Projektet pågick mellan juli 2017 och november 2020.
Målet med detta delprojekt, som var en del av innovationsprojektet BioEkonomi 2.0 – Bättre valorisering av restströmmar, var att utveckla processmetoder för att utvinna och omhänderta rapsprotein samt resterande fett, mineraler och andra ämnen från rapsfrökaka. Proteinenet var tänkt att användas för humankonsumtion och resterande delar skulle användas som substrat till probiotiska bakterier (prebiotika), som kompositmaterial i byggnadssektorn samt som biologiskt bekämpningsmedel mot växtangrepp.
Projektet behandlade restströmmar från jordbruks- och livsmedelsindustri. Frågeställningar inkluderade hur pressrest från rapsindustrin bäst ska förädlas till livsmedel och funktionella ingredienser samt hur fiberrest kan användas på bästa sätt. Processen skulle optimeras och produktprototyper tas fram för bedömning av resultatägare och implementering i livsmedelsproduktion.
Deltagare
Lunds universitet, Gunnarshögs Jordbruk AB, SwePharm AB, Aventure AB och Orkla Foods Sverige.
Budget
Projektets budget var 3 621 000 SEK.
Projektets bidrag till en biobaserad samhällsekonomi
Den agrikulturella sektorn står för 25-30% av utsläppen av växthusgaser och flera olika förändringar behöver ske för att minska utsläppen från denna sektor. Ett sätt kan vara att i högre grad använda de näringsämnen som redan finns i livsmedelskedjan. Rapsfrökaka är en biström från produktionen av rapsolja och den innehåller 30% protein (torr bas). Rapsproteinet har en hög proteinkvalitet fullt jämförbar med soja och räknas som en av de bästa kandidaterna från växtriket i omställningen mot mer växtbaserat protein. Om detta protein kunde formuleras till livsmedel skulle det spara resurser både för jordbruket och transportsektorn eftersom mindre soja skulle behöva importeras. Livsmedel är inte som andra varor, eftersom alla måste äta flera gånger varje dag för att överleva. Därför är det viktigt att ha en viss del livsmedelsproduktion i det egna landet.
Projektet har arbetat med uppbearbetning av rapsfrökaka där det huvudsakliga fokuset har varit att ta fram och utvärdera en vattenbaserad process i vilken rapsprotein isoleras och skadliga antinutrionella faktorer reduceras. Om/när rapsprotein kan utvinnas i stor skala och formuleras till livsmedel kan odlarna få bättre betalt för hela sin gröda och det skapas också arbetstillfällen i livsmedelsbranschen.
Därför var detta viktigt
På grund av de höga nivåerna av CO2-eq som är associerade till animaliskt protein bör en del bytas ut till vegetabiliskt protein. Rapsprotein är, med sin höga proteinkvalitet, en av de bästa kandidaterna som kan odlas i Sverige med högt utbyte. Projektet bidrar till att även proteinet från rapsen ska kunna användas till sin fulla potential och inte enbart gå till djurfoder vilket bidrar till en biobaserad samhällsekonomi där alla delar i systemet når sin fulla potential. Projektet behandlar följande av FN:s mål för hållbar utveckling: #2 – Ingen hunger, #3 – God hälsa och välbefinnande, #13 – bekämpa klimatförändringarna.
Förväntade resultat
Projektet förväntades generera nya vegetabiliska proteinprodukter av en råvara som redan finns tillgänglig samt generera material till nya biobaserade produkter. Om projektet lyckades skulle dessutom värdet för restströmmar i den agrikulturella näringen öka och användas till sin fulla potential vilket skulle bidra till en ökning i svensk biobaserad ekonomi.
Konkreta resultat
Pastörisering med hjälp av värme är en traditionell metod för att förlänga hållbarhet på livsmedel. Rapsproteinerna denaturerar vid värmebehandling och det gör att det inte går att texturera dem efteråt. Därför har detta projekt använt en alternativ pastöriseringsmetod där mikroorganismer istället inaktiveras med hjälp av höga tryck (high pressure pasteurization).
