Μελέτη διατηρησιμότητας καινοτόμων προϊόντων πατάτας με ανώτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά: Επίδραση μη θερμικών επεξεργασιών

Σερέτης, Γεώργιος; Seretis, Georgios

dc.contributor.author	Σερέτης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Seretis, Georgios	en
dc.date.accessioned	2025-05-05T10:54:11Z
dc.date.available	2025-05-05T10:54:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61859
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29555
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Προϊόντα πατάτας	el
dc.subject	Διατηρησιμότητα	el
dc.subject	Τηγάνισμα	el
dc.subject	Ώσμωση	el
dc.subject	Παλμικά Ηλεκτρικά Πεδία	el
dc.subject	Potato products	en
dc.subject	Shelf life	en
dc.subject	Frying	en
dc.subject	Osmotic dehydration	en
dc.subject	Pulsed Electric Fields	en
dc.title	Μελέτη διατηρησιμότητας καινοτόμων προϊόντων πατάτας με ανώτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά: Επίδραση μη θερμικών επεξεργασιών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική τροφίμων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-04
heal.abstract	Η πατάτα θεωρείται τρόφιμο υψηλής διατροφικής αξίας που καταναλώνεται ευρέως σε ολόκληρο τον κόσμο. Ωστόσο, ενώ η τάση για κατανάλωση φρέσκων προϊόντων ολοένα αυξάνεται, οι φρεσκοκομμένες πατάτες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Οι παράγοντες αλλοίωσης (μετασυλλεκτικές ασθένειες, ενζυμικό και μη ενζυμικό μαύρισμα κ.ά) ευθύνονται για την υποβάθμιση της ποιότητας και τη χαμηλή διατηρησιμότητά τους. Επιπλέον, όπως είναι γνωστό, η θερμική επεξεργασία μέσω τηγανίσματος είναι η πλέον διαδεδομένη, καθώς εξασφαλίζει μια εύκολη, οικονομική και γρήγορη λύση παρέχοντας ένα γευστικό αποτέλεσμα. Εντούτοις, η υψηλή περιεκτικότητα λιπαρών στα τηγανητά προϊόντα είναι επιβλαβής για την υγεία του ανθρώπου. Αποτελεί ζητούμενο για την έρευνα λοιπόν, η μελέτη τεχνικών επεξεργασίας με στόχο την παραγωγή και τη διατήρηση ποιοτικών, υγιεινών και γευστικών προϊόντων πατάτας. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παραγωγή ενός τελικού προϊόντος πατάτας με ανώτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και αυξημένη διάρκεια ζωής με τη χρήση της μη θερμικής επεξεργασίας. Μελετώνται η ωσμωτική αφυδάτωση, η προεπεξεργασία με Παλμικά Ηλεκτρικά Πεδία (ΠΗΠ) και η επίδραση τους στο τηγάνισμα, στην διατηρησιμότητα και στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των παραγόμενων προϊόντων. Αναλυτικότερα, στο πρώτο μέρος της μελέτης ερευνάται η επίδραση της ωσμωτικής αφυδάτωσης σε μη επεξεργασμένα και προεπεξεργασμένα με ΠΗΠ δείγματα πατάτας. Ειδικότερα, εξετάζονται ποιοτικά χαρακτηριστικά που αφορούν το χρώμα και την υφή των προϊόντων, η ενεργότητα του νερού, η πρόσληψη ολικών στερεών και η