Innovative og bærekraftige metoder for tørking av mat

In the project "Innovative and sustainable methods for drying food" with the short name "Innotørk", we have examined how new and improved drying methods can produce high quality and healthy products with high nutritional content. Orkla Foods Norge (OFN) AS has been the project manager and contributed together with the company Algetun AS with products, product development and drying technology. Nofima, the Institute of Marine Research and the Belgian research institute ILVO have participated by carrying out experiments, developing technology expertise and analyses. Knowledge of what mild drying methods do to nutritional content and taste is important for improving the properties and nutritional content of dried food. Experimental design was therefore set up to create drying conditions resulting in similar nutritional content and sensory properties as today's fresh and "home-made" foods. New pre-treatments of raw materials and the use of new drying methods will provide knowledge for new or improved processes and products not commercially available today. In the project, we have investigated drying and processing methods on raw materials such as green peas, potatoes, kelp, as well as on tomatoes used in tomato soup, represented as a complex meal. The examined drying methods were hot air drying, cold air drying (adsorption drying), thin-layer belt drying, microwave drying and freeze drying. The choice of drying process clearly affects the level of important nutrients as well as sensory properties. This will then in turn affect market value. Documentation of nutritional value as a function of various process conditions was therefore important in the work. Drying of green peas was investigated with industrial hot air drying at TORO and the process was compared with cold air drying at Algetun. The preliminary processes before the drying step were identical so that only the drying process was compared. Samples were taken for analysis of dry matter, the nutrients protein, total fat, folate, and vitamins B and C. Hot air drying had good retention of nutrients and could compete with adsorption drying for some of the nutrients. Adsorption drying at low temperature also produced products with high sensory quality. The drying technology is promising, and further trials should be carried out to document the possibility of a market advantage. The drying experiments with potatoes were carried out with 4 drying methods with very different technology. The methods compared are hot air drying, adsorption drying, as well as freeze drying and microwave drying. The analyzes taken after different drying methods were dry matter, total fat, vitamin C, thiamin and folate (Marine Research Institute), with color measurements (Nofima) and sensory evaluation (Nofima and Orkla). Microwave drying and freeze drying gave good sensory results, while hot and cold air drying gave a higher nutrient content, and these methods also currently have the greatest production efficiency. The marine sector, with the utilization of seaweed and kelp, is developing strongly and can add important nutrients to the diet. In addition, components in seaweed and kelp can act as natural flavour enhancers and can compensate for salty taste without the need to add more salt (sodium) to foods. In this project, sugar kelp (Saccharina latissima) was used as a model product as a possible ingredient for future food products. For the industrial partners, it was a high priority to cultivate kelp as a raw material in product development using technological innovations. There were two important pre-treatments for commercial use that were investigated i) removal of color, and ii) effective removal of water in the sample to optimize the drying process. A number of functional changes were documented through trials to bleach the kelp with e.g. change of pH, use of UVC, and ethanol extraction. In addition, systematic trials were carried out using 6 different enzymes in combination with heat treatment and pre-treatment with Pulsed Electric Field (PEF). For the removal of water before drying, PEF also gave a positive effect in combination tests with a mechanical press (up to 10 Bar). TORO's dried tomato soup is a product that many people know from their own dinner cooking. The nutritional content and sensory properties were examined and compared with three production methods 1) homemade tomato soup from scratch, only with fresh ingredients, 2) homemade tomato soup without fresh ingredients (with the addition of tomato puree and canned tomatoes), and 3) a variant with dried tomato equivalent to TORO's bag soup. All three soups used the same fresh tomatoes as starting raw material before further processing. Analyzes of vitamin C, dry matter, fat content, protein, ash, carbohydrates, beta-carotene and lycopene were taken from ready-to-eat soups. Lycopene content was highest in TORO tomato soup, while the content of beta-carotene and vitamin C varied between the soup varieties.

