KrillSOFT-ONBOARD SMART MANUFACTURING OF ANTARCTIC KRILL PROTEIN FOR TARGETED HUMAN APPLICATION

Antarktisk krill er en kilde til næringsrike proteiner som i dag for det meste brukes som fôringrediens for akvakulturindustrien i Norge og internasjonalt. Proteinene har potensial til å bli en ny matkilde for mennesker siden de inneholder en høy konsentrasjon av proteiner og essensielle aminosyrer. Dermed kan de bli en ny viktig proteinkilde til en raskt voksende verdensbefolkning. I dette prosjektet har vi gjennomført en LCA og vist at karbonavtrykket til krillproteiner er langt lavere en animalske proteiner som fra gris, kylling og storfe. Dette er et viktig funn og viser at krill protein kan være en del av løsningen for å kutte CO2 utslipp i verden. For at slike proteiner skal kunne konsumeres av mennesker må ernæringskvaliteten være god, prisen akseptabel og produktet trygt å konsumere. I dette prosjektet har vi videreutviklet enzymatisk hydrolyse med tanke på å få et høyt utbytte av proteinene fra krillen og med økt prosesstyring for å sikre repeterbar kvalitet. Vi har fått frem et produkt som har høy ernæringsmessig verdi med svært god vannløselighet. Proteinene er nedbrutt til korte peptider og frie aminosyrer noen som gir høy biotilgjengelighet, gode biologiske effekter og et lavt nivå av allergener. Potensielt kan dette bli brukt som ingrediens i drikke om noen år eksempelvis som sporternæring. Markedet vil kreve at slike produkter holder en gjentagende høy kvalitet, derfor har dette prosjektet også tatt i bruk avanserte statistiske metoder som Baysiansk optimalisering og sett på maskinlæring for å redusere produktvariasjoner.

The project has documented that protein hydrolysates from Antarctic krill has a very low carbon foot print. If these proteins can replace proteins in food from pigs, chicken and/or cattle it can be an important contributor to reach UN's Sustainability Goals. The project has systematically tested new enzymes and enzyme combinations in order to find the best production method with respect to protein yield, cost of production and repeated quality. Optimization of the process has been tested with the use of Baysian optimization and the potential for machine learning has been explored. The level of the allergen Tropomyosin can also be reduced. This is important in order to bring this type of products to the consumer markets.

Antarctic krill is a nearly ideal nutritious raw material due to its high content of health-promoting omega-3 phospholipids (PLs) and proteins that can be converted into a wide range of human consumption products. Its high-quality protein includes all essential amino acids and thus the proteinaceous part of krill processing should be fully used for human consumption. As a major player in the krill fishery, contributes to both a sustainable management and development of knowledge that ensures 100 % utilization of the catch concomitant with an economically vital business model. Rimfrost AS is currently developing new process concepts for eco-friendly and optimum raw material utilization that will be an integral part of a planned state-of-art trawler. In response to the strategic necessities to reduce food waste generated in the EU and to provide novel sustainable protein sources and high value, bioactive products to the market, KrillSOFT will design a novel krill hydrolysis process to be implanted on-board. Through novel software services by machine learning and AI approaches, the process will be continuously analyzed and adjusted to increase overall efficiency and to provide three improved krill products, namely pure krill phospholipid oil, clean shells for further chitin production and a new high-value krill peptide product. The krill peptides will further be tested for bioactivities on metabolic pathways, such as triglyceride levels, energy metabolism, glucose handling and inflammation in vitro and in vivo. By such effects, the krill peptides might be able to interfere with the concerning increase in life-style diseases due to dietary habits and physical inactivity in modern societies. Overall, KrillSOFT will increase the sustainable and efficient use of krill raw material to obtain a safe, high added value food product for human consumption.