Prosjektnummer
901308
Restråstoff: Anvendelser av hoder til humant konsum (HEADS UP)
• Hydrolyse med bruk av kommersielle enzymer er en godt egnet prosess for å utvinne kvalitetsprotein fra torskehoder.
• Ulike typer enzym gir ulike hydrolysater.
• Vannmengden (ned til kritisk punkt) påvirker i liten grad hydrolysen og kvaliteten.
• Torskehodehydrolysater har høyere kvalitet enn tradisjonelt fiskemel.
• Ulike typer enzym gir ulike hydrolysater.
• Vannmengden (ned til kritisk punkt) påvirker i liten grad hydrolysen og kvaliteten.
• Torskehodehydrolysater har høyere kvalitet enn tradisjonelt fiskemel.
• Torskehodehydrolysater er interessante som tilsetting i mat.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Enzymkombinasjonen Papain og Bromelain ga høyest utbytte, høyest proteininnhold (84–86 %), hvitest hydrolysat og mildest smak. Hydrolysatene konserveres best ved tørking, alternativt ved inndamping. Stabilisering av hydrolysater ved tilsetting av antioksidanter bør vurderes grundig, da ikke flyktige antioksidanter vil kunne bidra til å redusere proteininnholdet i sluttproduktet.
Prosjektet viser at marine proteiner hydrolysert fra torskehoder har et proteininnhold og en kvalitet som overgår tradisjonelt fiskemel, og gjør det godt egnet som marin ingrediens. Disse proteinene kan også ha en god framtid som helsekost og sportsernæring. Markedet krever proteiner som har god smak, høy næringsverdi, tilstrekkelig holdbarhet og konkurransedyktig pris. Dette kan protein fra torskehoder levere. Prosjektet har identifisert gode produksjonsbetingelser for hydrolyse av torskehoder, der utbyttet er på rundt 10 prosent. Proteininnholdet er over 80 %. Produktet er vannløselig og uten en bitter ettersmak, og er aktuelt som ingrediens i ulike matvarer. Lønnsom produksjon av marine proteiner fra torskehodene vil gi bedriften og villfisknæringen større verdiskaping, og et mer stabilt marked å forholde seg til.
Video om HEADS UP er tilgjengelig på YouTube® her:
https://www.youtube.com/watch?v=Am-xbptGQHM&t=23s
Et utfordrende marked for tørkede torskehoder har åpnet behov og interesse for å se på nye metoder og teknologier for utnyttelse av torskehoder. Hydrolyse med bruk av kommersielle enzymer viser seg å være en godt egnet prosess for å utvinne kvalitetsprotein fra torskehoder. For å optimalisere produksjonsprosesser og produktkvaliteten er det viktig å kjøre forsøk også i industriell skala. FHF vil derfor bidra med midler til en videreføring gjennom prosjektet “Kvalitetsprotein fra torskehoder (HEADS UP II)” (FHF-901499) der det skal gjennomføres flere forsøk i full skala.
I dette prosjektet har det blitt lagt stor vekt på formidling av resultatene gjennom ulike kanaler. Det er produsert og publisert videofilm og faktaark. I tillegg har SINTEF publisert flere populærvitenskapelige artikler. Og ikke minst har prosjektet vært presentert på flere seminarer og konferanser i periode 2017/2018. Denne tilnærmingen tilsier at man i stor grad vil nå målgruppen innenfor næringen både med kunnskap og konkret nytte av resultatene.
I dette prosjektet har det blitt lagt stor vekt på formidling av resultatene gjennom ulike kanaler. Det er produsert og publisert videofilm og faktaark. I tillegg har SINTEF publisert flere populærvitenskapelige artikler. Og ikke minst har prosjektet vært presentert på flere seminarer og konferanser i periode 2017/2018. Denne tilnærmingen tilsier at man i stor grad vil nå målgruppen innenfor næringen både med kunnskap og konkret nytte av resultatene.
-
Faktaark: HEADS UP – Kvalitetsproteiner fra torskehoder
SINTEF Ocean. November 2017. Av Jannicke F. Remme.
-
Populærformidling: Et torskehodeeventyr – Forskning på fiskeråstoff
Sunnmørsposten. Kronikk, s. 14–15. 20. november 2017. Av Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean), Lorena Jornet (FHF) og Andreas Austnes (Fjordlaks).
-
Fiskeribladet, s. 2. 26. juli 2017. Av Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean) og Ana Karina Carvajal (SINTEF Ocean).
-
Sluttrapport: HEADS UP I – Alternativ anvendelse av torskehoder
SINTEF Ocean. Rapport 2018:00475. 25. april 2018. Av Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean), Ana Karina Carvajal (SINTEF Ocean), Erlend Indergård (SINTEF Ocean), Bendik Toldnes (SINTEF Ocean), Rasa Slizyte (SINTEF Ocean), Leif Grimsmo (SINTEF Ocean) og Andreas Austnes (Fjordlaks AS).
