Sileshi Gizachew Wubshet, Nils Kristian Afseth, Ulrike Böcker, Diana Lindberg forsker på restråstoff

Torskehoder og kyllingskrog får økt verdi

Årlig produseres rundt 35000 tonn kyllingskrog og 72000 tonn torskehoder i norsk matproduksjon. Disse inneholder mange verdifulle komponenter som bør utnyttes bedre. Forskerne i prosjektet Notably skal sørge for at det skjer.

Kontaktperson
Portrettbilde av Nils Kristian Afseth
Kontaktperson
Portrettbilde av Diana Lindberg
Diana Lindberg

Forsker
Tlf.: +47 913 00 486
diana.lindberg@nofima.no

Enzymatisk proteinhydrolyse

Hydrolyse er satt sammen av de latinske ordene hydro, som betyr vann og lyse/lysis som betyr splittelse. Altså splittelse som skjer ved hjelp av vann. En splittelse eller spalting av proteiner med vann og enzymer. Utvalgte enzymer brukes til å spalte lange proteinkjeder til mindre aminosyrekjeder, såkalte peptider og frie aminosyrer. Dermed kan proteinene bli enklere å fordøye og samtidig skjer det endringer i de funksjonelle egenskapene.

Enzymatisk proteinhydrolyse skjer også eksempelvis i menneskers fordøyelsessystem. Fordøyelsesenzymet pepsin, som finnes i magesaft, kan også benyttes ved industrielle hydrolyseprosesser.

I dag går en del av torskehodene til dyrefôr, mens en del blir tørket og sendt til Nigeria der det lages suppe av dem. Andelen som går til nigerianernes supper har gått ned, og markedet er ustabilt. Det er synd for torskehoder inneholder mange nyttige næringsstoffer.

– Vi må slutte å se på dette som rester. Dette er råstoff på lik linje med alt annet råstoff, sier Nofima-forsker Diana Lindberg.

Torskehoder og kyllingskrog inneholder nemlig mineraler, ulike typer fett, og ikke minst mange ulike typer proteiner. Det er allerede gjort mye forskning som viser at det finnes mange ulike bruksområdene for disse komponentene, fra kjæledyrfôr til helsefremmende mat og medikamenter. Et eksempel er kollagen, et protein som i sin reneste form kan tenkes brukt i alt fra hudkremer til helsekost, men som også er opphav til gelatin. Nå skal forskerne undersøke hvordan de fleste av disse komponentene kan utvinnes, slik at nytteverdien fra disse råstoffene blir størst mulig.

Bedre foredling

En slaktet kylling deles opp og selges i ulike deler. Det kan være i brystfilet, lårfilet og kyllingvinger. Se for deg at alt kyllingkjøttet i stedet hadde blitt malt opp til kyllingkjøttdeig. Det gir en langt lavere pris per kg enn ved å selge filetene og vingene separat.

Dette kan sammenlignes med måten kyllingskrog og torskehoder behandles i dag. Alt males opp og prosesseres, eller selges samlet etter tørking, gjerne som dyrefôr. Det er dette forskerne i prosjektet Notably ønsker å gjøre noe med. De undersøker hvordan man ved bruk av flere og mer raffinerte prosesseringstrinn kan separere råstoffet bedre.

I dag blir protein og olje hentet ut samlet i en en-trinn prosess. I denne brukes enzymatisk proteinhydrolyse.  Dermed klarer man ikke å nyttiggjøre seg alle de verdifulle komponentene som finnes i råvarene.

– Vi ønsker å løse dette ved å kombinere flere forskjellige behandlingstrinn, og målet for hvert trinn er å separere ut enkeltkomponenter til markedet der de har størst verdi, forteller Nils Kristian Afseth, seniorforsker i Nofima. Han er prosjektleder for Notablyprosjektet.

Nye teknologiske løsninger

Hvert behandlingstrinn må utvikles på en slik måte at man for hvert trinn ender opp med en ønsket komponent til best mulig kvalitet. Her vil det være viktig hvilke enzymer man velger til å gjøre denne jobben. Sånn kan man til slutt sette opp en serie med behandlingstrinn, en kaskade, hvor prosessering av de ulike komponentene følger hverandre til alt råstoffet er utnyttet på best mulig måte.

