Prosjektnummer
901666
Utvikling av nye industrielle metoder for produksjon av klar sildeolje til humant konsum
Dokumentasjon av teknologier for å kunne produsere klar sildeolje til humant konsum
• Sildeeolje består av en blanding av triglyserider (TG) og sammensetningen på fettsyrene i TG varierer gjennom sesongen.
• Høyere andel av flerumettede fettsyrer i nordsjøsild (NS) oljen benyttet i forsøkene resulterer i en mindre fast fraksjon (ref. DSC-kurver) og høyere utbytte av vinterisert olje sammenlignet med olje fra norsk vårgytende sild (NVG) sild som hadde lavere andel flerumettde fettsyrer.
• Tørrvinterisering av sildeolje bør gjøres i to trinn: Første krystallisering bør utføres ved ca. +10 oC og andre trinn krystallisering ved ca. +2 oC. Separering av krystaller bør gjøres med langsom filtrering og filtreringstrykk 3 eller 2,5 bar.
• Margildis metode kan utføres i ett eller to trinn. I pilotskala ble kun totrinns metode testet, hvor oljen i begge trinn kjøles til ca. +2 oC. Mengde etylester som bør tilsettes og oljeutbytte varierer med oljesammensetningen, og langsom filtrering er nødvendig for å oppnå mest mulig utbytte.
• Vinterisering bidrar ikke til en betydelig forandring i fettsyresammensetningen i oljeinfraksjonen.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Sildeolje som kosttilskudd vil potensielt kunne bli et alternativ til tran. Ved kjølelagring er sildeolje uklar grunnet utfelling, hvilket gjør den mindre ønsket til humant konsum. En klar olje er derfor ønskelig, og kan oppnås gjennom en koldklarings-/vinteriseringsprosess. Ved koldklaring separeres fraksjoner med ulike smeltepunkt for å lage en olje som holder seg klar ved kjølelagring.
Sildeolje som kosttilskudd vil potensielt kunne bli et alternativ til tran. Ved kjølelagring er sildeolje uklar grunnet utfelling, hvilket gjør den mindre ønsket til humant konsum. En klar olje er derfor ønskelig, og kan oppnås gjennom en koldklarings-/vinteriseringsprosess. Ved koldklaring separeres fraksjoner med ulike smeltepunkt for å lage en olje som holder seg klar ved kjølelagring.
Fiskeolje består av en blanding av triglyserider (TG) og sammensetning på fettsyrene i TG varierer gjennomsesongen. Høyere mengde av flerumettede fettsyrer i ole fra nordsjøsild (NS) fører til mindre fast fraksjon (ref. DSC-kurver) og høyere utbytte av vinterisert olje sammenlignet med olje fra norsk vårgytende sild (NVG) sild. Flere metoder og prosessbetingelser har blitt testet ut i laboratorieskala i prosjektet. Gjennom evaluering av metoder ble to metoder valgt som mest relevante for oljeprosesseringsindustri: Tørrfraksjonering uten bruk av prosesshjelpemidler og teknologi basert på Margildi ehf. sitt patent på koldklaring av fiskeoljer (WO 2017/009874), hvor lettfraksjon tilsettes i fiskeoljen som hjelpemiddel og fjernes etter krystallisering. Begge metoder ble testet på NS sildeolje.
Resultater fra pilotskala testing bekreftet resultater fra laboratorieskalaforsøkene om at tørrvinterisering av sildeolje bør gjøres i to trinn: Første krystallisering bør utføres ved ca. +10 oC og andre trinn krystallisering ved ca. +2 oC. Separering av krystaller bør gjøres med langsom filtrering og filtreringstrykk 3 eller 2,5 bar. Margildis metode kan utføres i ett eller to trinn. I pilotskala ble kun totrinns metode testet, hvor oljen i begge trinn kjøles til ca. +2 oC. Mengde etylester som bør tilsettes og oljeutbytte varierer med oljesammensetningen, og langsom filtrering er nødvendig for å oppnå mest mulig utbytte.
Resultater fra pilotskala testing bekreftet resultater fra laboratorieskalaforsøkene om at tørrvinterisering av sildeolje bør gjøres i to trinn: Første krystallisering bør utføres ved ca. +10 oC og andre trinn krystallisering ved ca. +2 oC. Separering av krystaller bør gjøres med langsom filtrering og filtreringstrykk 3 eller 2,5 bar. Margildis metode kan utføres i ett eller to trinn. I pilotskala ble kun totrinns metode testet, hvor oljen i begge trinn kjøles til ca. +2 oC. Mengde etylester som bør tilsettes og oljeutbytte varierer med oljesammensetningen, og langsom filtrering er nødvendig for å oppnå mest mulig utbytte.
