ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ ΠΑΓΩΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΣΟΡΜΠΕ ΜΕ ΓΛΥΚΑΝΤΙΚΑ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΤΑ ΤΗΣ ΖΑΧΑΡΗΣ

Transcript

1 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ ΠΑΓΩΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΣΟΡΜΠΕ ΜΕ ΓΛΥΚΑΝΤΙΚΑ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΤΑ ΤΗΣ ΖΑΧΑΡΗΣ Ι. Φάκαλος, Ι. Σαρακατσιάνος, Κ. Αδαμόπουλος Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Όλοι οι οργανισμοί στον επιχειρηματικό κόσμο έχουν τον τομέα της Έρευνας και Ανάπτυξης στην καρδιά του στρατηγικού τους σχεδιασμού. Βασικές προϋποθέσεις για τη λειτουργία του τομέα αυτού είναι η επιστημονική οργάνωση και η εφαρμογή ερευνών και πειραμάτων με σκοπό τη βελτίωση των φάσεων λειτουργίας της βιομηχανίας, καθώς και την δημιουργία νέων, για την εξασφάλιση καλύτερου ποιοτικού και οικονομικού αποτελέσματος. Η παρούσα μελέτη αφορά στο σχεδιασμό ενός φυσικού προϊόντος παγωτού, τύπου σορμπέ, με βάση το ροδάκινο. Το προϊόν αυτό αποτελείται από πουρέ και τεμάχια ροδάκινου καθώς και άλλων φρούτων (μήλο, ρόδι), από γλυκαντικά υποκατάστατα της ζάχαρης (μαλτιτόλη, ερυθριτόλη, στέβια) και το υς απαραίτητους σταθεροποιητές. Στόχος είναι η παρασκευή ενός παγωτού φρούτου υψηλής διατροφικής αξίας, πλούσιου σε αντιοξειδωτικές ουσίες (πολυφαινόλες, ανθοκυανίνες), απουσία γαλακτοκομικού προϊόντος, χωρίς ζάχαρη και λιπαρά. Η επιλογή της σύστασης του τελικού προϊόντος όσον αφορά τη γλυκαντική ουσία (μαλτιτόλη και στέβια) και την αναλογία ανάμιξης των φρούτων έγινε κατόπιν οργανοληπτικών δοκιμών από την ομάδα σχεδιασμού. Επιπλέον κριτήρια για την επιλογή της σύστασης αποτέλεσαν οι ρεολογικές ιδιότητες και η υφή, τα οποία εξετάστηκαν και για τον προσδιορισμό της τελικής ποσότητας του μίγματος σταθεροποιητώνγαλακτοματοποιητών που απαιτείται (0,45% γκουάρ γκαμ και 0,20% μίγμα καραγενάνης επί του ολικού μίγματος, καρβοξυ-μέθυλο κυταρρίνης και μονο- και διγλυκερίδιων λιπαρών οξέων). Ο οργανοληπτικός έλεγχος που εκτελέστηκε από ένα κοινό δοκιμαστών έδειξε ότι το παγωτό με την προσθήκη επιπλέον στέβιας ως γλυκαντικού είναι το προϊόν μεγαλύτερης αποδοχής, όσον αφορά τη γεύση του. Οι φυσικοχημικές αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν στο τελικό προϊόν, ήταν ο προσδιορισμός ολικών φαινολών (636 mg/l ισοδύναμων γαλλικού οξέος) και ανθοκυανινών (ΤΑC = 94 mg/l ισοδύναμων 3-γλυκοζίτη της κυανιδίνης), οξύτητας (0,3 % σε κιτρικό οξύ και ph = 3,8), %διόγκωσης (27%), χρώματος (Ε=68,6), ολικών διαλυτών στερεών (Βrix 25%,) καθώς και κάποιες βασικές μικροβιολογικές αναλύσεις, οι οποίες έδειξαν απουσία παθογόνων μικροοργανισμών και επομένως ότι η ολική διεργασία είναι υπό έλεγχο όσον αφορά τα μικροβιολογικά κριτήρια. Τέλος έγινε διατροφική επισήμανση του τελικού προϊόντος, η οποία για 100g παγωτού, είναι η εξής: υγρασία 74,2g, ολικοί υδατάνθρακες 25,4g (σάκχαρα 2,8g, διαιτητικές ίνες 0,4g, πολυόλες 21,1g), πρωτεϊνες 0,3g, λιπαρά 0,1g, NaCl 0,01g και ενεργειακή αξία 69kcal. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η πρόκληση για δημιουργία, η ανταγωνιστικότητα με σκοπό τη μεγιστοποίηση του κέρδους της επιχείρησης και η επιχειρηματική προσπάθεια για διείσδυση σε νέες, δυναμικές αγορές, είναι στόχοι των οποίων η επίτευξη απαιτεί ικανότητα παραγωγής καινοτόμων προϊόντων. Η απάντηση στις σημαντικές αυτές επιχειρηματικές απαιτήσεις είναι η δημιουργία του Τομέα Έρευνας και Ανάπτυξης σε κάθε εταιρεία, αποστολή του οποίου είναι η έρευνα, η αναζήτηση και ο πειραματισμός για την ανάπτυξη σύγχρονων τεχνολογικών προϊόντων, και ιδίως η δημιουργία πρωτοποριακών και καινοτόμων προϊόντων και υπηρεσιών. Η ενασχόληση με την έρευνα για την αναζήτηση νέων προϊόντων αποτελεί πρόκληση και ταυτόχρονα προτεραιότητα για κάθε εταιρία, δημιουργώντας μοναδική δυναμική και πολλαπλές ευκαιρίες και προοπτικές ανταγωνιστικότητας. Η ανάπτυξη ενός νέου προϊόντος ακολουθεί μία διαδικασία που ξεκινάει από τη σύλληψη και τη δημιουργία της ιδέας για αυτό και τελειώνει με την προώθηση του προϊόντος στην αγορά, ενώ ένα τυπικό μοντέλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί είναι το παρακάτω [1]: Δημιουργία ιδεών Αξιολόγηση ιδεών, επιλογή τελικής ιδέας Ανάπτυξη προϊόντος - κατασκευή πρωτοτύπου Έλεγχος αγοράς Προώθηση προϊόντος Η κατασκευή ενός πρωτοτύπου είναι το βασικότερο στάδιο της συνολικής διεργασίας. Είναι απαραίτητο να μελετηθούν σωστά οι πρώτες ύλες που θα χρησιμοποιηθούν ως προς την ποιότητα, την ασφάλεια, αλλά και ως προς την διαθεσιμότητα και την τιμή τους στην αγορά. Επιπλέον, απαιτείται ορθός σχεδιασμός των

2 εγκαταστάσεων και του μηχανολογικού εξοπλισμού που θα χρησιμοποιηθεί, όσον αφορά την αποτελεσματικότητα, το κόστος και την ασφάλεια της διεργασίας. Η συσκευασία και η επισήμανση του προϊόντος καθορίζονται σε επόμενο στάδιο και πρέπει να ακολουθούν τους κανονισμούς της ισχύουσας νομοθεσίας. Βασικό στοιχείο για την ανάπτυξη ενός νέου προϊόντος είναι η ανάλυση της αγοράς αλλά και η στοχοποίηση ειδικής κατηγορίας καταναλωτών. Τα τελευταία χρόνια το καταναλωτικό κοινό έχει στραφεί σε φυσικά προϊόντα και τρόφιμα με λειτουργικές ιδιότητες, περισσότερα φυσικά αντιοξειδωτικά, διαιτητικές ίνες, φυσικές χρωστικές, ιχνοστοιχεία, βιταμίνες, χαμηλές θερμίδες και λιπαρά και χωρίς συνθετικά πρόσθετα. Επιπλέον, σημαντικό κριτήριο κατά τον σχεδιασμό νέου προϊόντος είναι τα οικονομικά κριτήρια, το κόστος δηλαδή των πρώτων υλών αλλά και της συνολικής διεργασίας παραγωγής. Στην παρούσα μελέτη αναλύεται το στάδιο ανάπτυξης ενός νέου προϊόντος, και πιο συγκεκριμένα ενός παγωτού φρούτου τύπου σορμπέ, υψηλής διατροφικής αξίας, πλούσιο σε αντιοξειδωτικές ουσίες (πολυφαινόλες, ανθοκυανίνες), απουσία γαλακτοκομικού προϊόντος, χωρίς ζάχαρη και λιπαρά. Επιπλέον, στο προϊόν αυτό δεν έχει γίνει καμία προσθήκη χρωμάτων, αρωμάτων ή συντηρητικών, είτε φυσικών είτε συνθετικών. Σύμφωνα με τον Κώδικα Τροφίμων «παγωτό είναι το προϊόν το οποίο παράγεται με κατάψυξη και στην συνέχεια αποθηκεύεται, διακινείται, μεταφέρεται, διανέμεται και καταναλώνεται ως κατεψυγμένο προϊόν και για την παρασκευή του μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε βρώσιμο συστατικό που επιτρέπεται από την ισχύουσα νομοθεσία». Παγωτό σορμπέ έιναι το παγωτό που περιέχει κυρίως νερό, γλυκαντικές ύλες και το ποσοστό των φρούτων είναι τουλάχιστον 25%. Απαγορευτική είναι η προσθήκη λιπαρών υλών. Το καταναλωτικό κοινό στο οποίο απευθύνεται το συγκεκριμένο προϊόν είναι άτομα που ακολουθούν συγκεκριμένες διατροφικές συνήθειες, όπως η αποφυγή κατανάλωσης προϊόντων με ζάχαρη, είτε για λόγους υγείας είτε για λόγους διατροφής, η αποφυγή κατανάλωσης γαλακτοκομικών προϊόντων αλλά και προϊόντων με λιπαρά. Η μαλτιτόλη, η ερυθριτόλη και η στέβια είναι γλυκαντικά υποκατάστατα της ζάχαρης τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως για την παρασκευή τροφίμων τα οποία απευθύνονται σε ειδικές ομάδες καταναλωτών, όπως για παράδειγμα άτομα που πάσχουν από σακχαρώδη διαβήτη. Αυτό οφείλεται στο ότι έχουν πολύ χαμηλότερο θερμιδικό φορτίο και γλυκαιμικό δείκτη (G.I.) από τη ζάχαρη, όπως φαίνεται και στον Πίνακα 1: Πίνακας 1: Γλυκαντικά υποκατάστατα της ζάχαρης [2] Ζάχαρη Μαλτιτόλη Στέβια Ερυθρυτόλη Θερμιδικό φορτίο ( Kcal gr ) 4,1 2, Γλυκαιμικός Δείκτης (G.I.) Τα φρούτα, τα οποία είναι κύριο συστατικό του συγκεκριμένου παγωτού, είναι πλούσια σε διαιτητικές ίνες και αντιοξειδωτικές ουσίες, οι οποίες και παραμένουν στην σύσταση του τελικού προϊόντος και αποτελούν θρεπτικά συστατικά απαραίτητα για μία ισορροπημένη διατροφή. Επιπλέον το ροδάκινο και το μήλο έχουν πολύ χαμηλούς γλυκαιμικούς δείκτες [2], 39 και 42 αντίστοιχα, ενώ το ρόδι μέτριο, 67, και είναι και τα τρία φρούτα που μπορούν να τα καταναλώσουν άτομα με διαβήτη, σύμφωνα με την Αμερικανική Ένωση Διαβητικών. [3] ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Παραγωγική Διαδικασία Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή του προϊόντος είναι οι εξής: Κατεψυγμένος κύβος ροδάκινο I.Q.F. μεγέθους 6 mm, της εταιρίας Αλτέρρα A.E., εταιρία παραγωγής και διάθεσης κατεψυγμένων φρούτων και λαχανικών με έδρα τα Γιαννιτσά Φρέσκος χυμός ροδιού, μη παστεριωμένος, της εταιρίας Ρόδι Ελλάς Α.Β.Ε.Ε.Ε., εταιρία παραγωγής χυμών ροδιού με έδρα το Δυτικό Πέλλας Συμπυκνωμένος πουρές ροδάκινο, της εταιρίας Alexander Ε.Π.Ε., εταιρία παραγωγής κονσερβών φρούτων και συμπυκνωμένων χυμών με έδρα τη Βέροια Συμπυκνωμένος πουρές μήλο, της εταιρίας Alexander Ε.Π.Ε., εταιρία παραγωγής κονσερβών φρούτων και συμπυκνωμένων χυμών με έδρα τη Βέροια Γλυκαντικές ουσίες: Μαλτιτόλη, ερυθρυτόλη, στέβια Σταθεροποιητές-Γαλακτωματοποιητές: Γκουάρ Γκαμ, καραγενάνη, καρβοξυ-μέθυλο κυταρρίνη, μονο- και διγλυκερίδιων λιπαρών οξέων Νερό δικτύου, μικροβιολογικά ελεγμένο Η παραγωγή του παγωτού πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις του εργοστασίου Παπανάρετος Παγωτά-Γλυκά, σε πιλοτική μονάδα παραγωγής. Παρασκευάστηκαν τέσσερα διαφορετικά παγωτά, τα οποία διέφεραν μόνο στη γλυκαντική ουσία που χρησιμοποιήθηκε στο καθένα. Το πρώτο περιείχε μόνο μαλτιτόλη, το

3 δεύτερο μαλτιτόλη και στέβια, το τρίτο ερυθρυτόλη και το τέταρτο ερυθρυτόλη και στέβια. Η διαδικασία παραγωγής που ακουλουθήθηκε είναι η ίδια με αυτήν της βιομηχανικής παραγωγής. Αρχικά τοποθετήθηκε η απαραίτητη ποσότητα νερού σε θερμαινόμενη δεξαμενή ανάμιξης. Στους 40 o C προστέθηκαν οι γλυκαντικές ουσίες καθώς και οι σταθεροποιητές και γαλακτωματοποιητές. Το μίγμα θερμάνθηκε έως τους 60 ο C και κατόπιν προστέθηκαν οι κύβοι ροδάκινου, ο πουρές ροδάκινου και μήλου καθώς και ο χυμός ροδιού. Ακολούθησε ανάμιξη χωρίς επιπλέον θέρμανση, μέχρι να ομογενοποιηθεί το μίγμα. Στη συνέχεια οδηγήθηκε σε δεξαμενή ωρίμανσης και παρέμεινε για 4 ώρες στους 4 ο C. Μετά την ωρίμανση, το ημι-έτοιμο προϊόν οδηγήθηκε σε μηχάνημα συνεχούς ψύξης, όπου το μίγμα ψύχεται και ενσωματώνεται ο αέρας ούτως ώστε να επιτευχθεί η επιθυμητή διόγκωση του μίγματος. Τέλος, το παγωτό τοποθετήθηκε σε θάλαμο κατάψυξης, όπου και παρέμεινε στους -18 ο C για 24 ώρες.[4] Για την απόκτηση της επιθυμητής υφής του παγωτού έγιναν διάφορες δοκιμές με διαφορετική ποσότητα σταθεροποιητών και γαλακτωματοποιητών. Η επιθυμητή υφή για το παγωτό ήταν η πιο ελαστική, μαστιχωτή υφή και όχι η ψαθυρή υφή, υφή πάγου. Χρησιμοποιήθηκαν δύο διαφορετικά μίγματα, το πρώτο ήταν το γκουαρ γκαμ και το δεύτερο ένα μίγμα καραγενάνης, καρβοξυ-μέθυλο κυταρρίνης και μονο- και διγλυκεριδίων λιπαρών οξέων. Η ποσότητα που προτείνεται είναι 0,5% επί του ολικού μίγματος. Άρχικά έγιναν δοκιμές με την ποσότητα αυτή, αλλά το παγωτό δεν απέκτησε την επιθυμητή υφή. Έτσι, έγιναν δοκιμές και