Hefð fyrir hákarlsáti á Íslandi er rík og hægt er að rekja hana langt aftur í aldir. Þrátt fyrir það hafa sárafáar vísindalegar rannsóknir verið gerðar til þess að skoða eða bæta verkunarferil þessara matvæla. Með styrk frá Matvælasjóði, hefur starfsfólk Matís í samvinnu við Bjarnarhöfn ferðaþjónustu, stærsta framleiðanda á kæstum hákarli á Íslandi, unnið að úrbótum þar á með verkefninu Hákarlsverkun.
Kæsing á hákarli (Somniosus microcephalus) er aldagömul varðveisluaðferð. Kæstur hákarl var lengi vel mikilvægur orku- og próteingjafi og jafnframt stór hluti af fæðu Íslendinga en er í dag aðallega borðaður sem góðgæti á þorranum. Kæstur hákarl er líka vinsæll hjá ferðamönnum sem gjarnan telja hann þjóðarrétt Íslendinga. Það er mikilvægt út frá menningarlegu sjónarmiði og íslenskri matarhefð að jafn einstakur framleiðsluferill og verkun hákarls er, verði áfram stundaður og að við höfum meiri vísinda- og tæknilega þekkingu á verkun hákarls til að tryggja að varan sé örugg og af réttum gæðum.
Hákarlsverkun skiptist í tvo hluta, annars vegar kæsingu og hins vegar þurrkun. Markmið verkefnisins Hákarlsverkun var að bera kennsl á og skilja hlutverk örveranna sem kæsa hákarlinn svo hann verði hæfur til manneldis. Einnig að meta hvort að það sé möguleiki að stytta verkunartímann og skilja hvaða áhrif mismunandi meðhöndlun á hráefninu í upphafi verkunar getur haft á lokaafurðina.
Kæsingarferilinn er í raun bæði varðveislu- og afeitrunarferill þar sem efnasamböndum sem innihalda ammoníak og eru talin stuðla að eitrunaráhrifum óverkaðs hákarls er umbreytt með ensímum örvera. Þessi efnasambönd sem finnast í miklum mæli í ferskum hákarli eru annars vegar þvagefni sem er sundrað í ammóníak og hins vegar Trimethylamine N- oxide (TMAO) sem er afoxað í Trimethylamine (TMA) og Dimethylamine (DMA). Eftir kæsingu er hákarlinn látinn hanga í opnum þurrkunarkofum sem kallast hjallar í nokkrar vikur eða mánuði. Í verkefninu voru gerðar samanburðarmælingar á verkun annars vegar á ferskum hákarli og hins vegar á hákarli sem búið var að frysta og þíða áður en hann fór í kæsingu. Hákarlinn í rannsókninni var verkaður í 13 vikur en þá var hann talinn tilbúinn til neyslu.
Sýni af hákarlinum voru tekin vikulega yfir kæsingarferilinn og aðra hverja viku yfir þurrkunarferilinn. Efna- og örverufræðilegar mælingar voru gerðar á öllum sýnum en jafnframt fór fram skynmat á hákarlssýnunum þegar þau voru talin hæf til neyslu þ.e. við þurrkunina. Efnafræðilegu mælingarnar mældu TMAO, TMA, DMA, sýru- og vatnsinnihald hákarlsins. Í örverumælingunum voru bæði framkvæmdar ræktanir á agarskálum en einnig mælingar með sameindalíffræðilegum aðferðum (16S rRNA raðgreining) sem gefa frekari möguleika á að meta magn og greina fjölbreytileika þeirra baktería sem taka þátt í kæsingu hákarlsins.
Verkefnið sýndi fram á það í fyrsta skipti hvaða bakteríur eru til staðar og í hversu miklum mæli yfir allan verkunarferilinn. Það er þessum bakteríum að þakka að hákarlsverkun hefur átt þátt í því að halda lífi í Íslendingum í gegnum aldirnar. Niðurstöður verkefnisins benda til þess að hægt væri að stytta kæsingarferilinn þar sem efnið TMAO eyðist á 5 vikum en hákarlinn er oft kæstur talsvert lengur. Einnig væri mögulegt að bæta ferilinn eða stýra honum með tilbúnum örveruræktum.
Efnamælingarnar sýndu fram á það að TMAO lækkaði niður fyrir greiningarmörk eftir fimm vikna kæsingu en um leið hækkaði sýrustigið í hákarlinum. Á sama tíma jókst styrkur myndefnanna TMA og DMA. Jafnframt leiddi verkefnið í ljós að fjölbreytt örveruflóra tekur þátt í kæsingu hákarls. Örverutalningar á ræktunarskálum sýndu að vöxtur heildarfjölda örvera og þekktra skemmdarbaktería var mikill fyrstu vikurnar í kæsingunni en lækkaði síðan hratt og hélst þannig í gegnum lokaskrefið í þurrkuninni.
Sameindalíffræðileg greining á hákarlabitunum leiddi í ljós hægfara breytingar á samsetningu bakteríuflórunnar á meðan að kæsingin stóð yfir, sem skipti kæsingarferlinu í þrjá aðgreinda fasa en miklar breytingar á samsetningu bakteríuflórunnar stöðnuðu við þurrkunina. Sameindalíffræðilegar aðferðir hafa ekki verið nýttar áður til þess að meta heildar verkunarferil hákarls svo vitað sé en þær gefa góða mynd af fjölbreytileika örveruflórunnar í hákarlabitunum.
Greinilegur munur var á samsetningu upphafs örveruflórunnar eftir því hvort hráefnið var ferskt eða þítt. Þegar leið á kæsinguna varð samsetningin hins vegar sambærileg hjá ferskum og þíddum hákarli. Samband fannst á milli mikils styrks af TMAO og bakteríuættkvíslanna Photobacterium og Pseudoalteromonas í upphafsfasa kæsingar og auk þess fannst samband á milli mikils styrks af TMA/DMA og bakteríuættkvíslanna Atopostipes, Pseudomonas og Tissierella í lokafasa kæsingar.
Framtíð rannsókna á hákarli.
Þessu verkefni, Hákarlsverkun, er nú lokið en vinnan við það vakti upp alls kyns spurningar sem gaman væri að leita svara við með frekari rannsóknum. Sem dæmi segja verkendur að u.þ.b. einn af hverjum fjórum hákörlum verkist ekki rétt heldur skemmist afurðin þrátt fyrir að allir ferlar séu nákvæmlega eins fyrir allt hráefnið. Þetta gæti haft eitthvað með örveruflóruna að gera en vonandi munu framtíðar rannsóknir Matís í samstarfi við hákarlsframleiðendur leiða það í ljós.
Hlaðvarpsþáttur
Snorri Páll Ólason vann þetta verkefni í masternámi sínu ásamt fleira starfsfólki Matís en hann var viðmælandi í Matvælinu, hlaðvarpsþætti Matís um rannsóknir og nýsköpun í matvælaframleiðslu. Í þættinum segir hann frá verkefninu og því sem í því fólst á lifandi og skemmtilegan hátt. Hlustið á hlaðvarpsþáttinn hér: Verkaður hákarl, þjóðarréttur Íslendinga?
Ritrýnd grein
Ein afurð verkefnisins var ritrýnd grein sem birtist í tímaritinu Heliyon þar sem farið er nákvæmlega yfir niðurstöður. Greinin er aðgengileg hér: Unlocking the microbial diversity and the chemical changes throughout the fermentation process of “hákarl”, Greenland shark.