Eksporten av tørkede torskehoder opplever svært ustabile og uforutsigbare markeder. Eksporten har tilnærmet stoppet de siste årene. Tradisjonelt har konvensjonell industri hengt hoder til tørking. Dette er en ressurskrevende produksjon når det gjelder tidsbruk og personell, og uforutsigbarheten i markedet har i perioder ført til store tap.
Torskehodene utgjør hele 17 % av torsken, og inneholder rundt 15 % protein og lite fett. Ved Tufjordbruket har de nå mulighet til å tørke hodene, men det er lite lønnsomt. Andre alternativer er ensilasje, termisk prosessering og hydrolyse. Ensilasje er det billigste alternativet for å konservere restråstoff, men ulempen er at førsteklasses ferskt råstoff reduseres til fôr. Termisk prosessering er en metodikk som er mer aktuell for råstoff som har et høyere innhold av fett. Siden hodene har lavt innhold av fett er hydrolyse den mest interessante prosesseringsmetoden. Hydrolysen produserer 3 fraksjoner, olje, grakse og fiskeproteinhydrolysat (FPH).
FPH er proteiner som er kjemisk eller enzymatisk nedbrutt til peptider av varierende størrelse. FPH er kjent for å ha høy næringsverdi (høy andel av de essensielle aminosyrer), ha gode funksjonelle egenskaper som høy løselighet, god emulgeringsevne, vann- og fettbindingsevne, samt antioksidative egenskaper og evnen til å være ACE-inhibitorer. Markedet krever proteiner som har konkurransedyktig pris, dokumenterte helseeffekter, samt god smak og tilstrekkelig holdbarhet. FPH blir ofte forbundet med bittersmak og uønsket fiskelukt og smak, noe som gjør det utfordrende for FPH-produsenter å konkurrere med tilgjengelig proteiner på markedet som melk-, myse- og soyaproteiner. Råstoffsammensetning, ferskhet, prosessbetingelser (hydrolysetemperatur og tid), prosess (inaktivering av enzym, inndamping og tørking av FPH) og hvilken enzymtype som benyttes vil alle påvirke de sensoriske egenskapene til hydrolysatene. Imidlertid må hydrolyseprosessen optimaliseres både med hensyn på råstoffsammensetning og produktspesifikasjoner, da flere faktorer vil påvirke de sensoriske egenskapene (smak, lukt og farge) til sluttproduktet.
I prosjektet “Prøveproduksjon av marine proteiner fra restråstoff fra torsk”, finansiert av Fjordlaks og VRI (Virkemidler for regional FoU og innovasjon) Møre og Romsdal, ble det gjennomført to prøveproduksjoner, hydrolyse av torskehoder og hydrolyse av torskehoder og innmat. Hydrolyse av torskehoder ga et tørket proteinpulver med hele 81 % protein, og kun 4,5 % fett og 10,4 % aske. Det hadde en lys farge og hadde en tilnærmet nøytral lukt og smak. Prosjektet konkluderer med at torskehoder er et godt råstoff for produksjon av marine proteiner tiltenkt det humane markedet. Fjordlaks ønsker å skape størst mulig verdi for virksomheten, gjennom å øke utnyttelsesgraden av restråstoff.
Forskningsbasert kunnskap for å øke utnyttelse og merverdi av restråstoff er et av de prioriterte områdene innenfor hvitfisksektoren i FHFs handlingsplan.
Å produsere protein fra torskehoder til humant konsum.
Delmål
1. Å finne prosessbetingelser for hydrolyse av torskehoder som gir høyt proteininnhold og nøytral lukt og smak.
2. Å optimalisere prosessering i pilotskala ved Tufjordbruket.
3. Å etablere prosedyrer for stabilisering av hydrolysat.
4. Å identifisere kvalitetskriterier for å nå markedet for humant konsum.
5. Å bygge erfaring til prosjektering av en fullskalafabrikk.
1. Å finne prosessbetingelser for hydrolyse av torskehoder som gir høyt proteininnhold og nøytral lukt og smak.
2. Å optimalisere prosessering i pilotskala ved Tufjordbruket.
3. Å etablere prosedyrer for stabilisering av hydrolysat.
4. Å identifisere kvalitetskriterier for å nå markedet for humant konsum.
5. Å bygge erfaring til prosjektering av en fullskalafabrikk.
