Makuvirheet
Geosmiini (GSM) ja 2-metyyli-isoborneoli (MIB) yleisimmät makuvirheitä aiheuttavat yhdisteet. Lisäksi runsaasti muita: Mm. puisevaa, pihkaista (β-karyofylleeni, α-humuleeni, β-ionooni), mätää (aldehydit, 2-nonenal), metallista tai polttoainemaista (aromaattiset hiilivedyt), 4-etyylioktaanihappo (vuohimainen), p-kresoli (hevostallimainen), skatoli (ulostemainen) muistuttavaa hajua/makua.

Mikrobien metaboliatuotteet, mutta myös rehuperäiset yhdisteet saattavat aiheuttaa makuvirhettä. Raskasmetallit (Cu, Zn, Cd, Pb) saattavat välillisesti vaikuttaa makuvirheisiin: varastoinnissa kiihdyttävät rasvahappojen hapettumista.

Makuvirheet muodostuvat vesistöissä kesällä (lämpötila, hidas virtaus, auringon valo). Alhaisempi muodostuminen kun veden lämpötila on alle 20-astetta.

Vain 0.001%–1% kokonaismikrobimäärästä tuottaa geosmiinia kiertovesiympäristössä --> Kulkeutuminen kalaan kidusten, ihon ja ruoansulatuskanavan kautta.

Makuvirheiden havaitseminen
Havainnointiraja vaihtelee lajeittain. Esimerkiksi havainnointiraja kirjolohella: GSM 0.9 μg/kg & MIB 0.7 μg/kg. Yhdisteet kertyvät helpommin rasvaiseen kalaan, mutta korkeampi rasvapitoisuus nostaa havainnointirajaa. Äskettäin tehdyssä tutkimuksessa on todettu, että makuvirheet voivat aiheuttaa ihmisillä päänsärkyä,stressiä ja vatsavaivoja.

Havainnointirajoja (GSM & MIB) eri kalalajeille:



Kalojen raikastus
Usein riittää 6-15 vrk puhtaassa vedessä, pitempikin aika voi olla tarpeen (lajikohtaiset erot suuriakin). Raikastusaikaan vaikuttaa muun muassa: kalan koko, rasvapitoisuus, virtausnopeus/ uintinopeus, veden vaihto, pitoisuudet vedessä ja
kalassa. Veden happipitoisuudella ei ole vaikutusta raikastusaikaan.

Raikastuksessa veden lämpötilalla tärkeä rooli →kalan aineenvaihdunnan nopeus. Lipofiiliset makuvirheet poistuvat raikastuksessa passiivisesti diffuusiolla kidusten ja osittain ihonkin kautta.

Poolisemmat metaboliitit poistuvat maksan ja munuaisten kautta ulosteina. GSM & MIB-pitoisuudet pidettävä alle 10 ng/L raikastusvedessä.


Merilohia raikastuksessa (Kuva: Steve Summerfelt)

Makuvirheanalytiikka Luonnonvarakeskuksessa:



Makuvirheiden poistaminen - hapettamiseen perustuva menetelmä (AOP)

AOP (Advanced Oxidation Processes):

• Perustuvat hydroksyyliradikaalin hapetustehoon
• Fysikaaliset menetelmät kavitaatioon
• Valokemialliset UV-säteilyyn --> Absorboituu orgaaniseen materiaaliin
• AOP mahdollinen myös UV+ Cl2 tai HClO tai ClO --> Ei klooriyhdisteitä RAS:iin
• Monet menetelmät alun perin juomaveden valmistuksesta --> RAS:n kiintoaine tuo haasteita

eAOP:

• AOP GSM ja MIB poistoon, annostelu raikastukseen
• Koelajina lohi (Salmo salar)
• Spiikattu GSM, MIB 100 ng/L
• UV/H2O2 (eAOP®, Exciton Advanced Oxidation Process) reaktori --> Fotokatalyysi,UV-fotolyysi, elektrolyysi, UV/ H2O2
• ExcitonClean: Reaktorissa valoaktiiviset metallielektrodit pinnoitettu nanopinnoitteella, katodi+ UV (254 nm)
  --> Katalyytin korkeaenergiset elektronit hapettevat orgaanista materiaalia, muodostuu OH-radikaaleja
• Raikastus lyhenee 10 vuorokaudesta 5 vuorokauteen
• Säästää vettä ja lyhentää raikastuksen kestoa
• Pienentää kustannuksia arviolta $0.12-$0.22 per kalakilo

Koe 1 makuvirheiden vähentämiseksi (hapetukseen perustuva)

• Koe Laukaan laitoksella keväällä 2021
• 10 RAS-yksikköä
• Otsonin ja vetyperoksidin annostelu
• O3 0.4 mg/L
• O3 0.8 mg/L
• H2O2 0.15 μl/L
• AOP: O3 0.4 mg/L + H2O2 0.10 μl/L
• Kontrolli -

Tuloksia kokeesta 1:




Koe 2 makuvirheiden vähentämiseksi (hapetukseen perustuva)

• Koe Laukaan laitoksella keväällä 2022
• 9 RAS-yksikköä
• Yksiköihin O3ja H2O2annostelu
• H2O2 1.2 μg/L H2O2
• AOP 0.6 μg/L H2O2+1.2 mg/L O3
• Kontrolli–
• Annostelu 8h/pv, ei viikonloppuisin
  

Tuloksia kokeesta 2:






Yhteenveto

• Edelleen raikastus on tärkeä ja menetelmät sen tehostamiseksi --> lyhyempi raikastusaika, kustannusten minimointi
• Kiinnostavia ja lupaavia tuloksia mm. AOP-menetelmillä
• Tuloveden hyvä laatu ja laadun seuranta (myös kesäkaudella)
• Jäännösrehun minimointi, rehun koostumus GSM tuottavien mikrobien vähentämiseksi systeemissä
• Huomioitava myös muut yhdisteet kuin GSM --> lukuisia vaihtoehtoja, mitä yhdisteitä valitaan seurantaan?

Lähteet ja lisää aiheesta:
Uusimpia tuloksia makuvirhetutkimuksessa 2022_Petra.pdf