Mελέτη της επίδρασης της επεξεργασίας με υπερυψηλή πίεση στα ποιοτικά χαρακτηριστικά λειτουργικών πόσιμων επιδόρπιων Γιαουρτιού

Ουλή - Ρούση, Μαρία; Ouli - Rousi, Maria

dc.contributor.author	Ουλή - Ρούση, Μαρία	el
dc.contributor.author	Ouli - Rousi, Maria	en
dc.date.accessioned	2016-02-02T13:12:54Z
dc.date.available	2016-02-02T13:12:54Z
dc.date.issued	2016-02-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41916
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10477
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπερβιοτικοί μικροοργανισμοί	el
dc.subject	Υπερυψηλή πίεση	el
dc.subject	Επιδόρπιο γιαουρτιού	el
dc.subject	Ρεολογία	el
dc.subject	Βιο-λειτουργικότητα	el
dc.title	Mελέτη της επίδρασης της επεξεργασίας με υπερυψηλή πίεση στα ποιοτικά χαρακτηριστικά λειτουργικών πόσιμων επιδόρπιων Γιαουρτιού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημεία και τεχνολογία τροφίμων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-01
heal.abstract	Το γιαούρτι είναι από τα πιο δημοφιλή γαλακτοκομικά προϊόντα παγκοσμίως και απαντάται σε διάφορες μορφές, όπως γιαούρτι τύπου σετ, γιαούρτι ανακατεμένου τύπου και πόσιμο γιαούρτι. Ένας από τους κυριότερους παράγοντες που καθορίζουν την εμπορική επιτυχία του προϊόντος είναι η υφή του. Η υφή του γιαουρτιού εξαρτάται από την καλλιέργεια εκκίνησης, την ποιότητα και τη σύσταση του γάλακτος που χρησιμοποιείται, και τις μεθόδους επεξεργασίας που ακολουθούνται κατά τη βιομηχανική παραγωγή του. Μέχρι τώρα, η συνήθης πρακτική για τη βελτίωση της υφής του γιαουρτιού είναι η πρόσθεση στο γάλα στερεών υλών (λιπαρών και συνηθέστερα πρωτεΐνης γάλακτος) ή/και σταθεροποιητών. Παρόλα αυτά, ένα προϊόν με πρόσθετα δεν προσελκύει το σημερινό καταναλωτή. Η χρήση πρόσθετων συστατικών, εκτός του ότι μπορεί να αυξάνει το κόστος παραγωγής του γιαουρτιού, καθιστώντας την μέθοδο αυτή ανεπιθύμητη για πολλές γαλακτοβιομηχανίες, ταυτόχρονα έρχεται σε αντίθεση με την ανάγκη των καταναλωτών για όσο το δυνατόν πιο «φρέσκα προϊόντα». Έτσι οι βιομηχανίες ωθούνται στην αναζήτηση εναλλακτικών τεχνολογιών και μεθόδων επεξεργασίας. Η επεξεργασία του ζυμωμένου γάλακτος, όπως είναι το γιαούρτι και τα επιδόρπιά του, με υπερυψηλή πίεση (ΥΠ) έχει προταθεί ως μία εναλλακτική μέθοδος για τη βελτίωση των προβλημάτων υφής των προϊόντων αυτών. Επιπρόσθετα, τις τελευταίες δεκαετίες αυξάνεται η ζήτηση και για προϊόντα που προάγουν την υγεία, όπως τα λειτουργικά τρόφιμα. Προκειμένου οι σύγχρονες γαλακτοβιομηχανίες να ικανοποιήσουν την επιθυμία του καταναλωτικού κοινού για τέτοια προϊόντα, έχουν εισαχθεί στην αγορά, μεταξύ άλλων, και γιαούρτια που περιέχουν υπερβιοτικούς οργανισμούς (probiotics). Με αφορμή τα παραπάνω, αλλά και προηγούμενες βιβλιογραφικές μελέτες, κρίθηκε σκόπιμη η μελέτη της επίδρασης της επεξεργασίας με ΥΠ σαν τελικό στάδιο παραγωγής πόσιμων επιδόρπιων γιαουρτιού με υπερβιοτικούς μικροοργανισμούς (Bifidobacteium animalis subsp. lactis BB12 και Lactobacillus acidophilus LA5). Η επεξεργασία των παραγόμενων ζυμωμένων προϊόντων με ΥΠ πραγματοποιήθηκε σε συνθήκες πίεσης 100-400 MPa και θερμοκρασία περιβάλλοντος στο τελικό στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας των λειτουργικών επιδόρπιων γιαουρτιού. Η επεξεργασία των μελετώμενων δειγμάτων περιλάμβανε την παραγωγή: α) προϊόντων επεξεργασμένων μόνο με συμβατική ομογενοποίηση (κοινή βιομηχανική πρακτική-Control), β) προϊόντων επεξεργασμένων με ΥΠ μετά την επεξεργασία του με τη συμβατική ομογενοποίηση (Homo-HP), και γ) προϊόντων επεξεργασμένων μόνο με ΥΠ (HP). Τα επεξεργασμένα προϊόντα μελετήθηκαν τόσο ως προς τη βιωσιμότητα της περιεχόμενης υπερβιοτικής καλλιέργειας, προκειμένου να διαπιστωθεί η διατήρηση της λειτουργικότητάς τους, όσο και ως προς ποικίλα ποιοτικά χαρακτηριστικά (φυσικοχημικές παράμετροι, ρεολογία), και περιλάμβαναν προϊόντα φυσικής γεύσης και προϊόντα με γεύση κεράσι. Από τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης φάνηκε ότι, η απώλεια στη βιωσιμότητα των εξεταζόμενων υπερβιοτικών μικροοργανισμών ήταν μικρότερη από 0,5log10CFU/g. Συγκεκριμένα, κατά την αποθήκευση των παραγόμενων προϊόντων για 28 ημέρες, η απώλεια της βιωσιμότητας των μικροοργανισμών της υπερβιοτικής καλλιέργειας κυμάνθηκε μεταξύ 0,1-0,5log10CFU/g, ενώ της καλλιέργειας εκκίνησης μεταξύ 0,1-0,9log10CFU/g. Αξίζει να σημειωθεί ότι, για τα επεξεργασμένα με ΥΠ προϊόντα, η βιωσιμότητα των υπερβιοτικών μικροοργανισμών ενισχύθηκε σε σχέση με τα ανεπεξέργαστα προϊόντα. Το γεγονός αυτό σχετίστηκε με τη μειωμένη οξύτητα των επεξεργασμένων με ΥΠ έναντι των μη επεξεργασμένων προϊόντων, και επομένως τη διατήρηση ενός ευνοϊκότερου περιβάλλοντος για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Αναφορικά με τη χρήση ενισχυτικού γεύσης στα μελετώμενα προϊόντα, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στα προϊόντα με γεύση κεράσι, τόσο οι υπερβιοτικοί μικροοργανισμοί όσο και οι μικροοργανισμοί της καλλιέργειας εκκίνησης εμφάνισαν καλύτερη βιωσιμότητα, πιθανόν ως αποτέλεσμα της αύξησης του ποσοστού υδατανθράκων στα προϊόντα με γεύση κεράσι και άρα τη διάθεση υψηλότερου θρεπτικού περιεχόμενου για την ανάπτυξή τους. Αναφορικά με την οξύτητα των παραγόμενων δειγμάτων, τα επεξεργασμένα με ΥΠ προϊόντα εμφάνισαν υψηλότερες τιμές pH από τα συμβατικά προϊόντα, τόσο στην περίπτωση της μεμονωμένης εφαρμογής της ΥΠ όσο και της εφαρμογή της μετά τη συμβατική ομογενοποίηση. Η χρήση ενισχυτικού γεύσης φάνηκε να επηρεάζει την εξέλιξη του pH κατά την αποθήκευση, γεγονός που σχετίζεται τόσο με τη συμβολή του προστιθέμενου σιροπιού στην οξύτητα του προϊόντος (τιμή pH σιροπιού 3,2-3,4), όσο και με την αύξηση στη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών για τις περιεχόμενες καλλιέργειες, και άρα την αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα και την παραγωγή γαλακτικού οξέος. Η παράμετρος του χρώματος των μελετώμενων δειγμάτων επηρεάστηκε μόνο από την εφαρμογή της ΥΠ και μόνο στην περίπτωση των προϊόντων με ενισχυτικό γεύσης, όπου παρατηρήθηκε μείωση του ολικού χρώματος των δειγμάτων. Βιβλιογραφικά, αυτό φαίνεται να σχετίζεται με την υποβάθμιση των ανθοκυανών του σιροπιού που παρατηρείται υπό συνθήκες ΥΠ αλλά και κατά την αποθήκευση. Επιπλέον τα επεξεργασμένα μόνο με ΥΠ προϊόντα εμφάνισαν βελτιωμένες ρεολογικές ιδιότητες και αυξημένη ικανότητα συγκράτησης νερού (μειωμένα φαινόμενα συναίρεσης) συγκρινόμενα με τα συμβατικά επεξεργασμένα προϊόντα (μόνο ομογενοποίηση) και τα προϊόντα στα οποία εφαρμόστηκε η ΥΠ μετά τη συμβατική ομογενοποίηση. Συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε αύξηση του συντελεστή συνεκτικότητας (5,57-11,0 Pa•sn έναντι 1,80 Pa•sn), μείωση του δείκτη ρεολογικής συμπεριφοράς (0,30-0,19 έναντι 0,44), αύξηση του φαινόμενου ιξώδους (13,6-24,0 Pa•s έναντι 8,28 Pa•s) και αύξηση της % ικανότητας συγκράτησης νερού (25,0-27,8% έναντι 24,8%) των εναλλακτικά επεξεργασμένων (σε όλο το εύρος των μελετώμενων πιέσεων) έναντι των συμβατικά επεξεργασμένων προϊόντων