με μίγμα σταθεροποιητών 0,65% και 0,80% επί του ολικού μίγματος. Οι συνολικές δοκιμές ήταν εννιά, με ποσοστά 50%-50% και 30%-70% από κάθε μίγμα. Τέλος, σημειώνεται ότι η τελική επιλογή της αναλογίας φρούτων στο παγωτό καθώς και οι ποσότητες των σταθεροποιητών-γαλακτωματοποιητών που χρησιμοποιήθηκαν επιλέχθηκαν κατόπιν οργανοληπτικών ελέγχων από την ομάδα σχεδιασμού. Οργανοληπτικός έλεγχος Τα τελικά προϊόντα, τα οποία επιλέχθηκαν κατόπιν οργανοληπτικών ελέγχων της ομάδας σχεδιασμού υποβλήθηκαν σε περαιτέρω οργανοληπτικούς ελέγχους από μία ομάδα 35 ατόμων, μη-εκπαιδευμένων δοκιμαστών. Το είδος της δοκιμής που πραγματοποιήθηκε ήταν δοκιμή σύγκρισης ζεύγους (ISO 5495: 1983), κατά την οποία ένα ζεύγος κωδικοποιημένων δειγμάτων παρουσιάζεται για σύγκριση με βάση μερικά χαρακτηριστικά. Στην προκειμένη περίπτωση, τα δείγματα διέφεραν ως προς την γλυκύτητα, καθώς το ένα είχε σαν επιπλέον γλυκαντική ουσία στέβια, όμως τα δείγματα αξιολογήθηκαν και ως προς την γεύση, υφή, χρώμα και άρωμα.[5] Φυσικοχημικές Αναλύσεις Στο παγωτό έγιναν κάποιες βασικές φυσικοχημικές αναλύσεις, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Βιομηχανιών Τροφίμων και Αγροτικών Βιομηχανιών του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Α.Π.Θ. Αυτές ήταν: μέτρηση ph, ολικής οξύτητας, ολικών διαλυτών στερεών, χρώματος, διόγκωσης και ολικών ανθοκυανινών και πολυφαινολών. Η μέτρηση του ph πραγματοποιήθηκε με πεχάμετρο ph 730 (inolab, Germany), κατά την απλή ανάδευση του λιωμένου παγωτού. Η ολική οξύτητα προσδιορίστηκε με τιτλοδότηση με πρότυπο διάλυμα NaOH 0,1Ν έως ότου το ph να φτάσει την τιμή 8,1 (AOAC,2012, μέθοδος ) [6]. Ο προσδιορισμός των ολικών διαλυτών στερεών πραγματοποιήθηκε με διαθλασίμετρο χειρός PAL-1 (Atago, Japan) και οι τιμές εκφράστηκαν ως o Brix.[5] Για τον προσδιορισμό των ολικών πολυφαινολών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Folin-Ciocalteau, η οποία βασίζεται στην οξείδωση των υδροξυ-φαινυλομάδων σε αλκαλικό περιβάλλον και η ανάλυση πραγματοποιήθηκε φασματοφωτομετρικά, σε φασματοφωτόμετρο UV-Vis Helios gamma (Thermospectronic, England) στα 765 nm. Ομοίως, ο προσδιορισμός των ολικών ανθοκυανινών έγινε με αντιδραστήρια CH3COONa και KCl σε φασματοφωτόμετρο UV-Vis στα 510 και 700 nm. Οι απορροφήσεις μετατράπηκαν σε περιεκτικότητα mg/l σύμφωνα με την Σχέση 1 [7]: TAC = Α = [(Α510 - Α700)KCl - (Α510 - Α700)CH3COONa] MW DF 100/MA (1) όπου A: απορρόφηση, MW: μοριακό βάρος, DF: βαθμός αραίωσης, MA: μοριακή απορρόφηση Το χρώμα του παγωτού μετρήθηκε με χρωματόμετρο Colorflex (HunterLab, USA). Τα αποτελέσματα των μετρήσεων εκφράστηκαν στην κλίμακα CIE (L, a, b). Oι τιμές a και b είναι οι ορθογώνιες συντεταγμένες του χρώματος πάνω στο επίπεδο διατομής του χρώματος, κάθετο στον άξονα μαύρου-άσπρου και εκφράζουν τη χρωματικότητα. Η παράμετρος L εκφράζει την φωτεινότητα του χρώματος. Το ολικό χρώμα εκφράστηκε από την παράμετρο Ε, Σχέση 2: Ε = α 2 + b 2 + L 2 (2)

4 Τέλος, υπολογίστηκε και η % διόγκωση του παγωτού με την Σχέση 3 [8]: ( ό ί ό ύ ) % ό 100 ( ό ύ) (3) Διατροφική επισήμανση Στο παγωτό υπολογίστηκε η ολική υγρασία σε θερμοζυγό MB35 Halogen (Dhaus, Germany) με λυχνία αλογόνου, η τέφρα σε πυριαντήριo (AOAC,2012, μέθοδος ), οι διαιτητικές ίνες (AOAC,2012, μέθοδος ), τα λιπαρά (AOAC,2012, μέθοδος ) και οι πρωτεϊνες με την μέθοδο Kjeldahl (AOAC,2012, μέθοδος ).