KE 4/2010, s. 60 Enemmän kaurasta

VTT:n kehittämällä ja patentoimalla menetelmällä voidaan kaurasta valmistaa edullisesti, ympäristöarvoja kunnioittaen elintarvikkeisiin lisättäviä kaurakuitu- ja proteiinijakeita. Jakeet saadaan hyvin puhtaana: kuitujakeen beta-glukaanipitoisuus on jopa 35 prosenttia ja proteiinijakeen proteiinipitoisuus 60–70 prosenttia.

Kaura saadaan hyvin tehokkaasti fraktioitua käyttäen kuivafraktiointitekniikoita, kuten jauhatusta, ilmaluokitusta ja seulontaa. Fraktioinnissa kauran eri komponentit erotetaan toisistaan.

– Kuidun erottumiseen vaikuttaa oleellisesti kauran rasvapitoisuus. Tavallisissa kuivafraktiointiprosesseissa kauran rasva on mukana prosessoinnissa estäen tehokkaan myllytyksen ja fraktioinnin. Ongelma on ratkaistu VTT:n prosessissa poistamalla rasva ylikriittisen hiilidioksidiuuton avulla ennen kuivafraktiointia, tiimipäällikkö Pekka Lehtinen kertoo.

Tätä teknologiaa on kehitetty yhdessä Maa- ja elintarviketalouden tutkimuslaitoksen, MTT:n kanssa. Aikaisemmin runsaasti beta-glukaania sisältäviä jakeita on pystytty valmistamaan vain käyttämällä prosessissa apuaineena vettä tai alkoholia. Vaikka näillä teknologioilla saadaan hyvin korkeita beta-glukaanipitoisuuksia, jopa 70–80 prosenttia, on märkäprosessien veden ja energian kulutus korkeampi kuin nyt kehitetyn teknologian. Tällaiset jakeet ovat usein kalliita ja niiden käyttö tavallisissa elintarvikkeissa on jäänyt vähäiseksi.

Säännöllisesti käytettynä kauran liukoinen kuitu, beta-glukaani, auttaa alentamaan veren kolesterolia. Alhainen kolesterolitaso puolestaan vähentää riskiä sairastua sydän- ja verisuonitauteihin. Euroopan elintarviketurvallisuusviraston (EFSA:n) tieteellisen paneelin arvion mukaan kolesterolivaikutus toteutuu, jos elintarvikkeista saadaan vähintään kolme grammaa beta-glukaania päivässä.

Maksimaalisen terveysvaikutuksen saamiseksi päiväannostus tulisi olla kuitenkin korkeampi, ja monet ravitsemusasiantuntijat suosittavat jopa viiden gramman beta-glukaaniannosta päivässä. Kuitujae, jonka beta-glukaanipitoisuus on korkea, tarjoaakin tässä mielessä erinomaisen edun lopputuotteen kannalta:

1) Jaetta tarvitsee lisätä elintarvikkeeseen vain kohtalaisen pieniä määriä, kerta-annokseen 2–10 g.
2) Jakeen mukana tulee prosessiin tavanomaista vähemmän nopeasti imeytyviä hiilihydraatteja, kuten tärkkelystä, jolloin lopputuote soveltuu entistä paremmin mm. painonhallinnan tueksi.
3) Vähäinen tärkkelyksen määrä ehkäisee geelien muodostumista lopputuotteessa, jolloin jaetta voidaan käyttää hyvin myös juomasovelluksissa.

Menetelmä myös proteiinikonsentraatin tuottamiseen

Samassa prosessissa vähärasvaisesta kaurasta voidaan beta-glukaanin lisäksi erottaa proteiinikonsentraattia, jonka proteiinipitoisuus on 60–70 prosenttia. Kauran proteiini on ravitsemuksellisesti edullista, koska siinä on muita viljoja korkeampi lysiinipitoisuus. Lysiini on välttämätön aminohappo, jonka määrä kasvisruokavaliossa jää helposti alhaiseksi.

Kauraproteiini on myös kaivattu vaihtoehto proteiinikonsentraattivalikoimaan, sillä kasviperäisiä proteiinivalmisteita on ollut saatavilla vain muutamia, esimerkkeinä erilaiset soijaproteiinikonsentraatit ja leivonnan apuaineenakin käytettävä vehnägluteeni.

Kauraproteiinia voidaan hyödyntää elintarvikkeiden ravintoarvon nostamiseen ja rakenteen muokkaamiseen esimerkiksi juomissa, välipaloissa ja kasvisruokavaliota noudattavien aterioissa. Tuote on ainutlaatuinen, sillä perinteisten jauhatustekniikoiden avulla proteiinin konsentroituminen on huomattavasti heikompaa ja tyypillisissä viljatuotteissa on parhaimmillaan noin 20–23 prosenttia proteiinia.

