Industry Nordic

Suomen luonnon monipuolisista ja puhtaista, mutta vajaasti hyödynnetyistä raaka-aineista voidaan aikaansaada trendikästä ja kansainvälisiä asiakkaita kiinnostavaa liiketoimintaa. Luonnontuotteilla tarkoitetaan sekä luonnonvaraisia että puoliviljeltyjä marjoja, sieniä ja yrttejä sekä erikoisluonnontuotteita, kuten pettua, mahlaa, pihkaa sekä jäkälää. Luonnontuotteita voidaan hyödyntää erityisesti elintarvikkeina, funktionaalisina elintarvikkeina ja ravintolisinä. Luontoyrityksissä luonnontuotteista valmistetaan perinteisesti esimerkiksi mehuja, hilloja, makeisia sekä tilaviinejä. Luonnontuotteista voidaan myös erottaa arvokkaita ainesosia esimerkiksi lääke- ja kosmetiikkateollisuuden käyttöön. Tämä tarjoaa uusia ulottuvuuksia yrittäjyyteen.

Uusien super foodien ja elintarvikkeiden jalostaminen luonnon raaka-aineista sisältää useita työvaiheita aina raaka-aineen talteenotosta lopputuotteen kehittämiseen. Teollisen liiketoiminnan kehittäminen edellyttää sekä teknologioiden hyödyntämistä prosessin eri vaiheissa että niiden kehittämistä edelleen laboratoriomittakaavasta pilotointien ja testausten kautta teollisuusmittakaavaan.

Teollisen liiketoiminnan kehittymistä edistetään seuraavissa työpaketeissa:

1. Markkinatarve maailmalla:

Kuluttajien terveysajattelu ja sairauksia ehkäisevien terveysvaikutteisten tuotteiden, super foodien, kysyntä on kasvussa myös Suomessa. Maailamalla super foodit ovat nousemassa megartendiksi. Esimerkiksi Kiinassa on keskitytty erityisesti marjojen jatkojalostukseen, ja uusien marjatuotteiden määtä on kasvanut vuoden 2005 noin 60 tuotteesta yli 180 tuotteeseen.

Pohjoismaiset luonnonkosmetiikamarkkinat ovat kaksinkertaistuneet vuodesta 2008 vuoteen 2014. Tuotteisiin liittyviä avainsanoja ovat mm. puhtaus, terveys, kestävä kehitys, vapaa jostakin, tarinan kerronta, ekologisuus.

Työpaketissa kartoitetaan luonnontuotteiden kysyntää maailmalla sekä arvioidaan, millaisia uusia tuotteita voitaisiin kehittää pohjoismaisista, puhtaista raaka-aineista.

2. Erotusteknologiat laboratorio- ja pilot-mittakaavassa:

Työpaketissa verrataan modernia ja ympäristöystävällistä talteenottomenetelmää perinteiseen liuotinpohjaiseen talteenottoon. Hankkeessa optimoidaan laboratorio- ja pilottimittakaavan teollisia jatkojalostusmenetelmiä, erityisesti arvokkaiden bioaktiivisten yhdisteiden talteenottoa.

3. Prosessien online-monitorointi:

Hankkeessa testataan online-monitoroinnin soveltuvuutta teollisten valmistusmenetelmien valvonnassa.

4. Arvoaineiden kemiallinen karakterisointi:

Luonnontuotteiden sisältämien arvoaineiden/tehoaineiden pitoisuuksien määritysmenetelmiä optimoidaan. Tuloksena saadaa tehoaineiden pitoisuuksien vaihteluvälit, joista voidaan tarvittaessa määrittää spesifikaatiot vaikkapa mustikkauutteen antosyaaniyhdisteille.

5. Pohjoismaiset tuotekonseptit:

Pohjoismaisista, puhtaista raaka-aineista pyritään kehittämään kartoitusten perusteella uusia tuotekonsepteja.

YK/FAO:n mukaan globaalin hyvinvointiteollisuuden arvo vuonna 2013 oli 3,4 triljoonaa US dollaria. Kasvua edellisestä vuodesta oli 30%.

Tuotteita jaotellaan mm. seuraaviin luokkiin: terveellinen syöminen, ravinto, kuntoilu, urheilu, mielenterveys, kauneus, ikääntyminen.

Markkinatarve

Centrian vietnamilainen opiskelija Nghia NGUYEN toteutti kesällä 2017 kartoituksen Vietnamin luonnontuotealan mahdollisuuksista ja Vietnamin markkinoilta löytyvistä tuotteista, joissa on käytetty raaka-aineina luonnontuotteita.

Raportti on saatavilla pyydettäessä: leena.faven@centria.fi

Terveystietoisuuden lisääntyminen on kasvattanut kysyntää

Esimerkiksi Arabiemiraateissa maan hallitus on panostanut lihavuuden, II-tyypin diabeteksen sekä sydän- ja verisuonitautien ehkäisyyn, mikä näkyy terveystietoisuuden lisääntymisenä ja hyvinvointituotteiden kasvavana kysyntänä. Koreassa taas terveellisten ja turvallisten elintarvikkeiden kysyntä erityisesti verkkokaupassa on lisääntynyt huomattavasti. Samanaikaisesti kotitalouksien käytettävissä olevat varat ovat kasvaneet, mikä on mahdollistanut laadukkaiden elintarvikkeiden kysynnän.

