PRESENTASJON AV SINTEF BIOPRO BIOPROSESSERING AV MARINT RÅSTOFF - FRA LAB TIL PILOT MED ANALYSESTØTTE Seminar om bedriftsrelevante analyser Ålesund, 20. november 2018 Robert Wolff Forsker, siv.ing. SINTEF Ocean
2
Innhold SINTEF BIOPRO Litt om oss Bakgrunn Visjon og mål Innhold SINTEF BIOPRO Analyseoversikt Vårt team 3
Sirkulær bioøkonomi Teknologi for effektiv og bærekraftig prosessering
Våre markeder Fiskeri Havbruksnæringen Utstyrsleverandører Marin ingrediensindustri Næringsmiddelindustrien
Machine vision and robotics laboratory Mobile processing laboratory Process hotel Bio-chemistry laboratories
Hva kan vi bidra med? Våre forskningsaktiviteter Total utnyttelse av restråstoff Håndtering av restråstoff Optimalisering og utvikling av eksisterende metoder og teknologi for utnyttelse av restråstoff Bioraffinering: rensing, enzymatisk modifisering og fraksjonering Produktkvalitet og stabilitet Utnyttelse av andre marine råstoff Fokus på teknologiutvikling på prosessering av mesopelagisk fisk, makroalger, mikroalger, snøkrabbe, gammarider osv. Analytiske verktøy Utvikling og kvalitetssikring
SINTEF BIOPRO - Senter for bioprosessering og ingrediensforskning - en nasjonal kompetanseplattform for studier av bioingredienser
Bakgrunn SINTEF har gjennom en strategisk satsing bygget opp kompetanse på totalutnyttelse av bioressurser. Spesielt har vi studert marine ressurser, men har i flere år også jobbet med råstoff fra landbrukssektoren. Dette gjør vi i tråd med det voksende fokus på bioøkonomien og FNs bærekraftsmål. Det er en utbrett konsensus om at følgende scenario vil inntreffe innen 2050: Verdens befolkning øker med ca. 30 % Behov for mat vil øke med nærmere 70 % Produksjon av oppdrettsfisk i Norge er fem-doblet INFRA-midler Lipidplattform Ingrediensplattform både proteiner og lipider Å bygge kompetanse for å skape verdier 100 % utnyttelse av biomasse Bio-økonomi - Bærekraft 16
Nasjonal satsing på forskningsinfrastruktur (INFRASTRUKTUR) Det overordnede målet med satsingen på Nasjonal forskningsinfrastruktur er at norske forskningsmiljøer og næringsliv skal ha tilgang til relevant og oppdatert infrastruktur som understøtter forskning av høy kvalitet, og som i sin tur vil bidra til å møte samfunnets kunnskapsutfordringer.
Visjon og mål VÅR VISJON Vi skal være en internasjonal og foretrukken forsknings- og innovasjonspartner innen marin ingrediensforskning. Vår kompetanse skal bidra til økt verdiskaping ved å fokusere på hele verdikjeden, fra håndtering av råstoff, via raffinering og modifisering, frem til ferdige, stabile ingredienser av høy kvalitet. VÅRT MÅL Vårt mål er å skape høyverdige ingrediensprodukter av god kvalitet til bruk i fôr, næringsmidler, helsekost og farmasi. Dette skal vi gjøre i tett samarbeid med næringen. Foto: GEMINI 18
19 Senteret skal tilby kompetanse og infrastruktur for innovative studier på totalutnyttelse av bioressurser fra matindustrien for å skape ingrediensprodukter av god kvalitet og høy verdi til bruk i næringsmidler, helsekost og farmasi.
Strategiske satsingsområder - fokusområder Nye markeder med nye produkter fra nye råstoff Prosessoptimalisering maksimal utnyttelse med minimal energiforbruk Småskalaproduksjon for vareprøver til markedsstudier og kliniske tester Utvikling og uttesting av ny teknologi Opplæring fra fagoperatør til PhD Fremmedstoffer og miljøgifter Mange fremmedstoffer og miljøgifter er fettløselige. Dette er en utfordring for aktørene som produserer og raffinerer marine oljer. Fremmedstoffer kan være harmfulle for både miljøet og mennesker, er selvsagt ikke ønskelig i produktene. Stoffene bør derfor fjernes eller reduseres fra oljen. Dette kan gjøres ved å benytte ulike kjemiske og fysiske prosesser og metoder. Det er vårt mål at vi gjennom denne plattformen kan bidra til å studere og utvikle nye teknologier for å redusere innholdet av fremmedstoffer og miljøgifter i oljer, og dermed gjøre sunne oljer enda sunnere. 20
Råstoff Kompetanseplattformen SINTEF BIOPRO Ekstraksjon Prosessering og raffinering Modifisering Stabilitet Produkt Analyse metoder og instrumentering Nye arter Innhold av næringsverdi Høy verdi - Høy kvalitet 21
Prosesshotellet (etablert 2005) "Industrihall" for produksjon av mat/ingredienser hvor utstyrsleverandører, sammen med industri, kan teste utstyr og teknologiske løsninger 22
Mobilt Bioprosessanlegg (etablert 2010-2011) Produksjonsanlegg for utnyttelse av ulike råstoff Mobilt anlegg produksjon on-site Fleksibelt 23 Eksempel på prosesser: Enzymatisk hydrolyse (400 kg/batch) Termisk behandling (800 kg/h) Separering
Bioraffineringsanlegg (etablert 2017) 24 Fokus på økt verdiskapning fra restråstoff og produksjon av omega-3 og marine proteiner Pilotutstyr for blant annet: Rensing av marine oljer: hydrolyse, nøytralisering, bleking, winterization, deodorisering, short path distillation Modifisering av lipider kjemisk og enzymatisk 3 reaktorer: 2x150 liter og 1x200 liter, med 3 vakuumsystem, min. trykk 0,01 mbar Short Path Evaporator: VK 83-6 VTA - 3,2 l/h
Mobilt avvanningsanlegg (etablert 2017) Inndamper Compact Pilot Evaporator Avvanning av blant annet hydrolysat til 30-50 % tørrstoff Kapasitet: 130 kg/h kondensat 25
Analyse instrumenter og metoder 100 % utnyttelse av råstoff Gode analyseverktøy er fundamentet for å lykkes med FoUoI 26
Analyse instrumenter og metoder 27 Fettsyrer GC-FID, GC-MS, NMR, LC-MS Lipidklasser Iatroscan (TLC - FID), HPLC with Corona detektor, NMR Phospholipid klasser HPLC med Corona detektor, 31 P-NMR Fettsyreposisjonering (sn1, sn2, sn3) NMR Oksidasjonsstatus (PV, AV, TBARS) og stabilitet av oljer (OSI, Schaal oven test)
Analyse instrumenter og metoder Protein og aminosyre komposisjon CN analyser, HPLC Molvektsfordeling distribusjon LC-MS Kvalitet: Hydrolysegrad NMR- metabolomiks Funksjonell egenskaper: Emulsjon, skumming, vannbindingsevne Sensorikk Bioaktivitet: antioksidative egenskaper, ACE - inhibition 28
29 Ikke den siste oljen
Vårt team Marte Schei - Ingeniør marte.schei@sintef.no Mob: 930 05 103 Ana Karina Carvajal - Forskningsleder ana.k.carvajal@sintef.no Mob: 924 63 388 Merethe Selnes - Ingeniør merethe.selnes@sintef.no Mob: 930 05 109 Leif Grimsmo - Forsker leif.grimsmo@sintef.no Mob: 982 46830 Rasa Slizyte - Forsker rasa.slizyte@sintef.no Mob: 982 45 033 Erlend Indergård - Forsker erlend.indergard@sintef.no Mob: 934 11 312 Inger Beate Standal - Forsker inger.standal@sintef.no Mob: 982 22 468 Revilija Mozuraityte - Forsker revilija.mozuraityte@sintef.no Mob: 930 05 107 Bendik Toldnes - Forsker bendik.toldnes@sintef.no Mob: 982 22 480 Jannicke Fugledal Remme - Forsker jannicke.remme@sintef.no Mob: 930 07 398 Robert Wolff Forsker, siv.ing. robert.wolff@sintef.no Mob: 994 49 579 30
Takk for oppmerksomheten!
Teknologi for et bedre samfunn