φυσικής γεύσης. Στην περίπτωση των προϊόντων με γεύση κεράσι, οι αντίστοιχες μεταβολές ήταν παρόμοιες, με τιμές 3,89-7,33 Pa•sn έναντι 2,14 Pa•sn για το συντελεστή συνεκτικότητας, 0,35-0,31 έναντι 0,41 για το δείκτη ρεολογικής συμπεριφοράς, 15,8-26,1 Pa•s έναντι 8,41 Pa•s για το φαινόμενο ιξώδες, και 29,7-32,0% έναντι 29,9% για την ικανότητα συγκράτησης νερού, για τα εναλλακτικά επεξεργασμένα (σε όλο το εύρος των μελετώμενων πιέσεων) και τα συμβατικά επεξεργασμένα προϊόντα αντίστοιχα. Από τα αποτελέσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας συμπεραίνεται ότι η επεξεργασία με ΥΠ ζυμωμένων λειτουργικών γαλακτοκομικών προϊόντων δύναται να βελτιώσει τις ποιοτικές παραμέτρους τους, χωρίς να απαιτείται η χρήση πρόσθετων ουσιών για την ενίσχυση της δομής τους (π.χ. πρωτεϊνικά παρασκευάσματα, σταθεροποιητικές), και διατηρώντας τους υπερβιοτικούς μικροοργανισμούς μέσα και πάνω από τα νομοθετημένα όρια κατά την αποθήκευσή τους.	el
heal.abstract	Yoghurt is one of the most popular dairy products worldwide and it can be found in various types, such as set, stirred, strained or drinking. One of the major factors determining the commercial success of yoghurt is its texture, which is related to the starter culture used, the quality and the composition of milk, as well as the processing methods used during its production. The most common practice in order to improve yoghurt texture is the fortification of milk with protein-based ingredients and/or stabilizers. However, foods with added substrates do not seem to attract modern consumers. Solid fortification may increase the cost of production of yogurt and contradicts the desire of consumers for “free additive” foods. Thus, dairy industries have shown interest for the research of alternative technologies and processing methods. HP processing of fermented milk products, such as yoghurt and yoghurt-like products has been proposed as an alternative method for improving texture defects for those products. Additionally, the last decades, a great interest and demand in health-promoting functional food products has arisen. In order to meet this consumers’ demand, dairy industries have introduced to the market, among other, various dairy products which comprise probiotic microorganisms. Based on the above information as well as on the available literature knowledge, the objective of the present diploma thesis was to study the effect of HP treatment in the final step of fermented dairy products preparation, and in particular, of a functional drinkable yoghurt product comprising probiotic bacteria (Bifidobacteium animalis subsp. lactis BB12 and Lactobacillus acidophilus LA5). HP treatment was applied in a pressure range of 100-400 MPa and ambient temperature at the final stage of samples production, where three different treatments were included; a) samples conventionally homogenized (Control), b) samples treated with HP after conventional homogenization (Homo-HP), and c) samples treated only with HP (HP). Samples were tested with regards to the viability of probiotic culture to evaluate the maintenance of their functionality, and regarding various quality indices (e.g. physicochemical characteristics, rheological properties), while they included plain and cherry flavoured products. The results of the present study indicated that the viability loss of the tested microorganisms (yoghurt starter culture, Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB12 