FOOD og AAK vil revolutionere fedtet i isen – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

FOOD > Nyheder > 2017 > FOOD og AAK vil revolu...

04. oktober 2017

FOOD og AAK vil revolutionere fedtet i isen

Sundere is

Kan man lave is med umættet olie? Det spørgsmål stillede forskere på producent af vegetabilske olier AAK AB sig selv. Spørgsmålet interesserede også Merete Bøgelund Munk, der netop havde afsluttet sin Ph.d. ved Institut for Fødevarevidenskab (FOOD) på Københavns Universitet. Det blev til et tre årigt forskningssamarbejde og fælles udforskning af helt ny grund. Samarbejdet kører nu på tredje år, og en række svar er på vej.

Erhvervs postdoc Merethe Bøgelund Munk laver forsøgsis i pilotmejeriet på Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet (se også videoen nederst i artiklen). Foto: Lene Hundborg Koss

AAK er blandt verdens største leverandører af fedt til is, hvorfor virksomheden har en stor interesse i at udvikle is af høj kvalitet, der er lavet på umættede planteolier. Kan det lade sig gøre, vil man kunne undgå de sundhedsmæssige udfordringer, som de meget mættede fedtstoffer fra palmekerneolie, kokosolie og mælkefedt giver. Dertil kommer, at AAK måske vil kunne bruge olie fra lokale planter. På flere måder vil der altså være tale om produktion af en mere bæredygtig is.

Som Ph.d. i fødevarekemi var Merete Bøgelund Munk på udkig efter en stilling som erhvervs-postdoc i et samarbejde mellem Københavns Universitet og en fødevarevirksomhed. Hun havde hørt om forskergruppen på AAK, og tænkte, at de nok havde fælles interesser, da hun tidligere har beskæftiget sig med dannelse af fedtnetværk i fødevarer, bl.a. i flødeskum.

AAK's anlæg i Århus. Foto: AAK AB

”Jeg havde lidt kendskab til AAK og vidste, de har en udviklergruppe, som beskæftiger sig med længerevarende forskningsprojekter. Vi er 15-20 stykker i alt. Jeg kunne se, at mine kompetencer passede godt ind i gruppen og kontaktede chefen for at høre, om AAK var interesserede i et erhvervs-postdoc projekt i samarbejde med FOOD, og hvad de i givet fald havde brug for. De var positive, og sagde, at de havde brug for at kunne lave is baseret på umættet fedt,” siger Merete Bøgelund Munk.

Institut for Fødevarevidenskab (FOOD) og AAKlavede en fælles ansøgning om penge til at løse opgaven, og Merete Bøgelund Munks postdoc-stilling er 50 % finansieret af Innovationsfonden, 33 % af AAK og 17 % af FOOD.

”For mig er det vigtigt, at jeg er ansat som forsker – i modsætning til applikationsmedarbejder, og det var AAK helt enige i. Det er med andre ord ikke mig, der skal lave et færdigt produkt, som kan sælges med det samme – og jeg tilsætter fx ikke smagskomponenter til den forsøgs-is, jeg laver i pilot-mejeriet på Københavns Universitet. Men med det udstyr, den viden og de analysemetoder vi har på Institut for Fødevarevidenskab, kan jeg i samarbejde med virksomheden skabe et overblik over, hvilke veje, det er muligt at gå for at løse opgaven,” siger Merete Bøgelund Munk.

Leder efter erstatning for fedtkrystallerne

En meget vigtig del af isens struktur er de fedtkrystaller, som tilføres isen via mættet fedt fra fx kokos, palmekerner eller smørfedt. Krystallerne medvirker til at danne et tredimensionelt fedtnetværk i isen. Forsøger man at lave is med umættet planteolie, mangler fedtkrystallerne, og oliedråberne vil – i stedet for at danne netværk – fusionere og i værste fald danne én stor oliedråbe, så det ikke er muligt at indarbejde luft i isen (se boksen).

”Hvis man vil lave is med umættet planteolie, må man altså undvære fedtkrystallerne, og så skal man have noget andet, der kan strukturere oliedråberne,” siger Merete Bøgelund Munk.

Hun har afprøvet forskellige tilgange til at sikre, at olien kan danne netværk i isen, selvom fedtkrystallerne mangler.

”Én mulighed er at sørge for, at oliedråberne frastøder hinanden i stedet for at fusionere, ved at ændre overfladen. En anden mulighed er at gøre det indre af oliedråberne fast,” siger Merete Bøgelund Munk.

Forsøg på at strukturere det indre af oliedråberne:

”Vi har prøvet at modificere det indre af oliedråberne ved at omdanne olien til en gel, en såkaldt oleogel. Det kan gøres ved at tilsætte lav koncentration af et strukturgivende materiale, og her har vi afprøvet flere forskellige muligheder, blandt andet protein og ethylcellulose. En af udfordringerne er, at flere af disse strukturgivende materialer ikke i dag anvendes i fødevarer og derfor heller ikke fødevaregodkendte. Men det kan ligeså godt skyldes, at man aldrig har haft behov for at bruge dem,” siger Merete Bøgelund Munk.

Hvis nogle af disse strukturgivende materialer viser sig at fungere, er det op til AAK, om de vil søge om godkendelse til brug af dem i is.

”Med hensyn til at strukturere det indre af oliedråberne med protein, er det helt nyt, fordi protein almindeligvis ikke kan gelere olie, men til gengæld kan det gelere vand. Mælkeproteiners geleringsegenskaber i vand udnyttes bl.a. ved fremstilling af yoghurt. Og ideen med at bruge proteiner er god, fordi mere protein i isen vil være en ekstra gevinst, der ligger udover at fremstille isen med en sundere fedtsammensætning. Udfordringen har så bare været, at der ikke findes en effektiv måde at lave en protein-oleogel, og det er vi så ved at udvikle en metode til,” siger Merete Bøgelund Munk.

