Edible seaweed for taste enhancement and salt replacement by enzymatic methods

Abstract

Á heimsvísu hafa heilbrigðisyfirvöld mælt með minni saltneyslu til þess að minnka áhættu á lífstílstengdum sjúkdómum svo sem of háum blóðþrýsting. Salt hefur bragðaukandi áhrif á matvæli og þegar saltmagnið er minnkað dregur einnig úr bragði. Í þörungum eru að finna mörg steinefni fyrir utan natríum, svo sem kalíum og magnesíum, sem gefa honum sitt náttúrulega salta bragð. Sumar þarategundir innihalda einnig önnur bragðaukandi efni sem geta bragðbætt matvæli. Mild ensímmeðhöndlun getur losað um bragðaukandi efni, svo sem prótein, peptíð, amínósýrur og afoxandi sykrur, sem hægt er að nota til þess að búa til bragðefni úr þörungum ætlað til þess að bragðbæta saltminni matvæli.Markmið verkefnisins er að þróa feril til þess að framleiða bragðefni úr stórþörungunum Fucus vesiculosus, Ascophyllum nodosum og Saccharina latissima með því að nota milda ensímmeðhöndlun.Nokkur mismunandi ensím voru prófuð á þörungana við mismunandi aðstæður og ýmis efnafræðileg próf framkvæmd á afurðunum. Greiningar á hlutlausum og afoxandi sykrum, próteingreining, SDS gel og þunnlagsskilja (e. thin layer chromatography) auk aminósýrugreininga voru notaðar til þess að velja þá þörungategund, ensím og aðstæður ensímmeðhöndlunar sem gaf afurð með mestu bragðaukandi áhrifin.Hannaður var ferill fyrir framleiðslu bragðefna úr þörungum sem hægt er að skala upp fyrir iðnaðarframleiðslu. Valið var það hráefni, ensím og aðstæður við ensímmeðhöndlun sem gáfu bestu afurðina. Verkefnið sýndi fram á að notkun ensíma til þess að búa til bragðefni úr þörungum er vænleg og nýstárleg leið til framleiðslu á náttúrulegri vöru til notkunar í saltminni matvæli.

Health authorities worldwide have recommended reducing salt in processed foods in order to reduce the risk of high blood pressure. Seaweeds have a naturally salty taste being abundant in minerals like potassium and magnesium, in addition to sodium. This salty taste improves the flavour profile of foodstuffs. In addition, some seaweed contains a range of potential flavour components that can naturally enhance the flavour of food. Mild enzymatic processing can release potential flavour components like proteins, peptides, amino acids and reducing sugars.The aim of this work was to develop a processing method to release flavour-enhancing components from the edible seaweed species Fucus vesiculosus, Ascophyllum nodosum and Saccharina latissima using mild enzymatic processing. A range of carbohydrate degrading enzymes and proteolytic enzymes were tested on the seaweed and various chemical characterizations carried out on the resulting products. Analysis of neutral and reducing sugars, protein analysis, SDS page analysis, thin layer chromatography and amino acid analysis were used to identify the seaweed species, enzyme and process that gave the highest taste enhancement potential.A relatively simple process flow was developed with the potential to scale up for industrial production. The most promising raw material, pre-processing methods, enzymes and conditions during enzymatic digestion were identified. The project showed that enzymatic digestion of edible seaweed is a promising and innovative way to produce a new and all natural product for taste enhancement and salt replacements in food products.