Ενσωμάτωση φυτοστερολών σε προϊόντα γιαουρτιού
Creators: name: Δεργιαδέ, Ισμήνη Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: Φυτοστερόλη
Γαλακτώματα
Ελαιοπηκτές
Phytosterol
Emulsions
Organogels

description: Αντικείμενο της παρούσας μελέτης ήταν η δημιουργία ενός καινοτόμου προϊόντος γιαουρτιού, στα πλαίσια της απαίτησης των καταναλωτών για «βιολειτουργικά τρόφιμα», το οποίο με χρήση των συστημάτων ελαιοπηκτών περιείχε ποσότητα φυτοστερόλης, χωρίς αυτό να έχει σημαντική αρνητική επίδραση στα οργανοληπτικά και μηχανικά χαρακτηριστικά του. Επιδιώχθηκε η αποφυγή της κρυστάλλωσης της φυτοστερόλης στο σύστημα διότι υπάρχουν σημαντικές ενδείξεις και αναφορές στη βιβλιογραφία σύμφωνα με τις οποίες η βιοενεργότητα της φυτοστερόλης, που σχετίζεται με τη βιολογική της δραστηριότητα ενάντια στη χοληστερόλη του ορού του αίματος, μειώνεται όταν αυτή προσλαμβάνεται από τον οργανισμό υπό τη μορφή κρυστάλλων μεγάλου μεγέθους. Μελετήθηκε αρχικά η διαλυτότητα της φυτοστερόλης σε διάλυμα ελαίου και επιβεβαιώθηκε, σε συμφωνία με τη βιβλιογραφία, ότι αυτή είναι ελάχιστα διαλυτή στο έλαιο. Σε διάλυμα ελαίου χαμηλής συγκέντρωσης εμφανίστηκαν κρύσταλλοι μικρού μεγέθους, μόνο σε μικροσκοπικό επίπεδο, ενώ βρέθηκε ότι με αύξηση της συγκέντρωσης της φυτοστερόλης στο έλαιο το μέγεθος των κρυστάλλων αυξάνεται. Εξετάστηκε η επίδραση της γαλακτωματοποίησης των διαλυμάτων ελαίου-φυτοστερόλης σε γαλακτώματα ελαίου σε νερό (o/w). Βρέθηκε ότι η παραγωγή σταθερών γαλακτωμάτων μπορεί να αυξήσει το ποσοστό φυτοστερόλης που υπάρχει στο διάλυμα χωρίς την κρυστάλλωσής της. Παρασκευάστηκαν, επιπλέον, συστήματα ελαιοπηκτών, με χρήση ηλιελαίου-πηκτωματοποιητών σε διαφορετικές συγκεντρώσεις και αναλογίες πηκτωματοποιητών. Τα συστήματα των ελαιοπηκτών με τις μελετηθείσες αναλογίες χρησιμοποιήθηκαν ως λιπαρή φάση για την παρασκευή γαλακτωμάτων ελαιοπηκτών. Η επιλογή των παραμέτρων ενέργειας και θερμοκρασίας κατά τη γαλακτωματοποίηση, του εργαστηριακού εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκε και της ποσότητας του γαλακτωματοποιητή έγινε με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτευχθεί το μικρότερο δυνατό μέγεθος των σταγονιδίων των γαλακτωμάτων. Τα γαλακτώματα αυτά εξετάστηκαν από άποψη μικροδομής για τον έλεγχο της κρυστάλλωσης της φυτοστερόλης σε διαφορετικές θερμοκρασίες παρασκευής, μεταχείρισης και αποθήκευσης. Βρέθηκε ότι η θερμοκρασία είναι μία παράμετρος που επηρεάζει σημαντικά το σύστημα, καθώς παρουσιάζονται διαφορές στη μικροδομή του όταν αυτό ψύχεται με διαφορετικό ρυθμό μετά την παρασκευή του. Η προσθήκη της ορυζανόλης βρέθηκε, επίσης, να επηρεάζει σε μικρό βαθμό την κρυστάλλωση της φυτοστερόλης. Εξετάστηκε το ιξώδες των παραπάνω γαλακτωμάτων και βρέθηκε ότι όταν εμφανίζεται κρυστάλλωση της φυτοστερόλης το ιξώδες αυξάνεται. Στις περιπτώσεις που η κρυστάλλωση της φυτοστερόλης αποφεύγεται, τότε τα γαλακτώματα των ελαιοπηκτών παρουσιάζουν όμοιο ρεολογικό προφίλ με γαλακτώματα ηλιελαίου, χωρίς πηκτωματοποιητές, σε νερό της ίδιας αναλογίας. Στην τελική φάση του πειράματος ορισμένα από τα γαλακτώματα προστέθηκαν σε μοντέλα γιαουρτιού που παρασκευάστηκαν με σκόνη γάλακτος και προσθήκη γλυκονικής-δ-λακτόνης αλλά και σε γιαούρτια που παρασκευάστηκαν με ποσότητα καλλιέργειας εκκίνησης. Τα δύο αυτά προϊόντα συγκρίθηκαν αρχικά ως προς το χρόνο και το ρυθμό οξίνισής τους. Στη συνέχεια μελετήθηκε και η επίδραση της φυτοστερόλης στο χρόνο πήξης του γιαουρτιού και για τις δύο περιπτώσεις. Σύμφωνα με τις μετρήσεις η φυτοστερόλη δεν ασκεί καμία επίδραση στην ανάπτυξη της καλλιέργειας γιαουρτιού αλλά και στη δράση της γλυκονικής-δ-λακτόνης. Τέλος, δείγματα προϊόντων γιαουρτιού με επιλεγμένα γαλακτώματα ελαιοπηκτών ελέγχθηκαν με ρεολογικές μετρήσεις ως προς το χρόνο πήξης τους και τη συνεκτικότητα του τελικού παραγόμενου προϊόντος και παρατηρήθηκε ότι ενώ δεν υπάρχει διαφορά στο χρόνο της δημιουργίας του τρισδιάστατου πλέγματος, η συνεκτικότητα του γιαουρτιού επηρεάζεται μόνο όταν το προστιθέμενο γαλάκτωμα ελαιοπηκτής περιέχει κρυστάλλους φυτοστερόλης.