[6] Προσδιορίστηκαν τα σάκχαρα (γλυκόζη, λακτόζη, μαλτόζη, σακχαρόζη, φρουκτόζη, γαλακτόζη) που περιέχονται στο παγωτό καθώς και οι πολυόλες (σορβιτόλη, ερυθριτόλη, μαλτιτόλη, μανιτόλη) με υγρή χρωματογραφία υψηλής πίεσης, HPLC-RI, με χρωματογράφο 1200 infinity LC systems (Agilent technologies, USA). Προσδιορίστηκε η ποσότητα του Na (BS EN 15763:2009 και ΕΛΟΤ EN 13804:2013) με φασματομετρία μάζας με πηγή επαγωγικά συζευγμένο πλάσμα, ICP-MS, με φασματόμετρο icap Qc (ThermoFisher scientific, USA) και κατόπιν υπολογίστηκε το ισοδύναμο περιεκτικότητας σε NaCl με την Σχέση 4 [9]: NaCl = Na 2,5 (4) Οι υδατάνθρακες προσδιορίστηκαν υπολογιστικά, αφαιρώντας από την συνολική ποσότητα, το ποσοστό της υγρασίας, της τέφρας, των πρωτεϊνών, των λιπαρών, των συνολικών υδατανθράκων και του NaCl. Τέλος, η ενεργειακή αξία ανά 100g προϊόντος, προσδιορίστηκε και αυτή υπολογιστικά, υπολογίζοντας 4 kcal/g για τους υδατάνθρακες και τις πρωτεΐνες, 2,4 kcal/g για τις πολυόλες, 2 kcal/g για τις διαιτητικές ίνες και 9 kcal/g για τα λιπαρά. [9] Μικροβιολογικές Αναλύσεις Το τελικό προϊόν υποβλήθηκε σε βασικές μικροβιολογικές εξετάσεις την ημερομηνία παραγωγής του, οπότε έγινε δειγματοληψία κατά την διάρκεια της παραγωγής. Οι παράμετροι που εξετάστηκαν ήταν: ολική μικροβιολογική χλωρίδα, E. coli, L. monocytogenes, Salmonella spp, Enterobacteriaceae και St. aureus. Πιο συγκεκριμένα, για τη Salmonella spp (ISO 6579-:2002), 25 γραμμάρια παγωτού αραιώθηκαν σε 225 ml buffered peptone water, ομογενοποιήθηκαν σε Lab-blender 400 stomacher (Seward Laboratory, UK), και επωάστηκαν σε κλίβανο στους 37 ο C για 20 ώρες. Κατόπιν, 1 ml από το παραπάνω μεταφέρθηκε σε 10 ml Muller Kauffman tetrathionate Brown και επωάστηκε σε κλίβανο στους 37 o C για άλλες 24 ώρες, και 0,1 ml μεταφέρθηκε σε ζωμό Rapport Vaslin Sawtooth και επωάστηκε σε κλίβανο στους 41,5 o C για 24 ώρες. Μετά το πέρας των 24 ωρών, έγινε καλλιέργεια από κάθε ζωμό εμπλουτισμού σε στερεό εκλεκτικό υπόστρωμα, Rambach και Xylose Lysine deoxycholate agar, αντίστοιχα. Τέλος, 5 ύποπτες αποικίες (περιμετρική άλως) ενοφθαλμίστηκαν σε τρυβλίο σε Nutrient agar υπόστρωμα και επωάστηκαν σε κλίβανο στους 37 o C για άλλες 24 ώρες. [10] Για την αρίθμηση των βακτηρίων του γένους Listeria (ISO :1996/Amd 1:2004) χρησιμοποιήθηκε το Oxford Listeria Selective agar. Ο ενοφθαλμισμός έγινε με την τεχνική της επιφανειακής εξάπλωσης. Αραιώθηκαν 10 g παγωτού σε 100 ml ζωμό Fraser και ενοφθαλμίσθηκαν τα τρυβλία με 0,1 ml. Έπειτα, επωάσθηκαν σε κλίβανο στους 37⁰C για 48 ώρες. [11] Για τις υπόλοιπες εξετάσεις πραγματοποιήθηκε αρχική αραίωση 10 g παγωτού σε 100 ml αραιωτικό μέσο, ομογενοποίηση σε Lab-blender 400 stomacher (Seward Laboratory, UK), και έπειτα ακολουθήθηκε ξεχωριστή διαδικασία ανάλογα με την μέθοδο. Για την E. Coli (ISO :2001), 1ml από το παραπάνω ενοφθαλμίστηκε σε 15 ml tryptone bile x- glucuronide agar και επωάστηκε σε κλίβανο στους 44 o C για 24 ώρες. [12] Η εξέταση για St. aureus (ISO :1999/Amd 1:2003) έγινε με αρίθμηση των θετικών σταφυλόκοκκων σε πηκτάση με την τεχνική της επιφανειακής εξάπλωσης. Δέκα γραμμάρια ενοφθαλμίστηκαν σε Baird parker agar με επιφανειακή εξάπλωση και τα τρυβλία επωάστηκαν σε κλίβανο στους 37 o C για 24 ώρες. [13] Για την αρίθμηση των Enterobacteriaceae (ISO :2004) χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της ενσωμάτωσης. Μετά την αρχική αραίωση, 1ml ενοφθαλμίστηκε σε violet red bile glucose agar και επωάστηκε σε κλίβανο στους 37 o C για 24h. [14] Τέλος, για την καταμέτρηση της ολικής μικροβιολογικής χλωρίδας (ISO :2013), 1 ml αραιωμένου παγωτού ενοφθαλμίστηκε σε 15 ml plate count agar και επωάστηκε σε κλίβανο στους 30 o C για 72 ώρες. [15]

