Molekylär förståelse av nuvarande och framtida livsmedelsproteiners beteende under fallfilmsförångning

Forskningsprojekt, 2025 – 2028

En tredjedel av de växthusgasutsläpp som orsakas av människan är kopplade till livsmedel. För att minska klimatpåverkan sker en övergång från köttbaserade till alternativa proteiner. Oavsett om det gäller nuvarande eller nya livsmedel är det nödvändigt att förlänga hållbarhetstiden, vilket kräver att vattenaktiviteten minskar genom processer som indunstning. För att förbättra effektiviteten vid bearbetning av livsmedel och undvika att utlösa proteinbaserade livsmedelsallergier måste man förstå de förändringar i proteinstrukturen som orsakas av behandlingen. En sådan förståelse på molekylnivå är svår att uppnå med experiment, men underlättas lätt av molekyldynamiksimuleringar (MD). Medan MD-simulering har varit ovärderlig för områden som läkemedelsutveckling, har den ännu inte utnyttjats fullt ut i utvecklingen av processer för livsmedel. Genom att utnyttja sökandens expertis inom MD-simuleringar och kemisk processteknik syftar den föreslagna forskningen till att i grunden förstå proteinernas förändringar vid den fallfilmsindunstning som vanligtvis används för värmekänsliga livsmedel (t.ex. mjölk). En flerdelad strategi baserad på MD-simuleringar föreslås. Delmål 1 syftar till att förstå nedbrytningen av protein i fallfilmsindunstare, vilket leder till den uppbyggnad av proteinavlagringar som minskar avvattningseffektiviteten. Delmål 2 syftar till att förstå effekterna av termiska stressfaktorer på den molekylära strukturen hos livsmedelsproteiner. Slutligen, för att överbrygga simuleringar i molekyl- och kontinuumskala för modellering av industriellt relevanta enheter, fokuserar Delmål 3 på att länka proteindynamiken som avslöjats genom Delmål 1 och 2 till filmreologi. Resultaten från den föreslagna forskningen främjar den gröna omställningen av livsmedelsindustrin.