Prosjektnummer
Kvalitet på olje produsert av restråstoff fra fersk og frosset makrell
• Olje produsert fra avskjær fra fersk makrell landet i januar og oktober har ingen forskjell i kvalitet eller holdbarhet.
• Mengder av omega-3-fettsyrene i makrellolje produsert i oktober 2017 ble målt til følgende verdier: EPA (97 mg), DPA (16 mg) og DHA (139 mg).
• Makrellolje produsert fra fersk avskjær i januar hadde rundt 30 % mindre omega-3-fettsyrer per gram fett samlignet med olje produsert fra avskjær fra makrell som var landet i oktober 2017.
• Pelagia har startet kommersiell produksjon av makrellolje i sin nye olje- og melfabrikk i Måløy.
Resultatene viser at avskjær fra makrell har et godt potensial for industriell utnyttelse til produksjon av makrellolje for humant konsum. Økt andel filetering av makrell i Norge gir industrien tilgang til restråstoff av god kvalitet. Den overordnede målsetningen med prosjektet var å kartlegge muligheter for å produsere olje til human anvendelse fra restavskjær fra makrell. Oljeproduksjon er gjennomført med ulike betingelser. Råstoffkvaliteten er kartlagt, oljen er karakterisert og holdbarheten til oljen er analysert gjennom lagringsforsøk inntil 21 måneder.
Resultatene viser at makrellolje har et godt potensial for anvendelse til humane produkter. Restråstoff av makrell er en god kortreist kilde for produksjon av råolje av god kvalitet for videre prosessering til omega-3-oljer til humant konsum.
-
Faktaark: Kartlegging av oksidasjonsstatus i råolje produsert fra makrellavskjær
Møreforskning. Faktaark 2019. Av Margareth Kjerstad (Møreforsking), Trygg Barnung (Møreforsking), Ana Carvajal (SINTEF Ocean), Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean), Jørgen Seliussen (Pelagia) og Alexander Krokedal Rønnevik (Pelagia).
-
Sluttrapport: Kartlegging av oksidasjonsstatus i råolje produsert fra makrellavskjær
Møreforskning og SINTEF. Rapport nr. MA 19-08. 15. september. Av Margareth Kjerstad (Møreforskning), Trygg Barnung (Møreforskning), Jennifer Mildenberger (Møreforskning), Ana Carvajal (SINTEF Ocean) og Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean).
I dag blir restråstoffet fra pelagisk fisk benyttet til mel og oljeproduksjon. 70 % av restråstoffet fra pelagisk fisk kommer fra sild. Ved å filetere en større andel av makrell landingen vil pelagisk industri generere store mengder restråstoff som kan benyttes til nye anvendesområder. I følge handlingsplanen “Pelagisk løft – bearbeiding av makrell” har pelagisk industri et potensial for 35 000 tonn avskjær av makrell per år forutsatt at filétutbyttene er på 60 % (basert på kvotegrunnlaget for 2014). Fra prosessen med filetering av makrell, vil om lag 45 % av råstoffvolumet være restråstoff som hode, spord, ryggbein og slog. I dag blir ca. 3–4 % av norsk makrell filetert og anvendt til hermetikkproduksjon, restavskjæret fra denne produksjonen blir benyttet i fôrproduksjon.
Ved filetering av makrell vil restråstoffet bli mer utsatt for oksidasjon/harsking. Spesielt råstoff som inneholder mye umettede fettsyrer, som EPA og DHA, er spesielt utsatt og kan gi en uønsket bi-“fiske”-smak. Siden det er lite filetering av makrell i Norge per dags dato, så eksisterer det lite informasjon om oksidasjon i filéter og restråstoff.
Avskjær fra makrell har et stort uutnyttet potensiale til humant konsum, foreløpig er det gjennomført lite forskning og utvikling innenfor dette området. Målet om å kunne benytte restråstoffet til humant konsum, stiller også krav til kunnskap om holdbarheten av oljefraksjonen. Dette prosjektet har fokus på å øke kunnskapsgrunnlaget for produksjon, kvalitet og holdbarhet for råolje produsert av ferskt og fryst makrellavskjær.
Prosjektet vil bli koordinert opp imot handlingsplanen for Pelagisk løft og følgende FoU-prosjekter:
Prosjekter i regi av Møreforsking
• “Kvalitet på olje produsert av restråstoff fra fersk og frosset makrell” (FHF-901317)
• “Kartlegging av oksidasjon i makrellfilet under fryselagring” (FHF-901199)
• “Oksidasjon i makrellfilet under fryselagring produsert av lakefryst råstoff” (FHF-901313)
Prosjekter i regi av SINTEF Fiskeri og havbruk (SINTEF Ocean)
• “Høykapasitet produksjonslinje for makrellfilet – bidrag til Pelagisk løft” (Norges forskningsråds prosjektnr. 256815, Innovasjonsprosjekt med midler fra Brukerstyrt innovasjonsarena (BIA))
• “Pelagisk løft – Pilotlinje for filetering av makrell” (FHF, Innovasjon Norge).
