Kalan elintarvikejalostuksen sivutuotevirtojen jalostaminen kalaöljyksi

Tässä työssä selvitettiin mahdollisuuksia hyödyntää kalanjalostusteollisuuden elintarvikelaatuisia sivutuotevirtoja kalaöljyn tuotannossa, öljyn markkinoita ja arvioitiin toiminnan kannattavuutta. Maailmalla tuotetaan kalaöljyä noin miljoonaa tonnia vuodessa. Valtaosa kalaöljystä on peräisin valtameristä pyydetyistä kaloista ja määrästä noin neljännes saadaan elintarvikekäyttöön menevien kalojen sivutuotevirroista. Kalaöljystä eristettyjen EPA- ja DHA-rasvahappojen kokonaismäärän arvioidaan olevan 200 tuhatta tonnia. Nykyisin kalanviljely käyttää kolme neljäsosaa ja ihmiset yhden neljäsosan tuotetusta kalaöljystä. Kalaöljymarkkinoiden suurin ja kasvava markkinasegmentti on terveystuotteet: ravintolisät ja terveysvaikutteiset elintarvikkeet. Lisäksi kalaöljyä käytetään lääkkeiden sekä imeväisikäisten ravinnon ja lemmikkieläinten rehun valmistamiseen. Suomen kalaöljypohjaisia ravintolisämarkkinoita on vaikea arvioida, sillä kattavia myyntilukuja ei tilastoida. Markkinoilla on lukuisia kalaöljypohjaisia ravintolisätuotteita ja niiden sisältämän öljyn laadussa (EPA + DHA-pitoisuus) ja öljyn vähittäismyyntihinnassa (€/kg) on paljon vaihtelua. Suomen kalanjalostusteollisuuden jalostama kalamäärä oli vuonna 2015 73 miljoonaa kiloa, josta kasvatetun kalan osuus oli 54 miljoonaa kiloa. Kasvatetun kirjolohen ja lohen jalostustoiminnasta muodostui elintarvikekelpoisia sivutuotteita (selkäruodot, pää ja vatsalieve) noin 11 miljoonaa kiloa. Tässä työssä tutkittiin eri prosessiolosuhteiden vaikutusta sivutuotevirroista saatavan öljyn määrään ja laatuun. Kokeissa testattiin uuttolämpötilan, uuttoajan ja lisätyn entsyymin määrän ja laadun vaikutuksia öljysaantoon. Lähtömateriaalina käytettiin kalanjalostuslaitokselta saatuja lohen ja kirjolohen sivutuotteita ja uutot tehtiin laboratotio- ja pilottimittakaavassa. Vatsaliepeiden öljypitoisuus oli tutkituista sivutuotteista korkein (45–50 %) eikä sivutuotteiden välillä ollut eroja EPA ja DHA pitoisuuksissa. Tämän vuoksi jatkotyöt tehtiin vatsaliepeillä. Prosessiolosuhteet eivät vaikuttaneet kalaöljyn rasvahappokoostumukseen, joten periaatteessa kaikki testatut entsyymit soveltuvat kalaöljyn tuottamiseen, koska niillä saadaan vähintään 75 % öljysaanto 60 minuutissa alhaisella entsyymikonsentraatiolla (0,05 %) käyttäen matalia lämpötiloja (50–55 °C). Näissä prosessiolosuhteissa tuotettu kalaöljy on myös korkealaatuista (alhaiset PL- ja AL-arvot) entsyymin inaktivoinnista huolimatta. Koska inaktivointi alentaa eristetyn öljyn laatua hieman, niin kalaöljyn laadun optimoinniksi öljy kannattaisi eristää hydrolysaatista ennen entsyymin inaktivointia. Lohen ja kirjolohen vatsaliepeet sisältävät runsaasti (45–50 %) rasvaa soveltuen siten erittäin hyvin kalaöljyn raaka-aineeksi. Tehdyissä pilotointikokeissa öljyn saanto oli 75–80 %. Saantoa on mahdollista parantaa menetelmien optimoinnilla. Tuore kalaöljy oli laadultaan erinomaista täyttäen ihmiskäyttöön tarkoitetun korkealaatuisen kalaöljyn kriteerit. Myös öljynerotusprosessin sivutuotteena syntyvät vesifaasi ja sakka ovat potentiaalisia lisäarvotuotteita. Vaikka pelkkään kuumennuskäsittelyyn perustuvalla öljyn eristysmenetelmällä on mahdollista tuottaa korkealaatuista kalaöljyä ihmiskäyttöön, niin entsymaattiseen hydrolyysiin perustuva menetelmällä on enemmän kaupallista potentiaalia, koska sen avulla on mahdollista tuottaa bioaktiivisia peptidejä. Mahdollisissa jatkohankkeissa tulisi pyrkiä optimoimaan eristysmenetelmiä paremman öljysaannon lisäksi myös vesifaasin/sakan sisältämien bioaktiivisten ominaisuuksien suhteen. Öljysaantoa on mahdollista kasvattaa myös ottamalla talteen myös vesifaasin sisältämä öljy esimerkiksi keraamisten kalvosuodattimien avulla. Suomessa syntyy vuosittain noin 13,7 mijoonaa kiloa kirjolohi- ja lohijalostusteollisuuden sivuvirtaa, josta 2,1 miljoonaa kiloa on vatsaliepeitä. Jo 1 miljoonasta kilosta vatsaliepeitä voidaan eristää 360–400 tonnia kalaöljyä, joka puolestaan sisältää 25–28 tonnia EPA- ja DHA-rasvahappoja.201