απώλεια νερού κατά την πειραματική διαδικασία της ώσμωσης που πραγματοποιήθηκε στους 35 oC, με ήπια ανάδευση για 180 min. Τα εξεταζόμενα ωσμωτικά διαλύματα περιέχουν: α) 10% γλυκερόλη, 5% χλωριούχο νάτριο, 1% ασκορβικό οξύ, 84% νερό, β) 20% γλυκερόλη, 5% χλωριούχο νάτριο, 1% ασκορβικό οξύ, 74% νερό και γ) 30% γλυκερόλη, 5% χλωριούχο νάτριο, 1% ασκορβικό οξύ, 64% νερό. Όσον αφορά τη μεταβολή του χρώματος, κατά την εξέταση του δείκτη αμαύρωσης (ΒΙ) στα ωσμωμένα μη επεξεργασμένα δείγματα πατάτας παρατηρήθηκε ότι αυτός μειώθηκε σημαντικά σε τιμές 10.78, 10.12 και 10.39 αντίστοιχα για κάθε περίπτωση. Σχετικά με την υφή, παρατηρήθηκε πως η αύξηση της γλυκερόλης στο ωσμωτικό διάλυμα επέφερε αύξηση στη σκληρότητα των αντίστοιχων δειγμάτων. Η ενεργότητα του νερού που μελετήθηκε στα εν λόγω δείγματα πατάτας μειώθηκε κατά την ωσμωτική αφυδάτωση σε ποσοστό 4%, 5% και 7% για τα ωσμωτικά διαλύματα με αναλογία γλυκερόλης 10%, 20% και 30% αντίστοιχα. Κατά την εξέταση της πρόσληψης των ολικών στερεών στο τέλος της ώσμωσης οι τιμές που λήφθηκαν ήταν 0.75, 1.23 και 1.46 g στερεών/g ξηρού στερεού για τα παραπάνω ωσμωτικά διαλύματα. Ομοίως για την απώλεια νερού λήφθηκαν οι τιμές 2.29, 2.33 και 2.94 g νερού/ g ξηρού στερεού μη ωσμωμένο. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε η προεπεξεργασία με ΠΗΠ σε συνθήκες 0.5 kV/cm σε 200 παλμούς και εξετάστηκε η ωσμωτική αφυδάτωση των επεξεργασμένων δειγμάτων για τα ωσμωτικά διαλύματα με αναλογία γλυκερόλης 10% και 20% στις ίδιες συνθήκες και χρόνο. Το χρώμα και η ενεργότητα του νερού δεν διαφοροποιήθηκαν σημαντικά ενώ αύξηση παρατηρήθηκε στην υφή (κατά 47% και 29% αντίστοιχα), στην απώλεια νερού και στην πρόσληψη ολικών στερεών. Τέλος, παρατηρήθηκε ότι τα μη προεπεξεργασμένα δείγματα που ωσμώθηκαν σε ωσμωτικά διαλύματα με 10% και 20% γλυκερόλη περιείχαν ποσότητα σε γλυκερόλη: 0.27 mg/g ωσμωμένης πατάτας και 2.17 mg/g ωσμωμένης πατάτας, σε χλωριούχο νάτριο: 0.09 mg/g ωσμωμένης πατάτας και 0.08 mg/g ωσμωμένης πατάτας και σε ασκορβικό οξύ: 0.12 και 0.11 mg/g ωσμωμένης πατάτας. Ομοίως, τα προεπεξεργασμένα δείγματα περιείχαν 2.05 mg/g και 2.07 mg/g γλυκερόλη, 0.07 mg/g και 0.07 mg/g χλωριούχο νάτριο και 0.09 mg/g και 0.11 mg/g ασκορβικό οξύ. Το δεύτερο μέρος της μελέτης αφορά τη θερμική επεξεργασία του τηγανίσματος και την οργανοληπτική αξιολόγηση των επεξεργασμένων-ωσμωμένων δειγμάτων. Αρχικά, μελετήθηκε η πρόσληψη ελαίου σε επεξεργασμένα και μη επεξεργασμένα τηγανισμένα δείγματα και παρατηρήθηκε ότι τα επεξεργασμένα περιέχουν 35% λιγότερα λιπαρά στα 10 min τηγανίσματος στους 180 oC. Μεταξύ των επεξεργασμένων-ωσμωμένων και ΠΗΠ-επεξεργασμένων-ωσμωμένων δειγμάτων πατάτας δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην απορρόφηση ελαίου (p<0.05). Σχετικά με την ποιότητα