenter
Eddiksyre er et effektiv konserveringsmiddel for å hindre bakterivekst, mens natriumsulfitt er mye brukt i næringsmiddelindustrien som både konserveringsmiddel og antioksidant.
Flere tester har blitt gjennomført for å studere konserveringseffekten av eddiksyre og natriumsulfitt, både hver for seg og i kombinasjon.
En blanding av eddiksyre (0,3 %) og sulfitt (0,1 %) hadde en positiv effekt på konservering av innmat fra laks. Innmaten ble lagret ved 4, 8 og 12 °C og videre prosessert etter 96 og 120 timer. Bruk av konserveringsmidlene hemmet både bakterievekst og utvikling av TVN sammenlignet med ukonservert innmat. Oljen produsert fra konservert innmat hadde lavere andel FFA og lavere oksidasjonsstatus.
Bruk av konserveringsmidler som natriumsulfitt hindrer misfarging av oljen. Derimot kan bruk av eddiksyre forsterke misfargingen på grunn av økt oksidasjon ved redusert pH i råstoffet og bør derfor tilsettes sammen med en antioksidant.
Flere industrielle konserveringsforsøk er gjennomført og under planlegging for å kunne ta i bruk og implementere resultatene fra prosjektet. Bruk av eddiksyre og sulfitt kan bidra til økt kvalitet og holdbarhet på restråstoff fra både laks, sild og makrell. Imidlertid må det oppnås en god temperaturkontroll gjennom hele verdikjeden da lagringstemperatur er en kritisk faktor.
-
Faktaark: Økt kvalitet på restråstoff fra produksjon til videre prosessering
SINTEF. Faktaark. 26. januar 2017. Av Ana Carvajal.
-
Rapport: Kjemisk konservering av restråstoff fra laks og pelagisk fisk
Nofima og SINTEF Ocean. SINTEF-rapport OC2017 A-017. 10. januar 2017. Av Ana Carvajal (SINTEF Ocean) og Halvor Nygaard (Nofima).
-
Sluttrapport: Råstoffbehandling og kvalitet for marin ingredientsindustri – hovedprosjekt
SINTEF Ocean AS. Rapport nr. OC 2017 A-020. 13. januar 2017. Av Ana Carvajal (SINTEF Ocean), Tom Ståle Nordtvedt (SINTEF Energi), Elend Nygård (SINTEF Energi) og Halvor Nygaard (Nofima).
Mange bedrifter innen marin ingrediensindustri ønsker å øke andelen av produksjon til human anvendelse. Også for anvendelse til fôr ønskes bedring og sikring av råstoffets kvalitet. Samtidig ønsker bedriftene å utvide tilgangen til råstoff, både geografisk og kvantumsmessig, samt spekteret av råstofftype. Sjømatnæringen ønsker å øke restråstoffets bidrag til lønnsomhet gjennom å utvide anvendelse og markedsmulighetene for det råstoff de besitter, og/eller egenproduksjon.
Det er behov for mere kunnskap, nye metoder og teknologi for å gjøre behandling og logistikk av råstoff mer robust for ivaretakelse av kvalitet frem til videre prosessering.
Å utvikle metoder for råstoffbehandling som sikrer kvalitet på restråstoff fra laks og pelagisk fisk til et nivå som gir anledning til bruk i næringsmiddelproduksjon og/eller fôrproduskjon.
Delmål
• Å utvikle optimal kjøleteknologi for alle ledd i råstoffets kuldekjede som vil:
o muliggjøre produksjon av større andel produkt til human anvendelse
o sikre økt og forutsigbar kvalitet av restråstoff til fôrproduksjon
o gi utvidet tilgang til restråstoff, både geografisk og kvantumsmessig
o gi muligheten for salg og utnyttelse av et større spekter restråstoffprodukter
• Å bygge ny og utvidet kompetanse innen kvalitet, konservering og behandling av restråstoff.
• Å identifisere verdiskapingspotensial av økt restråstoffkvalitet for sjømatnæringen og marin ingrediensindustri.
Det er behov for mere kunnskap, nye metoder og teknologi for å gjøre behandling og logistikk av råstoff mer robust for ivaretakelse av kvalitet frem til videre prosessering. Hovedprosjektet skal bidra til dette.
Arbeidspakke 1: Avdekke referanseverdier for råstoffkvalitet og dagens logistikkløsninger
Riktig kvalitet av restråstoff vil tilsvare en kvalitet som er god nok til at restråstoffet kan anvendes i næringsmidler (human anvendelse) og/eller til fôr. Grunnleggende (minimums-) kvalitetskriterier for restråstoff er definert på bakgrunn av kvalitetsregelverk, hygieneregelverk og forskrifter for tilsetningsstoffer til næringsmidler. Disse kvalitetskriteriene er beskrevet i forprosjektrapporten.
Arbeidspakkens hovedaktiviteter:
Aktivitet 1.1: Referanseverdier for kvalitet av fraksjoner av restråstoff
Aktivitet 1.2: Referanseverdier for kvalitet av separert olje og protein fra restråstoff
Aktivitet 1.3: Kartlegging av verdikjeden for laks og pelagisk restråstoff
Aktivitet 1.4: Nybrottsteknologi (“State-of-the-art”) for kjøleteknologi, konserveringsmidler og behandlingsmetoder for restråstoff
Arbeidspakke 2: Råstoffhåndtering og kjemisk konservering
Arbeidspakkens hovedaktiviteter:
Aktivitet 2.1: Avklare effekt av fysisk behandling på kvalitet og holdbarhet.