FHF mener at dette prosjektet har vært til nytte for næringen fordi det har vist hvilke muligheter som ligger i ulike måter å gjennomføre vinteriseringen på. Prosjektet har også vist at olje fra nordsjøsild inneholder mindre fast fraksjon og gir høyere utbytte av vinterisert olje sammenlignet med olje fra NVG-sild. Det er etter vårt syn god næringsnytte.
-
Faktaark: Klar sildolje til human konsum
SINTEF. Faktaark. September 2024. Av Revilija Mozuraityte.
-
Sluttrapport: Utvikling av nye industrielle metoder for produksjon av klar sildeolje til humant konsum
SINTEF. Rapportnr. 2024:01283. 8. oktober 2024. Av Revilija Mozuraityte, Bendik Toldnes og Ana Karina Carvajal.
Bakgrunn for utlysningen var et behov for å utvikle en mer effektiv industriell prosess for å oppnå en klar sildeolje ved kjøletemperatur enn det som oppnås med dagens metode.
Potensialet for økt verdiskapning i pelagisk industri ligger i økt bearbeiding av makrell i Norge, samt økt verdiskapning på restråstoff fra makrell og sild. Gjennom den strategiske satsingen “Pelagisk løft – økt bearbeiding av makrell” (FHF-901104) har FHF initiert flere prosjekter som har bidratt til å utvikle ny teknologi og kunnskap innenfor dette området. Utnyttelsesgraden på restråstoff fra pelagisk industri i Norge er 100 %. Imidlertid er det kun 3 % som går til humant konsum.
Sildeolje produsert på restråstoff fra norsk vårgytende (NVG) sild har høy andel enumettede fettsyrer (55–67 %) hvorav de langkjede fettsyrene (C20:1 n-9 og C22:1 n-9) utgjør rundt 44 %. Nivået av mettede fettsyrer er rundt 19–22 %, mens de langkjedede omega-3-fettsyrene (EPA, DHA og DPA) utgjør rundt 9–15 % (Carvajal et al. 2015). Den høye andelen av umettede fettsyrer gjør at sildeolje består av en rekke TG med høyt smeltepunkt, noe som forårsaker utfelling av disse under lagring ved lave temperaturer (typisk i kjøleskap). Det gir en uklar olje som er uønsket i det humane markedet både på grunn av forbrukeraksept, men også fordi det gjør oljen vanskelig å helle, samt at det f.eks. ved bruk i dressinger kan gjøre det vanskelig å emulgere.
Pelagisk næring ønsker å kunne tilby markedet en klar sildeolje til humant konsum. For å oppnå en klar olje gjennomføres en såkalt koldklaringsprosess. Koldklaring kan hovedsakelig gjennomføres på tre måter: tørrfraksjonering – uten bruk av prosesshjelpemidler, Lanza-fraksjonering – bruk av en detergentholdig vannløsning, og våtfraksjonering – bruk av organiske løsemidler hvor krystallisering da skjer i oleinfasen med tilsatt løsemiddel. Flere av prosjektpartnerne har erfaring med at det i fiskeoljer fra råstoff med opprinnelse fra nordatlantiske arter, er vanskelig å oppnå en effektiv koldklaring ved bruk av tradisjonelle metoder (tørrfraksjonering) slik det utføres på råolje fra Stillehavsarter. Koldklaring av makrellolje ved 0 °C ga et utbytte av olein på kun 40 % (Haugen et al. 2019), mens erfaringer gjort av det islandske selskapet Margildi ehf. i forbindelse med utvikling av patent på koldklaring av fiskeoljer (WO 2017/009874), viste at det var vanskelig å oppnå effektiv koldklaring ved tørrfraksjonering (Hreggvidsson 2017). Bruk av løsemidler som aceton, heksan og etanol kan bidra til å øke effektiviteten på prosessen.
Effektiviteten til koldklaringsprosessen påvirkes av flere faktorer: sammensetning av fettsyrer og posisjonering av fettsyrer med høyt smeltepunkt på TG, renhet på oljen – innhold av uønskede komponenter i oljen, krystalliseringstemperatur, nedkjølingshastighet og separasjonsmetode.
Prosjektet er forankret i FHFs Handlingsplan 2021, da den er innrettet mot økt og bedre utnyttelse av restråstoff fra pelagiske arter til humant konsum, samt utvikling av metoder for koldklaring av sildeolje. Prosjektet er godt forankret i SINTEF Ocean sine strategiske mål og planer om å utvikle teknologi for økt utnyttelse av verdiskaping fra marint restråstoff og andre marine ressurser.
Hovedmål
Å utvikle en effektiv industriell prosess for å oppnå en klar sildeolje ved kjøle-temperatur (ned til 2 °C).
