Norwegian agricultural products and ingredients for a healthy and sustainable future

Målet med SusHealth er å bidra til økt verdiskaping, bærekraft og helsefortrinn gjennom innovativ utnyttelse av tradisjonelle og nye norske landbruksprodukter. For å oppnå dette trengs kunnskap om innholdsstoffer og egenskaper til råvarer og ingredienser og hvordan disse ressursene kan brukes på best mulig måte. Stivelse og kostfiber. Internasjonale ringtester for bestemmelse av molekylvekt av ß-glukan og aktivitet av a-amylase er fullført og metodene er verifisert. En bakeprosess for helseriktig havrebrød basert på vakuumkjøling er utviklet og klar for kommersialisering. En enkel metode for isolering og analyse av oligosakkarider i erter og bønner har blitt etablert. En kinetikkmodell for å evaluere in vitro stivelsefordøyelse er validert. Stivelsesnedbrytende enzymer har blitt benyttet for å lage plantebaserte drikker av erter og korn. Høyfelts NMR er tatt i bruk for å karakteriser karbohydrater i belgvekstfraksjoner og under fermentering. Lipider. Metodikk for å bestemme co-oksidasjon av lipider og proteiner i animalske og plantebaserte proteinrike ingredienser er etablert og innledende oksidasjonsstudier gjennomført. GC metodikk for å bestemme svært lange fettsyrer er etablert. Planterester med naturlige antioksidanter reduserte oksidasjon i en kaldpresset planteolje rik på omega-3. Resultater fra en dyrestudie viste at planteomega-3 (ALA) fra dietten ble omdannet til helsedokumenterte omega-3 fettsyrer (EPA og DHA) in vivo og at monoumettede fettsyrer trolig stimulerer omdanningen. Studier av muskelcellers mulighet for opptak og lagring av fett og med det muligheter for å lage in vitro kjøtt med ønsket fettkvalitet er gjennomført. Fytokjemikalier. Analysemetoder for glykoalkaloider i åkerbønner og karotenoider i grønnsaker er optimalisert. Metabolomikk metoder har blitt utviklet for nye typer frukt og grønnsaker. Hvordan fytokjemikalier i kål, jordbær og tyttebær er påvirket av ulike faktorer er undersøkt. Effekt av frysemetode på kvalitet av gulrot, samt effekt av lagringsbetingelser på kvalitet av brokkoli og blomkål og grønning av poteter er undersøkt. Kvalitet og stabilitet av polyfenoler i en bærjus med ulike søtningsmidler er undersøkt. Grønnsaksemulsjoner som ingrediens i plantebaserte produkter ga nye funksjonelle egenskaper. Puls-elektrisk-felt (PEF) av gulrot økte frigjørelsen av ß-karoten. Proteiner og peptider. Lagringsproteiner (inkl. glutenproteiner) er viktig for bakekvalitet av korn. Sammensetning og størrelsesfordeling av lagringsproteiner i hvete, emmer, einkorn og intermediate wheatgrass har blitt karakterisert. Hveteplanter infisert med noen sopparter samt fuktig vær kan gi svakere glutenkvalitet. Bioaktive peptider fra ulike kilder (fordøyet ost og kyllinghydrolysat) har blitt identifisert. Innblanding av proteiner fra lungevev til pølser økte saftighet og rødfargen av pølsene. Skreddersydd fraksjonering. Bærekraftige teknologier som tørr- og våtfraksjonering er etablert for å produsere proteinfraksjoner fra belgvekster og korn. Fett i råvaren kompliserer prosessene og må reduseres før fraksjonering. Superkritisk CO2-ekstraksjon av fett er miljøvennlig siden det ikke brukes organiske løsemidler. To typer ingredienser produseres ved ekstrudering: tørre ekstrudater (< 40 % vann) og høyfuktighetsekstrudater (> 40 % vann). Proteinbaserte ekstrudater av erter, bønner og havre er brukt i plantebaserte produkter. Sammenheng mellom produktformulering, prosessparametere og teksturegenskaper til sluttproduktet ble funnet. Økt forståelse og kontroll over mekanismene for fiberdannelse gjorde oss i stand til å produsere kjøttanaloger med skreddersydde teksturegenskaper. Bioaktivitet, helse og ernæring. In vitro analysemodeller for å måle antidiabetisk-, antihypertensiv- og antioksidantaktivitet av matingredienser er etablert. Metodene har bl.a. blitt brukt for å karakterisere helsefremmende effekter av peptider og lipider. Metoder for å måle effekt av nye peptidingredienser på glukoseopptak i muskelceller samt hvilke molekylære mekanismer som skrus av/på, er etablert. Stabilitet og absorpsjon av bioaktive peptider fra kyllinghydrolysat gjennom fordøyelsen er studert. Metode for å måle biotilgjengelighet av karotenoider er etablert. Det var positiv effekt av komplekse karbohydrater fra eggeskallmembran på tarmfloraen. Co-kulturmodeller, der blant annet muskel og fibroblaster og flere typer hudceller blir dyrket sammen, er etablert. En god modell som mimikerer psoriasis og sårheling, samt en 3D-hudmodell, er utviklet. Brukerinvolvering og formidling. SusHealth har blitt presentert for norsk matindustri, organisasjoner og myndigheter, inkludert referansegruppen for de strategiske forskningsprogrammene ved Nofima, som har kommet med innspill til forskningsaktivitetene våre. Ny kunnskap fra prosjektet er delt med norsk matindustri og allmennheten gjennom fagdager, kurs, faglige og populærvitenskapelige artikler, felles prosjekter, mediebidrag og personlig kommunikasjon.