• Å kartlegge kvalitetsegenskaper i ferskt restråstoff som oksidasjonsforløp, TVN (totalt flyktig nitrogen) og biogene aminer.
• Å karakterisere oljen produsert fra ferskt restråstoff med fokus på fettsyresammensetning, lipidklasser og triacylglyserol (TAG)-struktur (der TAG er en lagringsform for fettsyrer).
• Å kartlegge holdbarheten av olje gjennom lagringsforsøk med fokus på oksidasjon og fettsyresammensetninger.
Det eksisterer ikke høyverdige konsumprodukter av makrellavskjær i markedet i dag. Det er derfor behov for å øke kunnskapsgrunnlaget for dette råstoffet. Nye produkter og markeder må derfor utvikles for å kunne utnytte verdipotensialet. Ved å utrede harskingsprosessen i ferskt restråstoff fra makrell fanget i oktober, vil man få viktig informasjon om hvordan restråstoffet bør bearbeides for å gi en olje med høykvalitet som kan brukes til olje for humant konsum. Kjemisk karakterisering og lagring av makrelloljen vil gi informasjon om hvordan oksidasjon påvirker makrelloljen over tid. Det åpner for muligheter til å optimalisere både produksjonsprosessen og lagringsmetoden for råolje.
I dette prosjektet vil en kunne sammenligne kvalitetsaspekt til restråstoff fra fersk makrell landet i oktober mot fersk makrell landet i januar. Pelagisk næring kan anvende kunnskapen til å treffe riktige tiltak for å oppnå best anvendelse av oljer produsert av råstoff i ulike fangstsesonger.
Prosjektet er delt inn i 3 arbeidspakker:
• råstoffkvalitet
• oljeproduksjon
• oljestabilitet
AP1: Råstoffkvalitet
Oljeproduksjonen er basert på makrellavskjær på pilotlinjen hos Pelagia Selje. Fersk makrell fileteres og en skal produsere olje fra avskjæret. I tillegg skal en produsere olje fra filetavskjær fra fersk makrell landet i oktober.
Råstoffkvaliteten for fersk makrell vil bli uført på tilsvarende måte som i det gjennomførte forsøket i januar 2017. Ferskt makrellavkjær og olje vil bli karakterisert ved hjelp av kjemiske og sensoriske metoder. For råstoffet analyseres: TVB-N, BA, FFA, PV og AV. For oljen analyseres fettsyreprofil, lipidklasser, TAG-analyse, FFA, PV, AG og biogene aminer.
AP2: Oljeproduksjon
Produksjon av råolje og hydrolysat vil bli gjennomført i SINTEF sin mobile produksjonsenhet. Kontaineren vil bli plassert i tilknytning til produksjons-linjen til Pelagia på Selje.
Screening av antioksidanter og antioksidantkonsentrasjon
Siden det i dag eksisterer liten kunnskap og erfaring for egenskaper og oksidasjonsstatus for makrellolje har en ikke kjennskap til hvilke antioksydanter og konsentrasjoner som vil ha størst effekt for å hindre oksidasjon. Valg av type antioksydant vil skje på bakgrunn av erfaring fra SINTEF og Epax sine produksjonsforsøk for olje fra silderestråstoff. For å sikre at en benytter seg av den mest effektive antioksidanten skal det gjennomføres screening av antioksydanter og aktuelle konsentrasjoner.
SINTEF vil utføre en screening av antioksidanter hvor følgende antioksidanter er aktuelle:
• Mix tocoferol, natriumsulfitt, rosmarinekstrakt, koffeinsyre, propylgallat, sitronsyre, EDTA, BHT og BHA. Valg av antioksidanter for uttesting vil skje i samsvar med Pelagia og Epax.
• To til tre ulike konsentrasjoner av antioksidantene aktuelle for pilottesting vil undersøkes. Aktuelle konsentrasjoner som kan testes er 50 ppm, 100 ppm, 250 ppm og 500 ppm. Dette kommer an på hvilken type antioksidant som kommer best ut på screeningen.
En vil velge ut 2 antioksidanter som gir det beste resultatet i laboratorieforsøkene, og teste ut 2 ulike konsentrasjoner i produksjonsforsøket på Selje.
Å tilsette antioksidant i råstoffet før oljeproduksjon medfører en usikkerhet. En vet ikke helt hvilken mengde som bør tilsette råstoffet før oljeekstraksjon for å sikre et optimalt råstoff. Laboratorieforsøkene vil kartlegge denne effekten. Det finnes mye data på tilsetning i olje, men lite i råstoff før prosessering. En vil dra veksel på SINTEF sine erfaringer fra tidligere gjennomførte pilotforsøk med tilsetning av antioksidanter til silderestråstoff før prosessering. Når det gjelder tilsetning av antioksidanten så vil det tilsettes batchvis. Man tar enten å setter av en ønsket mengde restråstoff i en kar og tilsetter antioksidant beregnet på vekt. Eller så kan en fylle kvernen før en tilsetter antioksidant. Da vet en hvor mye en har av restråstoff og hvor mye antioksidant en bør tilsette. Deretter samles olje i ulike plastcontainer slik at en ikke risikerer å få forskjellige konsentrasjoner av antioksidant i de ulike uttakene av oljene.
