Εγκλεισμός προβιοτικών βακτηρίων και εφαρμογή τους σε ζυμωμένο προϊόν γάλακτος (γιαούρτι)

Λυμπάκη, Φωτεινή; Lympaki, Foteini

dc.contributor.author	Λυμπάκη, Φωτεινή	el
dc.contributor.author	Lympaki, Foteini	en
dc.date.accessioned	2020-09-28T11:21:32Z
dc.date.available	2020-09-28T11:21:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51178
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18876
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	Προβιοτικά βακτηρία	el
dc.subject	Probiotic bacteria	en
dc.subject	Εγκλεισμός	el
dc.subject	Γιαούρτι	el
dc.subject	Εξώθηση	el
dc.subject	Γαλακτωματοποίηση	el
dc.subject	Encapsulation	en
dc.subject	Yogurt	en
dc.subject	Extrusion	en
dc.subject	Emulsification	en
dc.title	Εγκλεισμός προβιοτικών βακτηρίων και εφαρμογή τους σε ζυμωμένο προϊόν γάλακτος (γιαούρτι)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Επιστήμη και τεχνολογία τροφίμων	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-15
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν ο εγκλεισμός προβιοτικής καλλιέργειας που περιελάμβανε το στέλεχος Bifidobacterium animalis subsp. Lactis (BB-12) και στη συνέχεια η εισαγωγή των εγκλεισμένων προϊόντων προβιοτικών βακτηρίων σε γιαούρτι, για την παραγωγή προβιοτικού γιαουρτιού. Ο εγκλεισμός των προβιοτικών βακτηρίων πραγματοποιήθηκε με δύο μεθόδους, την εξώθηση και τη γαλακτωματοποίηση, καθώς και με τη χρήση διαφόρων εγκλειστικών μέσων (μίγματα εγκλειστικών υλικών). Μετά το πέρας των πειραμάτων εγκλεισμού παρασκευάστηκαν προϊόντα γιαουρτιού με εμβολιασμό του γάλακτος με συμβατική καλλιέργεια εκκίνησης που περιελάμβανε τα στελέχη S. Thermophilus και L. Delbrueckii ssp. Bulgaricus. Η εκπόνηση των πειραμάτων της διπλωματικής έγινε στο Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων, της Σχολής Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ. Στη βιομηχανία τροφίμων, η χρήση των προβιοτικών γίνεται σε μεγαλύτερο βαθμό στο ζυμωμένο γάλα και στα γαλακτοκομικά προϊόντα. Tα γαλακτοκομικά προϊόντα, που διατίθενται σήμερα, είναι οι βασικοί φορείς των προβιοτικών. Ο ορισμός των προβιοτικών περιγράφεται από τους οργανισμούς FAO (Food and Agriculture Association of the United Nations) και WHO (World Health Organization) ως «ζωντανοί οργανισμοί που όταν χορηγούνται σε επαρκείς ποσότητες, προσφέρουν όφελος για την υγεία του καταναλωτή». Η δράση των προβιοτικών βακτηρίων αποδόθηκε στην παραγωγή οξέος και / ή βακτηριοσινών, στον ανταγωνισμό με παθογόνα και στην ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα πλεονεκτήματα της δράσης τους περιλαμβάνουν τον έλεγχο των επιπέδων χοληστερόλης, την πρόληψη της εντερικής μόλυνσης, τη βελτίωση της δράσης της λακτόζης σε άτομα που είναι ανεκτικά στη λακτόζη και την αντικαρκινική δράση τους. Τα βακτήρια ενός προϊόντος θα πρέπει να παραμείνουν μεταβολικά σταθερά και δραστικά, επιβιώνοντας από το άνω πεπτικό σύστημα σε επαρκή ποσότητα, ώστε να παράγουν ευεργετικά αποτελέσματα όταν βρίσκονται στο έντερο του ξενιστή. Μελέτες έχουν δείξει ότι ορισμένα στελέχη προβιοτικών, ιδιαίτερα του Bifidobacterium spp., δεν έχουν τη δυνατότητα να επιβιώσουν υπό τις γαστρεντερικές συνθήκες. Για το λόγο αυτό ο εγκλεισμός χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της βιωσιμότητας των μικροοργανισμών τόσο στα γαλακτοκομικά προϊόντα όσο και στη δίοδο μέσω της εντερικής οδού. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκαν δύο μέθοδοι εγκλεισμού, η εξώθηση και η γαλακτωματοποίηση και χρησιμοποιήθηκαν 5 εγκλειστικά μίγματα, σε κάθε μία μέθοδο, για τον εγκλεισμό των προβιοτικών βακτηρίων, στα οποία προστέθηκε προβιοτική καλλιέργεια ΒΒ-12 σε συγκέντρωση 5% w/v. Ο αριθμός των ζώντων βακτηρίων της καλλιέργειας προς χρήση ήταν 51010 cfu/g. Τα εγκλειστικά μίγματα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν: αλγινικό – πρωτεΐνη ορού γάλακτος – πηκτίνη (ΑΟΠ), αλγινικό – καραγενάνη (ΑΚ), αλγινικό – καραγενάνη – ινουλίνη (ΑΚΙ), αλγινικό – τροποποιημένο άμυλο (ΑΤ) και αλγινικό – γλυκερόλη – ινουλίνη (ΑΓΙ). Μετά το πέρας της διαδικασίας εγκλεισμού προσδιορίστηκε η απόδοση εγκλεισμού για κάθε περίπτωση εγκλεισμένου προϊόντος προβιοτικών βακτηρίων. Ακολούθως, πραγματοποιήθηκαν πειράματα ζύμωσης γάλακτος με εμβολιασμό με συμβατική καλλιέργεια εκκίνησης (1 g) και ταυτόχρονη ενσωμάτωση των εγκλεισμένων προβιοτικών βακτηρίων που προέκυψαν από κάθε μέθοδο εγκλεισμού. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε εμβολιασμός γάλακτος αποκλειστικά με συμβατική καλλιέργεια εκκίνησης, για λόγους σύγκρισης. Σε όλα τα δείγματα γιαουρτιού έγινε παρακολούθηση της εξέλιξης της ζύμωσης (μέχρι pH=4,5) και πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις των μικροβιολογικών χαρακτηριστικών και των χαρακτηριστικών υφής των τελικών προϊόντων γιαουρτιών. Από τα αποτελέσματα που ελήφθησαν για τον εγκλεισμό των προβιοτικών βακτηρίων με τη μέθοδο της εξώθησης προέκυψε ότι η καλλιέργεια προβιοτικών βακτηρίων που έχει εγκλειστεί με το μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/ΕΞ) παρουσίασε την υψηλότερη τιμή απόδοσης εγκλεισμού φτάνοντας το 95,96%. Μετά την ενσωμάτωση των εγκλεισμένων προβιοτικών βακτηρίων σε δείγματα γιαουρτιού μετρήθηκε το βακτηριακό φορτίο του ΒΒ-12 την ημέρα παρασκευής των δειγμάτων καθώς και μετά από 30 ημέρες αποθήκευσής τους στους 4οC. Αρχικά, βρέθηκαν υψηλές τιμές βακτηριακού φορτίου σε όλα τα δείγματα γιαουρτιού, ενώ μετά το πέρας της αποθήκευσης στους 4οC για 30 ημέρες βρέθηκε ότι το γιαούρτι εμπλουτισμένο με εγκλεισμένο προϊόν με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης - ινουλίνης (ΑΚΙ/ΕΞ) παρουσίασε τη μεγαλύτερη τιμή μικροβιακού φορτίου (6,69 logcfu/g). Εν αντιθέσει, το δείγμα γιαουρτιού το οποίο είναι εμπλουτισμένο με εγκλεισμένο προϊόν προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – γλυκερόλης – ινουλίνης (ΑΓΙ/ΕΞ), με το πέρας των ημερών εμφάνισε κατώτερη τιμή από την προβλεπόμενη (<6 logcfu/g). Επιπρόσθετα, από τη διεργασία της ζύμωσης προέκυψε ότι για τα δείγματα γιαουρτιού, τα οποία είχαν ζυμωθεί με προσθήκη μόνο συμβατικής καλλιέργειας εκκίνησης, ο χρόνος ζύμωσής τους ήταν μεγαλύτερος (190 min) από τον αντίστοιχο χρόνο εκείνων που ήταν εμπλουτισμένα με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια. Αυτό σημαίνει ότι η προσθήκη των εγκλεισμένων προβιοτικών βακτηρίων συνεισέφερε στη ζύμωση των προϊόντων γιαουρτιού. Επιπλεόν, η διάρκεια της λανθάνουσας φάσης (λ) στα τυφλά δείγματα γιαουρτιού εμφάνισε μεγαλύτερη τιμή (λ=143,82 min) συγκριτικά με τα εμπλουτισμένα δείγματα με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια, ενώ ο μέγιστος ρυθμός μείωσης pH (μ) ήταν κατ΄ απόλυτη τιμή μικρότερος (μ=0,0337) στα τυφλά δείγματα. Ακόμη, το ιξώδες των προϊόντων γιαουρτιού μετά το τέλος της ζύμωσης, όλων των δειγμάτων γιαουρτιού τα οποία εμπλουτίστηκαν με εγκλεισμένα προϊόντα προβιοτικών βακτηρίων παρουσίασαν υψηλότερη τιμή ιξώδους από τα τυφλά δείγματα (6944 cP). Από τα εμπλουτισμένα δείγματα γιαουρτιού τις υψηλότερες τιμές ιξώδους εμφάνισαν τα δείγματα που περιείχαν εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/ΕΞ) (8726 cP) και μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/ΕΞ) (8643 cP), αντίστοιχα. Επομένως, το πήγμα του γιαουρτιού ενισχύεται από την προσθήκη της εγκλεισμένης προβιοτικής καλλιέργειας. Μετά την αποθήκευση των δειγμάτων γιαουρτιού στους 4οC για μία ημέρα τα τυφλά δείγματα είχαν τη χαμηλότερη τιμή ιξώδους (10286 cP). Επίσης, τις υψηλότερες τιμές ιξώδους εμφάνισαν τα εμπλουτισμένα δείγματα γιαουρτιού που περιείχαν εγκλεισμένη καλλιέργεια προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/ΕΞ) (17826,5 cP) και μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/ΕΞ) (18105,5 cP), αντίστοιχα. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν και για τα χαρακτηριστικά υφής. Συγκεκριμένα όλα τα εμπλουτισμένα δείγματα γιαουρτιού με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια εμφάνισαν μεγαλύτερη τιμή σκληρότητας από το τυφλό δείγμα (0,58 Ν). Όσον αφορά τη συνεκτικότητα των δειγμάτων, όλα τα εμπλουτισμένα δείγματα με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια παρουσίασαν μεγαλύτερη τιμή συνεκτικότητας από τα τυφλά δείγματα (0,40), με το δείγμα γιαουρτιού με εγκλεισμένα προϊόντα προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/ΕΞ) να εμφανίζει την υψηλότερη τιμή συνεκτικότητας (0,53). Αντίστοιχα, όλα τα εμπλουτισμένα δείγματα με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια παρουσίασαν μεγαλύτερη προσκολλησιμότητα από τα τυφλά δείγματα (0,28 Νs), με το δείγμα γιαουρτιού με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια με αλγινικό – καραγενάνη (ΑΚ/ΕΞ) να παρουσιάζει τη μεγαλύτερη τιμή προσκολλησιμότητας φτάνοντας το 0,51 N*s. Παρόμοια συμπεράσματα ελήφθησαν από τις μετρήσεις της ελαστικότητας και του κομμιώδους. Σε αυτά τα χαρακτηριστικά υφής τα τυφλά δείγματα παρουσίασαν τη χαμηλότερη τιμή ελαστικότητας (1,89) και κομμιώδους (0,53 Ν), ενώ τα δείγματα γιαουρτιού εμπλουτισμένα με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/ΕΞ) εμφάνισαν την υψηλότερη τιμή ελαστικότητας φτάνοντας το 2,54. Αντίστοιχα, τα δείγματα γιαουρτιού εμπλουτισμένα με εγκλεισμένα προϊόντα προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/ΕΞ) εμφάνισαν την υψηλότερη τιμή κομμιώδους φτάνοντας το 1,29 Ν. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που ελήφθησαν από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στα εγκλεισμένα προϊόντα προβιοτικών βακτηρίων, τα οποία παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο της γαλακτωματοποίησης, επιτεύχθηκαν εξίσου υψηλές αποδόσεις εγκλεισμού με αυτές της εξώθησης. Η μεγαλύτερη απόδοση εγκλεισμού επιτεύχθηκε με το εγκλειστικό μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/Γ) (97,39%). Στη συνέχεια, ελήφθησαν τα αποτελέσματα των τιμών του μικροβιακού φορτίου του BB-12, στα δείγματα γιαουρτιού που ζυμώθηκαν και εμπλουτίστηκαν με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια, όπου την ημέρα παρασκευής των δειγμάτων γιαουρτιού, ξεπερνούσαν το όριο που προβλέπεται από τον IDF (> 6 logcfu/g). Μετά την αποθήκευση των δειγμάτων για 30 ημέρες υπό ψύξη, το γιαούρτι εμπλουτισμένο με εγκλεισμένο προϊόν προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/Γ) παρουσίασε τη μεγαλύτερη τιμή μικροβιακού φορτίου (6,84 logcfu/g), ενώ το δείγμα γιαουρτιού εμπλουτισμένο με εγκλεισμένο προϊόν προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – γλυκερόλης – ινουλίνης (ΑΓΙ/Γ) παρουσίασε κατώτερη τιμή μικροβιακού φορτίου από την προβλεπόμενη. Αυτό οφείλεται στη δημιουργία ασθενέστερου πλέγματος συγκριτικά με τα υπόλοιπα εγκλειστικά μέσα, με αποτέλεσμα τη μικρότερη προστασία των εγκλεισμένων κυττάρων. Όσον αφορά, τα χαρακτηριστικά της ζύμωσης των προϊόντων γιαουρτιού με τα εγκλεισμένα προϊόντα προβιοτικών βακτηρίων παρατηρήθηκε ότι ο χρόνος ζύμωσης των τυφλών δειγμάτων, δηλαδή αυτών που έχουν ζυμωθεί αποκλειστικά με συμβατική καλλιέργεια εκκίνησης, ήταν μεγαλύτερος (190 min) από τον αντίστοιχο χρόνο εκείνων που ήταν εμπλουτισμένα με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια. Επιπρόσθετα, η διάρκεια της λανθάνουσας φάσης (λ) στα τυφλά δείγματα γιαουρτιού εμφάνισε μεγαλύτερη τιμή (λ=143,82 min) συγκριτικά με τα εμπλουτισμένα δείγματα με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια. Αντίστοιχα, ο μέγιστος ρυθμός μείωσης pH (μ) ήταν κατ΄ απόλυτη τιμή μικρότερος (μ=0,0337) στα τυφλά δείγματα. Από τα αποτελέσματα που ελήφθησαν σχετικά με το ιξώδες των προϊόντων γιαουρτιού μετά το τέλος της ζύμωσης, όλα τα δείγματα τα οποία εμπλουτίστηκαν με τα εγκλεισμένα προϊόντα προβιοτικών βακτηρίων, που παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο της γαλακτωματοποίησης, παρουσίασαν υψηλότερη τιμή ιξώδους από τα τυφλά δείγματα (6944 cP). Από τα εμπλουτισμένα δείγματα γιαουρτιού τις υψηλότερες τιμές ιξώδους εμφάνισαν τα δείγματα με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/Γ) (8629,5 cP) και με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης - ινουλίνης (ΑΚΙ/Γ) (8602,5 cP), αντίστοιχα. Μετά την αποθήκευση των δειγμάτων γιαουρτιού στους 4οC για μία ημέρα τα τυφλά δείγματα είχαν τη χαμηλότερη τιμή ιξώδους (10286 cP). Επίσης, τις υψηλότερες τιμές ιξώδους εμφάνισαν τα εμπλουτισμένα δείγματα γιαουρτιού που περιείχαν εγκλεισμένη καλλιέργεια προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης (ΑΚ/Γ) (12400 cP) και μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/Γ) (12678,5 cP), αντίστοιχα. Ωστόσο, οι τιμές ιξώδους στα δείγματα γιαουρτιού μετά την αποθήκευση υπό ψύξη ήταν υψηλότερες από αυτές μετά το τέλος της ζύμωσης, εξαιτίας της δημιουργίας ενός πιο σταθερού πήγματος. Τέλος, όσον αφορά τα χαρακτηριστικά υφής των δειγμάτων γιαουρτιού, όλα τα εμπλουτισμένα δείγματα γιαουρτιού με τα εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια εμφάνισαν μεγαλύτερη τιμή σκληρότητας από το τυφλό δείγμα (0,58 Ν). Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν για τη συνεκτικότητα και την προσκολλησιμότητα των δειγμάτων όπου υψηλότερη τιμή, και για τα δύο χαρακτηριστικά υφής, εμφάνισαν τα δείγματα γιαουρτιού εμπλουτισμένα με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/Γ), ενώ τη μικρότερη τιμή παρουσίασαν τα τυφλά δείγματα. Σχετικά με την ελαστικότητα των δειγμάτων γιαουρτιού προέκυψε ότι μικρότερη τιμή εμφάνισε το προϊόν γιαουρτιού εμπλουτισμένο με εγκλεισμένη καλλιέργεια με μίγμα αλγινικού – γλυκερολής – ινουλίνης (ΑΓΙ/Γ) (1,82), ενώ υψηλότερη τιμή το δείγμα γιαουρτιού εμπλουτισμένο με εγκλεισμένο προϊόν προβιοτικών βακτηρίων με μίγμα αλγινικού – τροποποιημένου αμύλου (ΑΤ/Γ) (2,35). Αντίστοιχα, για το κομμιώδες τα δείγματα γιαουρτιού εμπλουτισμένα με εγκλεισμένα προβιοτικά βακτήρια με μίγμα αλγινικού – καραγενάνης – ινουλίνης (ΑΚΙ/Γ) εμφάνισαν την υψηλότερη τιμή φτάνοντας το 1,12 Ν, ενώ τα τυφλά δείγματα παρουσίασαν τη μικρότερη τιμή κομμιώδους (0,53 Ν). Συμπερασματικά, με βάση τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τα πειράματα εξάγεται το συμπέρασμα ότι και οι δύο τεχνικές εγκλεισμού των προβιοτικών βακτηρίων παρέχουν υψηλές αποδόσεις εγκλεισμού και υψηλά επίπεδα βιωσιμότητας των εγκλεισμένων προβιοτικών βακτηρίων. Επιπλέον, η κατάλληλη επιλογή των εγκλειστικών μέσων, και για τις δύο μεθόδους, συνεισφέρει στην υψηλή επιβίωση των βακτηρίων στο τελικό προϊόν, όσο και στην επίτευξη των επιθυμητών χαρακτηριστικών υφής στο τελικό προϊόν γιαουρτιού.	el
heal.abstract	The purpose of this thesis was the encapsulation of probiotic culture which included the strain Bifidobacterium animalis subsp. Lactis (BB-12) and then the incorporation of encapsulated probiotic bacteria into yogurt, in order to produce probiotic yogurt. The encapsulation of probiotic bacteria was carried out by two methods, extrusion and emulsification, as well as by the use of various encapsulating agents (mixtures of encapsulating materials). At the end of the encapsulating experiments, the products of yogurt were prepared by vaccinating milk with conventional starting culture that included strains S. Thermophilus and L. Delbrueckii ssp. Bulgaricus. Thesis’ experiments were conducted at the Laboratory of Chemistry and Food Technology, School of Chemical Engineering of National Technical University of Athens. In food industry, the use of probiotics is more prevalent in fermented milk and dairy products. Dairy products, available today, are the main carriers of probiotics. The definition of probiotics is described by FAO (Food and Agriculture Association of the United Nations) and WHO (World Health Organization) as "living organisms that, when given in sufficient quantities, offer benefits to the health of the consumer." The effect of probiotic bacteria was attributed to the production of acid and / or bacteriocides, to compete with pathogens and to strengthen the immune system. The benefits of their action include controlling cholesterol levels, preventing intestinal infection, improving the action of lactose on people who are lactose intolerant and their anti-cancer effects. The bacteria in a product must remain metabolically stable and active, surviving in the upper digestive tract in sufficient quantity to produce beneficial effects when in the host's gut. Studies have shown that some probiotic strains, especially Bifidobacterium spp., do not have the potential to survive under gastrointestinal conditions. For this reason, encapsulation is used to improve the viability of microorganisms in both dairy products and the passage through the intestinal tract. In this thesis, two methods of encapsulation, extrusion and emulsification were examined and 5 encapsulating agents were used, in each method, for the encapsulation of probiotic bacteria, to which probiotic culture BB-12 was added at a concentration of 5% w/v. The number of viable bacteria to be cultured for use was 51010 cfu/g. The encapsulating agents were: sodium alginate - whey protein - pectin, sodium alginate - carrageenan, sodium alginate - carrageenan - inulin, sodium alginate - modified starch and sodium alginate - glycerol - inulin. At the end of the encapsulation, the encapsulation yield for each case of an encapsulated product of probiotic bacteria was determined. Subsequently, milk fermentation experiments were performed by inoculation with conventional starting culture (1 g) and simultaneous incorporation of encapsulated probiotic bacteria resulting from each encapsulating method. In addition, milk was inoculated exclusively with conventional starting culture for comparison purposes. In all yogurt samples, the evolution of fermentation was monitored (up to pH=4,5) and microbiological characteristics and texture characteristics of the final products of yogurt were measured. The results obtained for the encapsulation of probiotic bacteria by the extrusion method showed that the culture of probiotic bacteria encapsulated with the sodium alginate - carrageenan mixture showed the highest encapsulation yield value reaching 95,96%. After the incorporation of encapsulated probiotic bacteria in yogurt samples, the bacterial load of BB-12 was measured on the day of preparation of the samples, as well as after 30 days of storage at 4οC. Initially, high bacterial loads were found in all yogurt samples, while after storage at 4oC for 30 days, it was found that yogurt enriched with the encapsulated product with a mixture of sodium alginate - carrageenan - inulin showed the highest value of bacterial load (6,69 logcfu/g). In contrast, the yogurt sample, which is enriched with an enclosed product of probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate - glycerol - inulin, over the days showed a lower value than predicted (<6 logcfu/g). In addition, the fermentation process showed that for yogurt samples, which had been fermented with only conventional starting culture, their fermentation time was longer (190 min) than the corresponding time of those enriched with encapsulated probiotic