Johdanto

2022-09-29T13:10:03+03:00

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