Lisäarvon tuotto mustaherukan prosessoinnissa. Mustaherukkamehun konsentrointi ja kirkastus kalvosuodatustekniikoilla sekä antosyaanien uutto mustaherukan puristekakusta

Väitöstutkimuksessa kehitettiin uusia teknologisia ratkaisuja mustaherukkamehun valmistamiseksi ja mustaherukan puristuksessa syntyvien sivutuotteiden hyödyntämiseksi. Mustaherukkaa käytetään paljon sen hyvän maun ja terveyttä edistävien vaikutusten vuoksi.

Marjoilla ja marjakasvin eri osien uutteilla on osoitettu olevan antikarsinogeenisia, antioksidatiivisia ja tulehduksia estäviä ominaisuuksia. Marjojen sisältämillä arvokkailla yhdisteillä, kuten antosyaaneilla ja flavonoleilla on terveyttä edistäviä vaikutuksia.

Mustaherukassa on runsaasti näitä yhdisteitä. Hillojen, soseiden ja mehujen valmistuksessa näitä hyödyllisiä yhdisteistä kuitenkin menetetään, koska ne ovat herkkiä mm. prosessoinnissa käytettäville korkeille lämpötiloille.

Mehujen prosessoinnissa käytetään tyypillisesti entsyymikäsittelyjä, puristusta, pastörointia, selkeytystä ja usein myös lämpökonsentrointia. Tuotteiden terveyttä edistävien yhdisteiden säilyttämiseksi tuotantotekniikoita tulee uudistaa alentamalla prosessilämpötiloja ja ottamalla käyttöön hellävaraisempia erotusmenetelmiä.

Väitöstyössä tutkittiin yhdistettyjen kalvotekniikoiden, kuten ultrasuodatuksen ja käänteisosmoosin käyttöä mustaherukkatiivistemehun prosessoinnissa. Esikäsittelymenetelmiä, mm. entsyymikäsittelyä ja ultrasuodatusta sekä näiden yhdistelmää ja sentrifugointia, arvioitiin prosessin käänteisosmoosivaiheen suodatustehokkuuden parantamiseksi.

Käänteisosmoosivaiheen suodatustehon tarkastelu osoitti, että suurin virtaus saavutettiin ultrasuodatetulla mustaherukkamehulla. Ultrasuodatetussa mehussa oli kuitenkin huomattavasti vähemmän antosyaaneja ja flavonoleja kuin suodattamattomassa mehussa, mikä johtui näiden yhdisteiden tarttumisesta ultrasuodatuskalvoon. Tutkimuksen tulokset suosittelevat mehun kirkastusprosessissa käytetyn ultrasuodatuksen korvaamista sentrifugoinnilla.

Mustaherukkamehun tuotannossa muodostuu sivutuotteena ns. puristekakku, joka sisältää runsaasti antosyaaneja. Työssä tutkittiin antosyaanien talteenottoa puristekakusta vertaamalla tavanomaista uuttotekniikkaa mikroaaltoavusteiseen uuttoon. Prosessi optimoitiin systemaattista koesuunnittelua hyväksi käyttäen mahdollisimman suuren antosyaanien uuttotehokkuuden saavuttamiseksi.

Mikroaaltoavusteisessa uutossa antosyaanien konsentraatio oli korkeampi kuin tavanomaisessa uutossa ja myös uuttoaika lyheni merkittävästi. Tutkimuksessa havaittiin, että mikroavusteinen uutto ei vaikuta negatiivisesti antosyaanien laatuun.