Tempoet i digitalisering og teknologiutvikling akselerer og nye løsninger forandrer verden. I denne artikkelserien ser vi på hvordan dette endrer forskjellige fagområder og gjør det mulig å løse globale og lokale utfordringer på nye måter.
Den 4. industrielle revolusjon blir den kalt og omfatter digitalisering, automatisering, Big Data, robotisering, smarte sensorer, skytjenester, tingenes internett og mye mer.
Spektroskopi
Spektroskopi er metoder for å studere molekyler, atomer og atomkjerner ved hjelp av deres spektra. Spektroskopi benyttes innen grunnforskning, men også som analysemetode for å bestemme sammensetning av prøver.
(Kilde: Store norske leksikon)
Volha Shapaval er en av mange forskere som forsøker å finne smarte måter å bruke matavfall på. Hva kan for eksempel restene fra matproduksjon brukes til?
Shapaval, som er førsteamanuensis ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) gjør om avfallet til olje.
Hun bruker det som kalles for spektroskopi for å få full oversikt over hva avfallet faktisk består av – helt ned på molekylnivå. Spektroskopi er lysmålinger som karakterisere innholdet i restråstoffet. Deretter tilsetter hun ulike sopparter, som spiser råstoffet og gjør det om til olje. Denne oljen kan brukes i mat, dyrefôr eller biodrivstoff.
Forskningsgruppa Shapaval er en del av ved Fakultet for realfag og teknologi, NMBU, får tilsendt alt fra potetskrell til animalsk fett fra norsk industri. Avfallet brytes ned og ender opp i flytende form.
Shapaval tilsetter ulike mikroorganismer, for eksempel sopp, i ulike typer av restråstoffet. Hensikten er å finne det som er best for oljer til forskjellig bruk ved å se på kombinasjon av restråstoff og mikroorganismer.
Hun forsøker å finne ut av hvilke mikroorganismer om spiser substansen de er tilsatt i.
Prosessen er basert på å utnytte sopp som inneholder mye olje, som muggsopp og gjær. Disse er i stand til å spise forskjellige råstoff og slik endres det til biomasse rik på olje.
Her forbereder Volha Shapaval mikroorganismer for spektroskopiske målinger. (Foto: Håkon Sverdvik)
Fra innvoller til olje
I et større forsøk har Shapaval sett på hvordan ulike mikroorganismer konverterer animalsk fett til mer nyttig olje. Målet er å få minst mulig restråstoff ved å utvikle et kretsløp der avfall fra produksjon ender som tilsetting i nye produkter.
Kyllingavskjær, eggeskall og innvoller er utgangspunktet i dette forsøket.
– Vi forsker på hvor langt det er mulig å oppgradere fettet til mer nyttig og sunt fett som er rikt på omega 3- og omega 6-fettsyrer, slik at det har høyest mulig kvalitet og kan tilsettes ulike produkter. I tillegg til animalsk fett bruker vi nesten alle typer råstoff, som rester fra jordbruk og mat, og konverterer det til ulike klasser av olje som brukes til ulike formål, forklarer Shapaval.
Shapaval tester tilsetting av mange ulike mikroorganismer på ett bestemt råstoff. Hun følger med på hvordan restråstoff endrer seg når sopper tilsettes og hvordan råstoffet spises opp av de forskjellige soppene.
Mikroskopibilde av mikroorganismer som produserer olje. (Foto: Gergely Kosa)
En bærekraftig prosess
Annonse
Matrestene sendes først gjennom Norilia, som har ansvaret for salg og utvikling av alt restråstoff, som slakting, nedskjæring og foredling på alle dyreslag, i Nortura.
Derfra går ferden videre til Norsk Protein, som tar imot biprodukter fra slakterier og skjærebedrifter. Norsk Protein videreforedler dette til kjøttbeinmel og animalsk fett.
Omtrent her i prosessen kommer forskerne ved NMBU inn og jobber med konvertering av animalsk fett til ny olje.
I siste ledd finner vi blant annet Felleskjøpet, som kjøper oljen som er utviklet. De tilsetter den i dyrefôr. Da er det viktig at oljen har den beste sammensetting til akkurat dette formålet. Fôret gis så til nye dyr og slik er ringen sluttet for en bærekraftig produksjon.
Kjapt og trygt
Mange parametre kan måles samtidig og gir en stor mengde data, som for eksempel fett, protein, karbohydrater og pigmenter.
– Det er mulig å benytte mer tradisjonelle kjemiske metoder for å finne frem til det totale innholdet i biomassen, men det tar veldig lang tid å få svar på slike prøver. Med spektroskopi kan vi både analysere mange ting på en gang, og vi kan måle raskt og uten å ødelegge soppcellene. Med spektroskopi ser vi den totale biokjemiske sammensetningen på en rask og effektiv måte, forklarer Shapaval.
