Norske bønner i burgere

En høy andel norske råvarer og et høyt proteininnhold er målet for forskerne som utvikler plantebaserte kjøtterstattere. Forskningsprosjektet FoodProFuture går mot slutten, og arrangerer avslutningsseminar 19-20. oktober. 

Forskerne jobber med flere forskjellige teknologier for å sikre ønsket proteininnhold – og kvalitet. De plantebaserte produktene skal være både helseriktige og attraktive, og fortrinnsvis basert på norske råvarer.

– For å skille ut protein fra belgvekster og korn kan man ta i bruk såkalt luftsikting hvor protein i en strøm av luft og nitrogen skilles fra stivelseskorn i  råstoffet for å framstille en proteinfraksjon, sier seniorforsker Svein Halvor Knutsen i Nofima. Han forklarer at det er viktig på forhånd å redusere det ytterste skallet på bønner og erter for å fjerne bitter smak.

I forskningsprosjektet FoodProFuture har Nofima vært ansvarlig forblant annet  arbeidet med å utvikle innovative og effektive prosesser som egner seg for produksjon av plantebaserte kjøtterstattere og ingredienser basert på proteinfraksjonene.

Godt proteininnhold i belgvekster

Det finnes mange typer proteinkilder. Kvaliteten bestemmes ut fra innholdet av essensielle aminosyrer men også den funksjonaliteten de kan bidra med i et produkt.   Belgvekster i kombinasjon med korn har en gunstig sammensetning av aminosyrer samtidig som de kan gi god struktur og konsistens i det ferdige matproduktet.,

Åkerbønnene er en god kilde til protein. Når skallet er fjernet har de mindre egensmak enn for eksempel erter, og er derfor blitt en etterspurt kilde til protein.  Sist, men ikke minst, de kan dyrkes i tilstrekkelig volum i Norge.

Flere bønder satser på bønner

Det har vært en tredobling i arealene til åkerbønnedyrking i de siste fem årene, men nivåene er fortsatt lave. I 2015 ble ca. 10.000 mål brukt til å dyrke åkerbønner i Norge. I 2020 var tallet drøye 30.000.

– Det er gledelig at flere bønder er i gang med åkerbønneproduksjon, og vi opplever en økende interesse. Det omfanget i dyrkingen vi har kommet opp på nå kan absolutt bidra til å forsyne norske matindustri med planteproteiner. Men det utgjør fortsatt bare ca. 30% av det arealet vi vi kan dyrke åkerbønner på, sier leder for FoodProFuture Anne Kjersti Uhlen, professor ved NMBU og seniorforsker i Nofima.

Hun legger til at en fortsatt kraftig vekst i arealet vil være viktig for å kunne holde en stabil høy produksjon over år, som gir forutsigbarhet for industrien. – Vi må forvente at både avlinger og andelen som holder matkvalitet vil variere fra sesong til sesong, og et større dyrkingsareal vil gi større robusthet. Det må til for at vi skal nå målet om hovedsakelige norske råvarer i nye plantebaserte produkter.

Flere prosesstrinn

Å utvikle plantebaserte kjøtterstatter er en prosess som består av flere trinn. Nofima-forskerne Stefan Sahlstrøm og Catia Saldanha do Carmo har sammen med Svein Halvor Knutsen testet atskillige teknologier og innstillinger for å komme fram til lovende prototyper basert på ulike belgvekster og korn.

I tillegg til å tilpasse og utvikle teknologier basert på luftsikting, har forskerne gjennomført mange kalibreringsforsøk for å komme frem til riktig temperatur og trykk i ekstruderingsprosessene. En ekstruder er en maskin som tilsettes en proteiningrediens og kontrollerte mengder vann. Ingrediensene eltes og skrues  gjennom instrumentet under oppvarming til en dyse som former produktene.

Tørr og våt ekstrudering

Ekstruderen kan benyttes med resepter med ulikt vanninnhold, og man benytter begrepet tørrekstrudering når vanninnholdet er under 40% og våtekstrudering ved høyere vanninnhold.

Tørrekstrudering gir teksturerte produkter som har en ekspandert pelletstruktur. De ser ut som kompakt ostepop, og sveller hvis de tilsettes vann. Disse inngår som oftest som en ingrediens i blandinger (farse, pølse).

De våtekstruderte produktene får en tilnærmet kjøttstruktur og kan smaksettes eller brukes direkte som plantebaserte kjøtterstatningsprodukter.

Til venstre et eksempel på tørrekstrudering. Tørrekstrudering gir teksturerte produkter som har en ekspandert pelletstruktur. De ser ut som kompakt ostepop, og sveller hvis de tilsettes vann. Våtekstrudering til høyre, gir produktene med en tilnærmet kjøttstruktur. Disse kan smaksettes eller brukes direkte som plantebaserte kjøtterstatningsprodukter.

Utstyr er på plass i Matpiloten

Kunnskapen som er samlet i FoodProFuture kan hjelpe norske produsenter med å ta igjen forspranget fra utenlandske produkter på sikt. Nye forskningsprosjekt som tar forskningen videre, er startet opp. Seniorforsker Grethe Iren Borge, også hun Nofima, leder forskningen i prosjektet NorskVegetar som eies av Jæder. Svein Halvor Knutsen leder prosjektet GreenPlantFood, som vil vektlegge prosesseringsteknologi og har mange samarbeidspartnere fra norsk matindustri. Anne Kjersti Uhlen vil lede prosjektet FutureProteinCrops, som starter 1.jan 2022. Future ProteinCrops skal jobbe med dyrkingsteknikk og løse utfordringer tidlig i verdikjeden. Disse prosjektet utfyller hverandre godt. De er finansiert av Norges forskningsråd, Forskningsmidler for jordbruk og matindustri og deltakende bedrifter.

Nofima har sammen med NMBU fått innvilget infrastrukturprosjektet Matpiloten av Forskningsrådet. Denne bevilgningen har gjort det mulig å kjøpe inn prosessutstyr som også industrien kan teste ut:

• Fraksjoneringsystem basert på luftsikting
• Ekstruder for kontrollert mekanisk og termisk prosessering av ulike proteinkonsentrat
• Apparatur for superkritisk ekstraksjon av lipid og smakskomponenter
• System for presisjonsmiksing og separasjonsutstyr
• Bioraffineri for foredling og raffinering av de fleste typer biomasser.

Kontaktpersoner:

Har du spørsmål om teknologiene og utvikling av produkter og ingredienser, kontakt Svein Halvor Knutsen, svein.knutsen@nofima.no  eller stefan.sahlstrom@nofima.no

Øvrige spørsmål om FoodProFuture-prosjektet kan rettes til Anne Kjersti Uhlen, anne.uhlen@nmbu.no