VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD. Puusta pöytään. Nutritech seminaari Terhi Hakala VTT Technical Research Centre of Finland

Transkriptio

1 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD Puusta pöytään Nutritech seminaari Terhi Hakala VTT Technical Research Centre of Finland

2 Puusta rakennetta, makua, terveysvaikutuksia Xylitoli Lignaani (HMR) Selluloosajohdannaiset, mikrokiteinen selluloosa Kuusenkerkkätuotteet Vanilliini Arabikumi Kaneli Phytosterolit 08/10/

3 Perinteinen puunjalostusteollisuus 08/10/2015 3

4 Uuden ajan biotuotetehdas 08/10/2015 4

5 Puun pääkomponentit Ligniini Hemiselluloosat - Ksylaani - Mannaani Selluloosa Syötävien kasvien soluseinäkomponentit samankaltaisia Voitaisiinko puun polymeerejä hyödyntää nykyistä enemmän rakennekomponentteina ja ravintokuituina? 08/10/ Graphic from the B.S. thesis of Renee Whippee, UMaine, 2006

6 Esimerkki - Koivuksylaani ravintokuituna

7 Koivun ksylaani jugurttimallissa Tavoitteena evaluoida miten koivusta eristetyn ksylaani soveltuu ravintokuiduksi elintarvikkeisiin Teknologiset ominaisuudet Jugurttimalli Koivun ksylaani Fysiologiset ominaisuudet Ravintokuitu 08/10/2015 7

8 Ksylaanin eristys ja muokkaus Ksylaanin eristys Koivusellu Uutto (NaOH 1M) Ultraja diasuodatus Ksylaani 18.7 kda Eristetyn ksylaanin muokkaus Ksylanaasi (1000 nkat/g of substrate) Ents.Ksylaani 10 kda 08/10/2015 8

9 Ksylaanin teknologisia ominaisuuksia selvitettiin jugurttimallissa Rasvaton maitojauhe + Ksylaani/ referenssit (Inuliini, FOS, XOS) Dispergointi 50 C for 1 h Kuumennus + jäähdytys Hapatus (GDL) Hapatettu maitogeeli (Jugurttimalli) Rakenneanalyysit Heran erottuminen, vedensidontakyky, kiinteys kovuus 08/10/2015 9

10 Ksylaani vähensi heran erottumista jugurttimallissa 1.5% 3% 1.5% 3% 1.5% 3% 1.5% 3% 1.5% 3% Kontrolli Ksylaani Ents Ksylaani Inuliini FOS XOS Ksylaanin lisääminen hapatettuun maitogeeliin vähensi heran erottumista Entsymaattisesti pilkotulla ksylaanilla heran erottuminen oli alhaisinta Kaupallisilla ravintokuiduilla ei ollut vaikutusta heran erottumiseen 08/10/

11 Ksylaani paransi tuotteen rakennetta Force of rupture (N) Distance of rupture (mm) Control 0.35 ± 0.03 ab 9.4 ± 1.0 a Xylan 0.12 ± 0.00 c 6.7 ± 0.3 c Hyd-Xylan 0.05 ± 0.00 d 7.9 ± 0.4 bc Inulin 0.40 ± 0.02 a 9.3 ± 0.1 a FOS 0.34 ± 0.00 ab 9.5 ± 0.3 a XOS 0.30 ± 0.03 b 8.6 ± 0.6 ab Kontrolli (3% w/w) Ksylaani Ksylaani teki rakenteesta tasaisemman Entsymaattisesti muokattu ksylaani muodosti pehmeimmän rakenteen 08/10/

12 Fysiologinen funktionaalisuutta testattiin in vitro -suolimallissa IN VITRO FERMENTATION Ksylaaninäytteet HUMAN GASTROINTESTINAL TRACT + Human faecal inoculum Caecum (Neutral to acidic) Faecal suspension 08/10/2015 On-line kaasun mittaus Lyhytketjuiset rasvahapot 12

13 Short-chain fatty acids (mm) Lyhytketjuisten rasvahappojen tuotto in vitro -suolimallissa Sama lopputaso kuin kaupallisilla ravintokuiduilla Time (h) Ksylaaneilla hidas tuottonopeus ensimmäisen 2-8 h aikana Kaasuntuotossa samankaltainen tulos 08/10/

14 Ksylaani huomisen multifunktionaalisena elintarvikeingredienttinä Ksylaani hydrokolloidina jugurttimallissa: Ksylaani ja entsymaattisesti muokattu ksylaani paransivat vedensidontakykyä ja paransivat tuotteen rakennetta Ksylaani ravintokuituna: Ksylaani ja entsymaattisesti muokattu ksylaani fermentoituivat hitaasti in vitro suolimallissa kaasun muodostuksen ja lyhytketjuisten rasvahappojen muodostumisnopeuden perusteella. Molemmat ksylaaninäytteet toimivat sekä ravintokuituna että hydrokolloidina kaupallisia ravintokuitunäytteitä paremmin 08/10/

15 Mitä kuluttaja ajattelee? Itävallassa tehty kuluttajatutkimus, n=263 Vain 14% vastaajista tietoisia puuperäisistä elintarvikeingredienteistä Asenne puuperäisiin lisäaineisiin positiivisempi kuin lisäaineisiin yleensä Tietoa lisäämällä, asennetta voitiin muuttaa positiivisemmaksi 08/10/ Stern et al. 2006, British food journal, 111:

16 Yhteenveto Puuperäisillä komponenteilla on potentiaalia multifunktionaalisina elintarvikeingredientteinä - Teknologinen ja fysiologinen funktionaalisuus luonnon raaka-aineista Uuden sukupolven puunjalostusteollisuus on mahdollinen uusien puuperäisten biopolymeerien ja bioaktiivisten elintarvikeingredienttien lähde Uusien puuperäisten elintarvikeingredienttien kaupallinen hyödyntäminen vaatii uutta yhteistyötä arvoketjujen yhdistämiseksi Uuselintarvikelainsäädäntö mietittävä tapauskohtaisesti 08/10/

17 TECHNOLOGY FOR BUSINESS