De vetenskapliga artiklar som har publicerats under projektet är:
- Östbring, K., Nilsson, K., Ahlström, C., Fridolfsson, A., Rayner, M. 2020. Emulsifying and anti oxidative properties of proteins extracted from industrially cold-pressed rapeseed press-cake. Foods, 9, 678.
- Östbring, K., Malmqvist, Nilsson, K., Rosenlind, I., M., Rayner, M. 2020. The effects of oil extraction methods on recovery yield and emulsifying properties of proteins from rapeseed meal and press cake. Foods, 9(1), 19.
- Östbring, K., Tullberg, C., Burri, S., Malmqvist, M., Rayner, M. 2019. Protein recovery from rapeseed press cake: varietal and processing condition effects on yield, emulsifying capacity and antioxidant activity of the protein rich extract. Foods, 8(12), 627.
Under projektet har data till ytterligare tre manuskript genererats varav ett har submittas (Titel: The Effect of Precipitation pH on Protein Characteristics, Distribution and Recovery Yield for Proteins from Cold-pressed Rapeseed Press Cake) och två kommer submittas under våren 2021.
Resultatens effekter och potential
Resultatens effekt från projektet är dels teknikorienterade och dels råvaruorienterande. Projektet har visat att det går att – i såväl labb som pilotskala – isolera rapsprotein från rapsfrökaka i syfte att rena upp proteinet och reducera antinutrienter. Projektet har också visat att det går att stabilisera emulsioner samt texturera det isolerade proteinet till en high moisture meat analogue-produkt (HMMA, fuskkött). Projektet har på så sätt visat på olika användningsområden inom livsmedelsfältet.
Projektet har resulterat i att projektparterna tagit flera kritiska steg gällande processen mot rapsproteinbaserade livsmedelsprodukter- och ingredienser. Resultatens effekt på råvaran är att detta skapar möjligheter att använda inte bara oljefraktionen av rapsfröet utan också proteindelen vilket kan komma att öka rapsens värde i livsmedelskedjan. Rapsåddiprojektet ledde också till ett tvärvetenskapligt projekt (Pufendorf-tema) vid Lunds universitet där 14 forskare från fyra fakulteter diskuterade ”The Protein Shift(s)” ur olika vetenskapliga perspektiv under nio månader. Detta ledde till ökad insikt om proteinskiftet och behovet av växtbaserade proteiner på flera olika nivåer (tekniskt, nutrionsmässigt, nationalekonomiskt, samhällsvetenskapligt osv). Rapsåddi presenterades under projektet och ledde till en föreläsningsturné ”Proteinskiftet” (se lista nedan).
Samhälleliga förutsättningar
Rapsprotein är bara godkänd som livsmedel i formen av ett 90% proteinisolat. I vår process kommer vi upp i 65-70% proteinkoncentration vilket är perfekt för texturering av protein. Om proteinhalten är högre blir resultatet på produkten gummiaktig. I dagsläget gör EU:s lagstiftning att vi måste lägga mycket möda på att nå 90% proteinkoncentration för att sedan späda ut proteinet med fibrer. En ändring i lagstiftningen skulle betyda mycket.
En förutsättning för att rapsproteinet ska komma i mål och bli en produkt för konsumenter är att forskning inom det växtbaserade proteinfältet fortsätter finansieras och att politiska beslut uppmuntrar storskaliga projekt för industriell produktion av växtbaserade proteiner.
Extern synlighet
Ta del av listan över samtliga tillfällen projektet har synts externt här.
Nästa steg
De största utmaningarna med rapsprotein är att det smakar beskt och att rapsfrökakan innehåller antinutrienter. Projektet har i processen lyckats reducera anti-nutrienterna till 1-4% av initiala koncentrationer vilket är ett stort steg på vägen. Kvar är den beska smaken vilken projektparterna arbetar vidare med i två andra projekt. Man kommer också söka pengar för att gå vidare och fördjupa studierna om texturering av rapsprotein. När man har lyckats med smaken behövs en aktör som kan isolera proteinet från rapsfrökakan och sälja detta proteinisolat till de etablerade aktörerna i livsmedelsbranschen som kan formulera proteinet till livsmedelsprodukter. Projektparterna har samtal igång i våra nätverk och har börjat fundera på vad den bästa lösningen skulle vara.