description: The aim of the present study was the fabrication of a novel yogurt product, which could be able to satisfy the consumers’ demand for biofunctional products. This product, which is made by the use of the novel technology of organogels, consists of phytosterols and sunflower oil without a negative effect on the sensory and mechanical characteristics of the product. Emphasis was given on the avoidance of crystallization of phytosterol in the system. This was because, according to the Literature, phytosterol is much bioactive when is not crystallized. Firstly, experiments carried out to find out the solubility of phytosterol in oil, which was found to be about 1-2%. In 3% oil solution they were formed microcrystals, which were not macroscopically visible. However, when the phytosterol concentration increased, the size of the crystals became bigger. The second part of the experiments had to do with the effect of emulsions o/w 20% on the phytosterol crystallization and rheological properties. It was found that the emulsification was able to increase the percentage of the phytosterol content without crystallization. This happens because emulsification increases the distance of the crystal cores in a way that crystallization is diminished. Additionally, organogels were prepared by using mixtures of phytosterol and oryzanol with total concentrations in the oil 20, 25, 30 &amp; 35% while the ratio of phytosterol: oryzanol was 100:0, 800:20, 60:40, 40:60, 20:80 &amp; 0:100 for every concentration, respectively. The samples were microscopically screened for the recognition of the effect of preparation, treatment and storage temperature and the results showed that temperature is a major factor that contributes to the establishment of a more acceptable system, microscopically and macroscopically. The organogels were used as the oil phase for the preparation of organogel emulsions. The energy and temperature during the emulsification, the used laboratory equipment (Untrasounds) and the emulsifier (Tween 20) that were used affected the emulsion stability by producing small oil droplets for a long period of time (&gt;6 months). The emulsions were also microscopically examined for the phytosterol crystallization. The results proved that temperature is significant for the microstructure of the emulsions as differences were observed when the emulsions were prepared, treated or stored for a week or longer in different temperatures. Also, the addition of oryzanol was found to affect the crystallization, however not in a great extent. The emulsions were rheologically tested and it was found that when there is crystallization of phytosterol, the viscosity of the emulsions is dramatically increased. On the contrary, when there is no crystallization, the emulsions had the same viscosity with the sunflower emulsions. Finally, some of the emulsions were added in models of skim milk yogurt products with the addition of 1.7% GDL and 3% yogurt culture. The two different products were compared with respect to time and rate of acidification and it was found that GDL causes fast acidification during the first 30 minutes after its addition, while yogurt culture needs about 60-90 minutes before starting its action. Subsequently, it was investigated the effect of phytosterol on the coagulation time. The phytosterol didn’t seem to affect the coagulation time. Additionally, samples of the yogurt products that contained organogel emulsions were examined rheologically. The storage modulus was significantly affected by the formation of big phytosterol crystals. It was concluded that a yogurt product containing an increased amount of phytosterol with enhanced bioactivity could be fabricated in order to replace the typical phytosterol containing yogurt products.