Ανάπτυξη τροφίμων πορώδους δομής

Οικονομοπούλου, Βασιλική

dc.contributor.author	Οικονομοπούλου, Βασιλική	el
dc.date.accessioned	2015-01-09T14:43:06Z
dc.date.available	2016-02-08T12:33:38Z
dc.date.issued	2015-01-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40013
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.2028
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ξήρανση, Εκβολή, Πορώδες, Ιδιότητες ποιότητας, Μαθηματική προτυποποίηση	el
dc.subject	Drying, Extrusion, Structure, Quality properties, Mathematical modelling	en
dc.title	Ανάπτυξη τροφίμων πορώδους δομής	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Σχεδιασμού και Ανάλυσης Διεργασιών	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-11-20
heal.abstract	Ο σύγχρονος τρόπος ζωής των ανθρώπων έχει καταστήσει απαραίτητη την κατανάλωση τυποποιημένων τροφίμων, τα οποία είναι εύκολα στη χρήση και απαιτούν μικρό χρόνο προετοιμασίας. Η ποιότητα των τυποποιημένων τροφίμων είναι ζήτημα μεγάλου πρακτικού ενδιαφέροντος, τόσο για τις βιομηχανίες τροφίμων όσο και για τους καταναλωτές, και αποτελεί καθοριστικό παράγοντα αποδοχής ή απόρριψή τους. Τα τελευταία χρόνια, οι καταναλωτές απαιτούν την ανάπτυξη και παραγωγή προϊόντων τα οποία είναι γευστικά, ευχάριστα κατά τη μάσηση και χαρακτηρίζονται από υψηλή διατροφική αξία και για το λόγο αυτό, οι βιομηχανίες τροφίμων στρέφονται στην ανάπτυξη νέων προϊόντων. Η ανάπτυξη και βελτιστοποίηση νέων, καινοτόμων επεξεργασμένων προϊόντων με επιθυμητά χαρακτηριστικά βασίζεται στη μελέτη της επίδρασης των μεθόδων και συνθηκών παραγωγής και επεξεργασίας στα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες των προϊόντων. Μεταξύ των ιδιοτήτων που χαρακτηρίζουν την ποιότητα των επεξεργασμένων προϊόντων, η δομή και τα δομικά χαρακτηριστικά είναι κρίσιμα για την αποδοχή τους από τους καταναλωτές. Η δομή των τροφίμων χαρακτηρίζει τη γεωμετρία και την τοπολογία των πόρων στο εσωτερικό του υλικού και καθορίζεται από ποικίλα μεγέθη (πορώδες, πυκνότητα, κατανομή πόρων, μέγεθος πόρων, κτλ.). Η διαμόρφωση της δομής των προϊόντων επηρεάζει πλήθος άλλων ιδιοτήτων, οι οποίες είναι καθοριστικές για την ποιότητα των προϊόντων, όπως είναι οι μηχανικές ιδιότητες, η εμφάνιση, η γεύση, η διάχυση μάζας, κτλ. Δύο από τις βασικότερες μεθόδους που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων για την παραγωγή επεξεργασμένων προϊόντων με καθορισμένες ιδιότητες δομής είναι η ξήρανση και η εκβολή. Η ξήρανση χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων και εφαρμόζεται σε μεγάλο αριθμό προϊόντων, όπως είναι τα φρούτα, τα λαχανικά, το κρέας, τα ψάρια, τα δημητριακά, κτλ. οδηγώντας στην παραγωγή σταθερών προϊόντων ή προϊόντων που προορίζονται για σνακ, δημητριακά, σούπες, κτλ. Οι επιμέρους μέθοδοι