Acid Preservation of Alaria esculenta: Impacts on Nutritional value and Sensory profile

Abstract

Med en voksende befolkning er behovet for nye og bærekraftige matressurser viktig. Tare har blitt identifisert som en potensiell ressurs som kan utnyttes for å oppskalere en mer bærekraftig matproduksjon, men også for verdiskaping innenfor blå økonomi. Brunalger har interessante ernæringsmessige egenskaper, inkludert essensielle aminosyrer, mineraler, antiinflammatoriske helsefordeler og verdifulle mineraler. På grunn av deres høye vanninnhold og korte høstingssesong er de imidlertid utsatt for nedbrytning hvis de ikke blir riktig konservert. Derfor er det viktig å finne egnede konserveringsmetoder for å forhindre ødeleggelse etter høsting. Vanligvis brukes frysing og tørking, men disse metodene er kostnads- og energikrevende og kan ha en negativ innvirkning på både de sensoriske og biokjemiske aspektene av taren.

Syrekonservering, eller ensilering, er en konserveringsmetode som primært har blitt brukt i landbruket. Denne metoden bruker organiske syrer for å senke pH og hemme veksten av ødeleggende mikrober, og forhindre videre nedbrytning av biomassen. Denne masteroppgaven hadde som mål å undersøke hvordan brunalger (Alaria esculenta) kunne bevares over en 14-dagers lagringsperiode ved bruk av enten melkesyre eller sitronsyre, med hensyn til næringsinnhold og sensoriske kvalitetsaspekter. I tillegg undersøkte studien hvordan en høyere konsentrasjon av melkesyre og forskjellige væskevolumer under syrebehandling mulig kunne påvirke næringsinnhold.

Fersk-frossen, blansjert og videre tint biomasse ble brukt, noe som resulterte i to forskjellige batcher for dette eksperimentet. Bruken av melkesyre eller sitronsyre på Alaria esculenta resulterte i en pH-reduksjon til et område mellom 3.2 og 4.2. Kontrollprøver uten syrer opplevde en spontan fermenteringsprosess, med en pH-reduksjon fra 6.5 til 5.1. Sammenlignet med væskevolumet under syrebehandling, hadde biomassen konservert med det laveste væskevolumet en høyere askeinnhold ved slutten av lagringsperioden (19 % av tørrstoff) sammenlignet med biomassen med høyere væskevolum under syrebehandling (15.8% av tørrstoff). Ingen mikrobiell aktivitet ble påvist ved bruk av melkesyre eller sitronsyre, noe som indikerer god konservering fra et matsikkerhetsperspektiv. En fargeendring oppstod på grunn av introduksjonen av organiske syrer, hvor fersk biomasse ble mer grønn, og blansjerte prøver fikk en mer brun farge etter lagringsperioden. Proteiner ble godt bevart, og enhver reduksjon i proteinnivå kunne mulig korreleres med mikrobiell nedbrytning eller syrenedbrytning av aminosyrer. Sensorisk analyse viste ingen signifikante forskjeller mellom smoothie- kontrollprøver og de som ble konservert med sitronsyre. Det var imidlertid en signifikant forskjell mellom kontrollprøven og taresmoothie med ikke-syrekonservert tare, hvor kontrollprøven ble best likt, mens taresmoothie med ikke-syrekonservert tare ble minst likt.

With a growing global population, the need for new and sustainable food resources is important. Seaweed has been identified as a potential resource for sustainable food production and contributing to value creation within the blue economy. Brown macroalgae, offer interesting nutritional properties such as, high content of carbohydrates, essential amino acids, minerals, anti-inflammatory benefits, and other valuable compounds. However, due to its high water content and short harvesting season, brown macroalgae are susceptible to degradation if not properly preserved. Therefore, finding suitable preservation methods to prevent spoilage after harvesting is essential. While freezing and drying are commonly used, these methods are cost- and energy-intensive and can negatively impact both the sensory and biochemical qualities of the seaweed. Acid preservation or ensiling is a preservation method that has been utilized primarily in agriculture. This method uses organic acids to lower the pH and inhibit the growth of spoilage microbes and prevent further degradation of the biomass. This master's thesis aimed to investigate how brown macroalgae (specifically Alaria esculenta) could be preserved over a 14 days storage period, using either lactic acid or citric acid, considering nutritional value and sensory quality aspects. Additionally, the study examined how a higher concentration of lactic acid and diverse liquid volumes during acidification potentially could impact nutrient preservation.

Fresh- frozen, blanched, and further thawed biomass was used, resulting in two different batches for this experiment. The use of lactic acid or citric acid on Alaria esculenta resulted in a pH reduction to a range of 3.2 to 4.1. Control samples without acids experienced a spontaneous fermentation process, with a pH decrease from 6.46 to 5.09. With comparison of the of liquid volume during acidification, the biomass preserved with the lowest liquid volume had a higher ash content at the end of the storage period (19% of DM) compared to the biomass with higher liquid volume during acidification (15.8% of DM). No microbial activity was detected by using lactic or citric acid, indicating good preservation from a food safety perspective. A color change occurred due to the introduction of organic acids, where fresh biomass became greener, and blanched samples received a more brown color after storage period. Proteins were well-maintained, and any reduction in protein content could potentially be correlated with microbial degradation or acidic degradation of amino acids. Sensory analysis showed no significant differences between control samples and those preserved with citric acid. However, there was a significant difference between the control sample and the seaweed smoothie with non-acid preserved seaweed, where the control sample had highest hedonic score, while the non- acid preserved had the lowest score.