”Ethylcellulose er det nye store inden for fødevarevidenskaben, da det – udover at være godkendt til fødevarebrug – effektivt kan omdanne flydende olie til en fast gel, selv når det tilsættes i lav koncentration. Man har bl.a. brugt det til at mindske olieudsivning i olieholdig kiksecreme, bageriprodukter og kosmetikprodukter. Man har også anvendt det til at erstatte animalsk mættet fedt med umættede planteolier i frankfurterpølser, hvor det gav en god konsistens. En fødevarestruktur skal jo – udover at holde sammen på fødevaren – også give den rigtige tyggefornemmelse og mundfølelse. Vi har i dette projekt forsøgt at tilsætte ethylcellulose til et olie i vand emulsions-system som is jo er. Og vores foreløbige resultater tyder på, at det ikke umiddelbart har den ønskede effekt i is, da ethylcellulosen ikke længere gelerer olien, når der er vand til stede,” siger Merete Bøgelund Munk.

Forsøg på at stabilisere ydersiden af oliedråberne:

”Vi har forsøgt at stabilisere overfladen af oliedråberne ved at bruge stivelseskorn, som dels skal sørge for, at oliedråberne ikke fusionerer og dels skal forbinde oliedråberne til et stabiliserende tredimensionelt netværk, dog uden at oliedråberne er i direkte kontakt med hinanden. Sidstnævnte er dog ikke lykkedes os endnu,” siger Merete Bøgelund Munk, der glæder sig over samarbejdet med AAK.

Samarbejder bringer ekstern finansiering og potentielle medarbejdere

Hos AAK AB i Malmö ser også Merete Bøgelund Munks chef, Chief Technology Officer og Vice President Karsten Nielsen samarbejdet som en fordel.

”Det er en måde, hvorpå vi henter noget ekstern finansiering af projekter – og i det her tilfælde er det så bl.a. højteknologifonden (nu Innovationsfonden, red.), der kommer med en del af midlerne. Men man skal lade være med at tro, at man kan lave det samme, som man kan i sin egen virksomhed, og det skal ikke være fordi, man i realiteten mangler ressourcer. Det er noget andet, man får ud af det. I forbindelse med det her projekt med fedtnetværket i isen, bruger vi samarbejdet udviklingsstrategisk, fordi vi har en tro på, at man ved hjælp af helt nye teknologier vil kunne bruge umættet fedt i is. Vi får afdækket og systematiseret noget viden, som vi måske får brug for i fremtiden,” siger Karsten Nielsen.

Hans forskningsteam på cirka 20 medarbejdere har netop til opgave at udvikle ting, hvor der endnu ikke findes teknologier, som kan løse opgaven.

”Vi laver produkter, hvor vi skal udvikle ny teknologi, men vi forsøger ikke at lave samarbejder med alle mulige universiteter. Vi vælger typisk dem, som ligger tæt på, som fx Lunds og Københavns Universiteter. På nogle områder har vi dog også identificeret samarbejdspartnere, der ligger længere væk, hvis de kan noget helt særligt. Vores filosofi er, at hvis vi vælger dem, så vælger de også os,” siger Karsten Nielsen.

Han ser nemlig også universiteterne som en god fødekanal i forhold til nye innovative medarbejdere. I øjeblikket har Karsten Nielsens afdeling 2 erhvervs-postdocs og 1 erhvervs-Ph.d. ansat, og der er planer om at ansætte yderligere en erhvervs-Ph.d.

”Det er en fin måde at introducere virksomheden på, og i AAK vi har fx ansatte, der er startet hos os som erhvervs-Ph.d.-er. Derudover får vi jo samtidig adgang til det netværk og den vejledning fra universitetet, som vedkommende har,” siger Karsten Nielsen, der sammenligner det med almindelige marketingstrategier.

”Inden for marketing har man begrebet ”share of mind”. Hvis en kunde ikke ved, man eksisterer, køber de heller ikke ens produkter. Hvis du fx skal købe et par sko, har du en række produkter i hovedet, og det bliver nok et af dem, du vælger. Og hvis der sidder en professor et eller andet sted med en god idé til et projekt, så ringer han jo ikke til os, hvis han ikke engang ved, vi er der, eller at vi muligvis kunne være interesseret i netop det samarbejde, han har i tankerne. Jo flere kontaktflader, man har, jo større er chancen for at få nogle gode ideer ind i huset,” siger han.

(Video 3:53 minutter) At din is kan holde formen er et paradoks! Is er en olie i vand emulsion (plus luft). En emulsion består af to ikke blandbare komponenter, hvoraf den ene findes som dråber i den anden – der er næsten altid tale om olie og vand. For at få olie og vand til at blive til ét sammenhængende system, benytter man sig af homogenisering, hvor olien mekanisk bliver fordelt som små dråber i vandet. I den videre forarbejdning fra emulsion til is indarbejdes der luft under mekanisk omrøring samtidig med at emulsionen fryses. Denne del af processen er meget vigtig da der dannes et tredimensionelt netværk af fedtdråber, som er essentielt for isens stabilitet og struktur. Fedtkrystaller fra fast fedt gør det muligt at danne dette netværk. Bruger man omvendt flydende, umættede planteolier, som ikke indeholder fedtkrystaller, vil isen kollapse og smelte alt for hurtigt. Når isens form er et paradoks skyldes det, at man på den ene side sigter mod at lave en stabil emulsion (blandingen af olie og vand), som man på den anden side ønsker at destabilisere under indfrysningen.