VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD Puusta pöytään Nutritech seminaari 7.10.2015 Terhi Hakala VTT Technical Research Centre of Finland
Puusta rakennetta, makua, terveysvaikutuksia Xylitoli Lignaani (HMR) Selluloosajohdannaiset, mikrokiteinen selluloosa Kuusenkerkkätuotteet Vanilliini Arabikumi Kaneli Phytosterolit 08/10/2015 2 http://kehittyvaelintarvike.fi/teemajutut/16-lignaanit-paperiteollisuuden-kiusasta-terveystuotteeksi
Perinteinen puunjalostusteollisuus 08/10/2015 3
Uuden ajan biotuotetehdas 08/10/2015 4
Puun pääkomponentit Ligniini Hemiselluloosat - Ksylaani - Mannaani Selluloosa Syötävien kasvien soluseinäkomponentit samankaltaisia Voitaisiinko puun polymeerejä hyödyntää nykyistä enemmän rakennekomponentteina ja ravintokuituina? 08/10/2015 5 Graphic from the B.S. thesis of Renee Whippee, UMaine, 2006
Esimerkki - Koivuksylaani ravintokuituna
Koivun ksylaani jugurttimallissa Tavoitteena evaluoida miten koivusta eristetyn ksylaani soveltuu ravintokuiduksi elintarvikkeisiin Teknologiset ominaisuudet Jugurttimalli Koivun ksylaani Fysiologiset ominaisuudet Ravintokuitu 08/10/2015 7
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
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
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 08/10/2015 10
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 08/10/2015 11
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
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 08/10/2015 13
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 08/10/2015 14
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 08/10/2015 15 Stern et al. 2006, British food journal, 111:179-195
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 08/10/2015 16
TECHNOLOGY FOR BUSINESS