Kyllingbein og lakseskinn er bare to eksempler på ting som blir til overs i ordinær matproduksjon og som går under betegnelsen restråstoff.

Når forskere studerer hvor godt proteinet i dette restråstoffet egner seg for å brukes videre, er det spesielt to ting de er opptatt av: Hvor stor andel av proteinene som finnes i restråstoffet, går det an å bruke? Og hvordan blir kvaliteten på proteinene?

Nå har forskere fra Nofima sett nærmere på det siste. Når de snakker om kvalitet, mener de på hvilken måte proteinene kan egne seg til ulike formål som fôr eller til bruk for mennesker.

– Det handler om å kunne skreddersy proteinene til det de skal brukes til, og her kommer blant annet valget av enzym inni bildet. Men noe av utfordringen er at restråstoff inneholder mange ulike proteintyper, og vi må ha kontroll på alle disse, forteller forsker Nils Kristian Afseth i Nofima.

Raske svar

Forskerne har utviklet en helt ny og lovende analysemetode basert på såkalt spektroskopisk teknologi. Det vil si teknologi som ved hjelp av lys, måler de delene av innholdet som forskerne ønsker å måle, uten å forstyrre verken produksjonsprosessen eller råvaren.

En annen fordel er at målingen gir raske svar. I dag må bedrifter vente i flere dager på kjemiske analyser fordi prøvene ofte må sendes til eksterne analyselaboratorier.

Hydro betyr vann, lyse betyr splittelse

Den nye teknikken baserer seg på bruk av infrarødt lys og måler hydrolysegraden ved å kartlegge gjennomsnittlig molekylvekt. Undersøkelsene viser så langt at molekylvekten samsvarer med hydrolysegraden, det vil si hvor langt nedbrytingen av de opprinnelige proteinene er gått.

Svarene ser ut til å bli minst like nøyaktige som dagens mer langsomme metode og gir i tillegg mer relevant informasjon.

Enzymatisk hydrolyse er behandlingsmetoden som er brukt i disse forsøkene. Det foregår omtrent slik:

Hydrolyse er satt sammen av de latinske ordene hydro, som betyr vann, og lyse/lysis, som betyr splittelse. Altså splittelse som skjer ved hjelp av vann.

Enzymatisk hydrolyse er dermed en splittelse eller spalting av proteiner med vann og enzymer. Enzymer er det som setter i gang kjemiske prosesser i levende organismer. Det som skjer i hydrolyseprosessen, er at utvalgte enzymer brukes til å spalte lange proteinkjeder til mindre aminosyrekjeder, såkalte peptider og frie aminosyrer.

Dermed kan proteinene bli enklere å fordøye. 

Enzymatisk hydrolyse skjer også i menneskers fordøyelsessystem. Fordøyelsesenzymet pepsin, som finnes i magesaft, kan også benyttes ved industrielle hydrolyseprosesser.

Redusere blodtrykk

Ved hjelp av infrarødt lys undersøker forskerne hvordan proteinstrukturen og lengden på proteinkjedene endrer seg. Det har vært viktig for forskerne å øke forståelsen av hva som faktisk skjer under den enzymatiske hydrolysen. Det er enzymene som avgjør hvordan proteinene spaltes, og forskerne velger enzymer ut fra hva slags peptider de ønsker.

På dette området er det mange uløste oppgaver. Det er en gedigen jobb å få oversikt over hvilke effekter de ulike enzymene har, og jobben med å kartlegge virkningene av peptidene er minst like stor.

Forskerne ønsker å bruke alle peptidene. Men det er de såkalt positivt bioaktive peptidene forskerne jakter på for å nå det høyest betalte markedet. Det vil si peptider som bidrar til for eksempel bedre helse. Disse kan være bakteriehemmende, bidra til en reduksjon av blodtrykk eller virke for å bygge opp immunforsvaret.

– Å kunne måle hva som produseres i en industriell enzymatisk proteinhydrolyse er avgjørende for å kunne påvise et stabilt sluttprodukt over tid, sier Afseth.

– Forskjellen med vår metode kontra dagens metoder er at den vi arbeider med, gjør det mulig å verifisere kvaliteten allerede i produksjonsøyeblikket. På denne måten kan industrien kontinuerlig justere prosessen og dermed konstant få et produkt med optimal kvalitet og maksimalt utbytte, påpeker han.