Vegetable emulsions and Norwegian-grown pulses as ingredients in plant-based food products : effects on quality characteristics of falafel

Abstract

In the last few years, plant-based food products have increased in popularity both in Europe generally and Norway specifically. At the same time, the Norwegian Directorate of Health recommends a mainly plant-based diet with an increased consumption of vegetables for the general population. As many consumers wish to eat more sustainably, and much of the plant-based products available in Norway today are based on imported raw materials, there is a market for an increased and possibly innovative use of Norwegian vegetables and pulses as ingredients in plant-based products.

The present study aimed to determine the effects vegetable emulsions and Norwegian-grown pulses have quality characteristics in plant-based food products with focus on textural properties and water loss. Falafel, a traditional plant-based product, was used as a model product. Vegetable emulsions containing 10 % rapeseed oil were produced using typical surplus vegetables (carrot and onion) and rest raw material from the frozen vegetable industry (cauliflower). To determine possible new functional effects of vegetable emulsion as an ingredient, high pressure homogenization (HPH) treatment of the emulsions was utilised. The emulsions were incorporated in falafels based on either imported chickpeas, Norwegian-grown faba beans or Norwegian-grown yellow peas. Texture and water loss influence important quality characteristics in falafel and were thus measured instrumentally. In addition, informal sensory analyses were performed for comparison.

The results of the study showed that incorporating vegetable emulsions in falafels led to decreased water loss and some differences in texture, but no clear unfavourable effects. Variation of vegetable type resulted in differences in emulsion characteristics but did not have any significant effects on falafel texture and water loss. HPH-treatment of the emulsions led to increased firmness in falafel, but no changes in water loss. Falafels based on faba beans or yellow peas resulted in increased water loss compared to chickpeas. Additionally, faba beans resulted in textural changes in some cases. In conclusion, there is potential for including vegetable emulsions based on Norwegian surplus/rest raw materials, and possibly Norwegian-grown pulses, to create more nutritious and sustainable plant-based food products.

Plantebaserte matvarer har i de siste årene økt i popularitet, både i Europa generelt og Norge spesielt. Samtidig anbefaler Helsedirektoratet et hovedsakelig plantebasert kosthold med økt inntak av grønnsaker for den generelle befolkningen. Ettersom mange forbrukere ønsker å spise mer bærekraftig, og mye av de plantebaserte matvarene tilgjengelig i Norge er basert på importerte råvarer, finnes det et marked for en økt og muligens innovativ bruk av norske grønnsaker og proteinvekster som ingredienser i plantebaserte produkter. Målet med denne masteroppgaven var å bestemme hvilke effekter grønnsaksemulsjoner og norskdyrkede proteinvekster har kvalitetsegenskaper i plantebaserte matvarer, med fokus på vanntap og tekstur. Falafel, en tradisjonell plantebasert matvare, ble brukt som pilotprodukt. Grønnsaksemulsjoner med 10 % rapsolje ble produsert ved bruk av typiske overskuddsgrønnsaker (gulrot og løk) og restråstoff fra fryseindustri av grønnsaker (blomkål). Høytrykkshomogenisering (HPH) av emulsjonene ble utført for å bestemme mulige nye funksjonelle egenskaper hos grønnsaksemulsjon som ingrediens. Emulsjonene ble tilsatt falafeler basert på enten importerte kikerter, norskdyrkede åkerbønner eller norskdyrkede gule erter. Tekstur og vanntap ble målt instrumentelt, ettersom disse påvirker viktige kvalitetsegenskaper i falafel. I tillegg ble uformelle sensoriske analyser utført til sammenligning. Resultatene viste at grønnsaksemulsjon tilsatt i falafel førte til mindre vanntap og noen forandringer i tekstur, men ingen klare ugunstige effekter. Grønnsakstype påvirket emulsjonsegenskapene, men hadde ingen signifikant effekt på falafeltekstur og vanntap. HPHbehandlede emulsjoner resulterte i falafeler med økt fasthet, men ingen endinger i vanntap. Falafeler basert på åkerbønner eller gule erter resulterte i større vanntap sammenlignet med kikerter. I tillegg førte bruk av åkerbønner til falafeler med ulik tekstur i noen tilfeller. For å konkludere, det er potensiale for å bruke grønnsaksemulsjoner basert på norsk overskudds- /restråmateriale, og muligens norskdyrkede proteinvekster, til å produsere mer næringsrike og bærekraftige plantebaserte matvarer.