ξήρανσης και οι συνθήκες επεξεργασίας επηρεάζουν την ποιότητα και τις ιδιότητες των τελικών προϊόντων. Οι διάφορες μέθοδοι είναι υπεύθυνες για το σχηματισμό διαφορετικών πορωδών δομών, εξαιτίας των διαφορετικών μηχανισμών απομάκρυνσης του νερού από το εσωτερικό του τρόφιμου προς το περιβάλλον. Ως αποτέλεσμα αυτού, η ίδια πρώτη ύλη μπορεί να έχει τελείως διαφορετική δομή, ανάλογα με τη μέθοδο ξήρανσης και τις συνθήκες που εφαρμόζονται. Η εκβολή τροφίμων αποτελεί μία σύγχρονη μέθοδο για την παραγωγή «έτοιμων» διογκωμένων προϊόντων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μιας ευρείας ποικιλίας τροφίμων, όπως σνακ, ζυμαρικά, δημητριακά, βρεφικές τροφές, μπισκότα, κράκερ, κρουτόν, κτλ., και είναι ευέλικτη στην ανάπτυξη νέων προϊόντων. Η απαίτηση των καταναλωτών για «λειτουργικά» τρόφιμα υψηλής ποιότητας, έχει στρέψει τις βιομηχανίες τροφίμων εκβολής στην παραγωγή προϊόντων υψηλής διατροφικής αξίας τα οποία περιέχουν υψηλά ποσοστά πρωτεϊνών και φυτικών ινών. Η ποιότητα και οι ιδιότητες των τελικών διογκωμένων προϊόντων καθορίζονται από ποικίλες παραμέτρους, όπως είναι τα χαρακτηριστικά των πρώτων υλών (παροχή και σύσταση τροφοδοσίας) και οι συνθήκες που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της εκβολής (τύπος του εκβολέα, θερμοκρασιακό προφίλ, χρόνος παραμονής, ταχύτητα και γεωμετρία των κοχλιών). Η αποδοχή των επεξεργασμένων προϊόντων από τους καταναλωτές βασίζεται σε πλήθος χαρακτηριστικών που καθορίζουν την ποιότητά τους, όπως είναι η δομή, η υφή, η γεύση, η διατηρησιμότητα και τα διατροφικά χαρακτηριστικά. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη ποικίλων προϊόντων καθορισμένης δομής με την εφαρμογή των δύο αναφερθέντων διεργασιών και μελετήθηκε η επίδραση της δομής στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των προϊόντων. Όσον αφορά στη διεργασία της ξήρανσης, μελετήθηκαν τρεις βασικές διεργασίες, η ξήρανση υπό κατάψυξη, η ξήρανση υπό κενό και η ξήρανση σε ρεύμα αέρα, οι οποίες κατέχουν ιδιαίτερη θέση στη σύγχρονη βιομηχανία τροφίμων, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκε ως προκατεργασία η ωσμωτική αφυδάτωση. Τα υλικά που επιλέχθηκαν αποτελούν ελληνικά προϊόντα, αντιπροσωπευτικά των τριών κυριότερων κατηγοριών τροφίμων - φρούτα, λαχανικά και δημητριακά. Αρχικά, μελετήθηκε η επίδραση της πίεσης που εφαρμόζεται κατά την ξήρανση υπό κατάψυξη στα χαρακτηριστικά αφυδατωμένων προϊόντων ρυζιού, πατάτας, μανιταριού και φράουλας. Τα προϊόντα ρυζιού υπέστησαν βρασμό σε ποικίλους χρόνους πριν την αφυδάτωσή τους. Οι πιέσεις που εφαρμόστηκαν κατά την ξήρανση υπό κατάψυξη κυμάνθηκαν μεταξύ 0,04 και 1,50 mbar. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η επίδραση των τριών διαφορετικών μεθόδων ξήρανσης, στα χαρακτηριστικά αφυδατωμένων προϊόντων πατάτας και μπανάνας, τα οποία υπέστησαν προκατεργασία ωσμωτικής αφυδάτωσης. Όσον αφορά στη διεργασία της εκβολής, η παραγωγή των προϊόντων πραγματοποιήθηκε σε εκβολέα διπλού κοχλία με βάση το σχεδιασμό κεντρικού σημείου. Ως πρώτες ύλες επιλέχθηκαν το άλευρο ρυζιού, το οποίο αποτέλεσε τη βάση του μίγματος, και η ξηρή σκόνη καρότου, η οποία προστέθηκε σε συγκεκριμένες αναλογίες. Μελετήθηκε η επίδραση τεσσάρων ανεξάρτητων παραμέτρων, θερμοκρασία εκβολής (Τ=140-180oC), ταχύτητα περιστροφής των κοχλιών του εκβολέα (Ν=150-250 rpm), αρχική περιεχόμενη υγρασία του μίγματος τροφοδοσίας (Χ=14-20%) και αναλογία σκόνης καρότου/ρυζάλευρου (C=5-10%) στα χαρακτηριστικά των προϊόντων εκβολής. Στα τελικά προϊόντα εξετάστηκαν ποικίλες ιδιότητες, όπως δομικά χαρακτηριστικά, ιδιότητες υφής, θερμικές ιδιότητες, ιδιότητες προσρόφησης, ρεολογικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά, ενώ μελετήθηκε η αποδέσμευση συστατικών σε διαλύματα που προσομοιάζουν το ανθρώπινο γαστρικό υγρό και το σάλιο. Μελετήθηκε η επίδραση της πίεσης ξήρανσης υπό κατάψυξη (0,04-1,50 mbar) και του χρόνου βρασμού (4-24 min) στα δομικά χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες προσρόφησης και τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης προϊόντων ρυζιού. Επίσης, μελετήθηκε η επίδραση της πίεσης ξήρανσης υπό κατάψυξη στα δομικά χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες υφής, τις ιδιότητες προσρόφησης και τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης των υπόλοιπων γεωργικών προϊόντων. Εξετάστηκε ακόμα, η επίδραση των μεθόδων ξήρανσης (ξήρανση υπό κατάψυξη, ξήρανση σε ρεύμα αέρα, ξήρανση υπό κενό) στα δομικά χαρακτηριστικά, τις ρεολογικές ιδιότητες και την αποδέσμευση ορισμένων συστατικών στον ανθρώπινο οργανισμό, σε αφυδατωμένα προϊόντα τα οποία είχαν υποστεί προ-επεξεργασία ωσμωτικής αφυδάτωσης. Όσον αφορά στα προϊόντα εκβολής, μελετήθηκε η επίδραση των παραμέτρων της διεργασίας στις δομικές, μηχανικές, θερμικές ιδιότητες, τις ιδιότητες προσρόφησης και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των προϊόντων. Πιο συγκεκριμένα, οι δομικές ιδιότητες που μελετήθηκαν περιλαμβάνουν το πορώδες, την πραγματική και φαινόμενη πυκνότητα και την κατανομή πόρων των παραχθέντων προϊόντων. Στα προϊόντα εκβολής μετρήθηκε, επίσης, ο συντελεστής διόγκωσης, ο οποίος είναι ιδιαίτερα καθοριστικός για τις ιδιότητες και την αποδοχή των προϊόντων. Όσον αφορά στα αφυδατωμένα προϊόντα, τα δομικά χαρακτηριστικά επηρεάστηκαν σημαντικά από τη μέθοδο ξήρανσης, αλλά και από τις επιμέρους συνθήκες επεξεργασίας της εκάστοτε μεθόδου. Η ξήρανση υπό κατάψυξη που πραγματοποιήθηκε σε χαμηλές πιέσεις (P=0,04 mbar) οδήγησε στην παραγωγή προϊόντων ρυζιού με υψηλότερο πορώδες σε σχέση με την ξήρανση σε υψηλότερες πιέσεις (P=1,25 mbar). Παραδείγματος χάριν, για τα προϊόντα ρυζιού που έβρασαν για χρόνο 20 min, η αύξηση της πίεσης ξήρανσης από 0,04 mbar σε 1,25 mbar οδήγησε σε μείωση του πορώδους από 0,65 σε 0,60. Όσον αφορά στα υπόλοιπα γεωργικά προϊόντα (πατάτα, μανιτάρι, φράουλα), η μείωση της πίεσης ξήρανσης υπό κατάψυξη από 1,50 mbar σε 0,06 mbar οδήγησε σε αύξηση του πορώδους κατά 5 με 10%. Επιπλέον, για τα ωσμωτικά αφυδατωμένα προϊόντα πατάτας και μπανάνας, η ξήρανση υπό κατάψυξη οδήγησε στην παραγωγή προϊόντων με ιδιαίτερα υψηλό πορώδες σε σχέση με τις άλλες δύο μεθόδους ξήρανσης (υπό κενό και σε ρεύμα αέρα). Όσον αφορά στα προϊόντα εκβολής, οι επιμέρους συνθήκες (θερμοκρασία και ταχύτητα περιστροφής των κοχλιών) και τα χαρακτηριστικά των πρώτων υλών (υγρασία τροφοδοσίας και συγκέντρωση καρότου) παρουσίασαν σημαντική επίδραση στη δομή των εκβαλλόμενων προϊόντων. Η αύξηση της θερμοκρασίας από 140 σε 180oC (Ν=200 rpm, Χ=17%, C=7,5%) οδήγησε σε αύξηση του πορώδους από 0,78 σε 0,86 και μείωση του συντελεστή διόγκωσης από 2,40 σε 2,10. Η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών από 150 σε 250 rpm (Τ=160oC, Χ=17%, C=7,5%) οδήγησε σε αύξηση του πορώδους από 0,80 σε 0,83 και αύξηση του συντελεστή διόγκωσης από 2,15 σε 2,35. Αντίθετα, η αύξηση της υγρασίας τροφοδοσίας από 14 σε 20% (Τ=160oC, Ν=200 rpm, C=7,5%) οδήγησε σε μείωση του πορώδους από 0,88 σε 0,75 και μείωση του συντελεστή διόγκωσης από 2,40 σε 2,20, ενώ η αύξηση της συγκέντρωσης καρότου από 5 σε 10% (Τ=160oC, Ν=200 rpm, Χ=17%) οδήγησε σε μείωση του πορώδους από 0,85 σε 0,80 και μείωση του συντελεστή διόγκωσης από 2,40 σε 2,05. Τα προϊόντα εκβολής που εμφάνισαν το υψηλότερο πορώδες και βαθμό διόγκωσης παρήχθησαν σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής των κοχλιών (Ν=250 rpm), ενώ το μίγμα τροφοδοσίας περιείχε χαμηλή υγρασία (X=14%) και χαμηλή συγκέντρωση καρότου (C=5%). Στη συνέχεια, εξετάστηκε η επίδραση των διεργασιών στις ιδιότητες ποιότητας (μηχανικές (υφή), ρεολογικές, θερμικές, οργανοληπτικές, προσρόφηση υγρασίας) των παραχθέντων προϊόντων, καθώς επίσης, μελετήθηκε και η επίδραση των δομικών χαρακτηριστικών σε αυτές. Οι μηχανικές ιδιότητες επηρεάστηκαν σημαντικά από τις συνθήκες επεξεργασίας και τη δομή των προϊόντων. Η μείωση της πίεσης από 1,50 mbar σε 0,06 mbar κατά τη διάρκεια της ξήρανσης υπό κατάψυξη, οδήγησε σε μείωση του μέτρου ελαστικότητας των γεωργικών προϊόντων (πατάτα, μανιτάρι, φράουλα) κατά 20-50%, ανάλογα με το προϊόν. Παράλληλα, η αύξηση του πορώδους οδήγησε στην παραγωγή πιο μαλακών προϊόντων, όπου μία αύξηση του πορώδους κατά 10% οδήγησε σε μείωση του μέτρου ελαστικότητας κατά 30% περίπου. Στα προϊόντα εκβολής, η τάση θραύσης και το μέτρο ελαστικότητας αυξήθηκαν με την αύξηση της περιεχόμενης υγρασίας, της