Utvikling av plantebaserte drikker (plantemelk) av erter og bygg

Abstract

Plantebaserte drikker eller plantemelk er en raskt voksende produktkategori. Slike drikker sammenlignes med tradisjonelle melkebaserte drikker i smak og bruk. Derfor er det problematisk at de fleste slike produkter på markedet har en god del lavere innhold av protein enn kumelk. Bygg og erter er norske råvarer som kunne egne seg til produksjon av plantemelk. Dagens norskdyrkede bygg går i stor grad til fôr, og det er dessuten potensiale for å dyrke erter på et større areal i Norge.

Hensikt: Hensikten med oppgaven var å utvikle plantemelk av bygg, av erter og ertefraksjoner, med høyere proteininnhold enn eksisterende drikker. Kvalitetskravene var god utnyttelse av startmaterialet og høy sluttkvalitet målt i proteinutbytte, stivelsesnedbrytning og smak. Råstoff og metode var variablene som skulle undersøkes.

Metode: Startmaterialene var mel av Duga bygg, mel av Ingrid erter, grovfraksjon og proteinfraksjon etter luftklassifisering av Ingrid erter samt produktet Vestkorn. Plantemelk ble laget etter ulike metoder og analysert for protein ved modifisert Lowry og Dumas. Grad av stivelsesnedbrytning ble beregnet fra bestemmelse av total stivelse (Megazyme) og fri D- glukose (GOPOD, Megazyme). Rapid Visco Analyse (RVA) ble benyttet for å måle viskositet og undersøke enzymeffekt sammen med beregningen av nedbrutt stivelse. Smak og forbrukeraksept ble undersøkt med to enkle sensoriske tester (hedoniske) for metoden som ga plantemelk av høyest kvalitet, den siste smakstesten inkluderte tilsetninger for smak og stabilitet.

Resultater: Alle startmaterialene viste seg egnet til å lage plantemelk. Metoden med gelatinisering før enzymbehandling, inkubasjon ved 50 °C og ikke sentrifugering (OGCM) ga høyest sluttkvalitet. Med denne metoden var stivelsesnedbrytningen mellom fullstendig og 60 %, proteinutbyttet 89 til 99 % og proteinkonsentrasjonen 1,5 g til 2,9 g/100 mL. Ekstrakter av VK, IGF og DUB ble best likt i smakstestene. Proteinkonsentrasjonen var over gjennomsnittet for eksisterende produkter.

Konklusjon: Råstoffene og metodene viste seg egnet til produksjon av plantemelk med mer protein enn de fleste eksisterende varianter. Resultatene er med på å danne et grunnlag for videre produktinnovasjon og kan bidra til verdiskaping av erter og bygg. Prosessene kan forbedres ytterligere for eksempel med hensyn til smak, tekstur og stabilitet.

Plant-based beverages or plant milk is a fast-growing product category. Such beverages are often compared to dairy milk both in flavor and use. Therefore, it is problematic when the protein content of most plant milk available is lower than of dairy milk. Barley and peas are raw materials that could be suitable for plant milk. Most of the Norwegian barley is used for animal feed, and there is a potential for growing peas on a larger area in Norway. Purpose: The purpose of this study was to develop plant milk from hull-less barley, peas and pea fractions giving a higher protein content than most existing beverages. The quality requirements were; high degree of utilization of the start material and a high final quality measured by protein yield, starch degradation and flavor. The variables to be investigated were raw material and methods/processing steps. Method: Flour from barley (Duga), Ingrid peas, fine and coarse fractions according to air classification of Ingrid peas, and the product Vestkorn were chosen as starting materials. Plant milk was made by various methods and analyzed for protein by modified Lowry and Dumas. The degree of starch degradation was calculated from the determination of total starch (Megazyme) and free D-glucose (GOPOD, Megazyme). Rapid Visco Analysis (RVA) was used to measure viscosity and examine enzymatic effects together with the calculation of degraded starch. Taste and consumer acceptance were examined with two simple hedonic sensory evaluations, where the method giving plant milk of the highest quality was used. The last sensory evaluation included additives for flavor and stability. Results: All starting materials proved suitable for development of plant milk. The method including gelatinization prior to enzymatic degradation, incubation at 50 °C and noncentrifugation (OGCM) resulted in the highest final quality. With this method, the starch degradation was between complete and 60 %, protein yield 89 to 2,9 g/100 mL and protein concentration 1,5 to 2,9 g/100 mL. Extracts with VK, IGF and DUB had the highest consumer acceptance. The protein concentration was above average for existing products. Conclusion: The raw materials and methods proved suitable to produce plant milk with more protein than most existing varieties. The results help to form a basis for further product innovation and can contribute with value creation of peas and barley. The processes can be further improved, for example in terms of taste, texture and stability.