Fjordlaks har, sammen med mange i konvensjonell industri, tørket hoder og eksportert disse. Industrien opplever nå et sviktende marked, tilnærmet en kollaps. Dette åpner muligheten til å se på nye metoder og teknologier for utnyttelse av torskehoder. Dette prosjektet vil bidra til fornyende og verdiskapende bruk av restråstoff fra torsk. Torskehoder har blitt hydrolysert i en prøveproduksjon, med svært lovende resultater. De marine proteinene som ble produsert inneholdt alle de essensielle aminosyrene, samt at pulveret hadde lovende farge, lukt og smak. Innholdet av proteiner i fiskeproteinhydrolysatet var over 80 %, noe som kan bidra til en god pris i markedet.
Ved Fjordlaks sitt anlegg i Tufjord mottas det ferskt råstoff gjennom hele hvitfisksesongen. Prosjektet vil, ved gjennomføring og optimalisere hydrolyse av torskehoder i pilotskala, øke kunnskapen om kvalitet og utbytte av proteiner. Kunnskapen vil bli benyttet til å avgjøre om det vil være lønnsomt å satse på storskalaproduksjon av hydrolyse. Økt lønnsomhet i foredlingsindustrien vil gi verdiskaping langs hele kysten, og er i tråd med regjeringens visjon om at Norge skal bli verdens fremste sjømatnasjon. Graksen kan også videreforedles til høyverdige proteiner (proteininnhold på ca. 65–90 % til 15 kr/kg).
Å produsere marine proteiner fra hodene vil gi bedriften større verdiskaping, og et mer stabilt marked å forholde seg til. I tillegg bidrar det til å sikre arbeidsplasser i fiskerinæringen. Verdiskaping i nåværende marked har et potensial opp mot 50–100 millioner kroner for hvitfiskrestråstoffet, i form av høyverdige proteiner.
Verdiskaping fra marin ingrediensindustri har hatt en positiv utvikling de senere år. Den norske industrien har delvis utviklet seg som en integrert del av sjømatnæringen, spesielt i havbruksindustrien, og delvis som spesialisert kompetanseindustri med en betydelig forsknings- og utviklingsaktivitet. I 2050 ser man for seg at Norge vil inneha en sterk posisjon innen marin ingrediensindustri og produsere produkter inn mot de globale markedene for næringsmiddel, helsekost og farmasi.
Prosjektet består av følgende arbeidspakker (AP-er):
AP 1: Hydrolysebetingelser for torskehoder
Hydrolysebetingelser som gir høyt innhold av protein og nøytral lukt og smak vil bli screenet i laboratoriet. Tufjordbruket ligger langt nord og godt unna allfarvei. På grunn av beliggenhet må det også tas hensyn til en prosess som benytter lite vann (da dette må dampes av igjen) og som kan kjøres på lav temperatur (redusert energibehov). Lukt, smak og proteininnhold i hydrolysatet vil likevel være prioriterte kvalitetskriterier.
AP 1: Hydrolysebetingelser for torskehoder
Hydrolysebetingelser som gir høyt innhold av protein og nøytral lukt og smak vil bli screenet i laboratoriet. Tufjordbruket ligger langt nord og godt unna allfarvei. På grunn av beliggenhet må det også tas hensyn til en prosess som benytter lite vann (da dette må dampes av igjen) og som kan kjøres på lav temperatur (redusert energibehov). Lukt, smak og proteininnhold i hydrolysatet vil likevel være prioriterte kvalitetskriterier.
Mål: Optimalisering av hydrolysebetingelser for torskehoder, med hensyn til enzym, vanninnhold og hydrolysetid. Etablert kriterier som viser sammenhengen mellom prosessbetingelser og produktkvalitet.
AP 2: Optimalisering av prosessering gjennom pilotforsøk ved Tufjordbruket
Tufjordbruket mottar fersk råstoff gjennom hele sesongen. SINTEF har et mobilt FoU-anlegg som kan benyttes til hydrolyse av marint råstoff. Hydrolysetanken er på 1000 liter. Utstyret har større grad av fleksibilitet enn kommersielle anlegg og vil gjøre det mulig å finne frem til optimale konsepter for prosessering. Ved å benytte denne produksjonsenheten til prøveproduksjon vil Fjordlaks få kartlagt utfordringer og flaskehalser rundt teknologivalg ved foredling av hoder fra torsk. De vil få svar på om produksjon og produktkvalitet vil gi lønnsomhet. Prosjektet vil også kunne gi innspill på teknologivalg for virksomheten i en fortsettelse. Pilotforsøkene kjøres under betingelser som bestemmes i arbeidspakke 1.
Gjentatte forsøk under samme betingelser, gjennom sesongen, vil kunne fastslå hvor repeterbare produktene er. Det planlegges 3 turer til Tufjord på 4–5 arbeidsdager, med to hydrolyseforsøk om dagen. For hvert opphold i Tufjord analyseres prøvene og resultatene oppsummeres. Erfaring og analyseresultater benyttes til planlegging av forsøk ved neste opphold.