Delmål
Å utvikle en effektiv industriell prosess for å oppnå en klar sildeolje ved kjøle-temperatur (ned til 2 °C).
Delmål
1. Å undersøke og teste alternative teknologier og metoder til tradisjonell koldklaring (vinterisering) eller filterpresse.
2. Å utvikle en ny prosess, teknologi, eller optimalisere eksiterende metoder med mål om å oppnå bedre effektivitet og høyere utbytte enn eksisterende metode.
3. Å sikre at utviklet metode er tilpasset gjeldende krav til HMS og renhold, samt kan implementeres i eksisterende anlegg.
4. Å sikre at ferdige varer skal tilfredsstille markedets krav til klare oljer til humant konsum.
2. Å utvikle en ny prosess, teknologi, eller optimalisere eksiterende metoder med mål om å oppnå bedre effektivitet og høyere utbytte enn eksisterende metode.
3. Å sikre at utviklet metode er tilpasset gjeldende krav til HMS og renhold, samt kan implementeres i eksisterende anlegg.
4. Å sikre at ferdige varer skal tilfredsstille markedets krav til klare oljer til humant konsum.
Nytteverdien for næringsaktørene generelt, og pelagisk sektor spesielt, er allerede demonstrert gjennom utlysningen “Nye industrielle metoder for produksjon av klar sildeolje til humant konsum”. Tidligere prosjekter i regi av FHF og initiativet Pelagisk løft, har satt fokus på verdiskapingspotensial i næringen og ønske om en bedre utnyttelse av råstoffet som oppstår i pelagisk sektor.
Nytteverdi 1: En klar sildeolje for humant konsum – forbrukerklart kosttilskuddsprodukt
For eierne av råstoffet er det viktig å utnytte råstoffet som oppstår under bearbeiding på en bærekraftig måte. Dersom en kan håndtere restråstoffet under slike prosessbetingelser at både råoljen og proteinfasen kan kategoriseres som næringsmiddel egnet til humant konsum, vil dette straks kunne bidra til økt verdiskaping, i motsetning til om produktene må inngå som ingrediens til fôr. Dersom prosjektet lykkes med å fremstille en klar sildeolje som kan konkurrere med tran, vil dette være til stor nytte for en samlet norsk pelagisk næring.
Nytteverdi 2: Utnyttelse av stearinfasen – innovative spesialoljer
Dersom prosjektet klarer å demonstrere et akseptabelt utbytte gjennom koldklaring av sildeolje, vil stearinfasen som oppstår i prosessen fortsatt være svært attraktiv. Stearin kan benyttes til produksjon av omega-3-konsentrater eller andre verdifulle produkter. I tillegg finnes det andre fettsyrer fra sild som kan være interessante, som de langkjede enumettede fettsyrene. I prosjektet “Utvikling og optimalisering av et system for dosering og fordeling av signalstoffet SNAP (Salmon Nest Appeasing Pheromine) for å unngå påslag av lakselus” (FHF-901509), ledet av SINTEF, utvikles ny teknologi for ikke-medikamentell lusebehandling av laksefisk. Substratet som benyttes i denne behandlingen er stearinfasen fra produksjon av omega-3-konsentrater. Andre anvendelsesområder for denne fasen, er innenfor kosmetikk, i tillegg til det mer selvfølgelige, men langt mindre profiterbare, som innsatsfaktor i fôr.
Nytteverdi 3: Teknologi – optimale prosessbetingelser
Samarbeidspartner Andersen Process Consulting (APC) har designet, prosjektert og levert system-integrerte løsninger til store deler av den norske omega-3-industrien. APC har levert flere koldklaringsanlegg. Prosjektet vil bidra til økt kompetanse for bedriften og dermed kunne styrke deres videre aktiviteter innenfor omega-3 næringen.
Selskapet Margildi har patentert en koldklaringsmetode som skal testes ut i dette prosjektet. Dette vil bidra til økt kompetanse gjennom validering av prosessen og mulighet for å kapitalisere innovasjonen, ikke bare for selskapet, men for pelagisk næring og dermed norsk sjømatnæring.
Nytteverdi 4: Kompetanseplattform
Gjennom en langsiktig strategisk satsing, kjent og omtalt som Lipidplattformen, har SINTEF bygget opp en solid kompetansebase innenfor lipidforskning. Dette er materialisert gjennom etableringen av en infrastruktur som kan benyttes til å forske frem nye og forbedrede prosessbetingelser, utvikle nye produkter og produsere blant annet vareprøver av omega-3-høykonsentrater og naturlige oljer av høy kvalitet. Denne infrastrukturen er unik i verdenssammenheng og spesialkonstruert til å forske på alle prosesser relatert til omega-3-produksjon i dag, herunder også koldklaring. SINTEF har nylig oppnådd offentlig godkjenning fra Mattilsynet på deler av infrastrukturen for fremstilling av næringsmidler til humant konsum. Dette skal utnyttes i dette prosjektet.
