Παραγωγή αναψυκτικών με μίγματα εναλλακτικών γλυκαντικών

Ζώρζου, Δήμητρα; Zorzou, Dimitra

dc.contributor.author	Ζώρζου, Δήμητρα	el
dc.contributor.author	Zorzou, Dimitra	en
dc.date.accessioned	2017-06-19T09:14:18Z
dc.date.available	2017-06-19T09:14:18Z
dc.date.issued	2017-06-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45056
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14134
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	Αναψυκτικά	el
dc.subject	Γλυκοζίτες στεβιόλης	el
dc.subject	Ζάχαρη καρύδας	el
dc.subject	Σιρόπι σφενδάμου	el
dc.subject	Lucuma	en
dc.subject	Steviol glycosides	en
dc.subject	Carbonated soft drinks	en
dc.subject	Maple syrup	en
dc.subject	Οργανοληπτικοί έλεγχοι	el
dc.subject	Sensory evaluations	en
dc.title	Παραγωγή αναψυκτικών με μίγματα εναλλακτικών γλυκαντικών	el
dc.title	Production of carbonated soft drinks with mixtures of alternative sweeteners	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνολογία και μηχανική τροφίμων	el
heal.classification	Food chemistry	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/1206d77258fd66c88274d85384bf2041de953cef
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/309bd303ec4d8c564bacf4b39075aa7866dcdea4
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-02-23
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η αξιολόγηση των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών και φυσικών/φυσικοχημικών ιδιοτήτων αναψυκτικών, τα οποία περιείχαν εναλλακτικά γλυκαντικά και νέες πηγές γλυκαντικών, σε διάφορες συγκεντρώσεις. Η συγκεκριμένη μελέτη πραγματοποιήθηκε με στόχο την αξιολόγηση της ικανότητας υποκατάστασης των συμβατικών γλυκαντικών, με τα μελετούμενα εναλλακτικά, ως προς την εφαρμογή τους στη βιομηχανία των αναψυκτικών. Τα αναψυκτικά που παρασκευάστηκαν ήταν με άρωμα πορτοκάλι και λεμόνι, και τα γλυκαντικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν στέβια καθαρότητας 92% και 95%, εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης (γλυκοζίτες στεβιόλης), ζάχαρη καρύδας, σιρόπι σφενδάμου τύπου A και σκόνη lucuma. Η επιλογή των εν λόγω αρωμάτων βασίστηκε στη μεγαλύτερη ζήτησή τους στη βιομηχανία αναψυκτικών, ενώ των γλυκαντικών στον περιορισμένο αριθμό μελετών, ως προς την εφαρμογή τους σε αναψυκτικά. Οι εγκλεισμένοι γλυκοζίτες στεβιόλης χρησιμοποιήθηκαν για τη σύγκριση τους με τους ως έχει, σχετικά με το πρόβλημα της πικρής μετάγευσης. Για τις νέες φυσικές πηγές γλυκαντικών, πραγματοποιήθηκε οργανοληπτική δοκιμή ζεύγους με στόχο την εύρεση της ισοδύναμης συγκέντρωσης του εκάστοτε γλυκαντικού με ζαχαροδιάλυμα γνωστής συγκέντρωσης, και οι αναλογίες έντασης γλυκύτητας γλυκαντικού/ζάχαρης που προέκυψαν ήταν ζάχαρη καρύδας/ζάχαρη 1:1, σιρόπι σφενδάμου τύπου Α/ζάχαρη 2:1 και lucuma/ζάχαρη 4:1. Σε πρώτη φάση, παρασκευάστηκαν αναψυκτικά με άρωμα πορτοκάλι και λεμόνι, και 7 διαφορετικές συγκεντρώσεις στέβιας καθαρότητας 92%, 95%, και εγκλεισμένης στέβιας καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, με βάση την ανώτατη περιεκτικότητα γλυκοζιτών στεβιόλης σε αναψυκτικά, όταν δεν υπάρχουν πρόσθετα σάκχαρα (80 mg/L). Αμέσως μετά την παρασκευή τους πραγματοποιήθηκε μέτρηση των φυσικών/φυσικοχημικών ιδιότητων τους, όπως το pH, το χρώμα, η θολότητα, το ιξώδες και οι βαθμοί Brix. Παρατηρήθηκε ότι, για κάθε γλυκαντικό, τόσο στα αναψυκτικά με άρωμα πορτοκάλι όσο και σε εκείνα με άρωμα λεμόνι, στο συγκεκριμένο εύρος συγκεντρώσεων, μόνο το χρώμα, η θολότητα και το ιξώδες εμφάνισαν σημαντικές διαφορές. Από την οργανοληπτική δοκιμή κατάταξης (1:ελάχιστο-10:μέγιστο) των δύο ειδών αναψυκτικών σε σύγκριση με δύο εμπορικά προϊόντα (ΕΨΑ, ΜΠΛΕ) προέκυψε ότι οι συγκεντρώσεις, οι οποίες προσέγγισαν καλύτερα την ένταση και την αρέσκεια της γλυκύτητας, καθώς και τις υπόλοιπες οργανοληπτικές ιδιότητες των εμπορικών αναψυκτικών, όπως την υφή, τη γεύση, την πικρότητα, το άρωμα, το κάψιμο και τη μετάγευση ήταν: για τη στέβια καθαρότητας 92%, η συγκέντρωση 0,3913 g/L, για τη στέβια καθαρότητας 95%, η συγκέντρωση 0,3790 g/L και για την εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, η συγκέντρωση 15,6528 g/L. Ακολούθως, παρασκευάστηκαν αναψυκτικά με άρωμα πορτοκάλι και λεμόνι, με μεγαλύτερο εύρος τιμών συγκεντρώσεων (4 συγκεντρώσεις/γλυκαντικό), για τα γλυκαντικά στέβια καθαρότητας 92% και 95%, εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, ζάχαρη καρύδας, σιρόπι σφενδάμου τύπου A και σκόνη lucuma. Από την οργανοληπτική δοκιμή κατάταξης (1:ελάχιστο-10:μέγιστο) των δύο ειδών αναψυκτικών σε σύγκριση με δύο εμπορικά προϊόντα, προέκυψε ότι οι συγκεντρώσεις, οι οποίες προσέγγισαν καλύτερα την ένταση και την αρέσκεια της γλυκύτητας, καθώς και τις υπόλοιπες οργανοληπτικές ιδιότητες των εμπορικών αναψυκτικών, ήταν οι εξής: για τη στέβια καθαρότητας 92%, η συγκέντρωση 0,4348 g/L, για τη στέβια καθαρότητας 95%, η συγκέντρωση 0,4211 g/L, για την εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, η συγκέντρωση 17,3920 g/L, και για το σιρόπι σφενδάμου τύπου Α, η συγκέντρωση 105,250 g/L. Στο εύρος των τιμών συγκεντρώσεων για τη ζάχαρη καρύδας και το lucuma, δεν υπήρξε ικανοποιητική προσέγγιση της έντασης και της αρέσκειας της γλυκύτητας. Επίσης, η ύπαρξη στερεών και η εμφάνιση σημαντικής αλλαγής του χρώματος και της γεύσης στα αναψυκτικά, οδήγησε στην απόρριψη αυτών των γλυκαντικών σε περαιτέρω πειράματα, στην παρούσα διπλωματική εργασία. Η οργανοληπτική δοκιμή ακολουθήθηκε από αποθήκευση των αναψυκτικών στους 25οC και 4οC για 30 d, και λήψη δείγματος ανά 10 d, για τη μέτρηση του pH, του χρώματος, της θολότητας, του ιξώδους και των βαθμών Brix. Η επίδραση της συγκέντρωσης των γλυκαντικών στις φυσικές/φυσικοχημικές ιδιότητες των αναψυκτικών ήταν μεγαλύτερη για τη ζάχαρη καρύδας, το σιρόπι σφενδάμου τύπου Α και το lucuma, καθώς επιδρούσε σημαντικά σε όλες τις ιδιότητές τους, ενώ η ελάχιστη βρέθηκε για τη στέβια καθαρότητας 92%, η οποία αφορούσε μόνο το ιξώδες. Τη μεγαλύτερη διατηρησιμότητα ως προν τον χρόνο αποθήκευσης εμφάνισαν τα αναψυκτικά με εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92%, σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, ζάχαρη καρύδας και σιρόπι σφενδάμου τύπου Α, ενώ τα αναψυκτικά με lucuma εμφάνισαν ταχεία υποβάθμιση. Όσον αφορά τη θερμοκρασία αποθήκευσης, τα αναψυκτικά με στέβια καθαρότητας 92%, και σιρόπι σφενδάμου τύπου Α εμφάνισαν τη μεγαλύτερη σταθερότητα στις φυσικές/φυσικοχημικές ιδιότητές τους, σε αντίθεση με εκείνα με εγκλεισμένη στέβια και στέβια καθαρότητα 95%, που εμφάνισαν τη μικρότερη. Επιλέγοντας τα γλυκαντικά με τα καλύτερα οργανοληπτικά αποτελέσματα (στέβια καθαρότητας 92%, 95%, εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης και σιρόπι σφενδάμου τύπου Α) παρασκευάστηκαν αναψυκτικά με άρωμα πορτοκάλι και λεμόνι, στα οποία προστέθηκαν τα γλυκαντικά αυτά, μαζί με ακεσουλφάμη και σουκραλόζη. Τα δύο αυτά γλυκαντικά επιλέχθηκαν λόγω της συνήθους χρήσης τους ως πρόσθετα γλυκαντικά με συνεργιστική δράση, στη βιομηχανία των αναψυκτικών. Για κάθε γλυκαντικό παρασκευάστηκαν αναψυκτικά με 3 αναλογίες γλυκαντικού/ακεσουλφάμης, βασισμένες στην ένταση γλυκύτητάς τους, με στόχο την επίτευξη της ισοδύναμης γλυκύτητας των μιγμάτων με την επιλεγμένη συγκέντρωση από τις οργανοληπτικές αξιολογήσεις που είχαν προηγηθεί για το συγκεκριμένο γλυκαντικό. Οι αναλογίες ήταν 30%-70%, 50%-50% και 70%-30%, ενώ σε κάθε αναψυκτικό προστέθηκε σουκραλόζη, σε συγκέντρωση 0,04 g/L. Αμέσως μετά την παρασκευή τους, τα αναψυκτικά με μίγματα γλυκαντικών, υπέστησαν οργανοληπτική δοκιμή κατάταξης (1:ελάχιστο-10:μέγιστο) σε σύγκριση με δύο αναψυκτικά εμπορικής προέλευσης, με μεγαλύτερη βαρύτητα στην ένταση και στην αρέσκεια της γλυκύτητας. Καλύτερη προσέγγιση εμφάνισαν τα εξής αναψυκτικά με μίγματα γλυκαντικών, και για τα δύο είδη αρωμάτων: για τη στέβια καθαρότητας 92%, τα αναψυκτικά συγκεντρώσεων 0,1304 g/L στέβιας καθαρότητας 92%, 0,3806 g/L ακεσουλφάμης και 0,04 g/L σουκραλόζης και 0,2174 g/L στέβιας καθαρότητας 92%, 0,2718 g/L ακεσουλφάμης και 0,04 g/L σουκραλόζης, για τη στέβια καθαρότητας 95%, το αναψυκτικό συγκέντρωσης 0,2946 g/L στέβιας καθαρότητας 95%, 0,1580 g/L ακεσουλφάμης και 0,04 g/L σουκραλόζης, για την εγκλεισμένη στέβια καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, το αναψυκτικό συγκέντρωσης 12,1744 g/L εγκλεισμένης στέβιας καθαρότητας 92% σε φορείς μαλτοδεξτρίνης και ινουλίνης, 0,1630 g/L ακεσουλφάμης, και 0,04 g/L σουκραλόζης και για το σιρόπι σφενδάμου τύπου Α, το αναψυκτικό συγκέντρωσης 32,1780 g/L σιροπιού σφενδάμου τύπου Α, 18,2700 g/L ακεσουλφάμης και 0,04 g/L σουκραλόζης. Τα αναψυκτικά με τις παραπάνω συγκεντρώσεις αποθηκεύτηκαν στους 25οC και 4οC, για 30 d, και πραγματοποιείτο λήψη δείγματος ανά 10 d, και μέτρηση του pH, του χρώματος, της θολότητας, του ιξώδους και των βαθμών Brix. Όλα τα αναψυκτικά με τα μίγματα γλυκαντικών, και ειδικά αυτά με άρωμα λεμόνι, εμφάνισαν καλή διατηρησιμότητα σε όλη τη διάρκεια της αποθήκευσης, και αρκετά καλή σταθερότητα των φυσικών/φυσικοχημικών ιδιοτήτων, στις δύο θερμοκρασίες αποθήκευσης. Συγκρίνοντας τα αναψυκτικά ως προς το κύριο γλυκαντικό τους, το αναψυκτικό με σιρόπι σφενδάμου τύπου Α εμφάνισε την υψηλότερη τιμή pH, διαφέροντας σημαντικά από των υπόλοιπων, και τους υψηλότερους βαθμούς Brix, ακολουθούμενο από το αναψυκτικό με εγκλεισμένη στέβια. Ωστόσο, οι τιμές pH και οι βαθμοί Brix όλων των αναψυκτικών κρίθηκαν αποδεκτά, σε σύγκριση με το εύρος των τιμών των ιδιοτήτων των εμπορικών αναψυκτικών. Καθώς τα οργανοληπτικά αποτελέσματα των αναψυκτικών των 4 γλυκαντικών σε σύγκριση με τα αντίστοιχα μίγματά τους, εμφάνισαν πολύ καλή προσέγγιση μεταξύ τους, και η μελέτη επίδρασης των παραμέτρων της συγκέντρωσης, του είδους του γλυκαντικού και του χρόνου και της θερμοκρασίας αποθήκευσης, παρουσίασαν θετικά αποτελέσματα, αξίζει να εξεταστεί περαιτέρω η ενσωμάτωση των γλυκαντικών αυτών σε αναψυκτικά, με χρήση διαφορετικών μιγμάτων, αρωμάτων και συνθηκών αποθήκευσης.	el
heal.abstract	The aim of this thesis was the evaluation of the sensory attributes and the physical/physicochemical properties of carbonated soft drinks, which contained alternative sweeteners and new sources of sweeteners, in various concentrations. This study was performed in order to evaluate the capability of substituting the conventional sweeteners, with the researched ones, for their application in the beverage industry. The carbonated soft drinks prepared had orange and lemon flavor, and the sweeteners used were pure stevia 92% and 95%, encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents (steviol glycosides), coconut sugar, maple syrup grade A and lucuma powder. The specific flavours were chosen due to their high demand in soft drinks industry, and these sweeteners were chosen because of the small amount of researches performed about applying them in carbonated soft drinks. The encapsulated steviol glycosides were used in order to compare them with the unencapsulated ones, in concern of the bitter aftertaste problem. For the new natural sources of sweeteners, a sensory paired comparison test was performed for finding the equivalent concentration of each sweetener with sugar solutions of known concentration, and the ratios of sweetness intensity of sweetener/sugar obtained were coconut sugar/sugar 1:1, maple syrup grade A/sugar 2:1 and lucuma/sugar 4:1. Initially, carbonated soft drinks with orange and lemon flavor were prepared, with 7 different concentrations of pure stevia 92% and 95% and encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents, based on the highest content of steviol glycosides in soft drinks, when there are no added sugars (80 mg/L). After their preparation, their physical/physicochemical properties were measured, such as pΗ, color, turbidity, viscosity and degrees Brix. It was observed that, for each sweetener, both in carbonated soft drinks with orange flavor and those with lemon flavor, in this concentration range, only color, turbidity and viscosity showed significant differences. Τhe sensory scaling test (1:minimum-10:maximum) of the two types of carbonated soft drinks in comparison with two commercial products (ΕΨΑ, ΜΠΛΕ) showed that the concentrations, which approached sweetness intensity and liking the most, as well as the other sensory properties of the commercial carbonated soft drinks, such as the texture, taste, flavor, bitterness, burning sensation and aftertaste were: for the pure stevia 92%, the concentration 0,3913 g/L, for the pure stevia 95%, the concentration 0,3790 g/L and for the encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents, the concentration 15,6528 g/L. Then, carbonated soft drinks with orange and lemon flavor were prepared, with a greater concentration range (4 concentrations/sweetener), and with pure stevia 92% and 95%, encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents (steviol glycosides), coconut sugar, maple syrup grade A and lucuma powder as the sweeteners. Τhe sensory scaling test (1:minimum-10:maximum) of the two types of carbonated soft drinks in comparison with the two commercial products showed that the concentrations, which approached sweetness intensity and liking the most, as well as the other sensory properties of the commercial carbonated soft drinks, were the following: for the pure stevia 92%, the concentration 0,4348 g/L, for the pure stevia 95%, the concentration 0,4211 g/L, for the encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents, the concentration 17,3920 g/L and for the maple syrup grade A, the concentration 105,250 g/L. At the range of the concentrations for the coconut sugar and lucuma, there was no satisfying approach to the sweetness intensity and liking. Furthermore, the existing solids and the significant color and taste change in the carbonated soft drinks, led to the rejection of those sweeteners on further experiments, in the present thesis. The sensory evaluation was followed by the storage of the carbonated soft drinks at 25οC and 4οC for 30 d, and taking sample every 10 d, for the measurement of pΗ, color, turbidity, viscosity and degrees Brix. The effect of the sweeteners’ concentration on the physical/physicochemical properties of the carbonated soft drinks was higher for the coconut sugar, the maple syrup grade A and the lucuma, since it was affecting significantly all the properties, whereas the lowest effect was found for the pure stevia 92%, which concerned only viscosity. The greatest sustainability, as far as the storage time is concerned, was showed by the carbonated soft drinks with the encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents, the coconut sugar and the maple syrup grade A, while those with lucuma showed rapid deterioration. As far as the storage temperature is concerned, the carbonated soft drinks with pure stevia 92% and maple syrup grade A showed the greatest stability in their physical/physicochemical properties, in contrast with those with encapsulated stevia and pure stevia 95%, which showed the lowest. Choosing the sweeteners with the best sensory results (pure stevia 92%, 95%, encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents and maple syrup grade A) carbonated soft drinks with orange and lemon flavor were prepared, in which these sweeteners were added, along with acesufame and sucralose. These two sweeteners were chosen due to their common use as added sweeteners with synergistic effect, in the beverages industry. For each sweetener, carbonated soft drinks were prepared with 3 ratios of sweetener/acesulfame, based on their sweetness intensity, in order to achieve the equivalent sweetness between the mixtures and the selected concentration from the previous sensory evaluations for the specific sweetener. The ratios were 30%-70%, 50%-50% and 70%-30%, while sucralose was added in every carbonated soft drink, with concentration 0,04 g/L. After their preparation, the carbonated soft drinks with mixtures of sweeters were sensory evaluated with sensory scaling test (1:minimum-10:maximum) in comparison with two carbonated soft drinks of commercial origin, with greater emphasis on the sweetness intensity and liking. The best approach exhibited the following carbonated soft drinks with mixtures of sweeteners, for both types of flavor: for the pure stevia 92%, the soft drinks with the concentrations of 0,1304 g/L pure stevia 92%, 0,3806 g/L acesulfame and 0,04 g/L sucralose and 0,2174 g/L pure stevia 92%, 0,2718 g/L acesulfame and 0,04 g/L sucralose, for the pure stevia 95%, the soft drink with the concentration of 0,2946 g/L pure stevia 95%, 0,1580 g/L acesulfame and 0,04 g/L sucralose, for the encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents, the soft drink with the concentrations of 12,1744 g/L encapsulated pure stevia 92% in maltodextrin and inulin agents, 0,1630 g/L acesulfame and 0,04 g/L sucralose and for the maple syrup grade A, the soft drink with the concentrations of 32,1780 g/L maple syrup grade A, 18,2700 g/L acesulfame and 0,04 g/L sucralose. These carbonated soft drinks were storaged at 25οC and 4οC, for 30 d, and sample was taken every 10 d, measuring pH, color, turbidity, viscosity and degrees Brix. All the carbonated soft drinks with mixtures of sweeteners, and especially those with lemon flavor, showed great sustainability through the whole storage period, and pretty good stability in the physical/physicochemical properties, at the two storage temperatures. Comparing the soft drinks, concerning their main sweetener, the soft drink with maple syrup grade A showed the highest pH value, differing significantly from the rest, and the highest degrees Brix, followed by the soft drink with the encapsulated stevia. However, the pH values and the degrees Brix of all soft drinks were found acceptable, in comparison with the range of the values of the properties of the commercial soft drinks. As the sensory results of the carbonated soft drinks with the 4 sweeteners compared to the their respective mixtures, exhibited very good approach between them, and the study of the effects of the parameters of the concentration, the type of sweetener and the storage time and temperature, presented positive results, the inclusion of these sweeteners in soft drinks is worthy of being further studied, with the use of different mixtures, flavors and storage conditions.	en
heal.sponsor	ΕΨΑ	el
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Μπουντουβής, Ανδρέας	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	262 σ.
heal.fullTextAvailability	true