του απορροφημένου ελαίου και του ελαίου της φριτέζας δεν διαπιστώθηκε επίσης, στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) στα πρωτογενή και δευτερογενή προϊόντα οξείδωσης μεταξύ των μη επεξεργασμένων και επεξεργασμένων δειγμάτων. Στη συνέχεια, μετρήθηκε η υφή και η υγρασία των δειγμάτων από όπου προκύπτει πως τα ΠΗΠ-επεξεργασμένα-ωσμωμένα δείγματα είναι πιο σκληρά και έχουν μεγαλύτερο ποσοστό υγρασίας (34.89% και 29.89% για δείγματα ωσμωμένα σε διάλυμα με 10% γλυκερόλη και 20% αντίστοιχα). Τέλος, πραγματοποιήθηκε οργανοληπτική αξιολόγηση των τηγανισμένων δειγμάτων από όπου καλύτερο επεξεργασμένο δείγμα προέκυψε η επεξεργασμένη-ωσμωμένη με 20% γλυκερόλη στο ωσμωτικό διάλυμα πατάτα με βαθμολογία συνολικής αρέσκειας 7.1/9. Τα επεξεργασμένα δείγματα θεωρήθηκαν όλα οργανοληπτικά αποδεκτά. Το τρίτο μέρος της μελέτης εστιάζει στην αποθήκευση των δειγμάτων. Συγκεκριμένα, αποθηκεύτηκαν όλα τα είδη δειγμάτων (μη επεξεργασμένα, επεξεργασμένα με ωσμωτικό διάλυμα αναλογίας 20% γλυκερόλη και ΠΗΠ-επεξεργασμένα ωσμωμένα ομοίως) στους 4,8 και 12 oC σε συσκευασία τροποποιημένης ατμόσφαιρας. Για τα μη επεξεργασμένα δείγματα παρατηρήθηκε ποιοτική αλλοίωση με αύξηση του δείκτη αμαύρωσης (ΒΙ) 21%, 22% και 27% για κάθε θερμοκρασία αντίστοιχα και μείωση της σκληρότητας για τους 12 oC (από 5.762 Ν σε 5.011 N). Παράλληλα, το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα στη συσκευασία μειώθηκαν και στις τρεις θερμοκρασίες. Σχετικά με τη μικροβιακή ανάπτυξη παρατηρήθηκε κυρίως στο ολικό μικροβιακό φορτίο με ρυθμό 0.483, 0.718 και 2.0626 d-1 για κάθε θερμοκρασία αντίστοιχα, στα εντεροβακτήρια με ρυθμό 0.734, 0.834 και 1.106 d-1 ομοίως και στο ολικό αναερόβιο μικροβιακό φορτίο με ρυθμό 0.523, 0.975 και 1.876 d-1 ομοίως ενώ το pH κυμάνθηκε από 5.85-6.2. Με εφαρμογή της εξίσωσης Arrhenius οι ενέργειες ενεργοποίησης για κάθε μικροοργανισμό αντίστοιχα προέκυψαν 118.96, 33.61 και 104.89 kJ. Σε οργανοληπτική αξιολόγηση που πραγματοποιήθηκε τα δείγματα απορρίφθηκαν την 3η ημέρα λόγω χρώματος και υφής ενώ η ενέργεια ενεργοποίησης για το ρυθμό υποβάθμισης των τηγανισμένων δειγμάτων υπολογίστηκε 69.44 kJ. Τα επεξεργασμένα-ωσμωμένα δείγματα παρουσίασαν μικρή μεταβολή του δείκτη αμαύρωσης σε χαμηλές τιμές (από 6.81 σε 8.97, 8.46 και 10.66 για κάθε θερμοκρασία αντίστοιχα) ενώ η υφή παρουσίασε αύξηση στη σκληρότητα (10-30%). Η σύσταση της συσκευασίας διατηρήθηκε σταθερή με μικρή μείωση στην ποσότητα των αερίων και η μικροβιολογική αύξηση δεν ήταν επιβαρυμένη καθώς παρουσιάστηκε μικρή ανάπτυξη μόνο στο ολικό αερόβιο μικροβιακό φορτίο ( μεγαλύτερη αύξηση στους 12 οC από 4.09 σε 5.45 logCFU/g) και στο ολικό αναερόβιο μικροβιακό φορτίο (μεγαλύτερη αύξηση στους 4 οC από 2.15 σε 4.38 logCFU/g) ενώ το pH κυμάνθηκε από 4.778-4.868. Τα