5 Βαθμολογία - Υφή 10 ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΧΗΜΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΠΑΤΡΑ, 4-6 ΙΟΥΝΙΟΥ, ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Κατά το σχεδιασμό της τελικής σύστασης του παγωτού δοκιμάστηκαν δύο βασικές γλυκαντικές ύλες, η μαλτιτόλη και η ερυθριτόλη. Το βασικό μειονέκτημα κατά τη χρήση της ερυθριτόλης ήταν η υφή που αποκτούσε το τελικό προϊόν μετά την τελική του αποθήκευση σε συνθήκες κατάψυξης στους -18 ο C. Το παγωτό είχε ψαθυρή υφή, πολύ έντονη την αίσθηση του πάγου, χωρίς καθόλου ελαστικότητα ( μαστιχωτή υφή), ανεξάρτητα από την ποσότητα των σταθεροποιητών και γαλακτωματοποιητών που χρησιμοποιήθηκαν. Επομένως, η χρήση της ερυθριτόλης αποκλείστηκε από την ομάδα σχεδιασμού και τελικά χρησιμοποιήθηκε μόνο μαλτιτόλη ως βασική γλυκαντική ύλη. Για την επιλογή της κατάλληλης ποσότητας των σταθεροποιητών και γαλακτω ματοποιητών που χρησιμοποιήθηκε έγιναν διάφορες δοκιμές. Τα δύο διαφορετικά μίγματα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν: 1. Μίγμα καραγενάνης (Ε407), καρβοξυ-μέθυλο κυταρρίνης (Ε466) και μονο- και διγλυκερίδια λιπαρών οξέων (Ε471) 2. Γκουάρ γκάμ (Ε412). Αρχικά παρασκευάστηκαν τρία δείγματα παγωτού με την προτεινόμενη ποσότητα μίγματος σταθεροποιητώνγαλακτωματοποιητών, 0,5% επί του ολικού μείγματος. Τα τρία δείγματα δεν εμφάνιζαν την επιθυμητή υφή, επομένως έγιναν άλλες έξι όμοιες δοκιμές με αυξημένο το ποσοστό του μίγματος σταθεροποιητώνγαλακτωματοποιητών σε 0,65% και 0,80% επί του ολικού μείγματος. Τελικά, επιτεύχθηκε η επιθυμητή υφή και κατόπιν οργανοληπτικών δοκιμών από την ομάδα σχεδιασμού, χρησιμοποιήθηκαν 30% από το μίγμα (1) και 70% από το μίγμα (2), σε ποσοστό 0,65% του συνολικού μίγματος. Οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν φαίνονται στον Πίνακα 2 και τα αποτελέσματα του οργανοληπτικού ελέγχου, όσον αφορά την υφή, φαίνονται στο Σχήμα 1: Πίνακας 2: Δοκιμές εύρεσης βέλτιστης ποσότητας σταθεροποιητών-γαλακτωματοποιητών Δοκιμή % Ποσοστό Ολικού μίγματος % ποσοστό από το μίγμα 1 % ποσοστό από το μίγμα 2 1 0, , , , , ,65 0,80 0,80 0, Σχήμα 1: Οργανοληπτικός έλεγχος Υφής Δοκιμή Τα τελικά προϊόντα ήταν ένα παγωτό με γλυκαντικό μαλτιτόλη και ένα παγωτό με μαλτιτόλη και στέβια. Τα δύο αυτά παγωτά υποβλήθηκαν σε οργανοληπτικό έλεγχο. Η ομάδα που υποβλήθηκε σε οργανοληπτικό έλεγχο αποτελούταν από 35 άτομα συνολικά, εκ των οποίων 21 ήταν γυναίκες και 14 άνδρες, και 25 άτομα είχαν ηλικίες από 18 έως 24 και 10 άτομα ηλικίες από 35 έως 55. Τα αποτελέσματα έδειξαν προτίμηση του κοινού στο δεύτερο παγωτό, όπως φαίνεται και στο Σχήμα 2 [5]: Αναλογία Φρούτων Σχήμα 2: Οργανοληπτικός Έλεγχος 5 Χρώμα Μαλτιτόλη Μαλτιτόλη + Στέβια Άρωμα Υφή Γέυση Όσον αφορά τις μετρήσεις του ph, της ολικής οξύτητας, των ολικών διαλυτών στερεών, της ολικής υγρασίας, του χρώματος και της διόγκωσης, οι τιμές παρουσιάζουν μικρές αποκλίσεις και μπορούν να θεωρηθούν σταθερές σε όλα τα πειράματα. Τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 3. Αντίθετα, στις μετρήσεις των ολικών φαινολικών συστατικών και ανθοκυανινών, οι τιμές παρουσιάζουν μικρές αποκλίσεις, οι οποίες θεωρούνται αποδεκτές, όπως φαίνεται και στο Σχήμα 3 και Σχήμα 4:

