Tangs mange anvendelsesmuligheder. Susan Løvstad Holdt Leder af Tangnetværket i DK PhD, Forsker på DTU Miljø

Transkript

1 Tangs mange anvendelsesmuligheder Susan Løvstad Holdt Leder af Tangnetværket i DK PhD, Forsker på DTU Miljø

2 Disposition Hvad arbejder jeg med? Tangens verden og en verden af tang Tang udnyttelse Smagen af tang Bioaktive stoffer i tang Tangnetværket

3 KU- Biologi Erhvervsphd studiet- DHI, SDU og KU 3 rødalgearter undersøgt -carrageentang -gaffeltang -brun gracilariatang Feltforsøg: - polykultur ved havbrug - polykultur i tankkultur ved fiskeopdræt - spiringsforsøg ved havbrug - renseforsøg ved spildevandsanlæg Laboratorieforsøg: - carrageentang i photobioreaktor - spiring på forskellige overflader - rene kulturer

4 DTU Aqua og Fødevareinstituttet Bioactive compounds in seaweeds; review, with emphasis on species available in Danish waters DTU-rapport og artikel i et internationalt tidsskrift Bioactive compounds in seaweeds

5 Bioraffinaderi High rate algal biomass production for food, feed, biochemicals and biofuels Dansk Indisk projekt (7.5 mill. kr, 4 år) Indiske Universiteter og Industri, DTU Miljø, KU, Lemvig Biogas

6 Dyrkning af tang Maritimt Knudepunkt Storebælt (MKS) Finansieret af: Slagelse kommune og LAG Fødevareerhverv Partnere: Slagelse, GEMBA Seafood Consulting, Bisserup Fisk, DTU Fødevareinstituttet, fiskere fra Omø Kommerciel udnyttelse af økologisk dyrket tang til konsum DFFE: Bælternes Fiskeriforening, GEMBA, DTU Dansk Skaldyrcenter i Limfjorden: nye arter inkl. tang

7 Basic- alger Udifferentierede. og

8 Basic- alger

9 Basics Tang / makroalger Seaweed is a loose colloquial term encompassing macroscopic, multicellular, benthic marine algae. The term includes some members of the red, brown and green algae Differentieret (lidt): Thallus: hele algen Lamina/frond: selve bladet Sorus: spore samlinger/enheder Holdfast: speciel fasthæftningsstruktur Haptera: fingeragtigt anker Figure 1

10 Basics Ingen rødder- kun fasthæftningsstrukturer Næringsoptag over hele planten- ingen brug for havbund Dyrkes flydende eller på andet substrat Figure 2. (a) Spores from Palmaria palmata settled on vinylon string (2 mm in diam), (b) spores germinated in 3 weeks in nursery tanks with added nutrient and aeration and transferred to the field at this stage, (c) harvestable thalli after 4 months of field cultivation (a-c seeded and cultivated by Maeve Edwards). (d-e) Seeded string with Alaria esculenta coiled around culture rope and (f) Alaria after approximately 120 days culture at sea (Arbona and Molla 2006).

11 Tang er en differentieret alge. og mest i saltvand Figure 2. (a) Storm toss Chondrus crispus (Irish moss) harvester from 1975 (Prince Edwards Island, Canada) equipped with waders and basket to drag through the shallow water at the beach and (b) a typical Irish moss handraker (Pringle and Mathieson 1986). (c) Painting by Carl Locher (1882), Tangsamlere ved Hornbæk Strand (Seaweed collecters at Hornbæk beach, Denmark). (d) natural harvest of drifting populations of Furcellaria lumbricalis in Denmark getting loaded on trucks and sold to Litex A/S to extract the Danish agar (e) Ascophyllum handraked in Ireland 2008 at low tide and bundled to a metric tonnes climeen dragged up shore at high tide (wheel barrow upside down on top of the climeen ), (f) where a lorry drives down to the shore at low tide and picks it up (pictures by Maeve Edwards).

12 Kina kan Polyculture in Embayments and Ponds In Yellow Sea region, China J. FANG

13 Figure 3. Globally harvested ( ) and cultivated seaweed ( ) in offshore marine and brackish water from (FAO 2008).

14 Figure 4. World seaweed production (without Asia: 12,600,000 metric tonnes) in marine and brackish water, 2006 (offshore; metric tonnes wet weight; FAO 2008).

15 Irland Palmaria/søl

16 Århus Saccharina/sukkertang

17 Anvendelser Table 3. Current and potential future uses of seaweeds (free after Indergaard and Jensen 1991). Extraction Fermentation Mechanical treatment Pyrolysis Alginate Methane Vegetables/spices Gas Agar Alcohols Fertilizer supplement Chemicals Carrageenan Esters Fodder/feed supplement Coal Fine chemicals Organic acids etc.

18 Fødevareingrediens- stabilisator

19 Fødevareingrediens- stabilisator Carrageenan E 407 Chondrus crispus T per year Carrageenan (E407): up to 1200 DKR per kg

20

21 Seaweed as food and snack Asia, Peru, Belize, Wales, Ireland, Island.. Healthy all essential amino acids omega 3 fatty acids few calories plenty fibres vitamins & minerals antioxidants good taste umami

22 Tangsmagen umami Fire velkendte: surt, sødt, salt og bittert Meget protein i tang og aminosyrer bestemmer smagen! af Ole G. Mouritsen Sød: Glycine og alanine Bitter: Leucine, isoleucine og valine Derudover er der en femte smag: umami, der på japansk betyder lækker -det er smagsforstærkeren/det tredje krydderi MSG: mono-natriumglutamat -umami hedder på dansk kødsmag! Især brunalger indeholder meget MSG, der frigøres når tangen udblødes eller koges i vand Normalt skal man ikke skylle tørret tang, da velsmagende mineraler og aminosyrer kan være udfældet på overfladen Smagen afhænger af efterbehandlingen: ristet, æblerøget osv.

23 Ole G. Mouritsen & Klavs Styrbæk Natrium glutamat

24 Bladtang og kombu-slet ikke sej Koges oftest min og fasthed bevares men blød at tygge -koger den længere bliver den bitter Sej og salt hvis ikke koges Store mængder af mono-natrium glutamat ( det tredje krydderi ) Højt indhold af alle vigtige mineraler, specielt calcium, kalium, magnesium og jern Højt jod indhold Indeholder mere kalium end natrium og derfor god erstatning for salt Mannitol (sukker) giver sød smag og findes oftest udfældet som hvidt pulver på tørret tang

25 Purpurhinde/nori-den friske havbrise Sushi- omslag 1 eller 2 cellelag 30-50% protein Sej selvom tynd Ristes=> sød og nøddeagtig (alanin=sød) Rig på vitamin A (10x som i spinat) Rig på vitamin C (4x som i æbler, nedbrydes dog hurtigt ved tørring)

26 Wakame- den mellemfine tang Misosuppe Sød og mild smag Kræver lidt tilberedning: ristes, koges let eller udblødes. Går i stykker ved længere kogning ved længere end 10-15min Wakami salat: blancheres, saltes, olie, chili ->fryses->fiskehandleren har en flot frisk grøn farve Lavt jodindhold Højest i omega 3

27 Blæretang-masser af hav Betragtes som ukrudt, selvom måske en af de mest værdifulde tangarter Benyttes i Japan som the eller på samme måde som kombu Yderste skud er særdeles velsmagende Ofte som pulver Smager kraftigt af jod og salt God i kogte retter eller knust over en salat Højt indhold af jern

28 Arame-helt mild og sød Her kan alle være med. Opblødes i vand (eller koges) hvis for længe mister den smag Især velegnet i salater og supper, men også ved marinering Nok den sødeste af alle tangarter, der spises En del calcium

29 Hijiki-lidt speciel og en smule giftig Indeholder arsen, og store mængder af den uorganiske der virker på nervesystemet Ved kogning frigøres en del arsen Opblødes først (vandet kastes bort) og derefter koges i 30-40min Mild og nøddeagtig smag, som dog kan virke lidt fad -kan derfor smages til med soyasovs God i salater, som drys/pynt, asparges eller simrede retter Højt indhold af omega 3 fedtsyrer Højt indhold af calcium (en håndfuld=et glas mælk)

30

31 Søl-det salte ocean Søl er den tangart, der er nemmest at forene med den vestlige gane! Rå som salat, eventuelt efter skyllet i ferskvand=> cellerne sprænges Lidt sej men ikke efter tørring Saltet og nøddeagtig i smagen Søl går i stykker ved kogning Højt protein og jern indhold Meget kalium, men lidt fedt og jod Snack, sprødsteges som bacon, god til rod og kornprodukter, som strø

32 Søsalat-delikat men kraftig Rå som salat, hvor den har en delikat og blød tekstur, men kraftig smag Kan også tørres og ristes og anvendes som smagsforstærker i varme retter, supper eller i salater I tørret form er den sej, men bliver blød efter nogle få minutter i vand Meget jern men lidt jod

33 Tang er kendt for højt indhold af polysaccharider, mineraler og visse vitaminer Alle komponenter varierer med geografi, miljø, årstid og indenfor populationer Proteiner: Generelt lavt indhold: 5-15% af tørvægt Grøn og rød tang: 10-30% Palmaria og Porphyra: op til 47% Fedt: op til 4%, men rig på omega 3-fedtsyrer Polysaccharider: 35-60% Mineraler: Na, K, P, Ca, Mg, Fe, I Vitaminer: Vitamin A, B 1, B 2, B 6, B 12, C, D og E

34 Mineraler & vitaminer Tang indeholder flere mineraler en nogen anden fødevare. Dette skyldes hovedsageligt at de i overfladevævet indeholder polysaccharider, der frit og selektivt absorberer inorganiske stoffer fra havvandet (dette gælder desværre også evt. uønskede stoffer) alle mineraler mennesket har brug for samt spormetaller (Murata and Nakazoe 2001)

35 Proteins % DW % DW 5-15 % DW Soy beans: 35 % Fiskefoder Øget vækst 1 Bedre pigmentering/farve 2 Mindre behov for fiskemel Husdyr Færre infektioner (pattegrise) 3 Øget fødselsvægt (får/lam) 4 Mere uld (får) 5 Øget mælkeproduktion (køer) 5 Mindre landbaseret areal til at producere foder 1 Ergün et al, Soler-Vila et al, Gardiner et al, Nordic Seaweed Project, McHugh, 2003.

36 Proteiner Den gode kemi i tang 35% er proteinindhold som i soyabønner Tang som proteinerstatning for fiskemel (~ op til 10%) -øget vækst, -bedre feed conversion ratio (FCR), -bedre protein efficiency ratio (PER) -øget pigmentering Phycobiliproteiner: antioxidant effekt (Plaza et al 2008) Lectin: blod celle aggregerende (Murata and Nakazoe 2001)

37 Dyr Mennesker Energi Brug af landbrugs arealer 2008

38 Aminosyrer Næringsværdien af proteiner vurderes på baggrund af de essentielle aminosyrer og amino acid score er 60 til 100 for alger, hvilket er højere end for proteiner i kornprodukter og grøntsager. Scoren for Porphyra og Undaria er respektiv 91 og 100 og det samme som i animalske produkter. De 8 essentielle aminosyrer Fenylalanin Isoleucin Lysin Leucin Methionin Threonin Valin Tryptophan (Arasaki and Arasaki 1983)

39 Sukkerindhold i tang Storage: Starch, sucrose Cellwalls: Cellulose, hemicellulose, lignin Storage: Starch Cellwalls: Mannane, ulvane, cellulose Storage: Floridian starch Cellwalls: Agar, carrageenan, cellulose Storage: Laminaran Cellwalls: Alginate, cellulose

40 Sukkerindhold og enzymer Cellulose Ulvane Alginate

41 Polysaccharides

42 Årstidsvariationer i sukkerindhold Figure 8. Seasonal variations of alginic acid, mannitol, laminarin and ash content (g/100 g dw)of Laminaria digitata in four locations (Reine, Vardø, Espevær and Ingøy) in Norway during (Jensen and Haug, 1956).

43 Fedt Lipider i tang kan inddeles i: Steroler Tri-, di- og monoacylglyceroler Phopholipider Steroler Højt indhold af steroler, såsom fucosterol (især i brunalger) -mulig reduktion af cholesterolindholdet i blodet (Plaza et al 2008) -anti-inflammatorisk (hæmmer infektioner; Plaza et al 2008)

44 Fede syrer: Lidt fedt men højt andel af flerumættede fede syrer Dobbeltbindingerne gør dem umættede n-3 flerumættede fede syrer (α linolenic acid og eicosapentaenoic acid (EPA)) andre n-3 flerumættede fede syrer såsom 18:4n-3 som ikke findes i andre organismer reduktion i -kranspulsåre sygdomme -blodpropper -arterie stivhed (Plaza et al 2008) aktiv imod -ødemer (hævelser) -rødme -blod gennemstrømning (Khan et al 2007)

45 Lipid Oxidation In Foods Antioxidants Unsaturated fatty acids Free Radicals Light, Metal Ions, Oxygen, Temperature + Antioxidants Oxygen Hydroperoxides Oxidation of Proteins, Vitamins, Pigments etc Loss of Nutritional Value Metal Ions Antioxidants Break down products (Aldehydes, Ketones, Acids, Alcohols) Rancid off flavours Polymerisation (Dark Colour) Possibly Toxic

46 Synthetic Vs Natural Synthetic Antioxidants Butylated hydroxyanisole (BHA), Butylated hydroxytoluene (BHT), Propyl gallate(pg) Tert-butylhydroquinone (TBHQ) Carcinogenic effects at high levels Natural Antioxidants Tocopherols, Strong Need Ascorbic acid Carotenoids, Flavanoids, Plant phenolics, Peptides and Aminoacids

47 Antioxidantet polyphenol Phenols hovedsageligt i brunalger (up to 13 %) Antioxidant og anti-staphylococcus effekt (Zubia et al 2008) Anti-diabetes Anti-cancer og HIV Phenoler Polyhenol

48 Pigmenter fra alger Israel, Hawaii, Asia, USA 40T DW/ha/år * Astaxanthin 8000 US$/kg *Klass, 1998.

49 Pigmenter Fucoxanthin: pigment/cartenoid Fucus arter (6%) Antioxidant (Le Tutour et al 1998) UV-B forsvar (Heo and Jeon 2008) Præventiv effekt på blodkars sygdom eller ændret blodforsyning i hjernen (cerebrovascular disease; Plaza et al 2008) Øget metabolisme (Plaza et al 2008) Anti-fedme Mulig opregulering af UCP1 i BAT (brunt fedt væv) 2% lipider fra Undaria reducerer White AT (g/kg kropsvægt) hos mus og rotter (Maeda et al 2008)

50 Undaria tilsat til pasta Antioxidant egenskaber, phenol indhold, fedtsyresammensætning, fucoxanthin indhold analyseret 10 % ændrede ikke smagen n-3:n6 fedtsyre forholdet var 1:3 i tangpasta og 1:15 i pasta Varmepåvirkningen under tilberedningen af pasta ødelagde ikke fucoxanthin (Prabhasankar et al 2009) Undaria i synergi med fiskeolie i rotter Målte koncentrationen af lipider i serum og lever, og enzymaktiviteter involveret i fedtsyre metabolismen i leveren Reduceret koncentration af tricylglyceroler i serum og lever Tang (19%), fiskeolie (4%) eller tang og fiskeolie i diæten Størst reduktion var set ved tang+fiskeolie diæt Også synergistisk effekt mellem tang og fiskeolie i enzymaktiviteten (Murata et al 2001)

51 Medicin og helsekost Bioactive compounds Lowering cholesterol Lowering blood pressure Anti-cancer* Omega 3-fatty acids Vitamins A, B 1,2,6,12, C, E Minerals iodine *Murata and Nakazoe, Han et al., 2008

52 Hvorfor spise tang? Smager godt: Forskellig smag og Sundt forstærker smag Sundt: Lav i kalorier: lavt fedtindhold, højt sukkerindhold (men kostfibre), antioxidanter Nemt Højt indhold af vitaminer og mineraler ( x i frugt og grønt) Helse effekter (videnskabeligt bevist): anti-cancer, anti-virus, lavere risiko for hjerte- og karsygdomme osv. Nemt: Tørret kan det holde længe. Saml selv ind! Smukt Smukt: Dekorer med eller byg ind i maden.

53 Tangnetværket Tang som food og non-food Invitation til tangnetværksmøde mandag d. 23. marts kl. 16 DTU Aqua Søltoft plads bygning 221, lokale 237 (2. sal) 2800 Kgs. Lyngby Velkomst Præsentationsrunde af fremmødte 240 medlemmer fra industri, universiteter, restauranter, organisationer, eller personer der arbejder med eller har interesse i tang Hypoglossum sp. foto: Susan L.Holdt Tang i køkkenet Ole G. Mouritsen Forfatter og professor SDU Dansk tang i helsekost Torben Sønnichsen Bioliving Den gode kemi i tang Susan L. Holdt DTU Aqua Plantestoffer og Sundhed Hvad arbejder de med på Institut for Kemi-, Bio- og Miljøteknologi, SDU Xavier Fretté/Bent Lyager ca En lille anretning og snak Tilmelding til Susan senest ons. d. 18. marts på susan@akvakultur.dk eller Tangnetværket startede i efteråret møder og 6 nyhedsbreve Midler fra LMC: Levnedsmiddelcentret

54 . spis mere tang Van Deur 2009 Tangnetværket til fremme for tangens udbredelse -gastronomi og produktion under tangnettet