Gelatine extraction from Atlantic salmon (Salmo salar) skin, a comparison between two methods

Abstract

I havbruksnæringen i Norge er atlantisk laks (Salmo salar) en av de viktigste artene. Som en konsekvens av at laksen blir slaktet eller dør på andre måter (som for eksempel ved avlusing, håndtering osv.) blir det produsert store mengder restråstoff. I dag blir 93% av dette restråstoffet utnyttet, men for det meste bare til ulike typer dyrefôr eller biogassproduksjon. På tross av dette finnes det mange verdifulle komponenter man kan hente fra restråstoffet som for eksempel kollagen, andre proteiner, fiskeolje, fiskemel, peptider osv.

Det første målet med denne oppgaven var å sammenligne to ulike metoder for å hente ut gelatin i restråstoff fra laks, basert på metodene som ble brukt av Fossen (2020) og Alvarez (2018). videre gikk målet ut på å finne ut hvilken metode som ga høyest gelatinutbytte, og samtidig sammenligne egenskapene til de ulike gelatinene. De to metodene brukte ulike tilnærminger for å hente ut gelatin; Alvarez (2018) brukte varmebehandling. Det gjorde ikke Fossen (2020). Det var også en forskjell i ekstraksjonstiden mellom de to metodene; 2 timer med metoden brukt av Alvarez (2018) og 12 timer med metoden brukt av Fossen (2020). Det andre målet med denne oppgaven var å lage en oversikt over forskjellige ekstraksjonsmetoder brukt til å ekstrahere gelatin fra forskjellige fiskearter.

Resultatene i denne oppgaven viste at metoden brukt av Fossen (2020) hadde mye høyere gelatinutbytte enn metoden brukt av Alvarez (2018). Gelatinutbyttet etter å ha brukt samme metode som Fossen (2020) var 6,85% mot 0,46% etter å ha brukt samme metode som Alvarez (2018). Kollagenutbyttet basert på de frysetørkede ekstraktene var 80,8% med metoden brukt av Fossen (2020), og 38,0% med metoden brukt av Alvarez (2018). Aminosyresammensetningen til det ekstraherte gelatinet viste at metoden brukt av Fossen (2020) gav et utbytte på nesten dobbelt så mye i forhold til metoden brukt av Alvarez (2018). Gel-elektroforesen (SDS-PAGE) viste høyere grad av nedbryting i prøvene basert på metoden brukt av Alvarez (2018) sammenlignet med tyngre molekyler i prøvene basert på metoden brukt av Fossen (2020). Videre viste hydroksyprolinundersøkelsene at metoden benyttet av Fossen (2020) gav et utbytte på 7,0%, hvorimot metoden brukt av Alvarez (2018) gav et utbytte på bare 3,3%.

In Norwegian aquaculture, Atlantic Salmon (Salmo salar) is one of the most imported species. As a result of slaughtering or other incidents where salmon perish (due to e.g., delicing, handling etc.), a considerable amount of rest raw material is created. Today, 93% of it is utilized, but mostly for different kinds of animal feed or biogas production. However, there are many valuable components to be retrieved from the rest raw materials like for instance collagen, other proteins, fish oil, fish meal, peptides etc.

The first aim of this thesis was to compare two different methods used to extract gelatine from salmon rest raw material based on the methods used by Fossen (2020) and Alvarez (2018), respectively. The aim was to see which method would give the highest gelatine yield and to compare the properties of the different gelatines. The two methods used different approaches to extract the gelatine; Alvarez (2018) used thermal treatment, while Fossen (2020) did not. There was also a difference in extraction time between the two methods: 2 hours with the method used by Alvarez (2018) and 12 hours with the method used by Fossen (2020). The second aim was to make an overview of different methods used to extract gelatine from different fish species.

The results of this study showed that the method used by Fossen (2020) had a much higher gelatine yield than the method used by Alvarez (2018). The gelatine yield for the method used by Fossen (2020) was 6,85% and the gelatine yield obtained from the method used by Alvarez (2018) was 0,46%. The collagen yield based on the freeze-dried samples was 80,8% for the method used by Fossen (2018) and 38,0% for the method used by Alvarez (2018). The amino acid composition of the extracted gelatine showed that the method used by Fossen (2020) yielded almost twice as much as the method used by Alvarez (2018). The SDS-PAGE showed a higher degree of degradation in the samples from the method used by Alvarez (2018), compared to a higher content of high weight molecules in the samples from Fossen (2020). Furthermore, the method used by Fossen (2020) gave a total hydroxyproline yield of 7,0%, while the method used by Alvarez (2018) only yielded 3,3%.