Optimal udnyttelse af animalske sidestrømme

Det vigtigste nye output er, at:

•Der er udført enzymatisk hydrolyseforsøg med anvendelse af flere animalske sidestrømme i kombination som substrat. Der er testet kombination af hæmoglobin, lunger, nyrer, milt (figur 3) og en kombination af lunger, nyrer, milt (figur 4). I begge kombinationer er der anvendt en kommerciel enzymcocktail til hydrolysen, som er effektiv på proteinnedbrydelse og reduktion af bitterhed af hydrolysatet.

•Kombination af hæmoglobin, lunger, nyrer, milt resulterede i et mørkt hydrolysat (og ikke komplet farvefjernelse som tidligere set, når hæmoglobin har været behandlet alene), figur 3. Ca. 80% af faste substrater var opløst ved endt hydrolyse.

•Kombination af nyrer, milt, lunge resulterede i et hydrolysat af beige-lignende farve, og ca. 90-95% af de faste substrater var blevet opløst ved endt hydrolyse

•Der foretages pt. analyser på alle fraktioner opnået ved processering til at evaluere hydrolysekvalitet, proteinkvalitet, substratsammensætning, enzymcocktail.

Den næste store aktivitet i projektet er, at

•Teste ny enzymcocktail for en kombination af faste sidestrømme - med henblik på tilfredsstillende proteinudbytte og farvefjernelse.

•Udarbejde scenarier/benefit for anvendelse af fraktioner opnået.

Det vigtigste nye output er, at der arbejdes med implementering af enzymatisk hydrolyse til at behandle flere animalske sidestrømme i én samlet proces med udgangspunkt i at fremstille proteinhydrolysat til fødevarer.

•Der behandles lunger, nyrer, milt, blod og limvand i én proces. Ved processering af flere animalske sidestrømme samtidigt, forventes et højere total proteinudbytte (sammenlignet med de individuelle sidestrømme som råvaregrundlag) og forbedret ernæringsmæssig profil af det endelige proteinprodukt. Laboratorieforsøg udføres i juli 2024. Succeskriterierne for processen er: 1) hydrolysekvalitet, 2) proteinkvalitet, 3) optimal processering iht. udstyr/flow.

•Der er udarbejdet et cost/benefit værktøj til at scenarieberegne processering af animalske sidestrømme i et industriskala produktionsanlæg. På baggrund af enzymatisk hydrolyse af flere animalske sidestrømme afventer udarbejdelsen af cost/benefit analyse og business-case af processen.

•Ekstraheret og spraytørret lungeprotein har været inkluderet i et holdbarhedsstudie (9 mdr.). Produktet er primo februar emballeret i vakuumposer og sat til lagring ved hhv. 20°C og 40°C (accelereret holdbarhedstest). De første kemiske og mikrobiologiske analyser (0 prøve) har påvist mange urenheder i produktet, kemisk og mikrobiologisk (trods den accelerede test var der uventet mange oxidationsprodukter, højt peroxidtal, meget vegetativ vækst). Manglende positive resultater har resulteret i, at holdbarhedsstudiet for lungeprotein ikke fortsættes.

Den næste store aktivitet i projektet er, at

•Teste en strømlinet proces for upcycling af flere animalske sidestrømme samtidig ved enzymatisk hydrolyse

•Der afholdes følgegruppemøde, hvor retning af kommende forsøg diskuteres

Det vigtigste nye output er, at der er arbejdet videre med optimering af proteinudbyttet fra lunger ved skånsom ekstraktion (fra hhv. den opløselige og den uopløselige fraktion):

•Det er ved laboratorieforsøg set, at proteinudbyttet af det opløselige produkt kan øges med 10-15% ved at udføre en yderligere basisk proteinekstrahering på det uopløselige produkt efter centrifugering i forbindelse med skånsom proteinekstrahering.

•Metoden med syreudfældning til opkoncentrering af protein ved skånsom proteinekstrahering i laboratorieforsøg har vist at reducere proteinudbyttet fra 52% til 29%.

•Et holdbarhedsstudie til bestemmelse af lagringsstabilitet på ekstraheret og spraytørret lungeprotein er igangsat. Produktet er primo februar emballeret i vakuumposer og sat til lagring ved 20֯C og 40֯C (accel. Holdbarhed) i sammenlagt 9 mdr. med løbende prøveudtag til analyser. Der analyseres for mikrobiologisk vækst både vegetative celler og sporer, fedtoxidation, samt ændringer i aromatiske karakteristika ved lugtanalyse.

