Μελέτη της επίδρασης της υπερυψηλής υδροστατικής πίεσης στα χαρακτηριστικά και σε παράγοντες ωρίμανσης λευκού τυριού τύπου Φέτας.

Καρρά, Ζωή; Karra, Zoi

dc.contributor.author	Καρρά, Ζωή	el
dc.contributor.author	Karra, Zoi	en
dc.date.accessioned	2016-07-01T10:05:53Z
dc.date.available	2016-07-01T10:05:53Z
dc.date.issued	2016-07-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42928
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11261
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.subject	Λευκό τυρί τύπου Φέτας	el
dc.subject	Ωρίμανση τυριού	el
dc.subject	Επιτάχυνση ωρίμανσης	el
dc.subject	Υπερυψηλή Πίεση - ΥΠ	el
dc.subject	Καλλιέργεια εκκίνησης	el
dc.subject	Feta-type cheese	en
dc.subject	Cheese ripening	en
dc.subject	Accelerated ripening	en
dc.subject	High Pressure - HP	en
dc.subject	Starter-culture	en
dc.title	Μελέτη της επίδρασης της υπερυψηλής υδροστατικής πίεσης στα χαρακτηριστικά και σε παράγοντες ωρίμανσης λευκού τυριού τύπου Φέτας.	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημεία και Τεχνολογία Τροφίμων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-02-26
heal.abstract	Τα γαλακτοκομικά προϊόντα, συμπεριλαμβανομένου του τυριού, αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της διατροφής πολλών ανθρώπων, λόγω της υψηλής διατροφικής του αξίας. Ο κλάδος της βιομηχανίας γαλακτοκομικών προϊόντων παρουσιάζει σταθερή ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια στη χώρα μας. Η παραγωγή των περισσότερων ποικιλιών τυριού όπως είναι το ελληνικό παραδοσιακό τυρί Φέτα, αποτελείται από διάφορα στάδια, το σημαντικότερο εκ των οποίων, για την τελική ποιότητά τους είναι εκείνο της ωρίμανσης. Κατά το στάδιο αυτό, λαμβάνουν χώρα πολύπλοκες μεταβολικές αντιδράσεις που καθορίζουν τα τελικά φυσικοχημικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του προϊόντος. Η ωρίμανση, εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η χρησιμοποιούμενη καλλιέργεια, η πυτιά, το προστιθέμενο αλάτι, η ποιότητα του γάλακτος, καθώς και οι συνθήκες και ο χρόνος συντήρησης του κατά την ωρίμανση, οι οποίοι δρουν συνεργιστικά. Ο χρόνος αποθήκευσης κατά την ωρίμανση αποτελεί παράγοντα σημαντικής οικονομικής επιβάρυνσης για τη βιομηχανία. Γι’ αυτό, επιδιώκεται η μείωση της περιόδου ωρίμανσης, χωρίς επιβάρυνση στην ποιότητα του προϊόντος. Με βάση τη διεθνή βιβλιογραφία, μία από τις μεθόδους που δυνητικά επιταχύνουν την ωρίμανση, προσδίδοντας και βελτιωμένα χαρακτηριστικά στο τυρί είναι η μέθοδος της Υπερυψηλής Υδροστατικής Πίεσης (ΥΠ). Στόχος της έρευνας που πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη της επίδρασης της Υπερυψηλής Υδροστατικής Πίεσης σε βασικά χαρακτηριστικά και σε παράγοντες ωρίμανσης λευκού τυριού τύπου Φέτας μετά από εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής είτε στο ίδιο το προϊόν, είτε στην καλλιέργεια-εκκίνησης που προστίθεται κατά την τυροκόμηση. Η μέθοδος εφαρμόστηκε με τρεις διαφορετικούς τρόπους. Στα δείγματα που αναφέρονται ως HPA, μέρος της καλλιέργειας-εκκίνησης που προστέθηκε κατά την τυροκόμηση επεξεργάστηκε με ΥΠ σε πίεση 200 MPa, θερμοκρασία 20οC και χρόνο 20 min. Όσον αφορά τα δείγματα HPB παρασκευάστηκαν με πλήρως επεξεργασμένη με ΥΠ καλλιέργεια-εκκίνησης (ίδιες συνθήκες επεξεργασίας) και τέλος όσον αφορά στα δείγματα που κωδικοποιούνται ως HPC επεξεργάστηκε με ΥΠ το ίδιο το τυρί στο τέλος της φάσης προωρίμανσής του. Για σύγκριση των χρησιμοποιούμενων τρόπων επεξεργασίας παρασκευάστηκαν δείγματα αναφοράς (Control), η κατασκευή των οποίων ακολούθησε την κλασσική μέθοδο παραγωγής της Φέτας. Οι παράμετροι που μελετήθηκαν ήταν τόσο αντικειμενικοί όσο και οργανοληπτικοί. Συνοπτικά πραγματοποιήθηκε μελέτη στις εξής παραμέτρους: μικροβιολογικός έλεγχος, pH, ανάλυση υφής (σκληρότητα, προσκολλησιμότητα, ελαστικότητα, συνεκτικότητα), έλεγχος ολικών λιπαρών, πρωτεϊνών, περιεχόμενη υγρασία, ανόργανο περιεχόμενο, αλατότητα, ενεργότητα νερού, χρώμα και τέλος οργανοληπτική αξιολόγηση. Ακόμη, για την παρακολούθηση της πρωτεόλυσης (βασική αντίδραση κατά την ωρίμανση) πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός του υδατοδιαλυτού αζώτου (SN), του διαλυτού σε 12% τριχλωροξικό οξύ (TCA-SN), το διαλυτό σε 5% φωσφοβολφραμικού οξέος (PTA-SN) καθώς και του ολικού αζώτου (TN) των δειγμάτων λευκού τυριού τύπου Φέτας. Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν σε χρόνους ωρίμανσης 0 έως και 90 ημέρες. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν επεξεργάστηκαν, παρουσιάστηκαν σχηματικά και υποβλήθηκαν σε ανάλυση κύριων συνιστωσών (ΑΚΣ) για την περαιτέρω ανάλυση της επίδρασης του χρόνου ωρίμανσης και των μεθόδων επεξεργασίας στα χαρακτηριστικά των δειγμάτων λευκού τυριού τύπου Φέτας. Τα αποτελέσματα του οργανοληπτικού ελέγχου επεξεργάστηκαν με τις κατάλληλες στατιστικές μεθόδους. Στην περίπτωση των δειγμάτων HPC, το τυρί παρουσίασε μειωμένη σκληρότητα σε σχέση με τα υπόλοιπα δείγματα, καθώς η επεξεργασία του τυριού με ΥΠ οδήγησε σε αύξηση της ικανότητας συγκράτησης νερού. Ειδικότερα, το δείγμα αυτό παρουσίασε σκληρότητα μειωμένη κατά 46,3% συγκριτικά με το δείγμα αναφοράς στο τέλος της ωρίμανσης (t=90 days). Όσον αφορά τα αποτελέσματα της οργανοληπτικής αξιολόγησης, η γεύση του δείγματος κυμάνθηκε σε παρόμοια επίπεδα με εκείνα του δείγματος αναφοράς, ωστόσο στη συνιστώσα της πικρότητας παρουσίασε αρκετά χαμηλότερο σκορ από αυτά. Επίσης το δείγμα αυτό, παρουσίασε λίγες μηχανικές τομές λόγω της επεξεργασίας του τυριού με ΥΠ. Ακόμη, εμφάνισε υψηλότερα ποσοστά αλατότητας τόσο στον αντικειμενικό έλεγχο όσο και στην οργανοληπτική αξιολόγηση, ενώ ελάχιστες διαφορές παρουσιάστηκαν σε σχέση με το δείγμα αναφοράς σε φυσικοχημικά χαρακτηριστικά όπως το pH, το ανόργανο περιεχόμενο και η ενεργότητα νερού. Ιδιαίτερη σημασία έχει το γεγονός ότι στο δείγμα αυτό υπάρχει μια μικρή διαφοροποίηση στα λιπαρά, καθώς παρουσιάζει το μικρότερο ποσοστό. Τέλος, με βάση τους πρωτεολυτικούς δείκτες εμφάνισε σε σχέση με το δείγμα αναφοράς, σχετική επιτάχυνση της ωρίμανσης, με υψηλότερο ποσοστό SN/TN% και PTA-SN% κατά 4,6%, και 0,22%, αντίστοιχα, σε σχέση με το δείγμα αναφοράς στις 90 ημέρες ωρίμανσης. Όσον αφορά το δείγμα HPB, εμφάνισε βελτιωμένα οργανοληπτικά και φυσικοχημικά χαρακτηριστικά. Πιο συγκεκριμένα, επέδειξε βελτιωμένη γεύση και οσμή, μεγαλύτερη σκληρότητα συγκριτικά με το δείγμα Control (αυξημένη κατά 49,4% στις ενενήντα ημέρες), ελάχιστες τομές στη μάζα του τυριού καθώς και μείωση της μεταβολής του χρώματος με το χρόνο ωρίμανσης. Ακόμη παρουσίασε, μαζί με το HPA, τα βέλτιστα αποτελέσματα στη μείωση της πικρής γεύσης που συναντάται στη Φέτα (αποτελέσματα οργανοληπτικής αξιολόγησης). Αυτό συνέβη πιθανώς, επειδή η ΥΠ ενεργοποιεί ένζυμα των βακτηρίων-εκκινητών που συμβάλλουν στην περαιτέρω αποικοδόμηση σχηματιζόμενων πεπτιδίων στα οποία αποδίδεται το χαρακτηριστικό αυτό, γνωστά ως bitter peptides. Μη σημαντικές διαφορές υπήρξαν σε φυσικοχημικά χαρακτηριστικά όπως τα λιπαρά, η υγρασία, η ενεργότητα νερού και το ανόργανο περιεχόμενο σε σχέση με τα υπόλοιπα δείγματα. Επίσης, παρουσίασε μειωμένη περιεκτικότητα σε αλάτι. Με βάση τους πρωτεολυτικούς δείκτες, πραγματοποιήθηκε η ταχύτερη ωρίμανση συγκριτικά με τα υπόλοιπα δείγματα, δηλαδή το δείγμα περιείχε το μεγαλύτερο ποσοστό των κλασμάτων αζώτου σε μικρότερο χρόνο ωρίμανσης, με υψηλότερο ποσοστό SN/TN%, TCA-SN% και PTA-SN% κατά 2,75%, 6,74% και 1,27%, αντίστοιχα, σε σχέση με το δείγμα αναφοράς στις 90 ημέρες ωρίμανσης. Στην περίπτωση του δείγματος HPA, προέκυψαν τα πιο βελτιωμένα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Το συγκεκριμένο δειγμα εμφάνισε το υψηλότερο σκορ στη δομή, στην εμφάνιση-χρώμα, αλλά και στη γεύση. Ειδικότερα για τη γεύση, όπως αναφέρθηκε και στην περίπτωση του δείγματος HPB, μειώθηκε σημαντικά η πικρή αίσθηση. Όσον αφορά τις αντικειμενικές μετρήσεις, το χρώμα εμφανίστηκε πιο λευκό με μικρότερη μεταβολή με το χρόνο, ενώ εμφάνισαν υψηλότερες τιμές σκληρότητας (αυξημένη σκληρότητα κατά 169,5% από το δείγμα αναφοράς). Ταχύτερη ωρίμανση από τα δείγματα Control και HPC επιτεύχθηκε και σε αυτήν την περίπτωση, με υψηλότερα ποσοστά SN/TN%, TCA-SN%, PTA-SN% κατά 6,45%, 5,72% και 0,49%, αντίστοιχα, σε σχέση με το δείγμα αναφοράς στις 90 ημέρες ωρίμανσης. Συνεπώς, με βάση τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την παρούσα έρευνα η επεξεργασία με χρήση της Υπερυψηλής Υδροστατικής Πίεσης φαίνεται να συμβάλλει θετικά στην επιτάχυνση της πρωτεόλυσης, μία εκ των βασικότερων βιοχημικών μεταβολών κατά την ωρίμανση των τυριών και στη βελτίωση της γεύσης και οσμής του τυριού και ειδικότερα στη μείωση της πικρής αίσθησης. Ακόμη, η χρήση της ΥΠ στην καλλιέργεια αύξησε τη σκληρότητα του τυριού. Φάνηκε τέλος, πως με εφαρμογή της μεθόδου στην καλλιέργεια-εκκίνησης προέκυψαν τελικά προϊόντα με παρόμοια οργανοληπτικά χαρακτηριστικά με εκείνα της Φέτας, συγκριτικά με το τελικό προϊόν που προέκυψε με χρήση της ΥΠ στο ίδιο το τυρί το οποίο εμφάνισε διαφορετικά δομικά χαρακτηριστικά.	el
heal.abstract	Dairy products, especially cheese, constitutes an integral part of human’s diet due to its high nutritional value. This is the reason that dairy industry is one of a few that flourish in our country the last years. The production of most cheese varieties, such as the traditional Greek Feta cheese, consists of many stages, of which the most important is maturation. During ripening, many intricate metabolic reactions take place and they play a key role on the configuration of the physicochemical and organoleptic characteristics of the final product. Mature cheese characteristics depend on many factors, such as the cheese-making starter culture, the rennet, the added salt, the quality of milk and the maturation duration, while all these factors act synergistically. The long necessary duration of this stage, is one of the most significant financial burden for the industry. Thus, maturation time has to be shortened without affecting the product’s quality. Based on works cited in the literature, high hydrostatic pressure (HP) is one of the techniques that accelerate cheese ripening, while improving the final characteristics of the cheese. The aim of the present research was the study of the effect of HP, on basic characteristics and maturation indices of a cheese in brine such as Feta, after application of this technology either directly on the cheese or on the cheese-making starter culture. The HP treated samples were coded as HPA, HPB and HPC, while control samples were also studied for comparison reasons. For the HPA samples, part of the starter-culture was treated by HP at 200 MPa, temperature 20oC for 20 minutes. HPB samples were prepared using only HP treated starter culture (same processing conditions) while for HPC samples, the HP technology was applied directly on the cheese at the end of the pre-maturation phase. Reference samples (coded control) were produced using the typical production of Feta cheese. The parameters that were measured-studied include microbiological analysis, pH value measurement, texture analysis (hardness, adhesiveness, elasticity and cohesion), analysis of total fatty content, protein content, moisture content, mineral content (ash), salt content, water activity, color and finally sensory evaluation. Proteolysis progress (proteolysis takes place during ripening), was evaluated through the water-soluble nitrogen (SN), the nitrogen soluble at 12% trichloro acetic acid (TCA-SN), the soluble nitrogen at 5% phospho tungsten acid (PTA-SN) and the total nitrogen (TN) of the cheese samples determination. All the parameters were determined at different time intervals from 0 to 90 days of ripening time. The results were analyzed, presented graphically and further analyzed using principal component analysis (PCA) to correlate the impact of ripening time and processing techniques with the final characteristics of the cheeses. The results of the organoleptic evaluation were analyzed using data analysis of variance (ANOVA). In the case of HPC samples, cheese seemed to be softer compared to the other samples, as the HP processing of cheese led to an increase in water holding capacity. With regards sensory evaluation, the sample’s flavor was similar to the reference sample, while bitternes was less profound compared to the Control sample. Some mechanical incisions were observed, probably due to the cheese processing with HP. HPC appeared to have higher levels of salt content as evidenced both from the objective measurements and the sensory evaluation, while no signifact differences were observed for the other physicochemical parameters such as pH, mineral content and water activity. This sample appeared to have the lowest total fatty content compared to all others samples. Based on proteolysis progress indices, relative acceleration in maturation of cheese comparatively to the reference samples (higher quota of SN/TN% and PTA-SN% by 4,6%, and 0,22%, respectively compared to reference sample at 90 days of ripening) was shown. HPB sample appeared to have improved sensory and physicochemical characteristics. It demonstrated improved flavor, higher levels of hardness comparatively to the Control (increased by 49,4% at ninety days of maturation) sample, minimal incisions in the cheese body and reduction of color change through ripening time. HPB and HPA showed the higher reduction of the bitter taste that is usually developed in non-ripened Feta cheese (based on sensory evaluation). This could be attributed to the HP technology that activates starter-bacteria’s proteolytic enzymes that contribute to the further degradation of formed peptides to which is attributed the characteristic bitterness. No significant differences were observed with regards to the measured physicochemical parameters like fat content, moisture, water activity and ash content compared when to the other samples. Low salt content was also measured. As far as it concerns the proteolysis progress, the appropriate indices measured, showed that fastest ripening was performed when compared to all the other samples, since the higher portion of nitrogen fractions were measured in less ripening time (higher rate of SN/TN%, TCA-SN% and PTA-SN% by 2,75%, 6,74% and 1,27% respectively, compared to reference sample at 90 days of maturation). HPA sample showed the most improved organoleptic characteristics during the whole experiment, since it was evaluated with the higher score in structure, appearance-color and flavor. Significant reduction of bitter taste was also observed in short time after its production. Color appeared to be brighter with the less variation through ripening time and it revealed the higher hardness values (increase of hardness by 169,5% compared to the Control). Faster ripening was achieved compared to Control and HPC samples (higher quota of SN/TN%, TCA-SN%, PTA-SN% by 6,45%, 5,72% and 0,49% respectively, compareded to the reference sample at 90 days of ripening). Consequently, based on the results of the present research HP technology appears to have potentials in the production of cheeses in brine industry, since HP treated starter cultures result in accelerated proteolysis, improved flavor and reduction of bitter taste.	en
heal.advisorName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	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	252 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true