and Lactobacillus acidophilus LA5) was lower than 0.5log10CFU/g, and it was ranged between 0.1-0.5log10CFU/g and 0.1-0.9log10CFU/g for the starter culture bacteria and probiotic bacteria, respectively, at the end of the shelf life of the products (28days). A greater viability of probiotic microorganisms was observed in HP-treated samples than that in the untreated ones, which may be due to lower acidity of HP-treated samples compared to the untreated ones and thus, with the maintenance of a favourable environment for the growth of these bacteria, indicating a potential for extending shelf life of the HP-treated products. Regarding cherry flavoured samples, both probiotic and starter culture exhibited greater viability, probably as a result of the increase in carbohydrates content and thus, the availability of high nutrient content for microbial growth. With regard to acidity, HP treated samples exhibited higher pH values than the conventionally treated samples, both in the case where HP was individually applied and in the case where HP was applied post to conventional homogenization. The use of cherry flavour also affected the evolution of pH during storage; this is associated with both the contribution of added syrup acidity (syrup pH value ca. 3.2-3.4) to the product total acidity, and with the increase in the availability of nutrients for microbial growth, and thus in an increased metabolic activity and lactic acid production by starter culture microorganisms. Total colour of the prepared samples was significantly affected only by the application of HP and only in the case of cherry flavoured products, where a decrease in the values was observed. According to available references, this decrease is related to the degradation of anthocyanins of syrup induced under HP treatment, as well as during storage. Furthermore, HP treated samples showed improved rheological properties and increased water holding capacity (reduced syneresis) compared to conventional treated products (homogenization) and to conventionally prepared products that were post-processed with HP. In particular, it was observed an increase in consistency coefficient (5.57-11.0 Pa•sn compared to 1.80 Pa•sn), a decrease in flow behaviour index (0.30-0.19 compared to 0.44), and an increase in viscosity at 50s-1 (13.6-24.0 Pa•s compared to 8.28 Pa•s) and water holding capacity (25.0-27.8% compared to 24.8%) of the alternative treated products (in the whole range of tested pressures) of plain flavour as compared to the conventionally treated ones. Similar results were observed in the case of cherry flavoured products, revealing values of 3.89-7.33 Pa•sn and 2.14 Pa•sn of the consistency coefficient, 0.35-0.31 and 0.41 of the flow behaviour index, 15.8-26.1 Pa•s and 8.41 Pa•s of the apparent viscosity and, 29.7-32.0% and 29.9% of the water holding capacity, for the alternative treated products (in the whole range of tested pressures) and the conventionally treated ones, respectively. In conclusion, HP treatment of functional fermented dairy products may lead to improvement of their quality indices, without the need of solid fortification (e.g. protein concentrates, stabilizers), while maintaining their functionality, i.e. counts of probiotic bacteria, within and above the required statutory levels during storage.	en
heal.advisorName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	132 σ.
heal.fullTextAvailability	true