συγκεκριμένα δείγματα απορρίφθηκαν οργανοληπτικά την 15η ημέρα λόγω έντονης αλλοιωμένης οσμής και η ενέργεια ενεργοποίησης για το ρυθμό υποβάθμισης των τηγανισμένων δειγμάτων υπολογίστηκε 24.21 kJ. Τα ΠΗΠ-επεξεργασμένα-ωσμωμένα δείγματα παρουσίασαν παρόμοια συμπεριφορά κατά την αποθήκευση με μειωμένη τιμή δείκτη αμαύρωσης (από 5.76 σε 6.97, 7.98 και 8.45 για κάθε θερμοκρασία αντίστοιχα) αλλά μείωση της σκληρότητας στους 8 και 12 οC (5-12%). Η σύσταση των αερίων στη συσκευασία παρουσίασε μείωση και η μικροβιολογική ανάπτυξη αφορούσε ομοίως το ολικό αερόβιο μικροβιακό φορτίο (μεγαλύτερη αύξηση στους 12 οC από 2.90 σε 4.36 logCFU/g) και στο ολικό αναερόβιο μικροβιακό φορτίο (μεγαλύτερη αύξηση στους 12 οC από 2.00 σε 4.28 logCFU/g) ενώ το pH κυμάνθηκε από 4.408-4.605. Τα δείγματα απορρίφθηκαν ομοίως την 15η ημέρα λόγω έντονης αλλοιωμένης οσμής και η ενέργεια ενεργοποίησης του ρυθμού υποβάθμισης των τηγανισμένων δειγμάτων υπολογίστηκε 31.10 kJ. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ενδεικτική αποθήκευση όλων των εξεταζόμενων δειγμάτων σε συσκευασία υπό κενό στους 4 oC με το δείκτη αμαύρωσης (ΒΙ) να παρουσιάζει μικρή αύξηση κυρίως στα ΠΗΠ-επεξεργασμένα-ωσμωμένα δείγματα (35% της αρχικής τιμής) και στα μη επεξεργασμένα (19% της αρχικής τιμής). Η σκληρότητα μειώθηκε σε όλα τα δείγματα και τα επεξεργασμένα δείγματα παρουσίασαν μικροβιακή ανάπτυξη στο ολικό αερόβιο φορτίο της τάξεως του 8-12% (2.00 και 2.70 logCFU) της αρχικής τιμής και στο ολικό αναερόβιο μικροβιακό φορτίο 36-48% της αρχικής τιμής (2.15 και 2.00 logCFU/g) και τα ΠΗΠ-επεξεργασμένα-ωσμωμένα στις ζύμες και μύκητες (από 0 σε 2.93 logCFU/g). Τα μη επεξεργασμένα δείγματα παρουσίασαν αύξηση σε όλους τους εξεταζόμενους μικροοργανισμούς (ολικό αερόβιο και αναερόβιο φορτίο, εντεροβακτήρια, ψευδομονάδες και ζύμες και μύκητες). Το pH μειώθηκε για τα μη επεξεργασμένα δείγματα, ενώ παρουσίασε μικρή αύξηση για τα επεξεργασμένα. Τα μη επεξεργασμένα δείγματα απορρίφθηκαν την 13η ημέρα λόγω εμφάνισης και τα επεξεργασμένα την 18η ημέρα λόγω έντονης αλλοιωμένης οσμής και ύπαρξης υγρής γλυκερόλης. Συμπερασματικά, βάσει των αποτελεσμάτων της παρούσης εργασίας προέκυψε πως η ωσμωτική αφυδάτωση και ο συνδυασμός της με προεπεξεργασία ΠΗΠ σε φρεσκοκομμένη πατάτα δύνανται να δώσουν ένα τελικό ποιοτικό αποτέλεσμα με ανώτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά που να διατηρείται με την πάροδο του χρόνου.	el
heal.advisorName	Γιαννακούρου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Γιαννακούρου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Δερμεσονλούογλου, Ευφημία	el
heal.committeeMemberName	Μπουρουσιάν, Μιρτάτ	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	195 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false