Marthe tok doktorgrad på baking av torsk

Da Marthe Jordbrekk Blikra disputerte for sin doktorgrad i matvitenskap 2. mars, var det med nettopp optimal varmebehandling av torsk som tema.

– 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.

Kokken og mikrobiologen

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.

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. I hennes avhandling ble derfor en fysikkbasert matematisk modell for transport av varme og væske under ovnsbaking utviklet.

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

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. 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, inklusivt 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, forklarer doktoranden.

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. Vannbindingsevne 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.

Petter Smart

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 i Forskningsgruppen for Matproduksjonsteknologi ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU).

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 konvertere Aberhams modell til varmebehandling av torsk ikke uten videre lot seg gjøre. Det krevdes mer forskningsinnsats.

– 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 Marthe, som hadde jobbet sammen med Dagbjørn Skipnes da hun skrev sin masteroppgave i biokjemi ved Universitetet i Stavanger, ble spurt om hun var interessert i å bli doktorgradsstipendiat.

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

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, ler forskeren.

Vurderer egen app

Selv om det inkluderer avanserte formler og beregninger, mener Marthe Jordbrekk Blikra at den utviklede modellen for å regne ut korrekt temperatur og varighet av varmebehandlingen på sikt skal kunne brukes av alle som tilbereder fisk. Både forbrukere som kjøper rå fisk for å ovnsbake den heime på kjøkkenet, og de som tilbereder store mengder torsk på fabrikken.

– Vi bruker programvaren Comsol Multiphysics. I den kan man innbake 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 Blikra.

Veileder

Fire vitenskapelige artikler har kommet ut av forskningsarbeidet til Marthe. Tre av dem med henne som førsteforfatter. Tre master- og tre bachelorstudenter har også fullført master- og bacheloroppgavene sine i dette prosjektet. Dermed har forskeren i arbeidet med sin PhD også fått verdifull erfaring som veileder for studenter på lavere gradsnivå.

– Det er veldig gøy å veilede. Ofte kommer studentene med nye, interessante innfallsvinkler. Studentenes arbeid og ideer var verdifulle tillegg til prosjektet, og noen av dataene deres er inkludert i modellene og publikasjonene som er presentert i avhandlingen, sier Blikra.

Fra torsk tilbake til tare

I alle fall de kommende to årene vil den ferske doktoren bli værende på avdelingen for prosessteknologi hos Nofima i Stavanger. Men når doktorgradsarbeidet nå er avsluttet, er torsk byttet ut med det det handlet om i masteroppgaven: Tare.

– Jeg skal jobbe som postdoktor i et prosjekt som handler om å tilpasse nivået av jod og andre innholdsstoffer i tare ved hjelp av prosessteknologi. Målet er å skaffe nok informasjon om effekten av prosessering på innholdsstoffene i tare slik at vi trygt kan utnytte tare som mat. Per i dag er det stor usikkerhet rundt hvor mye tare vi kan og bør spise, spesielt med tanke på innholdet av jod – et stoff vi trenger, men i små doser. Vi har en jobb å gjøre med å tette dette kunnskapsgapet, slik at vi best mulig kan utnytte de fantastiske grønnsakene fra havet som så mange norske taredyrkere produserer. Jeg stortrives med både folkene i Nofima og oppgavene, så jeg gleder meg til fortsettelsen, sier Marthe Jordbrekk Blikra.