συγκέντρωσης καρότου και της θερμοκρασίας εκβολής, ενώ η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών είχε την αντίθετη επίδραση. Η αύξηση της συγκέντρωσης του καρότου από 5 σε 10% οδήγησε σε αύξηση του μέτρου ελαστικότητας από 585 σε 795 kPa, ενώ η αύξηση της αρχικής περιεχόμενης υγρασίας από 14 σε 20% οδήγησε σε αύξηση της τάσης θραύσης από 155 σε 245 kPa. Η αύξηση της θερμοκρασίας εκβολής από 140 σε 180oC οδήγησε σε αύξηση του μέτρου ελαστικότητας από 665 σε 865 kPa, ενώ η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών από 150 σε 250 rpm οδήγησε σε μείωση της τάσης θραύσης από 235 σε 180 kPa. Επίσης, παρατηρήθηκε ότι η αύξηση του συντελεστή διόγκωσης των προϊόντων εκβολής κατά 70% οδήγησε σε μείωση του μέτρου ελαστικότητας από 1100 σε 400 kPa και μείωση της τάσης θραύσης από 420 σε 100 kPa. Στα αφυδατωμένα προϊόντα και τα προϊόντα εκβολής εξετάστηκε, επίσης, η προσρόφηση υγρασίας σε περιβάλλοντα διαφορετικών ενεργοτήτων ύδατος. Το πρότυπο GAB προσαρμόστηκε ικανοποιητικά στα πειραματικά δεδομένα, ενώ οι ισόθερμες ακολούθησαν ισόθερμες τύπου ΙΙ, εκτός από τα προϊόντα φράουλας τα οποία ακολούθησαν ισόθερμες τύπου ΙΙΙ. Η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης τόσο των αφυδατωμένων προϊόντων όσο και των προϊόντων εκβολής επηρεάστηκε από τις συνθήκες επεξεργασίας. Για τα προϊόντα ρυζιού, η αύξηση της πίεσης ξήρανσης υπό κατάψυξη από 0,04 σε 1,25 mbar οδήγησε σε αύξηση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης από 22 σε 25oC, για ενεργότητα ύδατος ίση με 0,94. Για τα υπόλοιπα γεωργικά προϊόντα, η εφαρμοζόμενη πίεση δεν επηρέασε σημαντικά τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης. Οι θερμοκρασίες υαλώδους μετάπτωσης των προϊόντων εκβολής κυμάνθηκαν μεταξύ των 130 και 18oC, για ενεργότητες ύδατος από 0,11 έως 0,94, αντίστοιχα. Η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης αυξήθηκε καθώς αυξήθηκε η ταχύτητα περιστροφής των κοχλιών, ενώ μειώθηκε καθώς αυξήθηκε η αρχική υγρασία της τροφοδοσίας και η συγκέντρωση του καρότου στο αρχικό μίγμα και μειώθηκε η θερμοκρασία εκβολής. Η μεταβολή της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης παρουσιάστηκε πιο έντονη στη χαμηλή ενεργότητα νερού (aw=0,11). Στην ενεργότητα αυτή, η αύξηση της θερμοκρασίας εκβολής από τους 140 στους 180oC (Ν=200 rpm, Χ=17%, C=7,5%) οδήγησε σε αύξηση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης από τους 120 στους 130oC, ενώ η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών από 150 σε 250 rpm (Τ=160oC, Χ=17%, C=7,5%) οδήγησε σε αύξηση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης από τους 120 στους 124oC. Αντίθετα, η αύξηση της υγρασίας τροφοδοσίας από 14 σε 20% (Τ=160oC, Ν=200 rpm, C=7,5%) οδήγησε σε μείωση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης από τους 130 στους 90oC, ενώ η αύξηση της συγκέντρωσης καρότου από 5 σε 10% (Τ=160oC, Ν=200 rpm, Χ=17%) οδήγησε σε μείωση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης από τους 125 στους 98oC. Οι διάφορες συνθήκες επεξεργασίας επηρέασαν, επίσης, τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των παραχθέντων προϊόντων. Μελετήθηκε η επίδραση των διαφορετικών παραμέτρων της εκβολής στην εμφάνιση, τη γεύση και την υφή των προϊόντων. Η αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε σε κλίμακα βαθμολόγησης 1-9. Η εμφάνιση, η γεύση και η υφή των προϊόντων εκβολής επηρεάστηκε σημαντικά από τις παραμέτρους της διεργασίας. Η αύξηση της αρχικής περιεχόμενης υγρασίας (από 14 σε 20%, Τ=160oC, Ν=200 rpm, C=7,5%) οδήγησε στη μείωση της ομοιομορφίας (Βαθμολογία: από 8,0 στο 4,8), της διόγκωσης (Βαθμολογία: από 6,0 στο 3,5), της ενυδάτωσης (Βαθμολογία: από 6,5 στο 2,0) και της συνοχής (Βαθμολογία: από 6,2 στο 2,8) και στην αύξηση της σκληρότητας (Βαθμολογία: από 2,3 στο 7,0). Η αύξηση της συγκέντρωσης του καρότου (από 5 σε 10%, Τ=160oC, Ν=200 rpm, Χ=17%) οδήγησε στη μείωση της διόγκωσης (Βαθμολογία: από 7,6 στο 3,4), της σκληρότητας (Βαθμολογία: από 5,5 στο 3,3) και της συγκολλητικότητας (Βαθμολογία: από 4,6 στο 2,8) και στην αύξηση της ομοιομορφίας (Βαθμολογία: από 5,3 στο 6,5) και της ενυδάτωσης (Βαθμολογία: από 3,2 στο 4,3). Η αύξηση της θερμοκρασίας εκβολής (από 140 σε 180oC, Ν=200 rpm, Χ=17%, C=7,5%) οδήγησε στη μείωση της διόγκωσης (Βαθμολογία: από 7,0 στο 4,4) και της σκληρότητας (Βαθμολογία: από 7,4 στο 3,6) και στην αύξηση της ομοιομορφίας (Βαθμολογία: από 3,5 στο 6,0), της ενυδάτωσης (Βαθμολογία: από 3,2 στο 6,4) και της συγκολλητικότητας (Βαθμολογία: από 4,4 στο 5,0). Η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής των κοχλιών (από 150 σε 250 rpm, Τ=160οC, Χ=17%, C=7,5%) οδήγησε στη μείωση της σκληρότητας (Βαθμολογία: από 5,7 στο 4,7) και στην αύξηση της διόγκωσης (Βαθμολογία: από 3,9 στο 7,5), της ενυδάτωσης (Βαθμολογία: από 3,3 στο 4,3) και της συνοχής (Βαθμολογία: από 2,5 στο 4,4). Επιπλέον, τα προϊόντα τα οποία χαρακτηρίστηκαν από υψηλό πορώδες και συντελεστή διόγκωσης εμφάνισαν αυξημένη τραγανότητα, συνοχή και ενυδάτωση και μειωμένη σκληρότητα κατά τη μάσηση. Τα προϊόντα με υψηλό πορώδες (>0,80) συγκέντρωσαν την υψηλότερη συνολική βαθμολογία από τους δοκιμαστές. Τα πιο επιθυμητά προϊόντα, τα οποία χαρακτηρίστηκαν από υψηλή διόγκωση και χαμηλή οργανοληπτική σκληρότητα, παρήχθησαν σε υψηλές θερμοκρασίες (180oC), υψηλές ταχύτητες περιστροφής κοχλιών (250 rpm) και χαμηλή αρχική περιεχόμενη υγρασία (14%). Επιπρόσθετα, μελετήθηκε η επίδραση των συνθηκών και μεθόδων επεξεργασίας (ξήρανση υπό κατάψυξη, ξήρανση υπό κενό, ξήρανση σε ρεύμα αέρα, ωσμωτική