Pohjoismaihin kaivataan alalle lisää yrityksiä

EU-alueella menestyviä luonnontuotealan yrityksiä löytyy lähinnä Keski-ja Etelä-Euroopasta. Vaikka Suomessa riittää laadukkaita raaka-aineita ja maailman suurimmat luomuviljelyalueet ja -keruualat, on luonnontuoteala täällä vielä pienimuotoista, ja keskittynyt enimmäkseen Lappiin ja Itä-Suomeen. Raaka-aineiden keruu, viljely ja ennen kaikkea jatkojalostus superfoodeiksi, elintarvikkeiksi tai kosmetiikan raaka-aineiksi voisi luoda merkittävää yritystoimintaa ja lisää työpaikkoja maaseudulle.

Vihreät erotusteknologiat lupaavia vaihtoehtoja teollisuudelle

Ruotsin maatalousyliopisto SLU on verrannut vihreitä erotusteknologioita, kuten RBR-teknologiaa (Rotating Bed Reactor) ja mikroaaltoerotusta perinteisiin liuotinuuttoihin. Laboratoriomittakaavan tulosten perusteella RBR-teknologia on potentiaalinen vaihtoehto teollisen mittakaavan skaalaukseen, sillä tarvittava uuttoaika on lyhyempi kuin perinteisessä uutossa. Lisäksi RBR mahdollistaa teollisen mittakaavan jatkuvan prosessin. Mikroaaltoerotusta testattiin Yorkin yliopistossa, ja alustavien tulosten perusteella tehoaineiden talteenotto jo 30 minuutin aikana on parempi kuin esimerkiksi 24 tunnin Soxhlet-uutossa. Mikroaaltolaitteisto on kuitenkin investointina huomattavasti kalliimpi kuin muut menetelmät.

Antosyaniinien teolliselle uuttoprosessille optimaaliset parametrit

Tutkimme mustikan antosyaniinien teollista uuttoprosessia laboratoriomittakaavassa. Uuttoprosessissa huomioitiin seuraavat muuttujat: marjojen esikäsittelymenetelmät, prosessin lämpötila uutossa, liuottimen pitoisuus sekä kuiva-aineen ja liuottimen suhde. Novia suunnitteli uuttokokeet koesuunnittelulla (Design of Experiments) ja Centria analysoi yhteensä 150 erilaista näytettä. Koesuunnittelun avulla Novia pystyi määrittämään teolliselle prosessille optimaaliset parametrit, joiden avulla mustikan antosyaniinien saanto on korkein. Näytteiden antosyaniinien pitoisuudet määritettiin Centrian laboratoriossa nestekromatografilla ja kaikki näytteet mitattiin myös Vis-NIR-spektrometrillä Novialla. Novia laati tulosten pohjalta regressiomallin, jonka avulla antosyaniinien kokonaispitoisuudet voidaan riittävällä tarkkuudella määrittää pelkän VIS-NIR-spektrometrin avulla. Regressiomallin hyödyntäminen teollisessa uuttoprosessissa mahdollistaa nopean ja reaaliaikaisen Vis-NIR online monitoroinnin.

Yrityksille pikamenetelmä. Mustikan sisältämien tehoaineiden määrittäminen

Myytäessä marjoja tai muita luonnontuotteita maailmalle on hyvin tavallista, että niiden sisältämät tehoainepitoisuudet on tunnettava, jotta voidaan määrittää oikea hinta tuotteille. Tehoainepitoisuuksien määrittämisessä käytetään usein esimerkiksi nestekromatografia, mikä vaatii panostusta sekä infraan että osaamiseen. Kuitenkin yrittäjien on osoitettava myytävän tuotteen laatu myyntieristään, ja siksi perinteisten laboratoriomenetelmien rinnalla tarvitaan nopeampia laadunvarmistusmenetelmiä. Vertasimme mustikan antosyaniinipitoisuuksia käyttäen nestekromatografiaa ja UV-VIS-spektroskopiaa. Tulosten perusteella antosyaniinipitoisuus pystytään määrittämään laadunvarmistusta varten riittävällä tarkkuudella myös nopeammalla UV-VIS-spektrofotometrillä.

Mahlan laadun osoittaminen laboratorio- ja tilasto analyysein avulla

Puuvesimarkkinat ovat iso bisnes maailmalla. Markkinoita hallitsee kookosvesi, mutta pohjoismainen koivumahla voisi olla todellinen kilpailija. Määritimme vuosien 2016-2017 aikana koivumahlanäytteiden sokeri- ja metallimineraalipitoisuudet sekä analysoimme tulokset tilastollisilla monimuuttujamenetelmillä. Tilastoanalyysit osoittivat, että eri puiden ja kausien välillä on systemaattista vaihtelua. Monimuuttujamenetelmillä voitaisiinkin hyödyntää tunnistettaessa Premium-mahla tavanomaisesta mahlasta.