Innovative og bærekraftige metoder for tørking av mat

I prosjektet «Innovative og bærekraftige metoder for tørking av mat» med kortnavnet «Innotørk», har vi sett på hvordan nye og forbedrete tørkemetoder kan gi gode og sunne produkter og samtidig bevare næringsinnhold og sensoriske egenskaper. Orkla Foods Norge (OFN) AS har vært prosjektansvarlig og bidratt sammen med firmaet Algetun AS med produkter, produktutvikling og tørketeknologi. Nofima, Havforskningsinstituttet og det Belgiske forskningsinstituttet ILVO har deltatt med gjennomføring av forsøk, utvikling av teknologikompetanse og analyser. Kunnskap om hva skånsomme tørkemetoder gjør med næringsinnhold og smak, er viktig for å forbedre egenskaper og næringsinnhold til tørket mat. Forsøksbetingelsene ble derfor laget slik at tørking av matvarer i størst mulig grad skulle resultere i tilsvarende næringsinnhold og sensoriske egenskaper som dagens ferske og «hjemmelagde» matvarer. Nye måter å forbehandle råvarer og bruk av nye tørkemetoder vil i fremtiden gi kunnskapsgrunnlaget for nye eller forbedrete prosesser og produkter som ikke er kommersielt tilgjengelige i dag. I prosjektet har vi undersøkt tørke- og behandlingsmetoder på enkeltstående råvarer som grønne erter, poteter, tare, samt på tomater brukt i tomatsuppe som er en sammensatt rett. Tørkemetodene som ble brukt var varmluftstørking, kaldluftstørking (adsorbsjonstøking), Tynnskiktsbelte tørking, mikrobølgetørking og frysetørking. Valg av tørkeprosess påvirker klart nivået av viktige næringsstoffer samt sensoriske egenskaper. Dette vil deretter igjen påvirke verdiskapningen og markedsverdi. Dokumentasjon av næringsverdi som funksjon av ulike prosessbetingelser var derfor viktig i arbeidet. Tørking av grønne erter ble undersøkt med industriell varmluftstørking hos TORO og prosessen ble sammenliknet med kaldluftstørkning hos Algetun. Forprosessene før tørketrinnet var identiske slik at det kun var selve tørkeprosessen som ble sammenliknet. Det ble tatt ut prøver for analyse av tørrstoff, næringsstoffene protein, totalt fett, folat, og vitamin B og C. Varmluftstørking hadde god retensjon av næringsstoffer og kunne konkurrere med adsorbsjonstørking på enkelte av næringsstoffene. Adsorbsjonstørking ved lav temperatur gav produkter av i tillegg høy sensorisk kvalitet. Tørketeknologien er lovende og ytterligere forsøk bør gjennomføres for å dokumentere muligheten for et markedsmessig fortrinn. Tørkeforsøkene med poteter ble gjennomført med 4 tørkemetoder med svært forskjellig teknologi. Metodene som sammenliknes er varmluftstørking, adsorbsjonstørking, samt frysetørking og tørking med mikrobølgeovn. Analysene som ble tatt etter forskjellige tørkemetoder var tørrstoff, totalt fett, vit C, tiamin, og folat (Havforskningsinstituttet), med fargemålinger (Nofima) og sensorisk evaluering (Nofima og Orkla). Mikrobølgetørking og frysetørking gav gode sensoriske resultater, mens varm- og kaldluftstørking gav høyere næringsinnhold og disse metodene har per dags dato også størst produksjonseffektivitet. Marin sektor med utnyttelse av tang og tare, er i kraftig utvikling og kan tilføre kostholdet viktige næringsstoffer. I tillegg kan komponenter i tang og tare fungere som naturlig smaksforsterkere, og kan kompensere for saltsmak uten behov for å tilsette mer salt (natrium) til matvarer. I dette prosjektet var sukkertare (Saccharina latissima) brukt som modellprodukt som mulig ingrediens til fremtidige matvarer. For industripartnerne var det høyt prioritert å buke tare som råvare i produktutvikling med bruk av teknologiske innovasjoner. Det var to viktige forbehandlinger for kommersielt bruk som ble undersøkt i) fjerning av farge, og ii) effektiv fjerning av vann i prøven for å optimalisere tørkeprosessen. En rekke funksjonelle endringer ble dokumentert gjennom førsøk for å bleke taren med bl.a. endring av pH, bruk av UVC, og etanolekstraksjon. I tillegg ble det gjort systematiske forsøk med bruk av 6 forskjellige enzymer i kombinasjon med varmebehandling og forbehandling med Pulsed Electric Field (PEF). For fjerning av vann før tørking gav PEF også en positiv effekt i kombinasjonsforsøk med mekanisk presse (opptil 10 Bar). TOROs tørkede tomatsuppe er et produkt som mange kjenner fra egen middagslaging. Det var et mål å teste andre prosesseringsmetoder enn det som gjøres industrielt i dag. Næringsinnholdet og sensoriske egenskaper ble undersøkt etter forsøk med tre produksjonsmetoder 1) hjemmelaget tomatsuppe fra bunnen, kun med ferske råvarer, 2) hjemmelaget tomatsuppe uten ferske råvarer (med tilsetning av tomatpuré og hermetiske tomater), og 3) en variant med tørket tomat tilsvarende TOROs posesuppe. Alle de tre suppene brukte de samme ferske tomatene som utgangsråvare før videre bearbeiding. Analyser av vitamin C, tørrstoff, fettinnhold, protein, aske, karbohydrater, beta-karoten og lykopen ble tatt fra spiseferdige supper. Det var høyest innhold av Lykopen i TORO tomatsuppe, mens innholdet av beta-karoten og vitamin C varierte mellom suppevariantene.

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.