Nofimas fagfolk i gang med en hydrolysekjøring av skjærebein fra kylling. Fra venstre Sileshi Gizachew Wubshet, Nils Kristian Afseth, Diana Lindberg og Ulrike Böcker. (Foto: Jon-Are Berg-Jacobsen/Nofima)

Fra lab- til industriskala

Nofima-forskere har gjennom flere år utviklet metoder for bedre utnyttelse av restråstoff. Nå skal forskningen ta det store steget ut i industrien.

Kontaktperson
Portrettbilde av Nils Kristian Afseth

Hva er enzymatisk proteinhydrolyse?

Enzymatisk proteinhydrolyse er en prosess der man splitter proteiner med ved hjelp av enzymer og vann. Lange proteinkjeder blir til små proteiner, kalt peptider og frie aminosyrer. Disse er enklere å fordøye og i tillegg skjer det endringer i de funksjonelle egenskapene.

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

Hos Nortura i Hærland fraktes kylling- og kalkunskrog i et rør fra nedskjæringslinja direkte til en egen restråstofflinje. Hos BioMega utenfor Bergen prosesseres restråstoffer fra lakseprosessering, slik som laksehoder, -skinn og -bein. Begges steder har de installert en prosesslinje for enzymatisk hydrolyse. Restråstoffene kvernes før de gjennomgår en hydrolyseprosess.  Det er i selve hydrolyseprosessen at forskningen fra Nofima skal komme til nytte.

Restråstoffet som benyttes i prosessene har ofte veldig stor kjemisk variasjon. Samtidig inneholder restråstoffene mange ulike kjemiske komponenter. Målet er at sensorteknologi, for eksempel NIR (NærInfraRød) spektroskopi, skal gjøre det mulig å ha kontroll på både råstoffkvaliteten, produktkvalitet og hva som skjer under prosesseringen

– I laboratoriet vet vi litt om hvilke parametere vi kan bruke for å oppnå ønsket kvalitet av hydrolysatet, og nå skal vi undersøke hva som må til for at dette skal fungere i industrien. Her skal vi bruke spektroskopi og andre analysemetoder for å forstå hva som faktisk skjer, sier Nils Kristian Afseth, Nofima-forsker og leder av Smartbio-prosjektet.

Laksenæringen har allerede hydrolysesystem på plass

BioMega, som deltar i prosjektet, har utviklet en hydrolyseprosess som i dag brukes på laks. De har sendt kilovis med laksebein, skinn og hoder til Nofima som forskerne har brukt for å kalibrere seg frem til optimale parametere for NIR-kontroll. Målet er bedre kontroll på sluttproduktets kvalitet gjennom måling av råvarene som går inn i prosessen.

Nofima-forsker Nils Kristian Afseth og forskningsdirektør Bjørn Liaset i BioMega er nøkkelpersoner i prosjektet.

– Biomega er med i SmartBio prosjektet for å bidra til utvikling av verktøy som kan gi oss bedre produksjonskontroll, slik at vi kan standardisere prosessen vår enda bedre, sier forskningsdirektør Bjørn Liaset i BioMega.

Kylling og kalkunskrog skal bli verdsatte produkter og ingredienser

I Hærland foredles kylling og kalkun til ulike produkter. Volumene er store, og det blir atskillige skrog hver eneste dag. Målet er å utvikle verdsatte produkter og ingredienser av disse.

Den nye restråstoffsproduksjonslinja i Hærland er det BIOCO som står bak, og her bedrives det pionerarbeid. Prosessen med kontinuerlig enzymatisk proteinhydrolyse av kylling- og kalkunskrog er aldri testet i industriskala tidligere.

– Bioco skal bidra til en mer bærekraftig fjørfeproduksjon, for å nå målet må vi delta i prosjekter som gir kunnskap og bidrar til å optimalisere prosessen videre. SmartBio er i så henseende et prosjekt vi har store forventninger til, sier daglig leder i Bioco, Eirik Pallin

Viktig med jevn produktkvalitet

På samme måte som det er viktig at kjøttproduktene har jevn kvalitet, må også kvaliteten på restråstoffproduktene være stabil. Fra hydrolysen får man ut tre ulike kategorier:

  • Fett
  • Proteinhydrolysat (løst i vann)
  • Uløselig sedimenter som protein, kollagen og mange ulike mineraler.

Hvorvidt fettet er attraktivt avgjøres av hvor det kommer fra. Hydrolysatfett fra laks betales det for eksempel gode penger for. Men det er det løselige proteinet og peptidene man ser størst økonomisk vekstpotensiale for i tiden fremover. I dag brukes mye av dette innen fôr-markedet, men hvis man kan levere mer av dette til humant konsum, som for eksempel ingredienser til mat, vil prisen bli høyere for produsentene. Da er det imidlertid veldig viktig å produsere jevn produktkvalitet over tid.

– Vi videreutvikler også andre typer spektroskopiske analyser for å kunne måle proteinsammensetningen i råvarene. Målet er å sammenstille data fra råvaresammensetning, prosessinnstillinger og produktkvalitet slik at vi forstår sammenhengen mellom råvarevariasjon og produktkvalitet. Denne forståelsen vil gjøre det mulig å produsere stabil produktkvalitet innenfor gitte spesifikasjoner, avslutter Nils Kristian Afseth.

Fakta om forskningen

SmartBio er et innovasjonsprosjekt som eies av BIOCO. Biomega og Nortura/Norilia deltar også i prosjektet. Prosjektet finansieres av FFL og deltakende bedrifter. Nofima er eneste forskningsinstitutt.

 Råvare og prosess  

Les mer om:

Relatert innhold