bacteria. This means that the addition of encapsulated probiotic bacteria has contributed to the fermentation of yogurt products. In addition, the duration of the latent phase (λ) in blind yogurt samples showed a higher value (λ=143,82 min) compared to the enriched samples with encapsulated probiotic bacteria, while the maximum rate of pH reduction (μ) was smaller, at an absolute value (μ=0,0337), in blind samples. In addition, the viscosity of yogurt products after the end of fermentation, all yogurt samples enriched with encapsulated probiotic bacteria products showed a higher viscosity value than the blind samples (6944 cP). At the enriched yogurt samples, the highest viscosity values were shown in the samples containing enclosed probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate – carrageenan (8726 cP) and a mixture of sodium alginate – carrageenan – inulin (8643 cP). Therefore, the yogurt gel is enhanced by the addition of encapsulated probiotic culture. After storing the yogurt samples at 4oC for one day, the blind samples had the lowest viscosity value (10286 cP). Also, the highest viscosity values were shown in the enriched yogurt samples which contained encapsulated probiotic bacterial culture with a mixture of sodium alginate - carrageenan (17826,5 cP) and a mixture of sodium alginate - carrageenan – inulin (18105,5 cP), respectively. Similar results were obtained for texture characteristics. In particular, all enriched yogurt samples with encapsulated probiotic bacteria showed a higher firmness value than the blind sample (0,58 N). As far as concerning cohesiveness, all enriched samples with encapsulated probiotic bacteria showed greater value of cohesiveness than blind samples (0,40), with the yogurt sample with encapsulated probiotic bacterial products with sodium alginate -carrageenan mixture appearing higher cohesiveness value (0,53). Respectively, all enriched samples with encapsulated probiotic bacteria showed greater adhesiveness than blind samples (0,28 Ns), with the sample of yogurt with encapsulated probiotic bacteria with sodium alginate –carrageenan showing the highest value of adhesiveness reaching the value of 0,51 N*s. Similar conclusions were made from the results of elasticity and gumminess. In these texture characteristics the blind samples showed the lowest value of elasticity value (1,89) and gumminess (0,53 N), while the yogurt samples enriched with encapsulated probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate- carrageenan - inulin showed the higher elasticity value reaching 2,54. Respectively, the yogurt samples enriched with encapsulated probiotic bacterial products with a mixture of sodium alginate - carrageenan showed the highest gumminess value, reaching 1,29 N. According to the results of the experiments performed on encapsulated probiotic bacteria products, which were prepared by the method of emulsification, equally high encapsulation yields were achieved with those of extrusion. The highest encapsulation yield was achieved with the sodium alginate - carrageenan encapsulating agent (97,39%). Then, the results of the BB-12 microbial load values were obtained, in the yogurt samples fermented and enriched with encapsulated probiotic bacteria, where on the day of preparation of the yogurt samples, they exceeded the limit established by the IDF (> 6 logcfu/g). After storing the samples for 30 days under refrigeration, the yogurt enriched with an encapsulated product of probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate - carrageenan - inulin showed the highest microbial load value (6,84 logcfu/g), while the sample for enriched with encapsulated product of probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate - glycerol - inulin showed a lower microbial load value than predicted. This is due to the creation of a weaker gel compared to other encapsulating agents, resulting in less protection of encapsulated cells. Regarding to the fermentation characteristics of yogurt products with encapsulated probiotic bacteria products, it was observed that the fermentation time of the blind samples, those who were fermented exclusively with conventional starting culture, was longer (190 min) than the corresponding time of those enriched with encapsulated probiotic bacteria. In addition, the duration of the latent phase (λ) in blind samples of yogurt showed a higher value (λ=143,82 min) compared to enriched samples with encapsulated probiotic bacteria. Respectively, the maximum rate of reduction of pH (μ) was absolutely lower (μ = 0,0337) in the blind samples. From the results obtained on the viscosity of yogurt products after the end of fermentation, all samples enriched with encapsulated probiotic bacteria products, prepared by the method of emulsification, showed a higher viscosity value than the blind samples (6944 cP). At the enriched yogurt samples, the highest viscosity values were shown at the samples with encapsulated probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate - carrageenan (8629,5 cP) and with a mixture of sodium alginate - carrageenan – inulin (8602,5 cP), respectively. After storing the yogurt samples at 4oC for one day, the blind samples had the lowest viscosity value (10286 cP). Also, the highest viscosity values were shown in the enriched yogurt samples which contained encapsulated probiotic bacterial culture with a mixture of sodium alginate - carrageenan (12400 cP) and a mixture of sodium alginate - carrageenan – inulin (12678,5 cP), respectively. However, the viscosity values in the yogurt samples after storage under refrigeration were higher than those after the end of fermentation, due to the creation of a more stable gel. Finally, concerning the texture characteristics of the yogurt samples, all enriched yogurt samples with encapsulated probiotic bacteria showed a higher firmness value than the blind sample (0,58 N). Similar results were obtained for the cohesiveness and adhesiveness of the samples, where the highest value, for both texture characteristics, showed the yoghurt samples enriched with encapsulated probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate - carrageenan - inulin, while the smallest value was appeared in the blind samples. Regarding to the elasticity of yogurt samples, it was found that a lower price was shown for the yogurt product enriched with encapsulated culture with a mixture of sodium alginate - glycerol - inulin (1,82), while a higher value was found for the sample of yoghurts enriched with encapsulated product with mixture of sodium alginate - modified starch (2,53). Respectively, for the gumminess, the yoghurt samples enriched with encapsulated probiotic bacteria with a mixture of sodium alginate - carrageenan – inulin showed the highest value reaching 1,12 N, while the blind samples showed the lowest gumminess value (0,53). In conclusion, based on the results of the experiments, it can be concluded that both probiotic bacteria encapsulating techniques provide high encapsulation yields and high levels of viability of encapsulated probiotic bacteria. In addition, the appropriate choice of encapsulation agents, for both methods, contributes to the high survival of bacteria in the final product, as well as to achieving the desired texture characteristics in the final yogurt product.	en
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Γεώργιος	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	193 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false