Tufjordbruket mottar fersk råstoff gjennom hele sesongen. SINTEF har et mobilt FoU-anlegg som kan benyttes til hydrolyse av marint råstoff. Hydrolysetanken er på 1000 liter. Utstyret har større grad av fleksibilitet enn kommersielle anlegg og vil gjøre det mulig å finne frem til optimale konsepter for prosessering. Ved å benytte denne produksjonsenheten til prøveproduksjon vil Fjordlaks få kartlagt utfordringer og flaskehalser rundt teknologivalg ved foredling av hoder fra torsk. De vil få svar på om produksjon og produktkvalitet vil gi lønnsomhet. Prosjektet vil også kunne gi innspill på teknologivalg for virksomheten i en fortsettelse. Pilotforsøkene kjøres under betingelser som bestemmes i arbeidspakke 1.
Gjentatte forsøk under samme betingelser, gjennom sesongen, vil kunne fastslå hvor repeterbare produktene er. Det planlegges 3 turer til Tufjord på 4–5 arbeidsdager, med to hydrolyseforsøk om dagen. For hvert opphold i Tufjord analyseres prøvene og resultatene oppsummeres. Erfaring og analyseresultater benyttes til planlegging av forsøk ved neste opphold.
Mål: Repeterbar produksjon av hydrolysat av med høyt innhold av protein og nøytral lukt og smak i Tufjord.
AP 3: Kvalitetskriterier for humant konsum marked
Marine proteiner har til gode å ha stor suksess på marked for humant konsum. Det har til nå vært vanskelig å komme seg inn på markedet, og det er usikkerhet rundt suksesskriterier. Lukt og smak er den mest kjente faktoren og har til nå vært det største hinderet for markedssuksess. Det pågår og satses stort på dokumentasjon av helsepåstander for marine proteiner. I tillegg vil leveringsdyktighet kunne være et moment.
Marine proteiner har til gode å ha stor suksess på marked for humant konsum. Det har til nå vært vanskelig å komme seg inn på markedet, og det er usikkerhet rundt suksesskriterier. Lukt og smak er den mest kjente faktoren og har til nå vært det største hinderet for markedssuksess. Det pågår og satses stort på dokumentasjon av helsepåstander for marine proteiner. I tillegg vil leveringsdyktighet kunne være et moment.
Mål: Kjenne suksesskriteriene for innpass på marked for humant konsum.
AP 4: Konseptutvikling fullskala hydrolysefabrikk
Lovende resultater og forventet økt marked for marine proteiner gjør at Fjordlaks vurderer å bygge en fullskala fabrikk i Tufjord. I en slik fabrikk må kapasitet og kvalitet være bærende. En fullskala fabrikk må kunne ta unna 6–10 tonn i timen. Prosjektet vil oppsummere erfaringer fra pilotforsøk ved Tufjordbruket og ved Fjordlaks, samt annen kompetanse innen hydrolyse, og levere forslag til prosess og utstyr.
Lovende resultater og forventet økt marked for marine proteiner gjør at Fjordlaks vurderer å bygge en fullskala fabrikk i Tufjord. I en slik fabrikk må kapasitet og kvalitet være bærende. En fullskala fabrikk må kunne ta unna 6–10 tonn i timen. Prosjektet vil oppsummere erfaringer fra pilotforsøk ved Tufjordbruket og ved Fjordlaks, samt annen kompetanse innen hydrolyse, og levere forslag til prosess og utstyr.
Mål: Konseptskisse for fullskala fabrikk.
Det vil bli arrangert arbeidsmøter med næringen. Det vil også bli utarbeidet en film og en presentasjon av hovedresultatene til næringen.
-
Sluttrapport: HEADS UP I – Alternativ anvendelse av torskehoder
SINTEF Ocean. Rapport 2018:00475. 25. april 2018. Av Jannicke Fugledal Remme (SINTEF Ocean), Ana Karina Carvajal (SINTEF Ocean), Erlend Indergård (SINTEF Ocean), Bendik Toldnes (SINTEF Ocean), Rasa Slizyte (SINTEF Ocean), Leif Grimsmo (SINTEF Ocean) og Andreas Austnes (Fjordlaks AS).
Medieomtale
Forskere vil gjøre torskehoder til treningsmat. Det er et supermatprodukt
nrk.no
Kveldsnytt – HEADS UP
NRK TV
Distriktsnyheter-nordnytt – HEADS UP
NRK TV
Torskehoder blir supermat i stedet for søppel
forskning.no
Et torskehodeeventyr – Forskning på fiskeråstoff
Sunnmørsposten
Torskeeventyr på Finnmarkskysten
blogg.sintef.no