Denne artikkelen er produsert og finansiert av Nofima - les mer.

Som barn var Marthe Jordbrekk Blikra en liten Petter Smart som ville bli oppfinner. Nå har nysgjerrigheten drevet henne fram til doktorgrad i matvitenskap.
Som barn var Marthe Jordbrekk Blikra en liten Petter Smart som ville bli oppfinner. Nå har nysgjerrigheten drevet henne fram til doktorgrad i matvitenskap.

Nå er ovnsbakt torsk blitt vitenskap

Marthe Jordbrekk Blikra har tatt doktorgrad på optimal varmebehandling av torsk.

Publisert

– Det overordnede målet med dette doktorgradsprosjektet var å utvikle et verktøy som kan brukes til optimalisering av varmebehandling av torsk. Det har vi fått til, sier Marthe Jordbrekk Blikra.

Mens kokken har best mulig smak på maten som fremste ønske, er det mattrygghet som har første prioritet hos mikrobiologen. Lengst mulig holdbarhet på maten er også et viktig poeng.

Ofte samsvarer ikke de ulike interessene i matproduksjon. Spesielt ikke når det handler om å lage mat til mange på en gang – som i et storkjøkken eller i en produksjonsbedrift.

Ikke alltid forenlig med smak og holdbarhet

Den ferskeste doktorgraden i Nofima handler derfor om best mulig å kombinere alle interessene: Trygg mat med lang holdbarhet og god smak er målet.

– Mens restaurantkokken gjerne stopper ovnsbakingen ved en kjernetemperatur på 48 grader celsius, som kan gi et veldig saftig og velsmakende resultat, så vil mikrobiologen helst opp i 72 grader for å sikre mattrygghet.

– Men den høye varmebelastningen som ofte brukes under tilberedning av torsk i industrien og på institusjonskjøkken, kan gjøre de magre torskestykkene overkokte, tørre og seige. Og liker vi ikke hvordan torsken smaker, så kan dette bidra til at unødvendige mengder mat blir kastet, påpeker forskeren fra Stavanger.

Matprodusentene opptrer i samsvar med forsiktighetsprinsippet og god produksjonsskikk. Mange vil si at det ikke er mulig å få en varmebehandlet fisk som både smaker godt og er trygg å spise.

Det er ikke Blikra enig i.

Underveis i arbeidet med avhandlingen ble det derfor utviklet en fysikkbasert matematisk modell for transport av varme og væske under ovnsbaking.

Med optimal varmebehandling kan man beholde smak og tekstur samtidig som farlige bakterier som for eksempel Listeria dør i prosessen.

Mange parametere skal tas hensyn til i jakten på den perfekte varmebehandling av torsk. Marthe Jordbrekk Blikra har i sitt doktorgradsarbeid mange og lange økter med prøving og feiling på prosesskjøkkenet.
Mange parametere skal tas hensyn til i jakten på den perfekte varmebehandling av torsk. Marthe Jordbrekk Blikra har i sitt doktorgradsarbeid mange og lange økter med prøving og feiling på prosesskjøkkenet.

Tykkelse i stedet for vekt

Tykkelse i stedet for vekt er viktige stikkord. Når filetert fisk er klar for varmebehandling, har ulike stykker ulik størrelse. Sporstykker er tynne, loinen betydelig tykkere.

– La oss gjøre en liten sammenligning: I Norge har pizza ofte tykk bunn og trenger lang steketid. Italiensk pizza har tynn bunn og dermed kortere steketid. Sånn er det med fisken også, forklarer hun.

– Men i dag er det ofte slik at produsenter bruker vekt for å bestemme tid for varmebehandling, i stedet for å beregne ut fra tykkelsen på det som skal varmebehandles. Formelen vi bruker, tar høyde for størrelsen, inklusiv tykkelsen på fiskestykkene. Dermed kan formelen beregne at tynne fiskestykker trenger kortere tid enn tykke for å oppnå en bestemt kjernetemperatur, og fortelle kokken hvor mange minutter det er snakk om.

– Det skal smake godt og samtidig oppfylle de kravene som er i mikrobiologien om mengde og type bakterier i prosessert mat, sier Blikra.

Ikke bare størrelsen på fisken er viktig, men også hva slags ovn du har. Dette kan ha noe å si for hvor raskt fisken blir varmet opp i ovnen.

