Satser målrettet på å bli ledende

Av: Anne-May Johansen, Nofima

Det er derfor Nofima kaller sine forskningsprosjekter Spectec og Peptek for fyrtårn.

Kan ta kunnskapen i bruk

Spektroskopi og peptidteknologi. Det er ikke så vrient som det høres ut til. Det første handler om å bruke lys og smarte sensorer som i industrielt tempo kan måle innhold og kvalitet på innsiden av mat uten å skjære i den. Hurtig og ikke destruktiv kvalitetsmåling med lys. Det andre er en «verktøykasse» for å kunne skape verdi av restråstoff av matproduksjon fra åker, fjøs og sjø.

Begge forskningsfeltene, altså, med stort potensial for den matproduserende industrien som kan ta den forskningsbaserte kunnskapen i bruk for å øke verdien av både råstoff og restråstoff.

– I matindustrien i Norge er noen godt i gang med digitalisering av produksjon. Andre er mer avventende. Nofima ønsker å spille en sentral rolle i denne utviklingen, sier seniorforsker Jens Petter Wold som leder Spectec.

– Det er stor interesse for at vi skal bruke alt av råstoff fra grønnsaker, kjøtt og sjømat i matproduksjon. Vi er ikke flinke nok til å utnytte det vi er vant til å kaste, og utnytte råvarene fullt ut. Avfallet kaller vi i dag restråstoff – eller -biomasse. Vårt mål er å bidra til høyere utnyttelse og høyere verdi av restråstoffet, framholder forskningssjef Ragnhild Dragøy Whitaker. Hun leder Peptek-prosjektet.

Cutting edge

I henholdsvis ett og to år har prosjektene vært i gang. Forskerne i Nofima jobber målrettet og metodisk med å utvikle bruk av restråstoffer og kvalitetsmåling med lys. At utviklingen av kunnskap i disse to fagfeltene krysses i en større internsatsing, fører Nofima helt i forskningsfront på områdene spektroskopi og peptidteknologi. Prosjektene er både tverrfaglige og tverrsektorielle, noe som er i tråd med tankene bak etableringen av Nofima.

Mange vil kalle det cutting edge – å være nyskapende og i forkant av utviklingen.

– Satsingene har vist seg å være svært vellykkede. Vi var forutseende i den forstand at områdene vi valgte har vist seg å ha stor relevans i den matproduserende industrien. Både Spectec og Peptek har allerede resultert flere nye forskningsprosjekter og i løsninger som raskt kan tas i bruk i næringslivet, sier en fornøyd administrerende direktør Øyvind Fylling-Jensen i Nofima.

De to «fyrvokterne» – prosjektlederne for Spectec og Peptek – forklarer nærmere:

Spectec:

– Vi driver med hurtigmålinger basert på spektroskopi og smarte sensorer. En moderne måte å styre prosesser på. Vi måler matkvalitet i forstand av hva maten inneholder av fett, vann, protein, blodrester og andre kvalitetsavvik. Eller ulike antioksidanter i ekstrakter. Hensikten er å bruke sensorer til å karakterisere råstoff i prosesser – slik at produsentene kan prosessere råvarene best mulig og levere produkter med jevn kvalitet, samtidig som man har minimalt med svinn, forklarer prosjektleder Jens Petter Wold.

Eksempel: En produsent skal lage pommes frites av poteter. Med spektroskopi som hjelpemiddel kan poteten på forhånd sorteres etter mengde tørrstoff. Poteten med mye tørrstoff prosesseres på én måte, den med lite tørrstoff på en annen måte i forhold til steketid- og temperatur. På den måten får man utnyttet råstoffet på best mulig måte, noe som er viktig både for bedriftens lønnsomhet og for miljøet.

Metodikken kan brukes på en rekke områder. Nofima har vært med å utvikle systemer for måling av kvalitet på kyllingfileter, avdekke matinnhold i skalldyr, måling av fettinnhold i laks og kjøtt, og også lynrask påvisning av blod og mørke flekker i fiskefileter.

En av de store trendene i samfunnet er digitalisering. Dette gjelder også produksjonsprosessene i matindustrien. Alle prosesser digitaliseres. Det gjør at matprodusentene i større grad enn tidligere, ved hjelp av smarte sensorer, kan hente ut informasjon om maten underveis i produksjonsprosessen. Denne informasjonen kan brukes til forbedret prosesstyring. I tillegg kan slike sensorer samle informasjon om kvalitetsvariasjon over tid, og ved å koble denne med for eksempel dyrkings- eller fôringsinformasjon i forkant av prosessen, og sluttkvalitet og forbrukeraksept i etterkant av prosessen, så vil produktene bli bedre. På denne måten kan matprodusentene lære mer om hva det er som fører til kvalitetsvariasjoner – og prosessene kan forbedres.