Pilotista teollisuusmittakaavaan

Päästäkseen prosessien kehityksessä teolliseen mittakaavaan, VTT on solminut yhteistyösopimuksen saksalaisen laitevalmistajan Hosokawa-Alpine AG:n kanssa.
– Hosokawa-Alpine on maailman johtavia jauhatus- ja ilmaluokitteluteknologiaan liittyvien laitteistojen valmistajia. Sen laitteistot avaavat mahdollisuuden hyvin monipuolisten fraktiointiprosessien kehitykselle.

VTT:n kauranfraktiointiprosessi on siirretty viime talvena teollisuusmittakaavaan Hosokawa-Alpine AG:n koetehtaalla Augsburgissa, Saksassa, Pekka Lehtinen kertoo.

Samaan aikaan fraktiointiprosessin kehittämisen kanssa myös beta-glukaania sisältävien elintarvikkeiden kehitys on ollut voimakasta, erityisesti sen jälkeen kun EFSA julkaisi positiivisen arvion beta-glukaanin terveysväittämästä. Tuotekehitys tällä alueella liittyy erityisesti välipalatyyppisten tuotteiden kehittämiseen.

– Vaikutus tuotteen makuun on hyvin mieto. Jos beta-glukaanijaetta lisätään viljaperäiseen tuotteeseen, kuten leipään, niin maun muutosta ei pysty edes havaitsemaan, Lehtinen valaisee.

Erityisesti beta-glukaanin molekyylikoon hallinta mahdollistaa juomatyyppisten tuotteiden kehittämisen ilman kaurakuituun perinteisesti liitettyä venyvää, viskoosia, rakennetta. Uuteen teknologiaan perustuvia tuotteita odotetaan markkinoille vuoden sisällä.

Beta-glukaanin molekyylipainon vaikutus kolesterolin alentamiskykyyn on vielä hieman epäselvä asia. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet pienen molekyylikoon toimivan yhtä tehokkaasti kuin suurenkin, mutta toisissa kokeissa vaikutus ei ole ollut yhtä tehokas.

EFSA on lausunnossaan rajannut terveysväittämän koskemaan vain prosessoimatonta tai minimaalisesti prosessoitua beta-glukaania. Prosessointi ei kuitenkaan välttämättä heikennä beta-glukaanin kolesterolivaikutusta. Sitä mukaa, kun ymmärrys beta-glukaanin rakenteen ja kolesterolivaikutuksen yhteydestä kasvaa, tätä rajausta voidaan täsmentää, Lehtinen muistuttaa.

Lisätietoja:
Pekka Lehtinen
erikoistutkija, tiimipäällikkö
VTT

Juhani Sibakov
tutkija
VTT

************************

Teräs kiiltää ja kaakelit hohtavat

VTT:llä on usean vuoden ajan aktiivisesti kehitetty teknologioita viljojen, marjojen ja kasvisten fraktiointiin. Fraktioinnissa kasvimateriaalin eri komponentit erotetaan toisistaan. Tavoitteena ovat olleet erilaiset kuitujakeet sekä runsaasti proteiineja tai bioaktiivisia yhdisteitä sisältävät jakeet.

– Hyvä maku, painonhallinta, terveellisyys ja ympäristövaikutusten minimointi ovat keskeisiä tavoitteita elintarvikehankkeissa, tiimipäällikkö Pekka Lehtinen valottaa.

– Tutkimuksen ja kehitystyön laadun kohottamiseksi pitkäaikaisena haaveena oli uudistaa elintarvikepilothalli. Nyt haaveesta on tullut totta. Uuden pilothallin vihkijäiset pidettiin helmikuussa, tutkija Juhani Sibakov iloitsee.

Uudistus palvelee paitsi teollisuuden tuote- ja teknologiankehityshankkeita myös VTT:n omia tutkimushankkeita tarjoamalla entistä paremmat tilat ja laitteet osaamisemme tuotteistamiseen.

Remontissa kiinnitettiin erityistä huomiota materiaalivalintoihin, puhdistettavuuteen ja huoneiden ilmanpaineisiin. Tiloista löytyy mm. sekoitusreaktorisarja elintarvikemassoille, esivalmennin, hiutalointilaite, pakkaskuivuri, sumutuskuivuri, leijupetikuivuri, ilmaluokitin, ekstruuderi ja tehokkaat myllyt.

VTT:n pilottoimintojen palveluperheeseen kuuluvat elintarvikepilotin lisäksi koeleipomo, koemallastamo ja koepanimo sekä fermentori- ja jälkikäsittelypilot Otaniemessä sekä kemianprosessien pilotit Otaniemessä ja Rajamäellä.

VTT:n elintarviketutkimustehtävissä työskentelee noin 100 henkeä. Elintarviketeknologian asiantuntijoiden lisäksi joukkoon kuuluu mm. entsymologeja, kemistejä, psykologeja, sosiaalipsykologeja, markkinoijia ja ravitsemusasiantuntijoita.

Muut teemajutut samasta lehdestä :