Proj.nr Direkte tilsætning af planteprotein til suppeboller

Transkript

1 Rpport 7. juni 2018 Proj.nr Direkte tilsætning f plnteprotein til suppeoller Version 1 LLHR/MT Louise Hededl Hofer Bggrund og formål I projektet Nye proteinkomintioner med plnte- og kødproteiner ønsker vi t udvikle kødprodukter, hvor en væsentlig del f proteinerne er udskiftet med plnteproteiner. Målet er t lve kødprodukter med mindre kød i, der er målrettet forrugere, som ønsker t spise mindre kød uden dog helt t stoppe med t spise kød. Der er imidlertid forskellige udfordringer åde med tekstur og smg i sådnne produkter. Projektet skl derfor undersøge, hvilke teknologiske muligheder der er for t produere produkter med høj spisekvlitet. Formålet med denne rpport er t elyse tekstur- og smgsudfordringer ved ersttning f kødprotein med plnteproteinisolter. Der er i forsøgene levet undersøgt muligheden for ersttning f op til 30% f kødproteinet i suppeoller (mks. 10% fedt, 2% slt) med to slgs krtoffelproteinprodukter smt ærteprotein. Konklusion I et smgsneutrlt produkt som suppeoller påvirkes smg og tekstur selv ved en ersttningsproent f kødprotein med plnteprotein på 10%. Ved yderligere tilsætning stiger intensiteten f forndringerne. Teksturen er en stor udfordring, og det vil kræve yderligere optimering, hvis plnteproteinisolter skl nvendes i kødprodukter. Ersttning f 10% f proteinindholdet med ærteprotein hvde mindst påvirkning på teksturen. 1

2 Bggrund Introduktion I projektet Nye proteinkomintioner med plnte- og kødproteiner ønsker vi t udvikle kødprodukter, hvor en væsentlig del f proteinerne er udskiftet med plnteproteiner. Målet er t lve kødprodukter med mindre kød i, der er målrettet forrugere, som ønsker t spise mindre kød uden dog helt t stoppe med t spise kød. Der er imidlertid forskellige udfordringer åde med tekstur og smg i sådnne produkter. Projektet skl derfor undersøge, hvilke teknologiske muligheder der er for t produere produkter med høj spisekvlitet. I projektet ønskes det t undersøge ersttning f op til 50% f kødproteinet med plnteprotein. Ved forforsøg lev det dog fundet, t ved nvendelse f proteinisolter gv 50% ersttning for store negtive ændringer, hvorfor det lev vlgt kun t rejde med ersttning f op til 30% f kødproteinet i rejdet med proteinisolter. Formål Formålet med denne rpport er t elyse tekstur- og smgsændringer ved nvendelse f krtoffel- og ærteproteinisolter til ersttning f op til 30% f kødproteinet. Forsøgsdesign Fremgngsmåde Suppeoller lev nvendt som modelprodukt for et hkket, ikke-emulgeret kødprodukt. Der lev udført forsøg med tilsætning f ærteprotein leveret fr AM Nutrition smt to krtoffelproteiner, Nutrition-F og Nutrition-N fr KMC, DK. Forskellen på de to krtoffelproteiner er, t Nutrition-F hr en finere prtikelstørrelse, mens Nutrition-N er mere grov i sin struktur. I suppeollerne lev henholdsvis 10, 20 eller 30% f det totle proteinindhold erstttet med plnteprotein. indholdet i ærteproteinet vr 55%. I egge krtoffelproteinprodukter vr proteinindholdet 85%. ernes vndindingsevne lev undersøgt, og der lev udført en sensorisk profil på udseende, smg og tekstur. Som referene lev enyttet en suppeolle uden tilst plnteprotein. Ved produktion f suppeoller til sensorisk profil lev stegesvindet registreret. En skemtisk oversigt over forsøgsdesignet fremgår f figur 1. 2

