Ressursutnyttelse av fiskeskjell 2.0 – Implementering av gelatin for miljøvennlig emballering

Bakgrunn

Norskin er en bedrift lokalisert i Fauske, Nordland, som prosesserer fiskeskinn for videre bearbeiding til høykostnadsprodukter. Det er hovedsakelig lakseskinn som behandles.

Prosessen frigjør skjell fra skinnene og hovedmålet til bedriften er å utnytte dem til videre produksjon av fiskegelatin som kan brukes videre inn mot matemballasje.

I Mabit-prosjektet «Ressursutnyttelse av fiskeskjell – ekstraksjon av gelatin til bruk i bioplast» (UB0084) ble det funnet en metode for å hente ut gelatin fra fiskeskjell, og hvilken forbehandling av fiskeskinnene som er ideell for å få best kvalitet på gelatin fra skjellene.

For å få mer ut av forskningsprosjektet rekrutterte Nofima, i samråd med Norskin, en bachelorstudent i marin bioteknologi for å utvide forsøkene og få mer ut av prosjektet. Dette resulterte i en bacheloroppgave om ekstraksjon av gelatin fra fiskeskjell som var et godt supplement til rapporten. 

Mål

I dette nye prosjektet er det ønskelig å bruke erfaringene og resultatene fra Mabitprosjektet «Ressursutnyttelse av fiskeskjell – ekstraksjon av gelatin til bruk i bioplast» for å:

1. Ekstrahere ut gelatin i større skala.
2. Forbedre de funksjonelle egenskapene til den ekstraherte fiskegelatinen ved å krysslinke gelatin med ulike fenolforbindelser eller ved å blande gelatin med andre biopolymerer.
3. Utvikle en gelatinbasert film med gode reologiske, mekaniske og barriereegenskaper for bruk som matemballasje.

Delmål

Etablere produksjon i pilotskala av fiskegelatin fra laksefiskskjell og vurdere om det ekstraherte gelatinet er anvendbart i emballasjeapplikasjoner, og deretter forberede gelatinegenskapene gjennom bruksspesifikke bærekraftige strategier.

Dette gjør vi

Fiskeskjell, som er et biprodukt i bearbeiding av fiskeskinn, inneholder proteinet kollagen i tillegg til mineraler. Kollagen kan ved hjelp av svak syre og moderat varme ekstraheres slik at man får gelatinløsning.

Fiskegelatin kan brukes som ingrediens i næringsmidler, men har også tekniske anvendelser. Gelatin kan inngå som en viktig bestanddel i matemballasje, og Norskin ønsker å anvende sin gelatin i dette markedet.

Det finnes i dag ingen industriell eller kommersiell aktør i Norge som prosesserer skjell til fiskegelatin

Det globale fiskegelatinmarkedet ble verdsatt til 276,1 millioner dollar i 2020, og er anslått å nå 496,3 millioner dollar innen 2030, og registrerer en sammensatt årlig veksthastighet (CAGR) på 6,1 % fra 2021 til 2030 (researchandmarkets.com).

Siden gelatin fra marine arter har høyere antall hydrofobe aminosyrer og færre prolin og hydroksyprolin enn gelatin fra svin, storfe og fjærkre, gir dette en lavere geleringsevne, smeltepunkt, svakere mekaniske egenskaper og barriereegenskaper.

Det er viktig at filmene som brukes til matemballasje har gode nok mekaniske egenskaper og barriereegenskaper for å sikre matkvalitet og beskytte maten mot omgivelsene. Ved hjelp av strukturell modifikasjon kan man forbedre de mekaniske, termiske, reologiske og barriereegenskapene til gelatin.

Flere metoder inkludert fysiske (f.eks. strålebehandlinger, ultralyd) og kjemiske (f.eks. bruk av aldehyder, glutaraldehyd og kalsiumsalter) behandlinger, kombinasjon med andre proteiner og polysakkarider som kitosan og kasein, bruk av kjemikalier som danner kryssbindinger som f.eks. som genipin, formaldehyd, transglutaminase-enzym og naturlige planteprodukter som fenolforbindelser (f.eks. koffeinsyre, ferulinsyre) kan brukes til strukturell modifisering av gelatin.

Det er ønskelig i dette prosjektet å se på hvordan man kan forbedre de funksjonelle egenskapene til ekstrahert fiskegelatin og deretter utvikle gelatinbaserte filmer eller belegg (coating) til bruk i matemballasje.