Ανάπτυξη καινοτόμων βιομηχανικών προϊόντων εκβολής με προσθήκη πρεβιοτικών ινών- φυτικών και ζωικών τροφίμων. Μελέτη των ιδιοτήτων τους

Abstract

Ο σύγχρονος τρόπος ζωής έχει στρέψει όλο και περισσότερο το ενδιαφέρον των καταναλωτών στην κατανάλωση «έτοιμων» προϊόντων- σνακ, τα οποία όμως ταυτόχρονα διατηρούν τα διατροφικά τους χαρακτηριστικά. Επίσης, τα τελευταία χρόνια μεγάλη έμφαση έχει δοθεί στη Μεσογειακή διατροφή, καθώς επίσης και στην κατανάλωση φυτικών συστατικών, τα οποία προάγουν την υγεία. Βασικό συστατικό της Μεσογειακής διατροφής αποτελούν τα φρούτα και τα λαχανικά, τα οποία είναι μια σπουδαία πηγή φυτικών ινών, βιταμινών, μετάλλων και άλλων θρεπτικών συστατικών. Συνεπώς εμφανίζεται η αγοραστική ανάγκη για «έτοιμα» προϊόντα που προσαρμόζονται στο εν λόγο σύγχρονο τρόπο ζωής και συνάμα συνδυάζουν τις υγιεινές διατροφικές αξίες με ευχάριστη γεύση και υφή. Η εκβολή είναι μια διεργασία τροφίμων, η οποία μπορεί να παράγει μια μεγάλη ποικιλία προϊόντων- σνακ με τα παραπάνω χαρακτηριστικά από απλές πρώτες ύλες. Η αποδοχή των προϊόντων αυτών από μέρους των καταναλωτών βασίζεται στο σωστό σχεδιασμό των ιδιοτήτων που χαρακτηρίζουν την ποιότητά τους. Ο πρώτος στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης των παραμέτρων της διεργασίας και των χαρακτηριστικών της πρώτης ύλης στις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά ποιότητας των τροφίμων εκβολής με πρόσθετο το πρεβιοτικό ινουλίνη. Για το σκοπό αυτό παρήχθησαν προϊόντα εκβολής κάτω από διάφορες συνθήκες εκβολής, συμπεριλαμβανομένων της θερμοκρασίας εκβολής, Τ (140, 160 και 180°C) και της ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών του εκβολέα, R (150, 200 και 250rpm). Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκαν μίγματα ρυζάλευρου, νερού (υγρασία Χ 14, 17 και 20%) και σκόνης ινουλίνης σε συγκέντρωση αναλογίας στο μείγμα, C=5, 10 και 15%. Ο δεύτερος στόχος της εν λόγο διπλωματικής εργασίας είναι η παραγωγή καινοτόμων προϊόντων εκβολής με βάση το ρυζάλευρο και προσθήκη φυτικών και ζωικών τροφίμων, όπως η φράουλα, η πιπεριά, το μήλο, μήλο συνδυασμένο με κανέλα, η πάπρικα, το μπέικον και ο παστουρμάς. Για το σκοπό αυτό παρήχθησαν προϊόντα εκβολής σε σταθερές συνθήκες εκβολής (θερμοκρασίας εκβολής, Τ=180°C, ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών του εκβολέα, R=150 rpm, για προϊόντα με πρόσθετο το μπέικον και R=250rpm για όλα τα υπόλοιπα). Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκαν μίγματα ρυζάλευρου, νερού (υγρασία 14%) και αποξηραμένης, μέσω της διεργασίας της ξήρανσης υπό κατάψυξη, σκόνης των παραπάνω φυτικών και ζωικών τροφίμων σε διάφορες συγκεντρώσεις αναλογίας, από 2- 15%. Για τα προϊόντα εκβολής με πρόσθετο την ινουλίνη μελετήθηκαν οι δομικές ιδιότητες (φαινόμενη πυκνότητα, πραγματική πυκνότητα, συντελεστής διόγκωσης, πορώδες), οι ιδιότητες υφής (μέγιστη τάση , μέγιστη παραμόρφωση, μέτρο ελαστικότητας, αριθμός θραύσεων), οι λειτουργικές ιδιότητες (ικανότητα απορρόφησης νερού και ελαίου και ικανότητα διαλυτότητας σε νερό), οι οπτικές ιδιότητες (μεταβολή χρώματος), οι θερμικές ιδιότητες (θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης με χρήση DSC), οι φυσικοχημικές ιδιότητες (ισόθερμες ρόφησης με μαθηματική προτυποποίηση GAB) και τέλος τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά (εμφάνιση, γεύση, υφή, ολική αποδοχή). Για τα καινοτόμα προϊόντα εκβολής μελετήθηκαν οι δομικές ιδιότητες (φαινόμενη πυκνότητα, πραγματική πυκνότητα, συντελεστής διόγκωσης, πορώδες), οι ιδιότητες υφής (μέγιστη τάση , μέγιστη παραμόρφωση, μέτρο ελαστικότητας, αριθμός θραύσεων) και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά (εμφάνιση, γεύση, υφή, ολική αποδοχή). Από τις μελέτες αυτές παρατηρήθηκε ότι η μεταβολή των παραμέτρων της διεργασίας (θερμοκρασία εκβολής και ταχύτητα περιστροφής κοχλιών) και των χαρακτηριστικών των πρώτων υλών (αναλογία υλικών τροφοδοσίας και περιεχόμενη υγρασία) είναι καθοριστικής σημασίας για τα χαρακτηριστικά και την ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων.

The growing consumer demand for healthy snacks has turned the interest of industry and research in the development of new ready-to-eat products, enriched with dietary fibers. Inulin is a soluble fiber with a neutral taste that promotes the good function of the intestine. Rice flour extrudates were produced under various extrusion temperatures, screw speeds, feed moisture concentrations and inulin replacement levels. The objective of this study was to investigate the effect of the material characteristics and the extrusion conditions on the structural, textural, functional, optical and sensorial properties of the extrudates. Simple mathematical models were used for properties’ correlation with process conditions and through regression analysis it was revealed that there is a significant effect of extrusion temperature, screw speed, feed moisture content and inulin concentration on the final properties.