Blanching of cultivated brown seaweeds Saccharina latissima and Alaria esculenta

Abstract

Saccharina latissima og Alaria esculenta er de eneste tareartene som dyrkes kommersielt i Norge i industriell skala. Det er stor interesse for oppskalering av tareindustrien nasjonalt og i Europa, da det er behov for nye bærekraftige biomasser som kan utnyttes til mat, fôr og materialer. Saccharina latissima og Alaria esculenta inneholder mange makromolekyler, næringsstoffer og bioaktive forbindelser. Begge arter har høyt askeinnhold, og har et svært høyt innhold av jod. Jod representerer en helserisiko ved bruk i matprodukter hvis ikke innholdet reduseres før bruk.

Blansjering har vist seg å være en svært effektiv metode for å redusere jod innholdet i tare. Blansjering av tare utføres allerede i industriell skale hos Seaweed solutions AS (SES), men det er fortsatt behov for økt forståelse, forskning og prosessutvikling for å etablere bedre og mer effektive prosedyrer for blansjering av tare. Målet med denne oppgaven var å vurdere ulike metoder for blansjering av S. latissima og A. esculenta som skal ivareta mattrygghet, næringsinnhold og produktkvalitet på en god måte. Oppgaven skal bidra til å optimalisere blansjeringsprosesser for framtidig industriell utnytelse.

Fem eksperimenter (Exp1-5) ble gjennomført (Exp). I Exp1 ble blansjering av begge arter utført ned ulike temperaturer (45 and 80 ˚C) og ved behandling i ulike tider (30 og 120s). I Exp2 ble det gjort forsøk hvor man økte forholdet mellom tare og vann brukt i blansjering. I Exp3, ble taren kuttet opp I biter før blansjering. I Exp4, ferskvann byttet ut med sjøvann for blansjering og påfølgende. I siste forsøk, EXP5, ble det gjort forsøk der blansjeringsvann blir gjenbrukt, dvs at same vann brukes på nytt for flere blansjeringer på rad.

Viktige resultater fra Exp1 var en endring in farge og total mengde mikroorganismer på taren, i tillegg til økt tap av aske og organiske forbindelser når prosesserings-temperatur og tid øker. Økning i andelen tare per L blansjeringsvann førte til et signifikant fall i temperatur i blansjeringsvannet i det taren ble lagt nedi. Dette reduserte effektiviteten av blansjeringen. Kutting av taren før blansjering ga ingen store forskjeller i det blansjerte produktet sammenlignet med blansjering av ikke-kuttet/hel tare. Bruk av sjøvann som blansjeringsvæske i stedet for ferskvann, førte til en endret mineralsammensetning. Repetert blansjering i samme vann resulterte i akkumulering av jod i blansjeringsvannet. Jod-innhold ble redusert fra over 5000mg/kg tørrstoff i fersk S. latissima til mellom 250-800 mg/kg i det blansjert tare, avhengig av blansjeringsbetingelsene. Jod-innhold i A. esculenta ble redusert fra over 700 mg/kg tørrsoff til mellom 50 og 150 mg/kg tørrstoff, avhengig av blanseringsbetingelsene.

The kelps Saccharina latissima and Alaria esculenta are the only two seaweed species cultivated at a considerable scale in Norway. There is a large interest in for scaling up the seaweed industry to provide sustainable biomass for food and food applications. Kelps contain high levels of ash, in addition to valuable nutritional and bioactive compounds, but their high content of iodine poses a risk of excess intake. For ingestion of larger kelp amounts to be safe, the iodine content needs to be reduced. Blanching has proven to be an effective way to reduce the iodine content in kelps and blanching is conducted at large scale by Seaweed Solutions AS (SES). There is a need for further investigation on what are the best, or most optimal conditions, when blanching brown seaweeds to reduce their high iodine content. The aim of this thesis was to evaluate the effect of different blanching conditions on food safety, nutritional value and product quality of S. latissima and A. esculenta, to find the optimal blanching procedure. Five blanching experiments (Exp) were conducted. Exp1 explored different processing temperatures (45 and 80 ˚C) and times (30 and 120 s). Exp2 investigated the effect of increasing the ratio of seaweed to water, while in Exp3, the seaweed was cut prior to blanching. In Exp4, the blanching and cooling liquid varied between fresh water (FW) and sea water (SW). The final experiment, Exp5, examined the effect of blanching multiple times in the same water (reusing the water). Important results from Exp1 was a change in colour and microbial load when blanching and an increased loss of ash and organic compounds with increasing time and temperature. Increased seaweed/water ratio in Exp2 led to a significant drop in blanching water temperature when the seaweed was added, and reduced efficacy of the blanching. Cutting the seaweed prior to blanching did not result in any large differences in the blanched product compared to blanching whole seaweed (Exp3). Using seawater instead of freshwater as blanching liquid resulted in a changed mineral composition as a result of replacement/addition of seawater minerals (Exp4). Blanching multiple times in the same water resulted in an accumulation of iodine in the blanching water (Exp5). Iodine content was reduced from above 5000 mg/kg dm in fresh S. latissima to within 250-800 mg/kg the blanched product depending on blanching conditions. Iodine content in A. esculenta was reduced from above 700 mg/kg dm to between 50 and 150 mg/kg dm depending on blanching conditions.