Orkla Foods Norge (OFN) AS er en stor matprodusent i Norge og har deltatt i prosjektet med et ønske om å være en pådriver for å produsere tørkede produkter som næringsrik mat i et balansert kosthold. Det er tatt utgangspunkt i råvarene grønne erter, poteter og tomater som er store råvaregrupper som brukes i dagens matvareproduksjon hos OFN. I tillegg er det gjennomført eksperimenter og analyser på tare som ansees som en relativt ny og ennå ukjent råvare. Tørkemetodene som ble undersøkt var varmluftstørkning, kaldluftstørking (adsorbsjonstørking), tynnskiktsbeltetørking, mikrobølgetørking og frysetørking. OFN bruker i dag i hovedsak varmluftstørkning og denne tørkemetoden ble sammenliknet med de øvrige tørkemetode. Resultatene viste at valg av tørkeprosess klart påvirker nivået av viktige næringsstoffer samt sensoriske egenskaper. Varmluftstørkning som Orkla bruker i dag viste seg å kunne konkurrere med hensyn til bevaring av flere av målte næringsstoffer i sammenlikning med de andre tørkemetodene. Algetun AS har levert en lav-temperatur tørketeknologi som er prøvd med en begrenset type råvarer og i relativt liten skala. Adsorbsjonstørking ved lav temperatur gav tilnærmet samme retensjon av næringselementer og i tillegg produkter med høy sensorisk kvalitet. Denne tørketeknologien er lovende for en rekke produkter og ytterligere forsøk bør gjennomføres for å dokumentere muligheten for å ta ut markedsmessige fortrinn. Denne teknologien er trukket inn i andre forskningssøknader. En innovasjon i prosjektet var utnyttelse av tare som en ny tørket råvare. Orkla ønsket å dokumentere potensialet til tare både som en næringsingrediens og som salterstatter. Forsøkene ble sentrert mot forbehandling av tare, der av-vanning for å redusere tørketid, og av-farging for å kunne inngå som ingrediens ble dokumentert. Denne kunnskapen tas nå videre i nye prosjekter der Orkla er prosjekteier sammen med nye prosjektdeltakere. Det ble lagt ned et spesielt arbeid med å sammenlikne industriell tørking med det som oppfattes som hjemmelaget mat. Tomatsuppen til TORO ble valgt som eksempel og denne ble sammenliknet med to varianter av tilsvarende hjemmelaget tomatsuppe. Disse tre variantene gjennomgår forskjellig grad av prosessering og erfaringene viser at de er sammenlignbare både med hensyn til en sensorisk vurdering og næringsanalyser. Tørkede matvarer er bærekraftige og ved å fjerne vannet fra produktene ved hjelp av PEF og mekanisk utskilling, kan mengden vann som skal fordampes reduseres med opptil 40 prosent på enkelte produkter. Ytterligere besparelser er oppnådd i kombinasjon med mikrobølger som har den egenskapen at omgivelser, tørkeluft og annet ikke behøver å varmes opp når energien går direkte inn i vannet som skal fordampes. Det er imidlertid stor forskjell i produksjonskapasitet og investeringskostnad ved de enkelte tørkemetodene, noe som må beregnes inn i fremtidige valg av tørketeknologi.

Målet er å bruke nye og forbedrede tørkemetoder for råvarer som bidrar til lang holdbarhet, mindre matsvinn og mindre miljøbelastning. Ved bruk av skånsomme tørkemetoder skal produktene ha tilsvarende næringsinnhold sammenlignet med hjemmelagde produkter. Både tradisjonelle råvarer som erter og tomat og nye marine ressurser som sukkertare (Saccharina latissima) skal tørkes med nye metoder. Erter og tare skal først tøkes enkeltvis med varmluftstørking (VT) og sammenliknes med en ny type adsorbsjonstørking (ADS). Tomat skal tørkes med en ny konduksjonstørking på en tynn film av vann (drying on belt, DOW) med forskjellige temperaturer lavere enn 90 oC. Tørket tomat skal også sammenliknes med tørket tomatsuppe og hermetisert tomatsuppe for å avklare hvordan forskjellige prosesser fram mot ferdig konservert produkt påvirker næringsinnhold og sensorikk. For de tre tørkemetodene skal det testes effektivitet og evne til å tørke most og partikulært råvare. Det skal analyseres overlevende næringselementer som mineraler, spormetaller, askorbinsyre, Betakaroten, Tiamin, Riboflavin, evt. folat, lycopen, vit A., aske og vanninnhold. I tillegg vil jod bli testet for alger. Det skal gjennomføres sensorisk analyse ved bruk av kvantitativ beskrivende analyse (QDA) m.h.t. utseende, lukt, smak og tekstur vil bli vurdert. Som referanse skal det brukes tilsvarende ferske råvarer som varmebehandles og tilberedes slik det vil bli gjort i et hjemmekjøkken. Kunnskap om hva nye tørkemetoder gjør med næringsinnhold og sensorisk kvalitet skal brukes i produktutviklingen. Resultater fra prosjektet vil bli brukt i optimalisering og fremtidig investering i ny tørketeknologi for deltagende bedrifter og vil gi kompetanse for andre bedrifter i Norge og internasjonalt som har tørkeprosesser av næringsmidler. Kompetansespredning om næringsinnhold og sensorikk i tørkede råvare skal brukes å fremme salg og verdiskapning.