CORE Organic Plus: SusOrganic - Development of quality standards and optimised processing methods for organic produce

Høy kvalitet fra bærekraftig fremstilling blir av forbrukerne av økologiske matvarer forventet, også gjennom selve produksjons- og foredlingsprosessene. Lovgivning regulerer økologisk produserte matvarer som høykvalitetsprodukter som må håndteres skånsomt gjennom hele livssyklusen, men det mangler eksplisitte regler for landbruket og for produksjonen. Samtidig finnes det ingen generelle retningslinjer for prosessering og foredling eller krav om bærekraftighet og miljøhensyn for økologiske råvarer. SINTEF fokuserer på to hovedaktiviteter i SusOrganic prosjektet: (1) hvordan superkjøling-konseptet kan bli brukt for økologisk kjøtt- og fiskeprodukter og (2) hvordan lav-temperatur tørking kan forbedre produktkvalitet og prosesseffektivitet. I superkjøling-undersøkelsene ble de termiske egenskapene analysert gjennom DSC for økologiske epler, gulrøtter, svinekjøtt, laks og lakseolje. Superkjølingskonseptet ble demonstrert og validert gjennom eksperimenter med laksefilet og svinekjøtt. En mulig forlengelse av holdbarheten med 14 dager ble dokumentert for begge produkter. De gjennomførte eksperimenter viste potensialet av superkjøling for økologiske produkter. Teknologien for prosessering er tilgjengelig i markedet og kan bli implementert i økologisk produksjon. Susorganic har vurdert et konsept for varmepumpetørking. Potensialet for å bruke R744 (CO2) som arbeidsmedium i ei varmepumpetørke ble undersøkt for en tørkeprosess ved 45°C, 60°C og 70°C. CO2 sin transkritiske temperaturgliding reduserer de store temperaturforskjellene ved gjenoppvarming av tørkelufta. Oppnådde COP-er var mellom 3.4 og 4.3, noe som ga spesifikt energibehov i området 0.24-0.27 kWh/kg fordampet vann i de ulike prosessene. Simuleringene bekrefter at varmepumpeassistert tørking generelt har potensiale til å redusere energibehovet med omtrent 70%, og viser at det er mulig å anvende varmepumpetørking også ved tørketemperaturer opp til 70°C. En industriell konveksjonstørker blei utstyrt med moderne sensorteknologi for å vurdere tørkings effekt på produktkvalitet, slik som krymping, deformasjon og fargeendring. Dette gjorde det mulig å ha en hendelsesstyrt tørkeprosess der tørkeforholdene alltid tilpasses optimal produktkvalitet. Et demonstasjonsforsøk viste klart kortere tørketid for økologisk frukt. Konseptet kan innføres i industrielle tørkesystem med minimale endringer av kontrollsystemet. Tilstandsdiagrammer for økologiske fruktprodukter ble bestemt for atmosfærisk fryse- og lav-temperatur tørking. Eksperimentelle undersøkelser med atmosfærisk frysetørking detekterte en høyere produktkvalitet for økologisk frukt sammenlignet med industrielt brukte tørkebetingelser. På den andre siden forhindret frysepunktreduksjonen at produktet ble tørket i frossen tilstand selv ved temperaturer under null grader. Undersøkelser fokuserte på lav-temperatur tørking og innflytelse av temperatur og fuktighet på kvalitet og utseende av sluttproduktet. Målsetningen med undersøkelsen var at man finner et sett med dynamiske tørkebetingelser som forbedrer produktkvaliteten og prosesseffektiviteten. Resultatene blir sammenlignet og evaluert med tørkeforsøkene av de internasjonale SusOrganic partnere. Den norske F&U aktivitet er en del av det internasjonale prosjektet "SusOrganic", som er finansiert av COREorganicplus: http://coreorganicplus.org/research-projects/susorganic/

Production of processed organic food is mostly carried out by small and medium enterprises who are currently facing a double challenge. Consumer awareness and legal standards require high quality as a precondition for successful marketing, but there is a lack of corresponding knowledge leading to significant quality losses and up to 40% raw material loss. Competition enforces strict control of related costs, however production is unnecessarily energy intensive. Drying, for example, is responsible for 15% of the overall energy demand in developed countries and efficiency in food drying can be as low as 10% with 35-45% being the average, revealing an important potential for improving both economic and environmental performance. Resource efficiency and product quality are often seen as antagonists. SusOrganic will, as an integrated research project, develop technical solutions, standard operation procedures and guidelines leading to increased product quality whilst reducing resource consumption with respect to raw materials and energy. Inclusion of leading food scientists, process-, mechanical and control engineers, agriculturalists and retailers from Central, Eastern, Northern and Southern Europe will assure that all aspects relevant for the development of quality standards, process optimisation and resource efficiency are adequately addressed. Simultaneously the relevance of the project across the EU and beyond is ensured. SusOrganic will provide the organic sector with: (a) quality standards for dried and cooled/frozen products; (b) processing guidelines for increased product quality; (c) increased process efficiency and reduction of specific resource demands through improved processing, heat recovery and implementation of RES; (d) reduction of direct waste by utilising produce rejected by the fresh produce market; (e) sound database and Life Cycle and Life Cycle Cost Analyses (LCA and LCCA) for at least 4 products (drying and freezing) which will help benchmarking.