Sivuvirtoja prosessoimalla syntyy uudenlaisia tuotteita

Kahdesta merkittävästä sivuvirrasta, mäskistä ja rypsin puristekakusta, on saatu näin talteen ravitsemuksellisesti laadukasta proteiinia, kuitua ja bioaktiivisia yhdisteitä. Talteen saatuja proteiini- ja kuitujakeita voidaan hyödyntää uudenlaisten elintarvikkeiden kehityksessä.

Projektin raaka-aineiksi valittiin olutteollisuuden sivuvirtana tuottama mäski ja rypsiöljyn valmistuksessa syntyvä, hajonneista siemenistä ja öljyjäämistä koostuva puristekakku. Ne molemmat ovat merkittäviä sivuvirtoja maailmanlaajuisesti oluen ja rypsiöljyn valtavien tuotantomäärien vuoksi.

Mäski ja rypsin puristekakku sisältävät merkittäviä määriä proteiinia ja kuituja, ja rypsin puristekakussa on lisäksi jäämiä hyvälaatuista kasviöljyä. Kuitujen ja proteiinien ohella ne sisältävät ravintoaineita kuten B-ryhmän vitamiineja ja hivenaineita. Mäski ja rypsin puristekakku sisältävät myös antioksidatiivisia ja terveysvaikutteisia fenolisia yhdisteitä. Mäskissä nämä yhdisteet ovat pääasiassa erilaisia hydroksikanelihappoja¹ ja rypsin puristekakussa fenolisia alkaloideja ja fenolisia happoja².

Tutkijat kehittivät biojalostamon konseptia ja tuoteaihioita

Prowaste-projektiin osallistui yhteistyökumppaneina yliopistoja, tutkimuslaitoksia ja yrityksiä Suomesta, Saksasta, Virosta ja Puolasta. Projektissa pyrittiin hyödyntämään kunkin konsortion jäsenen vahvuusalueita joko esikäsittely- tai uuttomenetelmien kehityksessä tai elintarvikekonseptien kehittämisessä.

Projekti keskittyi jatkokehittämään tunnettuja teknologioita, jotta raaka-aineesta saadaan talteen ravitsemuksellisesti laadukasta proteiinia, kuitua ja bioaktiivisia yhdisteitä. Kehitetyillä menetelmillä voitiin saada sivuvirtojen proteiineja ja kuituja tehokkaasti talteen korkealla saannolla, minkä lisäksi käsittelyt vähensivät antinutrienttien, kuten fytaattien, määrää jakeissa. Näitä talteen saatuja proteiini- ja kuitujakeita hyödynnettiin uudenlaisten elintarvikkeiden, kuten jogurttien kehityksessä.

Saksalainen Fraunhofer IVV -instituutti kehitti menetelmiä proteiinien tehokkaaseen uuttoon mäskistä ja rypsin puristekakusta. Uuttomenetelmän tehostamiseksi vaadittavia esikäsittelymenetelmiä kehittivät Tallinnassa sijaitsevan Center of Food and Fermentation Technologies -tutkimuskeskuksen (TFTAK) ja Turun yliopiston tutkijat.

Turun yliopiston tutkimusryhmä tutki lisäksi esikäsittelymenetelmien vaikutusta mäskin ja rypsin puristekakkujen ravintoaineiden, bioaktiivisten yhdisteiden ja antinutrienttien määrään. Wrocławin ympäristö- ja biotieteiden yliopistossa Puolassa esikäsitellyille ja käsittelemättömille jakeille kehitettiin kuivausmenetelmiä ja erilaisia tuoteaihioita, esimerkiksi jogurttipohjainen tuotekonsepti. Puolalainen yritysyhteistyökumppani Regis Ltd puolestaan testasi sivuvirroista eristettyjä kuitu- ja proteiinijakeita erilaisissa lihatuotteissa.

Esikäsittelyt, ennen proteiinien tai kuitujen eristämistä vaikuttivat merkitsevästi sivuvirtaraaka-aineiden ravitsemukselliseen koostumukseen. Ne esimerkiksi muuttivat proteiinien liukoisuutta. Rypsiöljyn puristekakun esikäsittely erilaisilla entsyymeillä vaikutti merkittävästi erityisesti erilaisten bioaktiivisten yhdisteiden pitoisuuksiin². Hankkeessa tutkittiin mäskilisän vaikutusta jugurtin laatuun. Se muun muassa nopeutti jugurtin valmistamista ja muokkasi sen rakennetta³.

Sivuvirtajakeilla lupaavia käyttökohteita elintarviketeollisuudessa

Sivuvirroista voidaan saada talteen arvokkaita jakeita, ja niillä on lupaavia käyttökohteita elintarviketeollisuudessa. Hanke osoitti kuitenkin sen, että sivuvirtojen koostumuksen määrityksessä, esikäsittelymenetelmien parantamisessa, elintarvikekonseptien kehittämisessä ja aistinvaraisen laadun parantamisessa vaaditaan monipuolista tutkimusta. Hankkeen etuna oli laaja kansainvälinen tutkimusryhmien verkosto.

Elintarvikkeiden tuotanto ja kulutus vaikuttavat merkittävästi ilmastomuutokseen maailmanlaajuisesti. Tehostamalla raaka-aineiden kaiken kattavaa hyödyntämistä voidaan edistää kestävää ruokaketjua. Siksi sivuvirtojen hyödyntäminen on hyvä valjastaa käyttöön heti. Lisätutkimuksiakin tarvitaan, vaikka PROWASTE-projektin tulokset olivat lupaavia.

Projekti oli osa FACCE SURPlus -ohjelmaa (Sustainable and Resilient Agriculture for Food and non-food) joka toteutettiin vuosina 2018–2021.

Lähteet:

¹ Naibaho J. ym. 2021. The potential of spent barley as a functional food ingredient: study on the comparison of dietary fiber and bioactivity. Proceedings 2021, 70, 86

² Tian Y. ym. Impact of enzymatic pre-treatment on nutrient and phytochemical composition of canola (Brassica napus) oil press residues. Käsikirjoitus.

³ Naibaho J. ym. 2022. Potential of brewers’ spent grain in yogurt fermentation and evaluation of its impact in rheological behaviour, consistency, microstructural properties and acidity profile during the refrigerated storage. Food Hydrocolloids, 125, 107412

Lisätietoja:

projects.au.dk/faccesurplus/research-projects-2nd-call/prowaste/