Fiskekjøttets evne til å binde vann og endringer i proteinstruktur spiller også inn. Mange ulike parametere må tas hensyn til for å få det forskerne kaller et optimalt resultat på den varmebehandlede torsken. Alle parameterne skal enkelt kunne legges inn i beregningen.

For å bygge verktøyet trengte forskeren å karakterisere og kvantifisere – altså beskrive og telle – fenomener som oppsto under oppvarming. Flere parametere og variabler som skulle brukes som input i modellen måtte kartlegges.

– Vi ønsket også å utvide kunnskapen vår om hva som skjedde under oppvarmingen. Hvis vi skal tenke og regne oss frem til hvordan vi kan få et best mulig resultat er det viktig å vite hvilke endringer i egenskaper som skjer, forklarer Blikra.

Modell utviklet for varmebehandling av kjøtt

Hun sier «vi» fordi hun ikke har vært alene om arbeidet med beregningsmodellen. Den utviklede modellen for baking av torsk bygger på doktorgradsarbeidet til Aberham Hailu Feyissa ved Danmarks Tekniske Universitet. Han utviklet en modell for varmebehandling av kjøtt.

Tidligere arbeid utført av Nofima-forskerne Izumi Sone og Dagbjørn Skipnes i forskningsprosjektet Optimal 1, hadde dokumentert at å omgjøre Aberhams modell til varmebehandling av torsk ikke uten videre lot seg gjøre. Det var behov for mer forskning.

– Det er noen viktige forskjeller mellom kjøtt fra storfe og fisk som gjorde at omarbeidingen krevde mer enn det som var tilgjengelig innenfor rammene på Optimal 1 prosjektet. De ønsket å bruke mer tid, utvide og bygge om metoder og måle flere parametere. Flere eksperimentelle data og videre modelleringsarbeid var nødvendig for å komme i mål, forklarer Blikra.

Dermed ble Optimal 2-prosjektet satt i gang, og Blikra ble invitert med som doktorgradsstipendiat.

Nysgjerrigheten som har drevet henne fram mot en doktorgrad, har hun hatt med seg helt fra barndommen.

– Jeg var nok en liten Petter Smart. Jeg skulle bli oppfinner når jeg ble stor, sier hun.

En app til bruk i industrien

Selv om det inkluderer avanserte formler og beregninger, mener Blikra at den utviklede modellen på sikt skal kunne brukes av alle som tilbereder fisk.

Både forbrukere som kjøper rå fisk for å ovnsbake den hjemme på kjøkkenet og de som tilbereder store mengder torsk på fabrikken skal kunne regne ut korrekt temperatur og varighet av varmebehandlingen.

– Vi bruker programvaren COMSOL Multiphysics. I den kan man bake inn alle de ligningene som er aktuelle. Vi kan lage en app av den, for å nå ut til industrien. Det har vi tanker om å gjøre i et senere prosjekt. Kanskje innen et år eller to. Vi får se, sier hun.

Om dette skjer, vil også avhenge av interesse fra industrien. Representanter for industrien har vært med i prosessen med å utvikle den nye metoden. For å sikre industriell relevans deltok Matbørsen, et norsk selskap som produserer ferdigretter til salgs i dagligvarebutikker, i en del av prosjektet.

– De ga råd og kommentarer om deres produksjonsbehov i startfasen av prosjektet, og vi besøkte fabrikken deres for å få en oversikt over prosessen deres. Det vi lærte av disse erfaringene fungerte som et bakteppe under prosjektet, forklarer Marthe Jordbrekk Blikra.

Referanse:

Marthe Jordbrekk Blikra: Developing a decision support tool for heat process optimalization of cod filet. Doktoravhandling ved Danmarks Tekniske Universitet, 2. mars 2020.

Om doktorgradsarbeidet

Marthe Jordbrekk Blikra disputerte for sin doktorgrad 2. mars 2020. Fire vitenskapelige artikler har kommet ut av forskningsarbeidet til Blikra. Tre av dem med henne som førsteforfatter. Tre master- og tre bachelorstudenter har også fullført master- og bacheloroppgavene sine i dette prosjektet.

Veiledere i doktorgradsarbeidet har vært Dagbjørn Skipnes og Aberham Hailu Feyissa i tillegg til Flemming Jessen, også han fra Danmarks Tekniske Universitet, der Marthe tilbragte fire måneder for å lære om modellering og metodene Aberham Hailu Feyissa hadde brukt i sitt arbeid.