6 Ανθοκυανίνες (mg/lισοδ. 3-γλυκοζίτη της κυανιδίνης) Πολυφαινόλες (mg/l ισ οδ. γαλλ. οξέως) 10 ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΧΗΜΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΠΑΤΡΑ, 4-6 ΙΟΥΝΙΟΥ, Πίνακας 3: Αποτελέσματα Φυσικοχημικών μετρήσεων Μέγεθος Τιμή ph 3,8 Ολική Οξύτητα 0,3% κιτρικού οξέος Σχήμα 3: Μετρήσεις Πολυφαινολών Τυπική Απόκλιση 35,5 Ολικά Διαλυτά Στερεά Πολυφαινόλες Ανθοκυανίνες 25% Brix 636 mg L 94 mg L της κυανιδίνης Χρώμα E = 68.6 Διόγκωση 27% ισοδ.γαλλ.οξέος ισοδ. 3-γλυκοζίτη Μέτρηση Σχήμα 4: Μετρήσεις Ανθοκυανινών Τυπική Απόκλιση Μέτρηση Στον Πίνακα 4 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων που έγιναν για την πραγματοποίηση της διαθρεπτικής επισήμανσης του παγωτού. Η ενεργειακή αξία του παγωτού συγκρίθηκε με την ενεργειακή αξία ίδιου παγωτού της επιχείρησης, το οποίο περιείχε γλυκαντική ύλη σακχαρόζη αντί για μαλτιτόλη. Το δεύτερο είχε ενεργειακή αξία 103kcal ανά 100g παγωτού, δηλαδή 33% περισσότερες θερμίδες σε σχέση με το δεύτερο. Πίνακας 4: Διαθρεπτική επισήμανση Παράμετρος Αποτελέσματα (g/100g παγωτού) Υγρασία 74,2 Τέφρα <0,1 Πρωτεΐνες 0,3 Λιπαρά 0,1 Υδατάνθρακες ολικοί 25,4 Σάκχαρα 2,8 Γαλακτόζη <0,1 Γλυκόζη 0,9 Λακτόζη <0,1 Μαλτόζη <0,1 Σακχαρόζη 0,4 Φρουκτόζη 1,5 Πολυόλες 21,1 Σορβιτόλη <0,1 Ερυθριτόλη <0,1 Μαλτιτόλη 21,1 Μανιτόλη <0,1 Διαιτητικές ίνες 0,4 NaCl 0,01 Ενεργειακή αξία 69 kcal (kcal/100g) Τέλος, οι μικροβιολογικές αναλύσεις έδειξαν απουσία παθογόνων μικροοργανισμών στο τελικό προϊόν και μέση ολική μικροβιολογική χλωρίδα ίση με 1, cfu/g. Επομένως η ολική διεργασία είναι υπό έλεγχο όσον αφορά τα μικροβιολογικά κριτήρια. Τα μικροβιολογικά όρια που χρησιμοποιήθηκαν είναι τα όρια που εφαρμόζονται από την βιομηχανία παγωτού στην οποία και παρασκευάστηκε το προϊόν. Τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 5:

7 Πίνακας 5: Αποτελέσματα μικροβιολογικών αναλύσεων Αποτελέσματα Μονάδα Όρια a b c d e μέτρηση St. aureus. <100 <100 <100 <100 <100 cfu/g ς <100 Enterobacteriaceae <10 <10 <10 <10 <10 cfu/g <100 Salmonella spp ΔΑ ΔΑ ΔΑ ΔΑ ΔΑ +/-/25g Απουσία L. Monocytogenes ΔΑ ΔΑ ΔΑ ΔΑ ΔΑ +/-/25g Απουσία E. coli <10 <10 <10 <10 <10 cfu/g <10 OMX 1, , , , , cfu/g < ΔΑ: δεν ανιχνεύθηκε ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η αναλογία των σταθεροποιητών και γαλακτωματοποιητών, 0,65% κατά βάρος επί του ολικού μίγματος (0,45% γκουάρ γκαμ και 0,20% μίγμα καραγενάνης, καρβοξυ-μέθυλο κυταρρίνης και μονο- και διγλυκερίδιων λιπαρών οξέων) που τελικά χρησιμοποιήθηκε για την επίτευξη της επιθυμητής υφής είναι υψηλότερη από την προτεινόμενη 0,5% κατά βάρος επί του ολικού μίγματος. Αυτό οφείλεται στο ότι η μαλτιτόλη, η οποία ήταν η γλυκαντική ουσία που χρησιμοποιήθηκε, προσδίδει διαφορετική υφή από την ζάχαρη, η οποία είναι η βασική γλυκαντική ουσία που χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή των παγωτών. Το βασικό μειονέκτημα κατά τη χρήση της ερυθριτόλης ήταν η υφή που αποκτούσε το τελικό προϊόν μετά την τελική του αποθήκευση σε συνθήκες κατάψυξης στους -18 ο C. Το παγωτό είχε ψαθυρή υφή, πολύ έντονη την αίσθηση του πάγου, χωρίς καθόλου ελαστικότητα ( μαστιχωτή υφή), ανεξάρτητα από την ποσότητα των σταθεροποιητών και γαλακτωματοποιητών που χρησιμοποιήθηκαν. Επομένως, η χρήση της ερυθριτόλης ως βασική γλυκαντική ύλη για την παραγωγή παγωτού δεν είναι κατάλληλη ή πρέπει να ακολουθηθεί διαφορετική παραγωγική διαδικασία. Το παγωτό με την προσθήκη επιπλέον στέβιας ως γλυκαντικού, η οποία του έδωσε μεγαλύτερη γλυκύτητα στο τελικό προϊόν, είναι το προϊόν μεγαλύτερης αποδοχής από το κοινό του οργανοληπτικού ελέγχου, όσον αφορά τη γεύση του. Οι φυσικοχημικές αναλύσεις έδωσαν τα εξής αποτελέσματα: ph = 3,8, ολική οξύτητα 0,3 % σε κιτρικό οξύ, ολικά διαλυτά στερεά Βrix 25%, διόγκωση 27%, χρώμα Ε=68,6, ολικές πολυφαινόλες 636 mg/l ισοδύναμων γαλλικού οξέος και ολικές ανθοκυανίνες ΤΑC = 94 mg/l ισοδύναμων 3-γλυκοζίτη