– Fordi vi analyserer så mye underveis, sitter vi igjen med det som i dag kalles «BigData» – store mengder innsamlede data som med systematisk analyse fører til ytterligere kunnskap og forbedrede prosesser, sier Jens-Petter Wold.

Peptek:

Når åkeren er høstet, fisken filetert og kyllingen skåret opp i salgbare deler, sitter produsenter over hele verden igjen med store deler av det som til nå har vært avfall. På en klode med stadig økende befolkning, og der mat kan være en knapphetsressurs, er det viktig å utnytte råstoffet fullt ut.

– Proteinene i restråstoffet er like verdifulle som proteinene i hovedproduktene. Det gjelder å hente dem ut og bruke dem på en lønnsom og fornuftig måte, sier Ragnhild Dragøy Whitaker som leder forskningsarbeidet innen marin bioteknologi i Nofima.

For å forklare hva restråstoff kan brukes til – i stedet for å kastes eller destrueres – kan vi kan starte med de best betalte produktene og jobbe oss nedover:

• Kosmetikk og helsekostprodukter
• Matproteiner og Omega-3-oljer
• Fôr til kjæledyr
• Fôr til oppdrettsfisk
• Generelt dyrefôr
• Gjødsel
• Forbrenning eller biogass

For hvert råstoff er derfor spørsmålene: Hva er dette? Hva består det av? Hva kan det brukes til?

– Altså forstå hva biomassen du har til disposisjon inneholder. Det ønsker vi å finne ut av gjennom miljøvennlige prosesser: Vi benytter enzymer, salt og sukker og skånsomme prosesser – naturens egne virkemidler – i stedet for sterke prosesser og skadelige løsemidler,for å utvikle høyverdige, nye produkter, påpeker Whitaker.

Spektroskopi er også verdifullt for å finne ut fra restråstoffet eksakt består av.

– Ut fra det råstoffet vi har, vil vi vite hvilken prosess som er best å anvende den dagen og med den biomassen vi har for hånden. Vi må hele tiden overvåke prosessen. Igjen kommer Spectec inn – for å få optimal prosess og optimal utnyttelse. På grunn av biologisk variasjon i råstoffet, kan utnyttelsesgraden kan variere med 4-5 prosent. Men 15 tonn biomasse som utgangspunkt, snakker vi om store penger, påpeker Whitaker.

Ut fra prosessen kommer det et produkt. Det er viktig at produktet kvalitetsmessig er det samme hver dag.

– Grunnen til at vi bruker spektroskopiteknologi er at svaret kommer umiddelbart og uten tidkrevende laboratorieanalyser. Det gjør at vi kan justere prosessen underveis, slik at vi får produkter av samme kvalitet ved hver produksjon, forklarer forskeren.

Mange matprodusenter sitter med sitt restråstoff og vet ikke hva de skal gjøre med det. Det kan Nofima avhjelpe med – gjennom det nasjonale pilotanlegget for bioprosessering; Biotep i Tromsø.

– Vi kan bidra med innspill og prøveprosesser, og kan skalere prosesser fra utprøving i små skala til full industriskala, sier Ragnhild Dragøy Whitaker.

Stor fordel å dele kunnskap

I Nofima jobber forskerne i Tromsø, på Ås, i Bergen, i Stavanger og på Sunndalsøra. Gjennom fyrtårnprosjektene forenes og deles kunnskapen i matforskningsinstituttet på tvers av tradisjonelle skillelinjer både geografisk og forskningsfaglig. Det anser prosjektlederne som en stor fordel.

– Vi etablerer systemer for å dele funn og informasjon internt slik at man slipper å «finne opp hjulet» på nytt, forklarer Whitaker og Wold.

Og med ny kjennskap til kunnskap andre steder i instituttet, oppstår nye synergier:

Som eksempel kan kjemi og sensoriske egenskaper kobles, forskjellige kjemiske metoder kan kobles, spektroskopi kan komme til anvendelse i nye prosjekter, og så videre.

– Vi er bare i begynnelsen av hva vi kan oppnå med å spisse kunnskapen på disse anvendbare og framtidsrettede områdene, slår «fyrvokterne» i Nofima fast.