Innovative cereal processing methods to produce mycotoxin-safe bread

Kornbaserte produkter utgjør en stor andel av det norske kostholdet, og gjennomsnittlig forbruk av kornbasert mat til småbarn er omtrent 5 ganger så stort som for voksne, i forhold til kroppsvekten. Korn er imidlertid ofte forurenset med soppgiften deoksynivalenol (DON), som hovedsakelig ligger i ytre deler av kornet (kli). Myndighetenes helseanbefaling om å øke forbruket av kostfiber øker derfor også risikoen for soppgift i maten. Vitenskapskomiteen for mat og miljø konkluderte med at små barn har særlig risiko for å overskride det tolerable daglige inntaket av DON. Helsekonsekvensene av dette er ikke kjent, men forskning fra Veterinærinstituttet tyder på at mus utsatt for lave doser DON endrer atferd og blir mer engstelige. Andre har vist endringer i tarmmikrobiota og inflammatoriske responser i tarm og hjerne hos mus. Det er derfor et kontinuerlig behov for å sikre kornbaserte matvarer. Hovedmålet i MycoSafeBread er å optimalisere brødprodukter skreddersydd for små barn, til et absolutt minimum av soppgiften DON, samtidig som det oppfyller anbefalingene om fiberinnhold og næringssammensetning. Ulike prosesseringsteknologier vil bli brukt til å fraksjonere kornkomponenter, behandle DON-kontaminerte fraksjoner, og sette sammen igjen kornfraksjoner for å produsere brød med enda lavere DON-nivåer. Alle trinn vil bli overvåket med en multimetode for kjemisk analyse av DON og andre soppgifter. I løpet av prosjektets første år, midt under covid-19-pandemien, har tradisjonelle mølle- og fraksjoneringsteknikker blitt brukt for å dokumentere fordelingen av DON i kornet og forstå dynamikken til DON under maling. Mens mange studier har undersøkt hvordan man kan bli kvitt ytre forurensete deler av kornet (deriblant kli), har MycoSafeBread fokus på å beholde klifraksjonen, med mål om å rense og gjeninnføre den i prosessen for å lage brød. Optimaliseringer av denne arbeidsflyten er under etablering. MycoSafeBread skal utvikle og styrke kompetansen innen kornforedlingsteknologier, produktdesign og innovasjon, og utforske kombinasjoner av tradisjonelle og nye prosesseringsteknologier. Resultatene av prosjektet skal bidra til å opprettholde mattrygghet og ernæringsanbefalinger, samt forbrukertillit og økt verdi i kornproduksjonskjeden.

Cereal based products constitute a major part of the Norwegian diet, however, cereals are often compromised by contamination with the mycotoxin deoxynivalenol (DON). The average consumption of grain-based food in toddlers is approximately 5 times as much as for adults. Governmental health recommendation to increase the consumption of wholegrain due to the high content of dietary fibers, is aggravating the challenge with mycotoxin contamination because mycotoxins are usually located in outer parts of the grain (bran). The Norwegian Scientific Committee for Food estimated that the high end dietary intake of DON in children is exceeding the tolerable daily intake by 3-4 fold. The health consequences of this are not known, but recent research from NVI showed behavioural changes in mice exposed to low doses of DON, and others have shown inflammatory responses in gut and brain of mice. There is a continuous need to safeguard cereal based food, in particular products highly consumed by children. Primary objective in MycoSafeBread is to develop Norwegian bread products tailored for young children, with an absolute minimum of DON, while meeting governmental health recommendations with regard to wholegrain and dietary fibers. In pilot scale we will investigate combinations of traditional milling and new dry fractionation technology. Contaminated fractions will be processed further to reduce DON content. By re-combining ingredients we will produce bread products and evaluate their safety by chemically quantify and evaluate bioaccessibility of DON and derivatives using in vitro digestion models. MycoSafeBread will develop and strengthen competence within cereal processing technologies, product design and innovation, and explore combinations of traditional and new processing technologies. The results of the project will contribute to maintain food safety and nutritional recommendations, as well as consumer confidence and increased value in the cereal production chain.