Plantebasert og proteinrikt

– Vi jobber både med bygg, havre, guleerter og åkerbønner, som alle kan dyrkes på norske åkrer, forteller seniorforsker Svein Halvor Knutsen i Nofima. Det har han som leder arbeidspakken som utvikler innovativ og effektiv prosesseringsteknologi i forskningsprosjektet FoodProFuture.

Skiller proteinene fra karbohydratene

En vei å gå for å øke proteininnholdet i plantebaserte produkter er å skille proteiner, stivelse og kostfiber fra hverandre. Forskerne starter med å kverne for eksempel tørkede åkerbønner til mel i en pinnemølle, deretter kjører de dette melet gjennom en vindsikt, som skiller protein fra stivelse og fiber utfra vekt og størrelse.

Proteinene er både mindre og lettere enn stivelsen og kostfibrene dermed blåser proteinene lenger og kan samles på et sted. Denne prosessen kalles fraksjonering og man ender opp med én proteinrik fraksjon og én fraksjon rik på stivelse og kostfiber. I denne er det stivelsen som dominerer, for det er langt mer stivelse enn fiber i bønner.

– Vindsikting er ingen ny teknologi. Den brukes for eksempel til å skille grus og sand samt i fôrproduksjon. Teknologien har blitt lite brukt på bønner tidligere. Så vi har gjort en rekke studier og tester for å optimalisere separasjonen slik at vi kan fjerne mest mulig av stivelsen fra proteinet, sier seniorforsker Stefan Sahlstrøm i Nofima.

En av fordelene med å bruke vindsikt til å fraksjonere er at dette kan gjøres i romtemperatur. Det trengs heller ingen tilsetninger, verken enzymer eller kjemikalier. Etter vindsikting er proteinfraksjonen og stivelsefraksjonen klare til bruk.

Fra mel til kjøtterstattere

Proteinfraksjonen altså proteinmelet kan brukes slik det er direkte i for eksempel grøt eller pannekaker. Men målet for Nofima-forskerne er å utvikle ingredienser til både sunne snacks og kjøtterstatningsprodukter.

Et godt verktøy for dette er en såkalt ekstruderer. Det er en maskin som tilsettes kontrollerte mengder vann, varmer opp, elter og skrur massen gjennom et kanal og frem til en dyse som former produktene.

Post doktor Catia Saldanha do Carmo kartlegger ekstruderens optimale innstillinger knyttet til blant annet innstilling av elteskruene, temperatur, rotasjonshastighet, vannmengde og dysetype. Hva som er optimalt varierer ut fra hvilke ingredienser/produkter man ønsker å utvikle og råvarene man har tilgjengelig.

Ekstruderen kan brukes til både tørr – og våtekstrudering. Med begrenset vann får man ingredienser som likner på ostepop, og som sveller når de tilsettes vann og som deretter kan kvernes til kjøttdeig. Med mer vann likner resultatet direkte på kjøtt, og disse kan smaksettes og brukes direkte i plantebaserte kjøtterstatningsprodukter.

– Tradisjonelt er ekstruderingsteknologi i Norge benyttet av fôrindustrien og det er oss bekjent ingen bruk av denne teknologien for produksjon av kjøtterstatter og ingredienser i Norge. Prosjektet vil kunne hjelpe norsk matindustri med å utvikle gode produkter fra norske råvarer, sier Svein Halvor Knutsen.

Kan man beholde skallet på?

Et annet spørsmål forskere jobber med å finne svaret på, er om skallet påvirker smaken og teksturen. De har gjort storskalaforsøk med bønner både med og uten skall, og ser at proteinfraksjonene fra åkerbønner med og uten skall har samme funksjonalitet. Neste steg er å se om det påvirker smaken.

– Det finnes ingen gode maskinelle metoder for å fjerne bønneskall skånsomt og effektivt. Derfor vil det være en klar fordel om matprodusentene kan bruke bønnene med skallet på, avslutter Stefan Sahlstrøm.

Fakta om forskningen:

FoodProFuture er et fireårig Bionærprosjektet, finansiert av Norges forskningsråd.

Prosjektet ledes av NMBU og i tillegg 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.