Undersøke effekt av faktorer som oppmalingsgrad (grovkutting, kverning), fortynning, frysing/tining og bevegelse på kvalitet og holdbarhet av råstoff. Bruke sterilisering ved gammabestråling for å studere enzymatiske prosesser i råstoffet uten forstyrrelse fra samtidige mikrobielle prosesser.
Aktivitet 2.2: Avklare effekt av konserveringsmidler på kvalitet og holdbarhet
Optimalisere konsentrasjoner/kombinasjoner under ulike lagringsbetingelser og med ulike råstofftyper. Følge opp tidligere forsøk med Na-metabisulfitt (konserveringseffekt og oksydasjons-beskyttelse, se på avdrivning/restkonsentrasjoner av SO2 etter prosessering av råstoffet). Aktuelle analyser vil være: Protein, fett, TS, aske, TVN, TMA, TMAO, nukleotider, FFA, PV, AV, svovelsyrling (sulfitt, SO2), hydrolysegrad, mikrobiologiske analyser (konvensjonelle og molekylærbiologiske). Kvalitetsanalysene vil bli utført av Nofima.
Aktivitet 2.3: Avklare effekt av hygiene på kvalitet og holdbarhet.
Karakterisere flora som selekteres ved gjentatt bruk av tanker o.l. til lagring av samme materiale, og undersøke effekt av slik kontaminering på kvalitet og holdbarhet av råstoff. Undersøke effekt på råstoffets holdbarhet av temperatursvikt (10 °C i 4/8 timer og 18 °C i 4/8 timer) under lagring.
Aktivitet 2.4: Produsere olje og protein fra lagret kvernet og ukvernet råstoff
Prosessere ulike råstoffkategorier ved varmebehandling eller enzymatisk hydrolyse.
Aktivitet 2.5: Produsere olje og protein fra lagret råstoff med og uten tilsatt syre
Prosessere råstoff lagret ved ulike temperaturer/tider ved varmebehandling eller enzymatisk hydrolyse.
Aktivitet 2.6: Produsere olje og protein fra råstoff med/uten tilsatt antioksidanter
Velge to antioksidanter til bruk i råstoff under lagring etter screening av aktuelle kandidater. Antioksidanter med effekt mot hemoglobin-mediert oksidasjon er aktuelle siden råstoffet inneholder en god del blod.
Arbeidspakke 3: Avklare optimal kjøleteknologi
Optimal kjøling og behandling av restråstoff fra de ulike varestrømmene, gjennom alle ledd i kjeden fra fangst til videre prosessering skal avklares. Hastigheten til kvalitetsforringelsen avhenger av flere faktorer, der temperatur er en av de mest sentrale. I likhet med konsumfisk som i dag konserveres hovedsakelig ved ulike kjølemetoder, vil en god kjølekjede for restråstoff senke både biokjemiske og mikrobiologiske prosesser, og dermed kunne gi en næringsmiddelkvalitet på råstoffet før og etter videre prosessering. Utviklingen av nye metoder og teknologi vil foregå i tett samspill med bedriftene.
Arbeidspakkens hovedaktiviteter:
Aktivitet 3.1: Kjøleteknologi for avskjær og
Aktivitet 3.2: Kjøleteknologi for innmat.
Aktuelle kjølemetoder i tillegg til frysing vil være: CO2-kjøling, N2-kjøling, slurry-kjøling, issørpe-kjøling og kjøling med varmeveksler. Kjølemetodene vil bli studert med tanke på nedkjølingshastighet, jevn fordeling av kulde i restråstoffet, forutsigbar produkttemperatur etter kjøling, produktkvalitet, energiforbruk, kuldemedium, kostnad og egnethet (plassbehov, behov for hjelpesystem, sikkerhet og lignende).
Arbeidspakke 4: “Case”-studier; laks og pelagisk (sild og makrell)
Arbeidet baseres på de metodeavklaringer som gjøres i arbeidspakkene 1–3, og de med de realistiske forutsetninger med hensyn til teknologi og fysiske forhold. Arbeidet utføres i tilknytting til aktuelle bedrifter og aktuelt råstoff. Det skal gjennomføres forsøk i stor skala. Effekter måles gjennom aktuelle analyser, og det skal søkes å avklare optimale metoder.
Resultater og erfaringer fra prosjektet skal formidles gjennom følgende leveranser:
• prosjektrapporter fra de ulike delforsøk
• sluttrapport
• faktaark
• populærvitenskapelig artikkel
• presentasjon på Fagdag restråstoff i november 2015 og 2016
Det vurderes ellers å utarbeide en vitenskapelig artikkel på basis av resultatene fra prosjektet.
-
Sluttrapport: Råstoffbehandling og kvalitet for marin ingredientsindustri – hovedprosjekt
SINTEF Ocean AS. Rapport nr. OC 2017 A-020. 13. januar 2017. Av Ana Carvajal (SINTEF Ocean), Tom Ståle Nordtvedt (SINTEF Energi), Elend Nygård (SINTEF Energi) og Halvor Nygaard (Nofima).