Den næste store aktivitet i projektet er, at:

•Holdbarhedsforsøget pågår
•Der afholdes følgegruppemøde, hvor retning af kommende forsøg diskuteres  

Det vigtigste nye output er, at

•Effekten af solventmængde, temperatur og fedttype (spæk/flomme) på fedtreduktion af hakkede model-produkter med varierende fedtindhold er bestemt. Solventmængden har betydning for fedtreduktionen, mens temperatur og fedttype ikke har betydning. pH-værdien har betydning for den efterfølgende proteinekstraktion, mens temperaturen har mindre betydning (se figur 1).

•Et nyt procestrin i forhold til optimering af proteinekstraktion af sidestrømmene er identificeret. Det omhandler en yderligere basisk hydrolysering af det uopløselige produkt efter separering, hvor målet er at trække mere opløseligt protein ud af denne fraktion.

Den næste store aktivitet i projektet er, at

•Analyser for bestemmelse af protein-, kollagen- og fedtindhold i nyrer, struber og testikler skal gennemføres med henblik på at vurdere deres egnethed som råvarer i basisk proteinekstraktion. En mængde testikler, indsamlet over en hel slagtedag, skal analyseres for skatol- og androstenonindhold for at vurdere, om indholdet af disse stoffer i testikler kan blive et problem i forhold til kvaliteten af produktet efter basisk proteinekstraktion.

•Effekten af det nye procestrin skal testes i laboratoriet.

•Vi tester syreudfældning af den opløselige proteinfraktion ved forskellige pH-værdier samt vandbindingsevnen af de efterfølgende produkter.

•Den basiske proteinekstraktion på blanding af hakkede lunger, nyrer, struber og testikler skal testes i laboratorie- og pilotskala.

Det vigtigste nye output er:

• Metoden til basisk proteinekstraktion er testet på magert og benfrit biprodukt i et pilot-forsøg. Metoden til at reducere/fjerne fedtindholdet i fedtholdige biprodukter er i et laboratorieforsøg udført på konstruerede model-produkter med varierende fedtprocent. Effekten af fedtreduktionen på proteinudbyttet efter proteinekstraktion bliver beregnet ud fra analyserne for kemisk sammensætning af råvarer, mellemprodukter og produkter. Resultaterne fra begge forsøg (pilot-forsøg og laboratorieforsøg) indgår i benefit-beregninger til vurdering af potentialet for metoden til fedtreduktion og proteinekstraktion.

• En ny procestank er anskaffet og under indkøring. Tanken vil forbedre processtyringsparametrene samt den mikrobiologiske kontrol ved fremtidige proteinekstraktionsmetoder af homogeniserede produkter.

Den næste store aktivitet i projektet er, at:

• færdiggøre metodeudvikling og teste den på udvalgte sidestrømme.

• rapportere resultater fra udførte aktiviteter, som sidenhen skal indgå i det samlede katalog over metoder til upcycling af animalske sidestrømme.

Det vigtigste nye output er, at oversigten med relevante sidestrømme, som kan indgå i upcycling, er under udarbejdelse. I oversigten vil den kemiske sammensætning af råvaren, mikrobiologisk kvalitet, efterspørgsel og prisestimat både før og efter upcycling indgå.

Disse data skal bl.a. indgå i benefit beregningerne, når potentialet for upcycling skal vurderes.

Udvikling af metoder til fedtekstraktion (hvis råvaren har et højere fedtniveau end 5%), og den efterfølgende proteinekstraktion er påbegyndt med kendte basisråvarer, som mixes til forskellige fedtniveauer.

Den næste store aktivitet i projektet er at færdiggøre metodeudvikling og teste den på udvalgte sidestrømme.

Det vigtigste nye output er, at arbejdet med at identificere og udvælge fedtholdige sidestrømme relevante for upcycling er startet. Følgegruppen har udpeget, at benrige sidestrømme er relevante.

En metode til fedtreduktion af benkage forud for proteinekstraktion har indledningsvis (2022) været afprøvet. Metoden anvendte organiske opløsningsmidler og udviste et godt potentiale til at adskille fedt og protein i to separate fraktioner. Når proteinet efterfølgende ekstraheres opnås dog et ringere protein-udbytte, end hvis der ekstraheres protein direkte fra den fedtholdige fraktion.

Ydermere har proteinekstraktion fra struber været afprøvet ved brug af NaOH (lungemetoden), og potentialet er lovende, evt. som supplement til ekstraktion fra lunger.

Den næste store aktivitet i projektet er, at potentialet for upcycling af andre sidestrømme uden ben skal afklares nærmere, bla. med henblik kemisk sammensætning (fedt, protein, kollagen, aminosyre-sammensætning), tilgængelighed af råvarer og herunder vurdering af råvarernes mikrobiologiske kvalitet og fødevaresikkerhed.