I SusHealth har vi fått ny kunnskap om hvordan norske landbruksressurser kan brukes best mulig, hvordan kvalitet og helsefremmende innholdsstoffer kan bevares under lagring og prosessering og hvordan nye, norske plantebaserte matingredienser med optimale egenskaper kan produseres. I tillegg, har vi utviklet og optimalisert metoder for å måle og karakterisere relevante innholdsstoffer og kvalitet av forskjellige råvarer, ingredienser og produkter. Deltakerne i prosjektet har fått ny kompetanse som vil brukes og videreutvikles i nye strategiske programmer og andre prosjekter og samarbeid. Kunnskap og metoder opparbeidet i SusHealth danner grunnlaget for Nofimas deltakelse i nettverk og forskningssamarbeid, både nasjonal og internasjonalt, for eksempel deltakelse i internasjonale ringtester for måling av essensielle kvalitetsparametere i mat. Matindustrien vil ha nytte av kunnskap om 1) hvordan best utnytte hele planten eller dyret, 2) hvordan bevare helsefremmende innholdsstoffer og kvalitet fra råvare til produkt og 3) hvordan produsere nye, norske, plantebaserte matingredienser med optimale egenskaper. Eksempler på dette er kunnskap om betydning av forskjellige parametere som emballering, lys og temperatur på kvalitet av grønnsaker og potet (klorofyll/grønning) og hvilke miljøfaktorer som påvirker bakekvalitet av mathvete. Grønne teknologier som tørrfraksjonering av korn og belgvekster, samt superkritisk CO2-ekstraksjon av fett er utviklet. Disse teknologiene er essensielle når man skal produsere nye norske, plantebaserte matingredienser med tilpassede egenskaper. Metodene som er utviklet for å måle bioaktivitet (in vitro) er viktige ved evaluering av nye matingredienser, og kan brukes og har blitt brukt, for eksempel ved evaluering av hydrolysater av biprodukter. Denne kunnskapen fra SusHealth vil hjelpe norsk matindustri til å optimalisere lagring, prosessering og utnyttelse av råvarene sine. Dette vil medføre redusert matsvinn og økt verdiskapning. På et overordnet nivå mener vi at SusHealth har bidratt med kunnskap knyttet til flere av FNs bærekraftmål; #2 Utrydde sult, #3 God helse og livskvalitet, #9 Industri, innovasjon og infrastruktur, #12 Ansvarlig forbruk og produksjon, og #15 Livet på land.

Many reports stress future challenges due to a growing population in combination with limited production areas and climate changes. To meet these challenges, it is widely recognized that the food system needs to transform. To that end, there is a need for research-based knowledge promoting production of healthy and sustainable food raw materials and ingredients. In this context, SusHealth has identified the following critical R&D knowledge gaps: How to utilise the whole biomass of plants and animals to optimise the use of new and existing Norwegian resources? How to maintain or even increase the health-promoting constituents in raw materials and food ingredients during storage and processing? How to produce new Norwegian plant-based food ingredients that meet dietary guidelines, with optimised functional and sensory properties? To close these knowledge gaps, SusHealth will deliver research on: -starch and dietary fibres, for new carbohydrate ingredients for increased quality, sustainability and health benefits -lipid metabolism, oxidation and bioactivity to increase the potential for Norwegian plant oils -phytochemicals in fruits and vegetables, and the effects of storage and processing to ensure fresh produce, ingredients and products with high quality -methodologies to unravel raw material/process/quality relationships in production of protein ingredients from new and traditional Norwegian protein sources -innovative technologies to produce plant-based food ingredients with optimal nutritional, sensory and functional properties -biological models and methods for evaluation and documentation of health-promoting effects and nutritional properties of food ingredients Through the knowledge obtained, and strategic dissemination of project results, SusHealth will contribute to sustainable food production and innovative value-creation for Norwegian primary producers and food industry.