Dette er ikke ulikt hva man ser i bioraffinerier som for eksempel Borregård, hvor treet gir opphav til en serie ulike produkter, eller i oljeraffinerier, hvor oljen ender opp i en mengde ulike produkter fra gass til asfalt.

Forskerne tenker seg at denne typen kaskadeprosessering kan skje i mange separate trinn, eller kanskje også i samme reaktor. For å kunne utvikle flertrinnsprosesser i en reaktor, trenger man for eksempel bruke forskjellige enzymer som må kunne «slås av» eller «låses inne» når de ikke trengs, og «slås på» eller «låses opp» når det er bruk for dem. Dette er en utvikling som forskere i Sintef Industri vil jobbe videre med.

Det som skjer kjemisk i et behandlingstrinn, vil påvirke det neste trinnet i kaskaden. Forskerne i prosjektet vil derfor jobbe med raske sensorer som kan brukes for å fastsette hva som går inn og ut av prosessen. I tillegg vil det være viktig å benytte grundige kjemiske analysemetoder for å forstå hva som faktisk skjer under hvert behandlingstrinn.

Deltakerne i prosjektet samlet til kick-off.

Skal simulere hva som vil skje i storskala

Eksakt hvordan de nye teknologiske løsningene skal se ut vet ennå ikke forskerne, men de vet at det ikke skal så mye til før verdifulle komponenter kan bli ødelagt i prosessen. Selv om hydrolyseprosessen fungerer i liten skala, kan det dukke opp utfordringer i stor skala. Det er forskere ved Simula som har oppgaven med å utvikle datasimuleringsmodeller som raskt, rimelig og sikkert kan svare på hvorvidt en oppskalering vil lykkes.

– I teorien skal ligningene for å komme frem til vellykkede raffineringstrinn fungere både i liten og stor skala, men de kjemiske reaksjonene kan være annerledes og det er vi nødt til å ta høyde for. Tenk at du har en liten og en kjempestor kjele. Det er mye enklere å røre i og å sørge for en jevn blanding i den lille kjelen. I den store vil antagelig for eksempel gravitasjon sørge for at blandingen skiller seg. Det samme skjer ved oppskalering av hydrolyseprosesser, forklarer Kent-André Mardal, seniorforsker i Simula og professor ved Universitetet i Oslo.

Kent-Andre og kollega Simon Funke sin jobb blir å utvikle datasimuleringsmodeller som kartlegger og tester hvilke forhold det må tas høyde for, for å lykkes med de aktuelle flertrinnsprosessene også i storskala.

Torskehoder til heder og verdighet

Ytterst i havgapet på Husøy i Senja holder Brødrene Karlsen til. Her blir det meste av torsken til saltfisk. I dag er det et ensidig marked for torskehodene, som tørkes eller blir til dyrefor.

– Vi vet jo at mange av næringsstoffene i torskehodene er like viktige for mennesker som for dyr, og ønsker å komme mer inn i markedet for humant konsum, med nye produkter. Det vil både gi større verdiskaping for oss og bedre utnyttelse av torskehodenes helseriktige stoffer, sier Karl Kristian Eilertsen i Brødrene Karlsen.

Med hjelp av ny teknologi ser de for seg at de nyttige næringsstoffene i torskehodene kommer mer til sin rett.

­– Vårt mål er å sørge for å utnytte både torskehoder og kyllingskrog bedre, slik at vi kan bidra til høyere verdiskaping for matprodusenter og til at maten vi produseres faktisk utnyttes på en mest mulig bærekraftig måte, avslutter Nils Kristian Afseth.

Fakta om forskningsprosjektet

Notably er kortnavnet for prosjektet “Novel cascade technology for optimal utilization of animal and marine byproducts.” Prosjektet varer I 4år fra 2018 til 2022. Det er finansiert av Norges Forskningsrådet, under Bionær-programmet. Samarbeidspartnere er Sintef Industri, Simula, Lunds universitet, Brødrene Karlsen, Biomega Group, Norilia og Bioco.

 Råvare og prosess  

Les mer om:

Relatert innhold