της κυανιδίνης. Τα μεγέθη αυτά που μετρήθηκαν αποτελούν ποιοτικά χαρακτηριστικά του προϊόντος και οδηγούν στην τυποποίηση του. Είναι οι παράμετροι που μετρούνται κατά την διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας για να ελέγχεται η σταθερότητα της ποιότητας του τελικού προϊόντος. Η διατροφική επισήμανση του τελικού προϊόντος, για 100g παγωτού, είναι η εξής: υγρασία 74,2g, ολικοί υδατάνθρακες 25,4g (σάκχαρα 2,8g, διαιτητικές ίνες 0,4g, πολυόλες 21,1g), πρωτεϊνες 0,3g, λιπαρά 0,1g, NaCl 0,01g και ενεργειακή αξία 69kcal. Πρόκειται δηλαδή για ένα προϊόν μειωμένης ενεργειακής αξίας (σε σχέση με παρόμοιο προϊόν της εταιρίας το οποίο περιέχει ζάχαρη), χωρίς λιπαρά και αλάτι, ελεύθερο από αλλεργιογόνους παράγοντες. [9] Οι μικροβιολογικές αναλύσεις του τελικού προϊόντος έδειξαν απουσία παθογό νων μικροοργανισμών και Ολική Μικροβιολογική Χλωρίδα ίση με 1, cfu/g. Οι αναλύσεις αυτές δείχνουν ότι η ολική διεργασία είναι υπό έλεγχο όσον αφορά τα μικροβιολογικά κριτήρια και είναι κριτήριο για τον έλεγχο της ασφάλειας και υγιεινής του προϊόντος. Σε επόμενο στάδιο είναι απαραίτητο να γίνει σχεδιασμός για την κλιμάκωση μεγέθους της παραγωγής του προϊόντος από πιλοτική σε βιομηχανική κλίμακα, καθώς και να ληφθούν υπόψιν τα οικονομικά κριτήρια, έτσι ώστε να αποτιμηθεί το εγχείρημα ως οικονομικά ή μη συμφέρον.

8 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1]. Κέφης Β., Παπαζαχαρίου Π., Το επιχειρηματικό όραμα σε business plan, (2009). [2]. Foster-Powell K., Holt S., Brand-Miller J., International table of glycemic index and glycemic load values, American Journal of Clinical Nutrition. 76, p.p.5 56, (2002). [3]. American Diabetes Association, Fruits, (2013) Available at: [4]. Clarke C., The science of ice cream, (2004). [5]. Goff D.H., Hartel R.W., Ice Cream, (2012). [6]. Dr Latimer G.Jr., AOAC international, (2012) [7]. Lee j., Durst R.W., Wrolstad R.E., Determination of total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants, and wines by the ph differential method: collaborative study, Journal of AOAC international. 88(5), p.p , (2005). [8]. Di Criscio T., Fratianni A., Mignogna R., Cinquanta L., Coppola R., Sorrentino E. Panfili G., Production of functional probiotic, prebiotic, and synbiotic ice creams, J. Dairy Sci.. (93), p.p , (2010). [9]. Κανονισμός (ΕΕ) αριθ. 1169/2011 σχετικά με την παροχή πληροφοριών για τα τρόφιμα στους καταναλωτές και την τροποποίηση σχετικών κανονισμών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, Επίσημη Εφημερίδα της Ευρωπαϊκής Ένωσης, L304/18, (2011) [10]. ISO 6579:2002, Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Horizontal method for the detection of Salmonella spp., (2002) [11]. ISO :1996/Amd 1:2004, Modification of the isolation media and the haemolysis test, and inclusion of precision data, (2004) [12]. ISO :2001, Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Horizontal method for the enumeration of beta-glucuronidase-positive Escherichia coli -- Part 2: Colony-count technique at 44 degrees C using 5- bromo-4-chloro-3-indolyl beta-d-glucuronide, (2001) [13]. ISO :1999/Amd 1:2003, Inclusion of precision data, (2003) [14]. ISO :2004, Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Horizontal methods for the detection and enumeration of Enterobacteriaceae -- Part 2: Colony-count method, (2004) [15]. ISO :2013, Microbiology of the food chain -- Horizontal method for the enumeration of microorganisms -- Part 1: Colony count at 30 degrees C by the pour plate technique, (2013)