αφυδάτωση) στα ρεολογικά χαρακτηριστικά δειγμάτων πατάτας. Το μέτρο αποθήκευσης και το μέτρο απωλειών μειώθηκαν με την αύξηση της θερμοκρασίας κατά περίπου 4 τάξεις μεγέθους. Η ξήρανση υπό κατάψυξη οδήγησε στην παραγωγή προϊόντων χαμηλότερου ιξώδους (1,85x105 Pa•s στους 20οC), σε σχέση με τα αφυδατωμένα υπό κενό και σε ρεύμα αέρα δείγματα (2,63x105 Pa•s και 2,42x105 Pa•s στους 20οC, αντίστοιχα). Η ωσμωτική αφυδάτωση είχε ιδιαίτερη επίδραση στο ιξώδες, το μέτρο ελαστικότητας και τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης των προϊόντων. Οι ωσμωτικά αφυδατωμένες πατάτες παρουσίασαν χαμηλότερες θερμοκρασίες υαλώδους μετάπτωσης, σε σχέση με τα φρέσκα δείγματα. Αντίθετα, η διεργασία ξήρανσης δεν επηρέασε σημαντικά τα μέτρα αποθήκευσης και απωλειών δειγμάτων που είχαν υποστεί προκατεργασία ωσμωτικής αφυδάτωσης. Σημαντικό κομμάτι της διατριβής αποτέλεσε η μελέτη της αποδέσμευσης άλατος και σακχάρων αφυδατωμένων προϊόντων πατάτας και μπανάνας, σε διαλύματα που προσομοιάζουν το ανθρώπινο γαστρικό υγρό και το σάλιο. Όπως παρατηρήθηκε, τα αφυδατωμένα υπό κατάψυξη δείγματα πατάτας εμφάνισαν πιο έντονη αποδέσμευση άλατος σε διάλυμα γαστρικού υγρού σε σχέση με τα δείγματα που αφυδατώθηκαν σε ρεύμα αέρα. Αντίθετη τάση παρατηρήθηκε κατά την εμβάπτιση σε διάλυμα σάλιου. Τέλος, αναπτύχθηκαν ή εφαρμόστηκαν απλά μαθηματικά πρότυπα, με στόχο την πρόβλεψη των ιδιοτήτων από τις συνθήκες επεξεργασίας, καθώς και τη συσχέτιση των ιδιοτήτων με τα δομικά χαρακτηριστικά των προϊόντων. Στη διεθνή βιβλιογραφία υπάρχουν πολλές αναφορές που αφορούν σε προϊόντα ξήρανσης και εκβολής. Η πρωτοτυπία της συγκεκριμένης διδακτορικής διατριβής έγκειται καταρχάς στην πρακτική εφαρμογή των αποτελεσμάτων της. Τα αποτελέσματα της έρευνας της παρούσας διατριβής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βιομηχανική παραγωγή καινοτόμων προϊόντων τα οποία χαρακτηρίζονται από επιθυμητές ιδιότητες και καθορισμένα, βελτιωμένα οργανοληπτικά και διατροφικά χαρακτηριστικά, με υψηλή ασφάλεια και σταθερότητα. Πραγματοποιήθηκε η μελέτη της δομής των προϊόντων και η σύνδεσή της με τα χαρακτηριστικά ποιότητάς τους. Η έρευνα της παρούσας διατριβής θα μπορούσε να διευρυνθεί στη μελέτη άλλων τροφίμων καθορισμένης δομής, πέραν των τροφίμων εκβολής και των αφυδατωμένων προϊόντων, όπως είναι τα παγωτά, τα gels, κτλ., με σκοπό τη βελτίωση των ιδιοτήτων τους.	el
heal.sponsor	ΕΛΚΕ	el
heal.advisorName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.committeeMemberName	Μαρούλης, Ζαχαρίας	el
heal.committeeMemberName	Μαρίνος-Κουρής, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ζιώμας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Καραθάνος, Βάιος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	288
heal.fullTextAvailability	true