Resultater fra forsøk med de seks teknologiene
For å sikre at matvarer er trygge, og gi dem lengre holdbarhet, er det vanlig at matprodusenter behandler produkter med varme i en autoklav – en trykk-koker hvor mikroorganismer i maten blir inaktivert. Utfordringen med autoklavene er flere, både at varmen som skal til for å drepe bakterier ofte påvirker matkvaliteten, og at behandlingen ofte krever mye tid, vann og energi.
Mange av de nye teknologiene forskerne har testet ut, er laget med tanke på å erstatte autoklavene og finne bedre måter å sikre trygg mat på – samtidig som de sparer tid, kostnader og klimabelastning. Jo raskere og skånsommere maten behandles, jo bedre bevares den naturlige kvaliteten både med tanke på smak, farge og næringsinnhold.
Her har vi samlet noen av resultatene fra forsøk gjort i iNOBox-prosjektet:
Høytrykksprosessering forbedret eggemasse og blomkål
Når maten utsettes for ekstreme trykk, helt opp mot 6000 bar, kan holdbarheten minst tredobles sammenlignet med et ferskt produkt. Jus får minst 2-3 måneders holdbarhet, avhengig av hvilken type. Behandlingen foregår ved romtemperatur eller ved kjølte betingelser, noe som bevarer næringsinnholdet godt, og ikke minst bevares smaken veldig godt. Behandlingen foregår på ferdig emballerte produkter, eller i bulk, hvor produktet etterpå tappes på flasker.
Metoden er godt egnet til pasteurisering både av faste og flytende produkter.
Et helt egg har lang holdbarhet, men når eggene kakkes og man lager en eggemasse, reduseres holdbarheten betraktelig. Det er vanlig å enten tilsette konserveringsmidler eller gi den en mild varmebehandling for at den skal holde seg lengre.
Nofima utsatte eggemassen for høyt trykk. Den fikk da lengre holdbarhet, og i tillegg ble flere egenskaper forbedret. Når den høytrykksbehandlede eggemassen ble pisket, økte skumdannelsen, og skummet holdt seg lenge uten å falle sammen. Blandingen fikk også økt emulgeringsevne, som kan være positivt ved ulike typer matprosessering og matlaging.
I en annen studie ble høytrykksprosessert blomkål undersøkt og sammenlignet med vanlig autoklavert blomkål. Etter fire ukers lagring hadde blomkålen ingen fargeendring, og teksturen var bedre enn hos den autoklaverte blomkålen. Det samme gjaldt blomkål som var behandlet med mikrobølger.
Mikrobølger ga lang holdbarhet på stekt kylling
Selv om mikrobølgeovnen er velkjent på kjøkkenet i mange hjem, er ikke metoden så mye brukt i matindustrien. Fordeler med å bruke mikrobølger i stedet for autoklav er at varmebelastningen på maten blir mye mindre enn ved tradisjonell autoklavering.
I et forsøk med kylling som var stekt og pakket på to ulike måter (vakuum og modifisert atmosfære), ble noen av prøvene videre prosessert med høytrykk eller mikrobølger. Deretter ble de lagret ved 4 °C. Den vakuumpakkede kyllingen hadde en holdbarhet på fire uker, mens høytrykksprøvene var gode i over tre måneder. Mikrobølgeprøvene viste også et stort potensial.
Pulserende elektriske felt (PEF) ga raskere spekepølse-produksjon og blansjering av gulrøtter
Matprodukter kan også utsettes for elektriske felt i korte pulser av ulik intensitet – en metode som kalles pulserende elektriske felt (PEF). Det som skjer da er at det dannes porer i cellemembranen til matproduktet. Dette kan gi en rekke fordeler, blant annet gjøre grønnsaker mer fleksible eller enklere å skrelle, og gi høyere utbytte ved ekstraksjon. Metoden kan også drepe bakterier i for eksempel jus, samtidig som smaken og næringsstoffene tas vare på.
