Enzymtechnik
Offener Zugang

Abstrakt

Extraktion von Öl aus Abfällen aus der Makrelenverarbeitung mithilfe des Enzyms Alcalase

Ramakrishnan VV, Ghaly AE, Brooks MS und Budge SM

Nach dem Entfernen des Fleisches während der Fischverarbeitung gelten alle anderen Teile als Abfall, der nicht ordnungsgemäß verwendet wird. Fisch und Fischabfälle können zur Herstellung von Öl für die weitere Produktion von Omega-3-Fettsäuren und/oder Biodiesel verwendet werden. Fischöl kommt in unterschiedlichen Mengen im Fleisch, Kopf, Gerippe, der Flosse, dem Schwanz, der Haut und den Eingeweiden von Fischen vor. In dieser Studie wurde die enzymatische Extraktion von Fischöl mithilfe des Enzyms Alcalase bei drei Enzymkonzentrationen (0,5, 1 und 2 %) und vier Zeitintervallen (1, 2, 3 und 4 Stunden) durchgeführt. Die höchste Ölausbeute wurde aus dem Kopf und die niedrigste aus dem Gerippe erzielt. Das nach der enzymatischen Hydrolyse gewonnene Öl hatte aufgrund der Bildung brauner Pigmente aus der Reaktion von Carbonylen, die bei der Oxidation mehrfach ungesättigter Fettsäuren mit Aminosäuren und Proteinen entstehen, eine dunkle Farbe. Die Zugabe von Puffer während der Hydrolyse spielte eine wichtige Rolle, da sie die Emulsionsbildung erhöhte, die Produktion von freiem Öl verringerte und die Rückgewinnung löslicher Proteine ​​erhöhte. Das anfängliche Erhitzen des Rohmaterials spielte eine wichtige Rolle, da es zur Steigerung der Ölausbeute beitrug, es wäre jedoch effektiver gewesen, wenn dem System kein Wasser oder Puffer zugesetzt worden wäre. Die höchste Ölausbeute (76,26 % vom Kopf und 75,71 % vom ganzen Fisch) wurde mit einer Enzymkonzentration von 2,0 % nach 4 Stunden Hydrolyse erzielt. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Erhöhung der Enzymkonzentration um 0,5 bis 2 % (400 %) die Ölausbeute um 0,10-63,71 % steigerte, je nach Fischteil und verwendeter Reaktionszeit. Eine Erhöhung der Enzymkonzentration für eine kleine Steigerung der Ölausbeute mag ungerechtfertigt erscheinen. Daher sollte für die Ölextraktion eine Konzentration von 0,5 % verwendet werden, es sei denn, das Enzym wird recycelt oder es wird ein immobilisierter Reaktor verwendet, um die mit dem Enzym verbundenen Kosten zu senken. Die Ergebnisse zeigten auch, dass eine Erhöhung der Reaktionszeit um 1 bis 4 Stunden (400 %) die Ölausbeute um 26,62-59,29 % steigerte, je nach Fischteil und verwendeter Enzymkonzentration. Eine Verlängerung der Zeit für eine kleine Steigerung der Ölausbeute erhöht die Kapital- und Betriebskosten der Produktion. Eine kürzere Reaktionszeit ermöglicht höhere Durchsätze und/oder verringert das Volumen des Reaktors, wodurch die Kosten der Ölförderung gesenkt werden. Daher wird eine Reaktionszeit von 1 Stunde für die Ölförderung empfohlen.