Analyse av antiokydantkonsentrasjon i råoljer
Det vil bli gjennomført analyse av antioksidantdantkonsentrasjonene i oljene før holdbarhetsstudiet starter slik at en vet hvor mye antioksidanter som er tilstede i råoljen. Antioksidantkonsentrasjonen i oljen vil påvirke stabiliteten og holdbarheten til oljen. Da de ulike antioksidanter har forskjellige egenskaper så vil det variere hvor mye av de ulike antioksidantene som går i oljefasen. En rask måte og sammenligne holdbarheten til oljene er å bruke Oxidative Stability Index (OSI), også kjent som Rancimat. Denne metoden vil benyttes til å sammenligne stabiliteten til de ulike oljenen prossert fra restråstoff tilsatt antioksidant med olje produsert fra ferskt råstoff uten tilsatt antioksidant.
Serier i produksjonsforsøket:
Det vil produserer 7 serier av makrelloljer. Ca. 1000 kg restråstoff benyttes i hver serie. Utbytte av olje beregnes. Oksidasjonsstatus (PV og AV) og andel FFA analyseres for oljen. Oksidasjonsstabilitet ved bruk av OSI benyttes for å gi en rask evaluering av stabiliteten til oljene og evalueres mot oljene produsert i de ulike seriene. Prosjektets strategi var å gjennomføre produksjon av olje fra avskjær fra fryst/tint makrell i april på Selje. Satsningen ble styrebehandlet i februar og konklusjonen ble at en i stedet for å bygge opp ny oljefabrikk på Selje skulle frakte avkjæret til Pelagias etablerte oljeanlegg i Måløy. Oppstart av oljeproduksjone vil trolig skje i løpet av høsten 2018.
De uforusette forholdene som har oppstått har dessverre medført at man ikke har hatt muligheter for å produsere olje fra avskjær fra fryst/tint makrell. Denne serien vil derfor ikke inngå i analysene for å kartlegge oljestabilitet.
Oversikt over seriene:
Serie: 1
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Termisk
Antioksidant: Ingen
Produksjonstidspunkt: Januar 2017
Serie: 2
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Hydrolyse
Antioksidant: Ingen
Produksjonstidspunkt: Januar 2017
Serie: 3
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Termisk
Antioksidant: Ingen
Produksjonstidspunkt: Oktober 2017
Serie: 4
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Termisk
Antioksidant: Sitronsyre
Produksjonstidspunkt: Oktober 2017
Serie: 5
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Termisk
Antioksidant: BHY/PG 50
Produksjonstidspunkt: Oktober 2017
Serie: 6
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Termisk
Antioksidant: BHY/PG 100
Produksjonstidspunkt: Oktober 2017
Serie: 7
Råstoff/oljetype: Fersk makrellolje
Prosess: Termisk
Antioksidant: Rosmarin
Produksjonstidspunkt: Oktober 2017
Polering av olje vil bli utført på ferdigprodusert olje under forsøkene på Selje. SINTEF skal polere oljene i sin nyetablerte Lipidplattform i Trondheim. Oljene skal derfor fraktet fra Ålesund til Trondheim, poleres og tappet på nye 5 liters oljekanner og returneres til Ålesund.
AP3: Oljestabilitet
Oksidasjonen og hydrolyse av fettet starter når makrellen dør etter fangst. For å måle dette ekstraheres fettet/oljen direkte fra restråstoffet med en kjemisk metode (Blight and Dyer), der ekstraksjonsmediet er tilsatt antioksidant (BHT). Oksidasjonsforløpet til restråstoffet og oljen analyseres ved hjelp av kjemiske analyser. Nyprodusert råolje analyseres for fettsyre-profil (mg/g), lipidklasser (mg/g), frie fettsyrer, peroksidtall og anisidintall.
Under lagring ved 4 °C analyseres råoljen for frie fettsyrer, peroksidtall og anisidintall etter 1, 3, 6, 12 og 18 måneder. I tillegg analyseres fettsyreprofil (mg/g) på nytt etter 12 måneder. For å få en aksellert oksidasjon i oljene under lagringsforsøket er det ved hvert prøveuttak tatt ut delprøver av oljen som har vært lagret i 20 °C. Dette for å få et større spenn i lagringsbetingelsene under forsøket.
-
Sluttrapport: Kartlegging av oksidasjonsstatus i råolje produsert fra makrellavskjær
Møreforskning og SINTEF. Rapport nr. MA 19-08. 15. september. Av Margareth Kjerstad (Møreforskning), Trygg Barnung (Møreforskning), Jennifer Mildenberger (Møreforskning), Ana Carvajal (SINTEF Ocean) og Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean).