Noen partier har mer skinn og mer fett. Andre har mer bein eller muskel. 

Avskjær fra lakseslakterier forvandles til nyttige oljer og ingredienser hos det norske bioraffineriet Biomega. 

De kjøper råstoffet, men sammensetningen varierer fra leveranse til leveranse. 

Forskere tester avansert teknologi

Å gjøre rester av laks om til proteiner og oljer krever erfaring og arbeidsinnsats fra de som utfører slaktingen og foredlingen. De må kompensere for variasjonene og holde prosessen stabil. 

Målet er at kvaliteten på sluttproduktene blir forutsigbar.

Denne utfordringen var utgangspunktet for samarbeidet mellom Biomega og Nofimas forskere. 

De tester nå avansert lysteknologi som kan gi raskere og mer presis innsikt i råstoffets sammensetning. Dette kan hjelpe bedriften med å justere prosessen enda mer målrettet.

De har utviklet nye målinger

Spektroskopiske målinger, hvor lys sendes gjennom råstoffet, gir raskt svar om innholdet. 

Dermed kan råstoffet sorteres og behandles med mye bedre kontroll. Målingene er utviklet av forskere ved Nofima. 

De har konsentrert seg om to spektroskopiske analysemetoder: NIR handler om nærinfrarødt lys. Den andre metoden, Raman, handler om laser som gir detaljert informasjon på molekylnivå.

De nye målemetodene gjør det mulig å måle kvaliteten på restråstoffet inne i rørene i fabrikken, i selve prosessen med foredling. 

Det gir Biomega bedre kontroll på fett og vann. Da blir det lettere å levere jevnere produkter fra et svært variabelt restråstoff.

– Målet er å utvikle en løsning som bedre overvåker kvaliteten på råstoffet som kommer inn. Når vi kjenner kvaliteten på restråstoffet, kan vi styre prosessen slik at sluttproduktet blir mest mulig likt fra gang til gang, sier forsker Tiril Lintvedt i Nofima. 

Disse forsøkene skjer som en del av et forskningsprosjektet der forskerne ser på smarte optiske sensorer for måling og digitalisering av matkvalitet

Spesialdesignet rørdel gjør målingene mulig

I Biomegas anlegg på Sotra er et rett rørstykke erstattet med en spesialdesignet del.

I den nye rørdelen sitter to sensorprober, en type målehoder.

De er plassert med nøyaktig 50 centimeters avstand. Avstanden er kritisk for at lyset fra de to probene ikke skal forstyrre hverandres målinger. 

Den ene proben er koblet til et NIR-instrument, den andre til et Raman-instrument. Gjennom dem sendes lys inn i strømmen av grovkvernet fiskeavskjær.

– Det nye er at vi kan måle råstoffkvaliteten direkte inne i røret mens råstoffet strømmer forbi, sier ingeniør Katinka Dankel i Nofima.

Fra kvern til lukket system

I tidligere forsøk ble NIR-målinger gjort ved kvernen. Det var upraktisk og vanskelig å holde området rent. 

Nå strømmer avskjærblanding forbi probene i et lukket system. Det gir mindre søl og færre forstyrrelser. Men før Nofimas og Biomegas fagfolk kunne begynne å måle, måtte de gjøre en del tilpasninger.

– Det var tett samarbeid mellom Biomega og Nofima for å finne beste løsning. Vi hadde en god dialog om hva som var viktig da instrumentene skulle inn i røret. Biomega tegnet det endelige designet og bestilte rørstykket, forteller Tiril Lintvedt.

Da spesialrørdelen var på plass, måtte fagfolkene finne riktig plassering for den delen av instrumentet som ikke er i direkte kontakt med produktet. 

I fiberoptiske løsninger sitter proben ute i røret, mens optiske kabler leder lyset videre til resten av instrumentet der avlesningen skjer. 

Ønsker jevnere drift

Hos Biomega plasserte de avlesningsdelen ti meter fra probene. Avstanden kan være opptil flere hundre meter uten at det går ut over kvaliteten på målingene. 