SINTEF har et sterkt og forpliktende samarbeid med NTNU, og flere av våre forskere har sin utdanning derfra. I dette prosjektet skal både infrastrukturen og samarbeidet utnyttes for å skape større verdier for næringen. Prosjektet vil bidra til ytterligere styrking av både SINTEF og NTNU sin kompetanse på dette feltet.
Prosjektet er faglig delt opp i følgende tre arbeidspakker (AP-er) ut ifra delmålene:
AP1: Grunnlag for utvikling av metode for koldklaring av sildeolje
Arbeidspakken vil karakterisere de kjemiske og
fysikalske egenskapene til sildeolje (smeltepunkt og
krystalliseringstemperatur) og gi kunnskap om hvilke prosessbetingelser
som skal benyttes i AP2.
Aktivitet 1.1: Karakterisering av kjemiske og fysikalske egenskaper
Aktivitet 1.1: Karakterisering av kjemiske og fysikalske egenskaper
Aktivitet 1.2: Arbeidsmøte (workshop) 1
Aktivitet 1.3: Forsøksdesign og oppsett
AP2: Uttesting og optimalisering av teknologi for koldklaring av sildeolje
Denne pakken vil dekke delmål 1 og 2 og omhandle
uttesting av alternative teknologier og metoder til tradisjonell
koldklaring, samt videreutvikling og optimalisering av valgt
teknologi/metode for å oppnå bedre effektivitet og utbytte.
Aktivitet 2.1: Tradisjonell koldklaring
Aktivitet 2.1: Tradisjonell koldklaring
Aktivitet 2.2: Løsemiddelassistert koldklaring
Aktivitet 2.3: Enzymatisk interesterifisering
Aktivitet 2.4: Arbeidsmøte (workshop) 2
Aktivitet 2.5: Optimal teknologi for koldklaring
AP3: Industriell testing og prøveproduksjon av sildeolje til humant konsum
Arbeidspakken vil omhandle delmål 3 og 4. Valgt teknologi vil testes i industriell skala under optimale
betingelser fra laboratorium/pilotforsøk. Resultater fra testen vil benyttes til
ytterligere optimalisering før produksjon av vareprøver for
kvalitetstesting.
Aktivitet 3.1: Industriell testing
Aktivitet 3.2: Produksjonstest
Aktivitet 3.3: Fullstendig prosesslinje for sildeolje til humant konsum
Følgende formidling er planlagt:
2021
2021
• Opprette hjemmeside for prosjektet på www.sintef.no.
• Populærvitenskapelig artikkel om prosjektet ved oppstart i Gemini (gemini.no) og Tekfisk.no. Artikkel legges også ut på SINTEF.no og FHF.no og lenkes opp mot Facebook-sidene til FHF og SINTEF.
2022
• Presentasjon av resultater (innlegg eller poster) ved Nordic lipidforum i Ålesund.
• Presentasjon av resultater på relevant seminar i regi av FHF i løpet av høsten/vinteren. Foreslå innlegg inn til Forskningstorget under Nor-Fishing.
2023
• Faktaark med populærvitenskapelig sammenstilling av resultatene i prosjektet.
• Populærvitenskapelig artikkel om prosjektet i Gemini/forskning.no og Fiskeribladet med resultater fra prosjektet.
• Sluttrapportering.
Resultatene i prosjektet vil blir vurdert for vitenskapelig publisering, spesielt utviklingsarbeidet som gjennomføres i arbeidspakke 2. SINTEF Ocean vil bidra med egne strategiske midler for arbeidet med manuskriptet.
• Presentasjon av resultater (innlegg eller poster) ved Nordic lipidforum i Ålesund.
• Presentasjon av resultater på relevant seminar i regi av FHF i løpet av høsten/vinteren. Foreslå innlegg inn til Forskningstorget under Nor-Fishing.
2023
• Faktaark med populærvitenskapelig sammenstilling av resultatene i prosjektet.
• Populærvitenskapelig artikkel om prosjektet i Gemini/forskning.no og Fiskeribladet med resultater fra prosjektet.
• Sluttrapportering.
Resultatene i prosjektet vil blir vurdert for vitenskapelig publisering, spesielt utviklingsarbeidet som gjennomføres i arbeidspakke 2. SINTEF Ocean vil bidra med egne strategiske midler for arbeidet med manuskriptet.
-
Sluttrapport: Utvikling av nye industrielle metoder for produksjon av klar sildeolje til humant konsum
SINTEF. Rapportnr. 2024:01283. 8. oktober 2024. Av Revilija Mozuraityte, Bendik Toldnes og Ana Karina Carvajal.