Matprodusenter kan få hjelp til å utvikle norske plantebaserte produkter

Forskerne ønsker å tilegne seg mer grunnleggende kunnskap om:

• Hvilke råstoff og råstoffkombinasjoner som egner seg best til ulike produkter utfra deres ønskede egenskaper (funksjonelle, ernæringsmessige og sensoriske)
• Hvilke prosesseringsmetoder og -parametere som egner seg best til ulike produkter og for ulike råstoff og råstoffblandinger.

Lite bruk av norske råvarer

Hensikten er skaffe kunnskap slik at matprodusentene selv må bruke mindre tid til prøving og feiling.

– Det er i dag få norske råvarer i de plantebaserte kjøtterstatterne som finnes på markedet. Vi anser at kunnskapen vi samler og vil gjøre tilgjengelig kan hjelpe produsentene med å ta igjen forspranget fra utenlandske produkter, sier seniorforsker Svein Halvor Knutsen i Nofima. Spesifikk bruk av norske råvarer vil også kunne stimulere til økt planteproduksjon til mat.

Han legger til at de også har jobbet med å utvikle flere andre typer plantebaserte produkter og ingredienser, som for eksempel sunne proteinrike snacks.

Detaljert og eksakt kunnskap

Catia Saldanha do Carmo, postdoktor i Nofima er sentral i arbeidet med å teste og kartlegge egnede råstoff- og prosesseringskombinasjoner. Det har vært essensielt å skaffe detaljkunnskap om aktuelle maskiners funksjonalitet og kombinasjonsmuligheter, og effektene av disse.

– Maskinen jeg har jobbet mest med er en såkalt ekstruder. Med den kan jeg bearbeide råstoff slik at det får ønsket form og egenskaper ved at det bli teksturert. For å finne frem til hva som er optimalt, har jeg testet effektene av ekstruderens mange ulike innstillinger, som temperatur, vanninnhold, innmatings- og rotasjonshastighet, forteller Catia.

Ekstruderen kan benyttes med resepter med ulikt vanninnhold, og man benytter begrepet tørrekstrudering når vanninnholdet er under 40%. Når vanninnholdet økes ytterligere betegnes prosessen som våtekstrudering. Tørrekstrudering gir teksturerte produkter som har en ekspandert pelletstruktur. De ser ut som kompakt ostepop, og sveller hvis de tilsettes vann. Disse inngår som oftest som en ingrediens i blandinger (farse, pølse). De våtekstruderte produktene får en tilnærmet kjøttstruktur og kan smaksettes eller brukes direkte som plantebaserte kjøtterstatningsprodukter.

Sunne snacksprodukter

– En produktgruppe jeg har utforsket er sunne snacksprodukter. Det er plantebaserte snacks som er rike både på protein og fiber, og i tillegg inneholder lite sukker. Jeg har undersøkt hvordan ulike innstillinger ved ekstruderen påvirker teknologiske, ernæringsmessige og sensoriske egenskaper for produkter laget av erter og havre, eller mer presist fraksjoner av erter og havre, forteller Catia.

Hun har testet effektene av varmebehandling, vanntilsetningen og ekstruderens rotasjonshastighet. Atskillige temperaturer i intervallet fra 146 til 175°C og tilsetning av ulike mengder vann er undersøkt.

– Det viser seg at vanninnholdet har mest å si for resultatet. Jo mer vann desto høyere porøsitet. Et vanninnhold på 11,2 prosent, en temperatur på 160°C ga og en rotasjonshastighet på 200 ga best resultat. De sunne snacksproduktene fikk både en god «krispi» tekstur og et så høyt fiberinnhold at de kan merkes med helsepåstanden «Senker kolesterolet og reduserer blodsukkerstigning», forklarer Catia.

Kjøtterstattere

Åkerbønner kan dyrkes i Norge, og Catia har undersøkt hva som skal til for å lage gode utgangspunkt for smakfulle kjøtterstattere kun basert på protein fra åkerbønner. Teknologien som er benyttet i disse testene er våtekstrudering. Hun har kartlagt effektene av ulike temperaturer i varmebehandlingen, andelen vann, samt innmating- og rotasjonshastigheten.

– Hvilke bearbeidingsparametere og hvor mye vann som tilsettes har stor betydning for kvaliteten til de funksjonelle og sensoriske egenskapene. Forsøkene jeg har gjort indikerer at det er mulig å utvikle gode kjøtterstattere kun basert på åkerbønner. Disse har samme fyldighet og elastisitet som ordinære kjøttprodukter.

Med eller uten skall

Det vil spare både tid og penger for produsentene dersom de ikke trenger å fjerne skallet fra bønner og erter før de kvernes og separeres, altså før tørrfraksjonering. Nofima-forskerne har undersøkt protein- og stivelsesfraksjoner til åkerbønner og erter med skall og uten skall. Det er fordeler og ulemper ved begge deler, og det ser ut til at forskjellene med å fjerne skallet er større for erter enn for åkerbønner.

Det har ingen betydning for de teknologiske egenskapene om man beholder skallet eller ikke. Derimot påvirkes fargen, den blir lysere hvis skallet fjernes før fraksjonering. Andelen av proteiner i proteinfraksjonene og stivelse i stivelsesfraksjonene blir påvirket ved visse sammensetninger. Det er derfor viktig at produsentene har klart for seg hvilken bearbeiding og hvilke egenskaper som er viktig for akkurat deres produkter.

– Teknologiene vi jobber med er såkalte rene teknologier. Det vil si at vi kun benytter oss av mølleteknologi kombinert med en prosess som oppkonsentrere proteinet gjennom å fjerne stivelsen ved å blåse den bort med luft eller nitrogen, avslutter Svein

Fakta om forskning:

FoodProFuture (er et fireårig Bionærprosjekt (Nr 267858), finansiert av Norges forskningsråd. Der fasilitetene ved FoodPilotPlantNorway (296083) er benyttet.

Prosjektet ledes av NMBU og i tillegg til Nofima deltar følgende partnere:
Akademia: NMBU (prosjektleder), Nofima, NTNU, NIBIO, Østfoldforskning, SIFO, Luke & VTT-Finland, University of Food Technologies-Plovdiv, Bulgaria, CSGA-Frankrike, Rådgivning: AgriAnalyse, NLR, Halogen, Skala. Industripartnere: BAMA, Gartnerhallen, AM Nutrition, Norsk Matraps, Borregaard, Mills, Orkla Foods, Hoff og Lantmannen Cerealia.

Prosjektet har egen nettside som oppdateres løpende med nyheter fra prosjektet: https://foodprofuture.no/

Deler av forskningen innen fraksjonering og ekstrudering er utført i det strategiske programmet SunnMat, finansiert av Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter.

Aktuelle publikasjoner:

Is dehulling of peas and faba beans necessary prior to dry fractionation for the production of protein- and starch-rich fractions? Impact on physical properties, chemical composition and techno-functional properties

The impact of extrusion parameters on physicochemical, nutritional and sensorial properties of expanded snacks from pea and oat fractions