Effect of soaking, cooking and germination on protein and antinutrient contect in two varieties of pea (Pisum sativum) and faba bean (Vicia faba L.)

Med en raskt økende befolkning og stadig stigende tall over underernærte mennesker, vil det fremover bli et større behov for produksjon av proteinrike næringsmidler med høy næringsverdi. Det er et stigende inntak på verdensbasis av animalske proteinkilder som kjøtt, melk og egg, noe som har en svært ressurskrevende produksjon og er en av de største bidragsyterne til klimagassutslipp. Basert på denne informasjonen er det et behov for en mer bærekraftig matproduksjon, og det er ønskelig å utnytte proteinrike plantevekster i større grad. Belgvekster er noen av de mest proteinrike plantevekstene, og ved gå over til større produksjon av belgvekster kan en redusere klimagassutslipp relatert til matproduksjon betraktelig. Store deler av verden benytter allerede belgvekster i kosten som proteinkilde, men størsteparten av planteproteinene som dyrkes i dag benyttes som dyrefôr til produksjon av nettopp kjøtt, melk og egg. I tillegg til å være en god kilde til proteiner, inneholder også belgvekster mange viktig mineraler og vitaminer, og har et høyt innhold av kostfiber. Det vil dermed også være positive helseeffekter knyttet til å legge om til et kosthold mer basert på plantebasert protein. På tross av de mange positive aspektene ved belgvekster, er de også assosiert med et høyt innhold av forskjellige antinæringsstoffer. Antinæringsstoffer kan igjen ha negative helseeffekter, som redusert opptak av mineraler og proteiner. For at plantebasert protein skal kunne erstatte animalsk protein er det derfor ønskelig å redusere innholdet av antinæringsstoffer i plantebasert mat. Hensikten med denne oppgaven var å undersøke effekt av ulik prosessering på innholdet av to vanlige antinæringsstoffer i ulike sorter av erter og fababønner. Det ble utført analyser av fytinsyre og galaktosyl-sukrose oligosakkarider (GOS) på ulike sorter av erter og fababønner som hadde gjennomgått bløtlegging, ulike grader av spiring, og koking, samt på uprosesserte erter og fababønner. Resultatene viste at sortene av erter oppnådde signifikant større grad av spiring i form av lenger rotlengde enn sortene av fababønner etter 72 timer. Det var signifikante variasjoner i proteininnhold mellom de ulike sortene, men spiretid hadde ingen signifikant effekt på proteininnholdet. Spiring og koking hadde en signifikant reduserende effekt på innhold av fytinsyre, som varierte mellom 18,72% til 33,14% reduksjon etter 72 timers spiring. Det var ingen korrelasjon mellom graden av reduksjon og art. Spiring og koking hadde stor effekt på innholdet av GOS, der den laveste graden av reduksjon etter 72 timers spiring var 96,9%. Spiring og koking hadde en reduserende effekt på antinæringsstoffene fytinsyre og GOS, og kan benyttes som prosesseringsteknikker for å minske innholdet av disse i hele erter og fababønner.With a rapidly growing population and an ever-rising number of under nourished, there will become a larger need for producing protein rich foods with a high nutritional value. There is currently a rising intake of animal derived protein such as meat, dairy and eggs worldwide. This industry demands a lot of resources and is one of the largest contributors to greenhouse gas emissions. Based on this information there is a need for a more sustainable food production, and a wish to increase the utilization of protein rich plants. Legumes are abundant in protein, and by transitioning to a more substantial legume production the greenhouse gas emissions related to food production could be reduced significantly. Many parts of the world already take advantage of legumes in the diet as a protein source, but the bulk of plant proteins produced today are utilized as animal feed in the production of meat, dairy and eggs. In addition to being an excellent source of protein, legumes additionally contain many essential minerals and vitamins as well as being a good source of dietary fiber. The positive health effects tied to a more legume rich diet only adds to the environmental benefits of plant protein production. Despite the numerous indisputable advantages of legumes, they are also associated with a high content of antinutritional factors. Antinutrients on the other hand may pose a risk of having negative effects on health, such as reduced intake of proteins and minerals. To replace animal derived protein with plant-based alternatives, the content of antinutrients should be reduced. The aim of the thesis was to investigate the effects of processing on two regularly occurring antinutritional factors in different varieties of peas and faba beans. Analysis of phytic acid and galactosyl-sucrose oligosaccharides (GOS) were conducted on different varieties of pea and faba bean which had undergone soaking, germination to different extents, and cooking, as well as non-processed peas and faba beans. The results determined that the varieties of pea had a higher degree of germination in terms of radicle length than the varieties of faba beans after 72 hours. There were significant variations in protein content between the varieties, but length of germination did not have a significant effect on protein content. Germination and cooking did have a significant effect on phytic acid content, which varied from a reduction of 18,72% to 33,14% between the varieties after a 72- hour germination period. There was no correlation between the extent of reduction and species. Germination and cooking did have a considerable effect on the content of GOS, where the lowest degree of reduction detected after 72 hours germination was 96,9%. Antinutrients phytic acid and GOS were reduced during germination and cooking, and these processing techniques can be utilized to reduce the content of these in whole pea and faba bean.M-MA