I dette prosjektet undersøkte forskere ved det spanske universitetet i Zaragoza hvilken effekt metoden har i spekepølseproduksjon. De PEF-behandlede pølsene hadde en mye kortere tørketid enn de som var produsert på vanlig måte, og dessuten ble energiforbruket redusert med 40 %.
De gjorde også forsøk hvor gulrotbiter ble blansjert (kokt opp, for så å kjøles ned raskt). Da gulrøttene fikk PEF-behandling, ble tiden det tok å blansjere gulrøttene mer enn halvert.
Ultrafiolett lys (UV) gunstig for å drepe bakterier
UV-lys er allerede i bruk for å drepe bakterier på overflaten av matvarer eller andre flater, men for emballerte produkter er teknologien fortsatt under utvikling. Det er store forskjeller på hvor godt UV-lyset trenger gjennom ulike plastmaterialer. Overflaten på produktet er viktig. Dersom den ikke er glatt, kan bakterier gjemme seg i skyggen i folder og hulrom.
Forskere ved det britiske instituttet Campden BRI undersøkte UV-lysbehandling på tre ulike typer pakket kjøtt: kylling, svin og biff. Behandlingen påvirket ikke farge eller harskning, og holdbarheten var den samme som ved ubehandlede kjøttprodukter. Likevel ser forskerne at teknologien kan ha potensial i kampen mot sykdomsfremkallende bakterier.
UV-lys kan også brukes for å øke innholdet av D-vitamin i matvarer.
Ultralyd sparer energi i matproduksjon
Når matvarer får ultralydbehandling i forkant av annen prosessering, kan det gjøre at den påfølgende prosessen går fortere. For eksempel kan ultralydbehandling gjøre at varme trenger raskere inn i produktet, noe som gjør at man bruker mindre energi. Behandlingen går ikke ut over kvaliteten på produktet.
Kyllingbryst ble fryst og tint med og uten ultralydbehandling. Resultatene viste at innfrysingen gikk 25 % raskere med ultralyd-forbehandling, og tiningen gikk også raskere. Begge deler sparer tid og energi i produksjonen, og i tillegg økte holdbarhetstiden til kyllingen.
I yoghurtproduksjon fant forskerne at kombinasjonen av CO2, høytrykksbehandling og ultralyd kan brukes til å erstatte tradisjonell homogenisering og varmebehandling. Disse teknologiene i kombinasjon har en positiv effekt på det å inaktivere mikroorganismer og enzymer, fermenteringshastigheten, og vannbindingsevnen til yoghurten.
Plasma-aktivert vann har potensial for rå frukt og grønnsaker
Denne teknologien er fortsatt på utviklingsstadiet, og er ikke i bruk i matindustri ennå. Ved hjelp av strøm kan vann få tilført oksygen- og nitrogenforbindelser fra lufta som gjør at vannet får en del nye egenskaper. Dette kalles plasma-aktivert vann, og tanken er å bruke dette vannet til å skylle frukt og grønnsaker i før de selges. Om skyllevannet er plasma-aktivert, vil bakterier kunne inaktiveres, og holdbarheten forlenges.
I dette prosjektet har forskere ved Universitetet i Liverpool studert vannkvaliteten i ulike land, og funnet store forskjeller blant annet i pH-verdi. Vannet fra Norge viste seg å være veldig godt egnet for plasma-aktivering. Når vann fra England var brukt i plasma-aktivering, ble E.coli-bakterier inaktivert etter tjue minutters behandling, mens vann fra Palestina ikke hadde noen effekt på dem. Dette viser at det er viktig å ha kontroll på vannkvaliteten i en slik behandling.
I et annet forsøk gjennomført av Nofima, ble baby-spinatblader skylt i plasma-aktivert vann, og sammenlignet med baby-spinat som var ubehandlet eller skylt med vanlig vann. Etter åtte dagers lagring hadde spinaten som var skylt i plasma-aktivert vann ingen økning i bakterietall. Fargen holdt seg også fin.
Forskerne konkluderer med at teknologien har potensial, men det trengs mer forskning og utvikling før den kan være aktuell for matindustrien.
Vil du vite mer?
Ta en tur innom nettstedet innovativeprocessing.no.