Norske landbruksprodukter og ingredienser for en sunn og bærekraftig fremtid

Det er i dag økende utfordringer knyttet til en voksende befolkning i kombinasjon med begrensede landbruksområder og klimaendringer. For å møte disse utfordringene er det allment anerkjent at matsystemet må endres.

Det er nødvendig med effektiv, bærekraftig og innovativ bruk av nye ressurser og bedre utnyttelse av eksisterende ressurser. Matsvinnet må reduseres og kostholdet må bli mer plantebasert.

Kunnskapshull i dagens forskning

For å klare dette er det behov for forskningsbasert kunnskap som fremmer produksjon av sunne og bærekraftige råvarer og ingredienser. I prosjektet SusHealth har vi identifisert følgende kritiske FoU-kunnskapshull:  

• Hvordan utnytte hele biomassen av planter og dyr for å optimalisere bruken av nye og eksisterende norske ressurser?
• Hvordan opprettholde eller til og med øke helsefremmende innholdsstoffer i råvarer og matingredienser under lagring og prosessering?
• Hvordan produsere nye, norske plantebaserte matingredienser som har optimaleernæringsmessige, funksjonelle og sensoriske egenskaper? 

Delmål for programmet

For å lukke disse kunnskapshullene vil SusHealth levere forskning på, og jobbe for å oppnå, disse delmålene:   

1. Nye karbohydratbaserte ingredienser med økt kvalitet, bærekraft og helsegevinster 
2. Økeverdien av norske planteoljer gjennom økt kunnskap om lipidmetabolisme, oksidasjon og bioaktivitet 
3. Øke kunnskapen om fytokjemikalieri frukt og grønnsaker, og effekter av lagring og prosessering for å sikre ferske råvarer, ingredienser og produkter av høy kvalitet 
4. Utvikling og implementering av metoder som gir økt forståelser for forhold og sammenhenger mellom råstoff, prosess og kvalitet ved produksjon av proteiningredienser
5. Kombinere og integrere etablerte og nye teknologier for å produsere plantebaserte mat-ingredienser 
6. Utvikle og implementere biologiske modeller og metoder for evaluering og dokumentasjon av helsefremmende og ernæringsmessige egenskaper i matingredienser 

Resultater så langt

Stivelse og kostfiber

• Stivelsesnedbrytende enzymer er blitt benyttet for å lage plantebaserte drikker av proteiner fra erter og korn.
• Stivelse er fjernet fra havremel for å lage et proteinanriket konsentrat.
• En internasjonal ringtest for bestemmelse av molvekt av beta-glukan er fullført, og en ringtest for aktivitetsbestemmelse av alpha amylase er i gang.
• Metode for å analysere oligosakkarider i erter og bønner har blitt etablert.
• En GC-MS metode for å bestemme strukturen av komplekser kostfibre har blitt etablert og validert.

Lipider

• GCMS headspace metodikk for å identifisere og studere flyktige oksidasjonsprodukter fra lipider og proteiner i prøver med lipidholdig proteinpulver og hydrolysater er etablert.
• Med mål om økt forståelse av hvordan spesifikke fettsyrer påvirker utnyttelse av plante omega-3 i kroppen vår er det etablert en egnet cellemodell og studier av utvalgte enumettede fettsyrer er startet opp.
• Den omega-3 rike camelinaoljen har stort verdiskapningspotensiale for norsk landbruk og matindustri. Resultatene viser at planterester med naturlige antioksidanter gir beskyttelse mot oksidasjon av oljen.

Fytokjemikalier

• Utvikling og optimalisering av analysemetoder for fytokjemikalier (plantestoffer) pågår kontinuerlig.
• Målemetoder for å bestemme karotenoider i grønnsaker og vitamin C i spinat er optimalisert.
• Arbeidet med å effektivisere den tidkrevende databehandlingen etter metabolomikkanalyse fortsetter.
• Studier av hvordan fytokjemikalier i jordbær og kål er påvirket av genetisk bakgrunn pågår.
• Oversikt over karotenoidinnholdet i ulike matvarer er publisert. Effekt av emballasje, temperatur og lys på kvalitet av brokkoli og blomkål under lagring er undersøkt.
• Emulsjoner med grønnsaker og restfraksjoner er produsert og testet som ingredienser i falafel. Grønnsakstype og prosessmetode påvirket emulsjonsegenskapene, tekstur og vannbinding av produktet.

Proteiner og peptider

• Grunnleggende analysemetoder for å karakterisere proteinfraksjoner er utviklet.
• Mekanismer for redusert molekylvekt av store gluteninpolymere i hvete har blitt studert med en MS-basert metode.
• Hvordan ulike råvarer og enzymer påvirker egenskapene til hydrolyserte peptider har blitt analysert.
• Det er undersøkt hvordan fermentering kan forbedre smaken av hydrolysat av restråstoff fra bl.a. kjøtt- og melkeproduksjon.
• Forsøk tyder på at proteiner fra lunger har vannbindende egenskaper når de blandes inn i farseprodukter og gir bedre saftighet av produktene.

Skreddersydd fraksjonering

• Det er etablert bærekraftige teknologier som tørr og våt fraksjonering for produksjon av proteinfraksjoner fra plantekilder.
• Forsøk viser at fett i råvaren reduserer utbyttet av protein og må derfor fjernes før fraksjonering. Superkritisk (SC) CO2-ekstraksjon av fett er miljøvennlig siden det ikke brukes løsningsmidler. Utstyr for SC-CO2-ekstraksjon er innkjøpt og installert.
• Med proteinfraksjoner og ekstruderingsteknologi er det mulig å produsere to typer vegetarkjøtt; LME (vanninnhold < 40 %) og HME (vanninnhold > 40 %).

Bioaktivitet, helse og ernæring

• Når vi leter etter bioaktive ingredienser fra mat og biprodukter er vi avhengige av robuste in vitro analysemodeller. Vi har etablert en modell som kan måle om et stoff er i stand til å senke kolesterol.
• Med eksisterende analysemodeller har vi vist at peptider fra både kyllingprodukter og reinblod har antihypertensiv effekt.
• Mer avanserte modellsystemer for muskelregenerering er etablert ved dyrking av co-kulturer av muskelceller og fibroblaster. 3D-printing av muskelceller ved bruk av kommersielt bio-blekk er påbegynt.
• Det er gjennomført in vitro fordøyelsesforsøk der metoder for å måle frie fettsyrer og fettløselige næringsstoffer (karotenoider, vitamin K) i micellefasen er optimalisert.
• Det er også utført in vitro fordøyelsesforsøk av drikker tilsatt ulike typer proteiner der vi har benyttet en nyutviklet metode for å måle proteinfordøyelighet

Strategiske forskningsprogram

Fire strategiske forskningsprogrammer er finansiert med 300 mill. kroner fra Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter (FFL) i perioden 2021-2025. I disse programmene setter vi oss ambisiøse mål for å bringe norsk matproduksjon et godt skritt videre med henblikk på sunnhet, smak, bærekraft, trygghet og kvalitet.

Les mer om Nofima og FFL

Programmene er:
FoodForFuture | FutureFoodControl | SusHealth | Precision