I prosesshaller i rafinnerier gir dette en stor fordel, siden avlesningsdelen er følsom for fukt og store temperatursvingninger. 

Hos Biomega står den i et veggmontert instrumentskap med ventilasjon som holder temperaturen jevn og hindrer fukt i å trenge inn.

– Et mål er at målingene i rørene skal hjelpe oss å justere prosessen underveis og få jevnere drift. Om dette alene vil gi et jevnere sluttprodukt, vet vi ikke ennå, men det kan bli mulig på sikt, sier forsker Silje Steinsholm i Biomega.

– En stor fordel er at vi får sikrere tall på utbytte, selv om sammensetningen i råstoffet varierer, spesielt når det gjelder vanninnhold. Det gir bedre innsikt i hvordan prosessen varierer under ulike forhold, for eksempel gjennom året, legger hun til. 

Fra laboratoriet til prosesslinjen

Det krevde et omfattende forarbeid før målingene kunne starte hos Biomega. 

En viktig del var å utvikle kalibreringer. Det er modeller som oversetter lyssignalene til tall for innholdsstoffer som fett og vann.

– Vi startet med forsøk på laboratoriet. Vi satte proben inn i et rør delt på langs, for å etterligne målinger inne i prosessrørene. Fra Biomega fikk vi tilsendt frosne, kvernede mengder og rene bein som vi blandet inn i ulike blandinger av råstoff, forklarer Lintvedt.

Blandingene ble kjørt gjennom halvrørsrennen mens temperaturen økte fra fire til tretten grader. 

Alle spektrene ble tatt inn i kalibreringene, slik at målemodellene kjenner igjen variasjonene som oppstår på prosesslinjen, forklarer forskeren.

Prøvene ble først målet med Raman og deretter NIR. Spektre ved ulike temperaturer inngår i modellene for å fange opp variasjonene i temperatur som er vanlige hos Biomega.

– I dette tilfellet var det varierende materialet utfordrende, men vi har vi fått viktig kunnskap til videre utvikling av Raman-metoder. Raman er lite brukt i matindustrien, så det å teste teknologien på et så krevende råstoff er et viktig steg videre, påpeker Lintvedt.

Hva betyr dette for Biomega

Oppe på kontrollrommet følger operatører prosessen døgnet rundt. De overvåker trykk, temperaturer og en rekke andre prosessparametere. 

Med den nye NIR-sensoren inne i rørene vil de i tillegg kunne få nye verdifulle tall, og kan følge råvareblandingen i sanntid mens den flyter gjennom rørene.

NIR-målingene gjør det mulig å forutse praktiske utfordringer og å diagnostisere problemer i ettertid. 

Er det for mye fett, blir konsistensen raskt som leire. Målingene gir også mulighet for å optimere prosessene. Er det mye vann i råstoffet, kan de tilsette mindre vann senere i prosessen. 

Operatørene kan justere parametere etter sammensetningen i råstoffet for å få best mulig sammensetning på produktet.

I fire dager målte fagfolk fra Nofima og Biomega innholdsstoffene i blandingen som gikk gjennom rørene. 

– Analysene viser at NIR-instrumentet gir oversikt over endringer i sammensetningen fra minutt til minutt. Vi ser hva som skjer inne i rørene når det skjer. Det gjør det mulig for Biomega å justere i tide og sikre mer stabil kvalitet på produktene, sier Tiril Lintvedt.

Artikkelen er produsert og finansiert av Nofima

Nofima er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff. Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse artiklene fra Nofima?

• 

  Rødalge kan dyrkes i utslippsvann fra oppdrettsanlegg. Nå kan den bli miljøvennlig laksefor

• 

  Dette gjør temperaturen med helse og utvikling hos laksen

• 

  Høyteknologisk prosessert mat: Det neste store?

• 

  Gresskar er mer enn bare pynt på Halloween

• 

  Studie: Omega-3 og sink er en superduo for laksen

• 

  Frosne bær: Slik unngår du at antioksidantene forsvinner

Les flere saker fra Nofima her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER