Nyt innovationsprojekt skal give fødevareindustrien bedre forståelse af planteingredienser

Enhver, der har lavet sin egen ribsgele ved, at opkogt ribssaft helt af sig selv bliver til gele, når blot ribsene ikke er for modne. Det er fordi, bærrene har et naturligt højt indhold af pektin, og det udnytter man i fødevareindustrien, hvor pektin rutinemæssigt anvendes til at give struktur og stabilitet i alt lige fra syltetøj til drikkeyoghurt og desserter.

I takt med at interessen for plantebaserede fødevarer stiger, stiger også interessen for at finde flere plantebaserede ingredienser, som kan bruges til fødevareproduktion. Der er dog udfordringer med at finde de helt rigtige ingredienser, for forskning i plantebaserede ingredienser er ikke på niveau med forskning i eksempelvis klassiske mejeriprodukter.

- Planteingredienser er en kompleks verden. Der mangler en mere fundamental forståelse for, hvordan forskellige plantebaserede ingredienser spiller sammen, f.eks. i en gel, siger Adam Cohen Simonsen, biofysiker og lektor i Fysiksektionen på Institut for Fysik, Kemi og Farmaci.

Han er leder af det nye innovationsprojekt “Molecular Food: Sustainable food through molecular imaging of plant-based ingredients”, der har fået 800.000 kr. i støtte fra Det Naturvidenskabelige Fakultets Innovationspulje. Projektet støttes også af virksomheden International Flavors & Fragrances (IFF), og der er således tale om et samarbejde.

Med i projekt-teamet er også postdoc Ellen Juel Pørtner fra Fysiksektionen på Institut for Fysik, Kemi og Farmaci og Flemming Møller, der er Fellow Sr. Lead Scientist, R&D – Physical Food Science, i IFF.

Projektet bygger videre på tidligere forskning fra Adam Cohen Simonsen, Flemming Møller og kolleger.

Hvordan laver man en god gel?

- Når vi udvikler nye fødevarer i dag, handler det om systematisk at forstå sammenhængen mellem ingrediensernes molekylære struktur og deres effekt på bl.a. struktur, stabilitet og i sidste ende den sensoriske oplevelse, siger Flemming Møller.

Simonsen har i mange år arbejdet på at forstå fødevareingredienser - altså hvad er principperne for at lave eksempelvis en gel, der har nogle bestemte egenskaber og strukturer? Dette er ofte foregået sammen med industri-partnere og med Mejeribrugets Forskningsfond.

Forskerteamets ekspertise i at kortlægge et planteprotein eller -kulhydrat helt ned på det molekylære niveau har iflg. Flemming Møller værdi for fødevareindustrien, fordi det giver et nyt niveau af forståelse for de ingredienser, som de arbejder med.

Ikke standard udstyr

Det er nemlig ikke altid, at en virksomhed selv har den avancerede mikroskopi-teknik, som er nødvendig, og det er heller ikke sikkert, at den har ekspertisen i at udvikle lige præcis den metode, som kræves til en specifik analyse af billederne fra mikroskoperne.

Derfor bliver samarbejder mellem industri og universitetsforskere relevant, og det er netop det, der er tilfældet med dette projekt. Dets hovedfokus bliver at udvikle en metode, der kan kortlægge den molekylære struktur af ingrediens’ molekyler ved at sprede dem ud på en overflade. Hvert molekyle har sin egen signatur, som vil fremstå på en flade som forhøjninger – ligesom højdeforskelle i et landskab vil fremstå på et topografisk kort.

- Det udstyr, der er nødvendigt for at lave de her kort, er ikke standard, så der er ikke ret mange i industrien, der råder over det. Men vi har det på universitetet, og derfor kan vi samarbejde med industrien om denne opgave, siger Adam Cohen Simonsen.

En dybere mekanisk forståelse

Flemming Møller fra IFF siger:

- Samarbejdet med SDU har værdi for os, da vi håber at få nye detaljer og en dybere mekanisk forståelse af, hvordan forskellige ingredienser interagerer med protein, sukker og vand – byggesten, som indgår i langt de fleste fødevarer. Ved at kunne se og måle disse interaktioner på molekylært niveau kan vi på sigt blive bedre til rationelt at vælge eller designe ingredienser til bestemte fødevarer i stedet for alene at prøve os frem.

Biofysikernes andel i projektet er at tilpasse en særlig mikroskopi-teknik kaldet atomar kraftmikroskopi (Atomic Force Microscopy, forkortes AFM), så slutresultatet bliver det molekylære kort.

Vi er helt nede på nano niveau

- AFM giver højopløste billeder, som man ikke kan få med almindelige optiske teknikker. På det her niveau skal man være meget påpasselig, der må ikke være den mindste ujævnhed i den overflade, som molekylerne skal måles på. Vi er helt nede på nano og Ångstrøm niveau, forklarer Ellen Juel Pørtner.

Projektets innovationsfokus er ikke at opfinde og patentere et nyt instrument eller teknik – det handler snarere om at benytte eksisterende udstyr og teknikker til en helt bestemt opgave: at udvikle forfinede og tilpassede arbejdsgange og metoder til se en plantebaseret ingrediens’ molekylære struktur.

- Vi har den ekspertise, som industrien har brug for, og det bringer naturligt industri og universitet sammen. Et projekt som dette er med til at understøtte, at frugtbare samarbejder mellem industri og universitet kan etableres, siger Adam Cohen Simonsen.