Προσδιορισμός φρουκτοολιγοσακχαριτών (FOS) με FT-IR σε δημητριακά. Επίδραση των FOS ως υποκατάστατα σακχαρόζης στα φυσικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά εμπορικών επιδορπίων με βάση το άμυλο

Abstract

Οι κύριοι στόχοι της μελέτης είναι i. Ποσοτικός προσδιορισμός φρουκτοολιγοσακχαριτών (FOS) σε διαφορετικά κλάσματα άλεσης σιταριού. ii. Μερική αντικατάσταση σουκρόζης σε αμυλούχα επιδόρπια και μελέτη φυσικών και οργανοληπτικών ιδιοτήτων τους.

Αρχικά έγινε χαρακτηρισμός και σύγκριση των κλασμάτων άλεσης σε σχέση με τα FOS που περιέχουν χρησιμοποιώντας Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform spectroscopy (DRIFTs). Τα επιδόρπια γλυκά (π.χ κρέμα καραμελέ) έγιναν με προοδευτική αντικατάσταση της σουκρόζης με FOS (10%- 50% υποκατάσταση). Ακολούθησαν ρεολογικά πειράματα. Τα δείγματα ψύχθηκαν από τους 85°C στους 5°C και καταγράφηκαν ο G’ (ελαστικός χαρακτήρας) και ο G’’ (χαρακτήρας αποθήκευσης). Στο τέλος της ψύξης καταγράφηκε η μεταβολή των G’ και G’’ σε σχέση με τη συχνότητα. Επίσης μελετήθηκαν οι μηχανικές ιδιότητες με σκοπό να καταγραφούν οι αλλαγές στη δομή των επιδορπίων κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης. Τέλος, έγινε οργανοληπτική αξιολόγηση των τελικών προϊόντων από εκπαιδευμένη ομάδα δοκιμαστών. Τα διαφορετικά κλάσματα άλεσης έχουν διαφορετική συγκέντρωση σε FOS. Μεταξύ των κορυφών που βρέθηκαν η πιο σημαντική ήταν στα 1158 cm-1. Σημαντικές επίσης είναι οι κορυφές που χαρακτηρίζουν τα β και α ανωμερή. Οι τρεις αυτές κορυφές είναι ενδεικτικές για την ποσότητα των FOS στα διάφορα κλάσματα άλεσης. Το αλεύρι σίτου φέρει μεγαλύτερες ποσότητες FOS από το αντίστοιχο πίτουρο σίτου. Για όλα τα δείγματα με ή χωρίς FOS σε αρχική θερμοκρασία 85 C το G’ ήταν μεγαλύτερο από G’’ υποδεικνύοντας ότι τα δείγματα, αν και σε υγρή φάση, φέρουν χαρακτηριστικά πηκτής σε μία σχετικά υψηλή θερμοκρασία. Η παρουσία των FOS είχε εμφανή επίδραση στη τελική δύναμη του δικτύου που σχηματίζεται στους 5 °C. Οι υποκαταστάσεις σουκρόζης με FOS μέχρι και το ποσοστό των 30% δεν γίνεται αντιληπτή από τους δοκιμαστές. Περαιτέρω όμως αύξηση επιφέρει αντιληπτή διαφοροποίηση στην γλυκύτητα της κρέμας καραμελέ. Η κρέμα καραμελέ με 10% υποκατάσταση σουκρόζης παρουσιάζει σταθερή οργανοληπτική αξία κατά την αποθήκευση.

The main objectives of this study were: a) to determine the FOS amount in different milling fractions of wheat flour and b) to partially replace sucrose with FOS in starch based desserts. Measurements involved the characterization and comparison of milling fractions with respect to FOS they contained by using Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform spectroscopy (DRIFTs). Desserts (e.g. Cream Caramel) were made by progressively replacing their sucrose content with FOS (10-30% substitution). Small-deformation oscillatory measurements were performed. Samples were cooled from 85°C to 5°C. G' (elastic modulus)and G" (storage modulus) were measured during cooling. At the end of cooling, a full mechanical spectrum was recorded to show the variation of G' and G" with frequency (ω). Sensory evaluation of these products was also performed by a team of trained panelists. According to the results found, different milling fractions had different amount of FOS. Among the bands found, the most important were the one at 1158 cm-1 and the bands for b and a anomeric. It indicated that wheat flour had more FOS than coarse bran. For all samples, with and without FOS, at the initial loading temperature of 85°C, G’ was greater than G’’ showing that the sample, although fluid, already had a substantial gel-like character at high temperature. Moreover, the presence of FOS had an obvious effect on the final strength of the network at 5°C. The recorded mechanical spectra showed that all samples shared a similar gel-like character. In fresh samples panelists did not find significant differences between the samples with 100% sucrose and 70 %sucrose-30% FOS. A further substitution at 50% resulted in distinguish differences to control samples. A substitution of sucrose with FOS at 10% indicated sensorial quality stability in a short storage period for the cream caramel samples. Thus, samples of similar sensory quality to the control ones can be produced at low FOS replacement, which in addition have improved storage stability.