Ohmsk opvarmning af animalske sidestrømme – ny teknologi med potentiale for elektrificering

I både slagteri- og fiskemelsindustrien er der stor interesse for at udnytte animalske sidestrømme bedre – både af hensyn til økonomi, ressourceeffektivitet og CO₂–reduktion. En af de teknologier, der lige nu viser lovende resultater, er ohmsk opvarmning (OH), hvor råvaren opvarmes med elektricitet ved at lede strøm direkte gennem produktet.

Vi har undersøgt OH-teknologiens anvendelse til slagterisidestrømme og fiskeråvarer og fundet, at OH kan blive et vigtigt værktøj til skånsom og elektrificeret behandling af animalske sidestrømme – men også, at der er behov for videre optimering og tilpasning, før teknologien kan udnyttes fuldt ud industrielt.

Hvad er ohmsk opvarmning?

Ved ohmsk opvarmning ledes elektrisk strøm direkte gennem produktet, hvorved opvarmning sker hurtigt (ca. 1°C/sek) og ensartet uafhængigt af volumen. Metoden er veldokumenteret til flydende fødevarer og har nu vist sig også at fungere på faste og halvfaste materialer som slagterisidestrømme og fiskeråvarer. Metoden er yderst energieffektiv med en virkningsgrad på ca. 96%.

Slagterisidestrømme

Slagterisidestrømme består af knogler, fedt, kødrester, sener m.m. og kan variere betydeligt i sammensætning. Biproduktvirksomheder som eks DAKA forarbejder materialet til forskellige former for foder til dyr. Processerne inkluder hakning, kogning, presning, dekantering og tørring.  Specielt opvarmnings- of tørreprocesserne er energitunge.

I et større forsøg opsatte vi et forsøgsanlæg på DAKA og simulerede et forarbejdningsforløb, hvor konventionel opvarmning blev erstattet af OH opvarmning, efterfølgende efterfulgt af dekantering og tørring med en ny skånsom varmepumpe tørreteknologi. (topbillede)

Forarbejdningen fungerede uproblematisk og materialet blev effektivt og hurtigt bragt til 92°C og efterfølgende separeret i en dekanter i faste og flydende fraktioner. Fra fraktionerne samt fra råvaren blev der udtaget prøver til kemisk analyse.

Resultaterne viste ingen ændringer i næringsstofbevarelse (vitamin B1+ B6), proteinnedbrydning (TVN), eller fedtnedbrydning (FFA) som følge af OH opvarmning. Der sås desuden lavere værdier for biogene aminer i de tørrede produkter, uden at det dog kunne afgøres om dette skyldtes OH opvarmning eller tørringsprocessen.      

Samlet observeres få positive, og ingen negative, kvalitetsændringer ved OH opvarmning af slagterisidestrømme til dyrefoder. Forsøget demonstrerede således potentiale for at elektrificering af forarbejdningsprocesserne på DAKA.

Fiskeråvarer til fiskemelsproduktion

I samarbejde med FF Skagen blev OH-teknologien afprøvet på forskellige fiskeråvarer. Der blev udført forsøg både i DTIs pilot plant og på DAKA-opstillingen beskrevet ovenfor. Råvarerne inkluderede sildeafskær, hele sild og blåhvilling.

Procesflow og prøveudtagning ved OH-behandling af fisk med efterfølgende faseseparering ved dekantering

Igen fungerede OH opvarmning til 92°C teknisk problemfrit for de testede råvarer. Materialet blev gradvist mere flydende under opvarmningen, hvilket sikrede jævn temperaturfordeling. Også her blev der målt på en række kemiske kvalitetsindikatorer for at undersøge evt. forskelle til konventionel opvarmning. Der observeredes ingen forskelle i fedt- og proteinoxidation, næringsstoffer (D, E– vit.) proteiner, fedt-og aminosyrer, mens der var indikationer af lavere fedtnedbrydning (FFA) som følge af OH opvarmning.

Forsøgene viste, at det er muligt at OH-behandle industrifisk uden at det påvirker kvalitet eller faseseparering negativt.

Perspektiver

Ohmsk opvarmning repræsenterer en reel mulighed for elektrificering af varmebehandlingsprocesser i foder- og fiskemelsindustrien. De vigtigste fordele omfatter:

• Høj energieffektivitet (op til 96% virkningsgrad)
• Hurtig opvarmning (ca. 1°C/sek.)
• Skånsom behandling – bedre bevarelse af vitaminer og lavere FFA
• Mulighed for CIP-rengøring og lave vedligeholdelsesomkostninger
• CO₂-reduktion – LCA-analyser viser ca. 60% reduktion for selve opvarmningsprocessen

DAKA og FF Skagen ser begge stort potentiale i teknologien og overvejer nye projektansøgninger med fokus på fuld procesintegration, herunder elektrificeret dekantering og tørring.

Undersøgelserne er udført i projektet OHMIC, finansieret af Innovationsfonden og Uddannelses- og Forskningsstyrelsen

Vil du vide mere om ohmsk opvarmning? Kontakt mig eller læs mere her: