Εφαρμογή εδώδιμων επικαλύψεων και ενσωμάτωση φυσικών αντιμικροβιακών σε φρεσκοτεμαχισμένα αχλάδια και κυδώνια

Παπαευθυμίου, Ευθύμιος Ευάγγελος; Papaefthymiou, Efthymios Evangelos; Papaefthymiou, Efthymios Efangelos

dc.contributor.author	Παπαευθυμίου, Ευθύμιος Ευάγγελος	el
dc.contributor.author	Papaefthymiou, Efthymios Evangelos	en
dc.contributor.author	Papaefthymiou, Efthymios Efangelos	en
dc.date.accessioned	2020-05-13T13:53:32Z
dc.date.available	2020-05-13T13:53:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50551
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18249
dc.rights	Default License
dc.subject	Εδώδιμες επικαλύψεις	el
dc.subject	Φυσικά αντιμικροβιακά	el
dc.subject	Αχλάδι	el
dc.subject	Κυδώνι	el
dc.subject	Edible coatings	en
dc.subject	Narural antimicrobials	en
dc.subject	Pear	en
dc.subject	Quince	en
dc.subject	Φρεσκοτεμαχισμένα φρούτα	el
dc.subject	Fresh-cur fruits	en
dc.title	Εφαρμογή εδώδιμων επικαλύψεων και ενσωμάτωση φυσικών αντιμικροβιακών σε φρεσκοτεμαχισμένα αχλάδια και κυδώνια	el
dc.title	Application of edible coatings and incorporation of natural antimicrobials in fresh-cut pears and quinces	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική τροφίμων	el
heal.classification	Food engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-04
heal.abstract	Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης της τεχνολογίας των εδώδιμων επικαλύψεων με η χωρίς την ενσωμάτωση φυσικών αντιμικροβιακών ουσιών σε αυτές, σε φρεσκοτεμαχισμένα αχλάδια και κυδώνια. Τα αχλάδια τεμαχιζόταν σε 2 σχήματα, κύβους(18mm x 18mm) και τσιπς(6mm x 36mm), ενώ τα κυδώνια μόνο σε κύβους και εξετάστηκε η υποβάθμιση των ποιοτικών τους χαρακτηριστικών κατά την αποθήκευση υπό ψύξη. Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκαν αχλάδια και κυδώνια τα οποία αγοράστηκαν από τοπικό κατάστημα. Οι εδώδιμες επικαλύψεις που χρησιμοποιήθηκαν στα φρούτα ήταν το αλγινικό νάτριο, η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (HPMC), η χιτοζάνη , η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC) και η πηκτίνη σε περιεκτικότητα 1% w/v ως προς το επικαλυπτικό διάλυμα. Επιπλέον στη χιτοζάνη και τη πηκτίνη εφαρμόστηκαν τα φυσικά αντιμικροβιακά αιθέριο έλαιο μάραθου και αιθέριο έλαιο λεμονιού. Η θερμοκρασία αποθήκευσης των φρούτων ήταν 3οC. Στα αποθηκευμένα δείγματα αχλαδιών και κυδωνιών έγιναν δειγματοληψίες ανά τακτά χρονικά διαστήματα. Οι μετρήσεις στις οποίες υποβάλλονταν τα δείγματα φρεσκοτεμαχισμένων φρούτων και με τις οποίες εξετάστηκε η ποιοτική τους υποβάθμιση ήταν η απώλεια βάρους, το χρώμα, η περιεχόμενη υγρασία %, το pH, η οξύτητα, η υφή, τα φαινολικά συστατικά καθώς και η βιταμίνη C. Επιπρόσθετα πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων με στόχο να εξετασθούν σημαντικές διαφορές μεταξύ των δειγμάτων που έχουν διαφορετικό σχήμα, επικαλυπτική μεμβράνη ή διαφορετική φυσική αντιμικροβιακή ουσία ενσωματωμένη στις επικαλύψεις χιτοζάνης και πηκτίνης. Από τις πέντε εδώδιμες επικαλύψεις που δοκιμάστηκαν στα φρεσκοτεμαχισμένα αχλάδια, αυτές που ξεχώρισαν ήταν η χιτοζάνη και η πηκτίνη διότι διατηρούσαν σε μεγαλύτερο βαθμό συνολικά τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους. Σε αυτές τις επικαλύψεις ενσωματώθηκαν στη συνέχεια αιθέριο έλαιο μάραθου και αιθέριο έλαιο λεμονιού για να εξεταστεί εξίσου η επίδραση και των φυσικών αντιμικροβιακών ουσιών σε συνδυασμό με εδώδιμη επικάλυψη στα φρσκοτεμαχισμένα αχλάδια και κυδώνια. Οι επικαλυπτικές μεμβράνες έδρασαν θετικά σε ότι αφορά την απώλεια βάρους των δειγμάτων κατά την αποθήκευση και των δύο φρούτων καθώς τα επικαλυμμένα δείγματα παρουσίασαν μειωμένη απώλεια βάρους σε σχέση με τα μη επικαλυμμένα. Για τη μέτρηση του χρώματος στα φρεσκοτεμαχισμένα αχλάδια η πηκτίνη και η χιτοζάνη σε συνδυασμό με τις φυσικές αντιμικροβιακές ουσίες διατήρησαν καλύτερα τα δείγματα, καταγράφοντας τις μικρότερες μεταβολές. Για τα φρεσκοτεμαχισμένα κυδώνια αντίστοιχα πηκτίνη με ή χωρίς την ενσωμάτωση φυσικών αντιμικροβιακών διατήρησε καλύτερα το χρώμα κατά την αποθήκευση. Στη διατήρηση της υγρασίας των αχλαδιών, οι επικαλύψεις τις πηκτίνης και χιτοζάνης σε συνδυασμό με τα φυσικά αντιμικροβιακά έδωσαν τις μικρότερες απώλειες υγρασίας, 5 1% w/w, στα τεμαχισμένα αχλάδια. Στα φρεσκοτεμαχισμένα κυδώνια οι μικρότερες απώλειες υγρασίας καταγράφηκαν με την επικάλυψη της πηκτίνης. Όσο αφορά τις μεταβολές του pH, αυτές δεν ήταν μεγάλες είτε με επικάλυψη είτε όχι. Και τα τσιπς αχλαδιών και οι κύβοι παρουσίαζαν συνεχώς τις ίδιες διακυμάνσεις και τιμές. Παρομοίως και με τα δείγματα των κυδωνιών μεταξύ τους. Επομένως κρίθηκε πως οι μεταβολές στο pH έχουν να κάνουν με το στάδιο της ωριμότητας που βρίσκονται τα φρούτα τη στιγμή της μέτρησης. Επιπλέον η οξύτητα μειώθηκε κατά κανόνα κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης για τα φρεσκοτεμαχισμένα αχλάδια με όλες τις μεμβράνες εκτός της CMC και της χιτοζάνης, με τις οποίες η οξύτητα αυξήθηκε ελάχιστα. Η μείωση της οξύτητας συναρτήσει του χρόνου παρατηρήθηκε και στα κυδώνια, δεν επηρεάστηκε όμως από τη μεμβράνη που χρησιμοποιήθηκε. Στις μετρήσεις υφής, τα επικαλυμμένα δείγματα τεμαχισμένων αχλαδιών εμφάνισαν μικρότερες μεταβολές στην σκληρότητά τους από τα μη επικαλυμμένα, με τις επικαλύψεις της χιτοζάνης και της πηκτίνης με την ενσωμάτωση των φυσικών αντιμικροβιακών να εμφανίζουν τις μικρότερες μεταβολές. Τα μη επικαλυμμένα κυδώνια παρουσίασαν μεταβολές της σκληρότητάς τους, άνω του 50%, ενώ αυτά με επικαλύψεις πηκτίνης με ή χωρίς φυσικά αντιμικροβιακά και χιτοζάνης με ενσωμάτωση φυσικής αντιμικροβιακής ουσίας αιθέριο έλαιο λεμονιού διατήρησαν σχεδόν σταθερή την υφή κατά την αποθήκευση. Στις μετρήσεις των συστατικών στο αχλάδι, η πηκτίνη, το αλγινικό νάτριο και η χιτοζάνη βρέθηκε πως ήταν οι ιδανικές επικαλύψεις καθώς διατηρούσαν τα φαινολικά συστατικά με μικρές απώλειες κατά την αποθήκευση. Η βιταμίνη C παρουσίασε μειωμένες απώλειες σε όλα τα επικαλυμμένα δείγματα και αυξημένες στα μη επικαλυμμένα. Στα κυδώνια αντίστοιχα οι επικαλύψεις της χιτοζάνης και της πηκτίνης περιόρισαν τις απώλειες των συστατικών σε σχέση με αυτές των μη επικαλυμμένων κυδωνιών. Η πηκτίνη ιδιαίτερα, ξεχώρισε διότι συγκράτησε περί τα 2/3 της αρχικής συγκέντρωσης των συστατικών αυτών κατά την αποθήκευση. Συμπερασματικά, από τα δύο είδη τεμαχισμού που εφαρμόστηκαν στο αχλάδι βρέθηκε πως τα τσιπς αχλαδιών αλλοιώνονται γρηγορότερα από τους κύβους, ειδικά για τις μετρήσεις της απώλειας βάρους, χρώματος και της υφής. Οι πιο αποτελεσματικές από τις πέντε επικαλύψεις που εφαρμόστηκαν για στη διατήρηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών των φρούτων κατά την αποθήκευση βρέθηκαν αυτές της χιτοζάνης και της πηκτίνης. Με την ενσωμάτωση των φυσικών αντιμικροβιακών οι επικαλύψεις διατήρησαν ακόμα καλύτερα το χρώμα και την υφή των αχλαδιών κατά την αποθήκευση, ενώ στα κυδώνια είχαν μικρότερη επίδραση, παρόμοια με αυτή των επικαλύψεων χωρίς ενσωμάτωση αντιμικροβιακής ουσίας. Στη διατήρηση των θρεπτικών συστατικών καλύτερη επικάλυψη αποδείχθηκε η πηκτίνη στα τεμαχισμένα κυδώνια ενώ στα τεμαχισμένα αχλάδια οι επικαλύψεις τις πηκτίνης και της χιτοζάνης είχαν παρόμοια αποτελέσματα. Τέλος επικάλυψη η οποία έφερε τα λιγότερο ικανοποιητικά αποτελέσματα συνολικά, ήταν αυτή της CMC καθώς δεν απέδωσε τα 6 αναμενόμενα στην διατήρηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών των τεμαχισμένων αχλαδιών κατά την αποθήκευση.	el
heal.abstract	The aim of this thesis is to study the effect of edible coating technology with or without incorporation of natural antimicrobials on fresh-cut pears and quinces. The pears were cut into 2 shapes, cubes (18mm x 18mm) and chips (6mm x 36mm), while the quinces were cut only into cubes and the degradation of their quality characteristics during storage under cooling was examined. Pears and quinces were used as raw materials purchased from a local store. The edible coatings used on the fruits were sodium alginate, HPMC, chitosan, CMC and pectin at a concentration of 1% w/v relative to the coating solution. In addition, natural antimicrobials fennel essential oil and lemon essential oil were incorporated to the chitosan and pectin edible coatings. The fruit storage temperature was 3oC. At regular intervals, samples of stored pears and quinces were taken. Weight loss, color, moisture content, pH, acidity, texture, phenolic components as well as vitamin C were measured. In addition, a statistical analysis of the results of the measurements was performed in order to examine any significant differences between the samples having different shape, edible coating or different natural antimicrobials incorporated in the coatings of pectin and chitosan. Of the five edible coatings tested on fresh cut pears, the most notable were chitosan and pectin because they retained better the overall quality characteristics of fresh-cut pears. Fennel essential oil and lemon essential oil were then incorporated into these coatings to examine equally the effect of natural antimicrobials in combination with edible coating on fresh-cut pears and quinces. The edible coatings had a positive effect on the weight loss of the samples during storage of both fruits as the coated samples showed a reduced weight loss compared to the uncoated ones. Pectin and chitosan membranes with natural antimicrobials maintained the color of fresh-cut pears, while pectin with or without natural antimicrobials retained better the color of the fresh-cut quinces in storage. By maintaining the moisture content of the fresh cut pears, it appeared that the cutting method did not affect moisture loss during storage. Pectin and chitosan coatings combined with natural antimicrobials gave the lowest moisture loss, 1% w/w. In fresh cut quinces, the lowest moisture losses were recorded by coating the pectin, while natural antimicrobials did not help to further reduce losses. No changes in pH were observed, in either coated or non-coated samples for both fruits. Slicing method of the pear samples didn’t affect pH changes either. Therefore, it was considered that changes in pH were related to the stage of ripeness of the fruit at the time of measurement. In addition, the acidity of fresh-cut pears 8 decreased during storage with all membranes except chitosan and CMC, in which case acidity increased. In quinces was observed a decrease in acidity also, but was not affected by the coating was used. In the texture measurements, the coated samples of sliced pears showed smaller changes in their hardness than the uncoated ones, with coatings of chitosan and pectin incorporating natural antimicrobials exhibiting the smallest variations. Uncoated quinces exhibited variations in hardness above 50%, whereas those with pectin coatings with or without natural antimicrobials and chitosan incorporating natural antimicrobial lemon essential oil kept almost constant. In pear nutrient measurements, pectin, sodium alginate and chitosan were found to be ideal coatings as they retained the phenolic ingredients with little loss in storage. Vitamin C in fresh cut pears showed reduced losses in all coated samples and increased in uncoated. The shape of the pears did not affect the nutrient changes. In quinces, respectively, the losses were higher in the nutrients because the storage time was longer. Chitosan and pectin coatings reduced nutrient losses during storage relative to those of uncoated quinces. The pectin, in particular, stood out because it retained about 2/3 of the initial nutrient concentration during storage. In conclusion, Of the two types of slicing methods applied to pears, pear chips were found to deteriorate faster than cubes, especially their color, texture and weight loss. The most effective edible coatings in maintaining the quality characteristics of fresh cut fruits during storage appeared to be the chitosan and pectin membranes, and their effect was then examined using natural antimicrobials. By incorporating natural antimicrobial, edible coatings retained the color and texture of pears even better during storage, while they had a smaller effect on quinces, similar to coatings without antimicrobial incorporation. Better coating nutrient retention has been shown in pectin in fresh cut quinces whereas in fresh cut pears coatings of pectin and chitosan have had similar effects. Finally, the coating that produced the least satisfactory results overall was that of CMC as it did not perform as expected in maintaining the quality characteristics of fresh cut pears during storage.	en
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	186 σ.
heal.fullTextAvailability	false