3 Suppeolle med Suppeolle med Suppeolle med Suppeolle uden ærteprotein krtoffelprotein N krtoffelprotein F plnteprotein (AE) (KN) (KF) (REF) Ersttter 10, 20 eller 30% f det totle proteinindhold Sensorisk edømmelse på udseende, smg og tekstur Figur 1. Skemtisk oversigt over forsøgsdesign. Råvrer, kød Til forsøget lev enyttet hkket ov med en fedtproent på %. Kødet lev hkket på en 3 mm hulskive i DMRI s pilot plnt. Kødet lev opevret på frost indtil rug. Vndinding Plnteproteinernes vndindingsevne lev nlyseret før forsøget for t kunne eregne den pssende vndmængde i reepterne. Vndindingsevnen lev eregnet i en 2% sltopløsning, d dette vil være det mksimle sltindhold i en nøglehulsmærket reept f et forrejdet kødprodukt. Ved nlyse f vndindingsevnen lev vnd, slt og plnteprotein fvejet i regensgls, hvorefter det hydrerede i 15 minutter, før prøverne lev entrifugeret ved 5000 rpm i 10 minutter på entrifuge. Efter entrifugering lev superntnten deknteret og det hydrerede proteinpulver vejet. Reepter Reepterne lev udviklet med inspirtion i et kommerielt tilgængeligt produkt f suppeoller. Referenereepten estod f hkket svinekød, vnd, æggehvider, løg, hvedemel, slt og sort peer. Forhold smt proteinidrg fr ingredienserne fremgår f tel 1. 3

4 Tel 1. Reept for suppeoller uden tilst plnteprotein Ingrediens idrg Hk. gris 58,7 90,2 Vnd 20,5 0,0 Æggehvider 8,2 5,7 Løg 6,8 0,8 Hvedemel 4,1 3,3 Slt 1,4 0,0 Sort peer 0,3 0,0 I reepterne med plnteprotein lev 10, 20 eller 30% f det totle proteinindhold erstttet med plnteprotein, og vndindholdet lev reguleret i forhold til plnteproteinets vndindingsevne. De endelige reepter med plnteprotein fremgår f ilg I. Frs Alle ingredienser lev rørt på røremskine i 9 minutter på indstilling 2 til en fst og homogen frs. Frsen hvilede på køl ntten over, før den lev formet til suppeoller 25 grm. Tileredning Suppeollerne lev tileredt i foliekker med 9 suppeoller pr. kke i ovn under fuld dmp ved 95 C i 15 minutter. Til eregning f stegesvindet lev de 9 suppeoller vejet før og efter tileredning. Sensorisk edømmelse Den mj 2018 lev der gennemført en sensorisk profil med et trænet dommerpnel estående f 9 dommere. Bedømmelsen forlø over to sessioner med en træningssession forinden. Under træningssessionen lev egensker og skl fstlgt i smrejde med dommerpnelet. Selve edømmelsen forlø over 2 dge. Til edømmelsen lev 13 egensker, fordelt på 4 grupper, nvendt: Frve i skæreflden (udseende) Kød, slt, peer, løg, itter, ærte, jordgtig (smg) Fsthed, sftighed og grynet mundfornemmelse (tekstur) Brændende og itter (eftersmg) Egenskerne lev vurderet på en 15 m ustruktureret linjeskl fr lidt til meget. Hver dommer fik serveret en lun kødolle pr. servering. Alle tre proteintyper lev serveret i lle sessioner, serveringsrækkefølgen vr rndomiseret pr. gentg og vr ens for lle dommere. 4

5 Dtehndling De sensoriske dt lev ehndlet i PnelChek for hver proteintype for sig. LSD (lest signifint differene) lev enyttet til t fgøre signifiknte forskelle mellem to prøver. Gennemsnit og SEM (stndrd error of the men) for vndindingsevne og stegesvind lev eregnet i Exel. Vndindingsevne = m undfld (m protein + m slt ) m protein [ g vnd g protein ] Stegesvind = v før v efter v før 100 Resultter Vndindingsevne Vndinding Vndindingsevnen for de nvendte plnteproteiner fremgår i figur 2. Krtoffelprotein hvde en edre vndindingsevne end ærteprotein, hvilket kn skyldes det højere proteinindhold i produktet. Både ærteog krtoffelprotein hr dog væsentlig lvere vndindingsevne end fx sojprotein, som kn inde 3-5 gnge sin egen vægt [1]. Vndindingsevne 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Ærteprotein Krtoffelprotein Krtoffelprotein Ntiv Nutrition - F Nutrition - N Figur 2. Gennemsnitlig vndindingsevne for forskellige plnteproteinprodukter filledet med SEM. Stegesvind Resultter stegesvind Stegesvindet vr for egge typer krtoffelprotein tilsvrende referenen, som ikke vr tilst plnteprotein (figur 3). Konentrtionen f krtoffelprotein lev ikke fundet til t hve etydning for stegesvindet. Ærteprotein resulterede i et signifiknt lvere stegesvind end referenen. For ærteprotein lev konentrtionen fundet til t påvirke stegesvindet, idet stegesvindet lev lvere ved øget konentrtion f ærteprotein. 5

6 Stegesvind REF AE KN KF Figur 3. Gennemsnitligt stegesvind for suppeoller tilst forskellige plnteproteiner i forskellige konentrtioner, filledet med SEM. REF: referenen, AE: ærteprotein, KN: krtoffelprotein Nutrition-N, KF: krtoffelprotein Nutrition-F. Resultter Sensorisk edømmelse Ved sensorisk edømmelse f suppeoller tilst plnteprotein lev 13 egensker edømt. Der lev udført en prinipl komponentnlyse (PCA) f den sensoriske edømmelse. Af nlysens iplot (figur 4) fremgår det, t størstedelen f vrinsen kn eskrives ved PC1 (69,4%) og PC2 (25,8%). Ved en lv ersttningsproent (10%) vr suppeollerne tilst plnteprotein mindst forskellig fr referenen. For de to typer krtoffelprotein, Nutrition-N og Nutrition-F, hvde det stor etydning t øge konentrtionen, mens det for ærteprotein hvde mindre etydning. De teksturrelterede egensker lev hovedsgeligt eskrevet ved PC1. Krtoffelprotein påvirkede i højere grd de teksturrelterede egensker, grynet mundfornemmelse og fsthed, end ærteproteinet. De smgsrelterede egensker lev eskrevet ved åde PC1 og PC2. Jordgtig smg, itter smg og itter eftersmg lev påvirket mere f krtoffelprotein end ærteprotein, imens ærtesmg hovedsgelig vr påvirket f ærteprotein. Egenskerne sltsmg, peersmg, løgsmg og rændende eftersmg lev edømt meget ens for lle prøverne. 6

7 Figur 4. Biplot fr prinipl komponentnlyse f suppeoller uden tilst plnteprotein (REF) smt med ærteprotein (AE), krtoffelprotein Nutrition-N (KN) eller krtoffelprotein Nutrition-F (KF). Ersttningsproenten f kødprotein er ngivet efter proteintypen. Egenskernes type er ngivet efter deres nvn: S: MF: Mundfornemmelse, Smg, K: Konsistens, ES: Eftersmg. 7

8 Intensitet (0-15) Ærteprotein De egensker, der ændrede sig signifiknt ved sensorisk edømmelse f suppeoller tilst ærteprotein, fremgår f figur 5. Egensker med modeleffekt 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Kød_S Løg_S Ærte_S Jordgtig_S Bitter_S Fsthed_K Sftighed_K Grynet_MF AE00 AE10 AE20 AE30 Figur 5. Intensitet for egensker, der ændres signifiknt ved tilsætning f ærteprotein. Forskellige ogstver (,, ) indenfor en egensk ngiver signifiknt forskel mellem konentrtion f ærteprotein. AE00: Referene, AE10: 10% ersttning med ærteprotein, AE20: 20% ersttning med ærteprotein, AE30: 30% ersttning med ærteprotein. Intensiteten f jordgtig smg og fsthed hvde ikke en systemtisk smmenhæng med konentrtion. Det vr ikke forventet, t jordgtig smg ville findes i suppeoller tilst ærteprotein, d egensken under træning lev relteret til krtoffelprotein. For de resterende egensker lev der fundet tendens til en systemtisk ændring i edømmelseskrkter ved stigende konentrtion f ærteprotein. For teksturegenskerne fsthed og sftighed vr der dog ikke signifiknte forskelle mellem de tre ersttningsproenter. Egenskerne frve, sltsmg, peersmg, itter eftersmg og rændende eftersmg vr ikke påvirket f tilsætning f ærteprotein. 8

9 Intensitet (0-15) Krtoffelprotein Nutrition-N De egensker, der ændrede sig signifiknt ved sensorisk edømmelse f suppeoller tilst krtoffelprotein, Nutrition-N, fremgår f figur 6. Egensker med modeleffekt 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 d Grå frve Kød_S Ærte_S Jordgtig_S Bitter_S Fsthed_K Sftighed_K Grynet_MF Bitter_ES KN00 KN10 KN20 KN30 Figur 6. Intensitet f egensker, der ændres signifiknt ved tilsætning f krtoffelprotein, Nutrition-N. Forskellige ogstver (,,, d) indenfor en egensk ngiver signifiknt forskel mellem konentrtion f krtoffelprotein, Nutrition-N. KN00: Referene, KN10: 10% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-N, KN20: 20% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-N, KN30: 30% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-N. Der lev fundet tendens til en systemtisk ændring i intensiteten f egenskerne ved stigende konentrtion f krtoffelprotein, Nutrition- N, idet øget tilsætning gve mere grå frve, lvere kødsmg og øget ærte-, jodgtig og itter smg og eftersmg. Ved en høj ersttningsproent (20-30%) vr der signifiknt forskel til referenen for lle de viste egensker, mens der ved en lv ersttningsproent (10%) ikke vr forskel i edømmelsen f kød-, ærte- og jordgtig smg. Unset konentrtion lev der fundet forskel i teksturen, hvor især grynet mundfornemmelse steg, mens sftighed fldt. Det lev fundet, t krtoffelprotein, Nutrition-N, ikke påvirkede egenskerne sltsmg, peersmg, løgsmg og rændende eftersmg. 9

10 Intensitet (0-15) Krtoffelprotein Nutrition-F De egensker, der ændrede sig signifiknt ved sensorisk edømmelse f suppeoller tilst krtoffelprotein, Nutrition-F, fremgår f figur 7. Egensker med modeleffekt 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 d d d 0,0 KF00 KF10 KF20 KF30 Figur 7. Intensitet f egensker, der ændres signifiknt ved tilsætning f krtoffelprotein, Nutrition-F. Forskellige ogstver (,,, d) indenfor en egensk ngiver signifiknt forskel mellem konentrtion f krtoffelprotein, Nutrition-F. KF00: Referene, KF10: 10% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-F, KF20: 20% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-F, KF30: 30% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-F. Det lev fundet, t der vr smmenhæng mellem konentrtion f krtoffelprotein, Nutrition-F, og edømmelseskrkter, idet der enten lev fundet en stigning eller et fld. Det vr ikke forventet, t ærtesmg ville findes i suppeoller tilst krtoffelprotein, d egensken under træning lev relteret til ærteprotein. Ved ersttning f 10% f proteinindholdet med krtoffelprotein, Nutrition-F, lev der kun fundet signifiknte ændringer fr referenen for frve, fsthed og sftighed, mens der ved højere konentrtioner lev fundet signifiknte ændringer på lle egensker foruden sltsmg, peersmg og rændende eftersmg, som ikke lev påvirket f Nutrition- F ved nogen konentrtioner. Diskussion Ersttning f protein med plnteprotein i suppeoller påvirkede åde udseende, smg og tekstur, selv ved en ersttningsproent på 10% f kødproteinet. Påvirkningen fr plnteprotein på tekstur og smg nses som en negtiv og uønsket ændring. De smgsrelterede ændringer etrgtes dog som en mindre udfordring end tekstur, d smg lettere kn mskeres. Hvorvidt ændringen i frve er negtiv, vil skulle fgøres ien forrugerundersøgelse, men nses ikke som en fktor f væsentlig etydning i dette forsøg. 10

11 Smgen lev påvirket f plnteprotein. Særligt ved høje ersttningsproenter vr der etydelige ændringer, men også ved lve ersttningsproenter vr enkelte smgsnuner ændret i suppeoller tilst plnteprotein. Suppeoller er et meget smgsneutrlt produkt, som gør det velegnet til t vurdere smgspåvirkningen fr plnteprotein. I ndre kødprodukter som pølser, spegepølser eller lignede er der flere smgsindtryk fr fermentering, rygning og krydderier, som kn være med til t mskere smgsindtrykkene fr de tilstte plnteprotein. Tidligere rejde med smg hr vist, t røg og krydderier kn mskere mnge uehgelige smge [2,3]. Teksturen vr væsentligt påvirket ved tilsætning f plnteprotein, særligt krtoffelprotein resulterede i en mindre sftig og mere fst suppeolle med grynet konsistens. Der lev ikke fundet forskel imellem de to krtoffelproteinprodukter, hvilket ntyder, t prtikelstørrelsen ikke hr etydning ved nvendelse f plnteproteinisolter. Ved tilsætning f ærteprotein lev set de smme tendenser, men i mindre grd. Teksturen er en stor udfordring ved ersttning f kødprotein med plnteprotein. En metode, der forventes t kunne være med til t løse teksturprolemtikken, er ekstrudering. Ved ekstrudering omstruktureres det gloulære plnteprotein til en firilære struktur svrende til kød [4]. Konklusion I et smgsneutrlt produkt som suppeoller påvirkes smg og tekstur, selv ved en ersttningsproent f kødprotein med plnteprotein på 10%. Ved yderligere tilsætning stiger intensiteten f forndringerne. Teksturen er en stor udfordring, og det vil kræve yderligere optimering, hvis plnteproteinisolter skl nvendes i kødprodukter. Ersttning f 10% f proteinindholdet med ærteprotein hvde mindst påvirkning på teksturen. Referener [1] Koh, A. G., Møller, J., Josen, T., Hemmingsen, H. V. og Teilmnn, J. P. (2014). Optimeret rug f ingredienser i kødprodukter. Håndog for rug f ingredienser i frsvrer. Rpport. [2] Aslyng, M. D., og Koh, A. G. (2016). Røgning som strtegi for nvendelse f kød fr frsorterede hngrise. Rpport. [3] Hofer, L. (2017). Mskering f ornelugt og -smg i pulled pork. Rpport [4] Hofer, L. (2018). Ekstrudering. Nott 11

12 Bilg I Reepter N, og krtoffelprotein, Nutrition-F, i forskellige ersttningsproenter fremgår f tel 2-4. Tel 2. Reepter for suppeoller tilst ærteprotein. AE10: 10% ersttning med ærteprotein, AE20: 20% ersttning med ærteprotein, AE30: 30% ersttning med ærteprotein. Ingrediens AE00 AE10 AE20 AE30 Reepter for suppeoller tilst ærteprotein, krtoffelprotein, Nutrition- idrg idrg idrg idrg Hk. gris 58,7 90,2 65,3 81,5 52,5 70,7 48,7 62,6 Ærteprotein 0,0 0,0 2,9 10,6 5,3 20,7 7,9 29,9 Vnd 20,5 0,0 11,9 0,0 23,3 0,0 25,9 0,0 Æggehvider 8,2 5,7 7,9 4,6 7,4 5,0 6,8 4,1 Løg 6,8 0,8 6,5 0,7 6,2 0,7 5,7 0,7 Hvedemel 4,1 3,3 3,9 2,6 3,7 2,9 3,4 2,7 Slt 1,4 0,0 1,4 0,0 1,4 0,0 1,4 0,0 Sort peer 0,3 0,0 0,2 0,0 0,2 0,0 0,2 0,0 Tel 3. Reepter for suppeoller tilst krtoffelprotein, Nutrition-N. KN10: 10% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-N, KN20: 20% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-N, KN30: 30% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-N. Ingrediens KN00 KN10 KN20 KN30 idrg idrg idrg idrg Hk. gris 58,7 90,2 59,3 81,2 55,9 72,1 51,7 62,0 Krtoffelprotein-N 0,0 0,0 1,8 10,9 3,5 20,4 5,8 31,0 Vnd 20,5 0,0 20,7 0,0 22,5 0,0 24,9 0,0 Æggehvider 8,2 5,7 7,1 4,3 7,1 4,1 6,9 3,8 Løg 6,8 0,8 5,9 0,7 5,9 0,7 5,7 0,7 Hvedemel 4,1 3,3 3,6 2,9 3,5 2,7 3,4 2,5 Slt 1,4 0,0 1,4 0,0 1,4 0,0 1,4 0,0 Sort peer 0,3 0,0 0,2 0,0 0,2 0,0 0,2 0,0 12

13 Tel 4. Reepter for suppeoller tilst krtoffelprotein, Nutrition-F. KF10: 10% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-F, KF20: 20% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-F, KF30: 30% ersttning med krtoffelprotein, Nutrition-F. Ingrediens KF00 KF10 KF20 KF30 idrg idrg idrg idrg Hk. gris 58,7 90,2 59,3 81,2 55,8 71,9 51,6 61,8 Krtoffelprotein-F 0,0 0,0 1,8 10,9 3,5 20,6 5,7 31,2 Vnd 20,5 0,0 20,7 0,0 22,6 0,0 25,1 0,0 Æggehvider 8,2 5,7 7,1 4,3 7,1 4,1 6,9 3,8 Løg 6,8 0,8 5,9 0,7 5,9 0,7 5,7 0,6 Hvedemel 4,1 3,3 3,6 2,9 3,5 2,7 3,4 2,6 Slt 1,4 0,0 1,4 0,0 1,4 0,0 1,4 0,0 Sort peer 0,3 0,0 0,2 0,0 0,2 0,0 0,2 0,0 13