Αξιοποίηση πιτύρου βρώμης και κλάσματος καρπού φραγκοσυκιάς (Opuntia ficus – indica L.) για την παρασκευή εμπλουτισμένων με ίνες μπισκότων

Abstract

Η παρούσα διατριβή εστιάζει στη μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων του ζυμαριού, αλλά και των μπισκότων που παρήχθησαν κατά την υλοποίηση συνταγών, εμπλουτισμένων και μη, με διαιτητικές ίνες. Για τον εμπλουτισμό χρησιμοποιήθηκαν δύο πρώτες ύλες: εμπορικό πίτυρο βρώμης και κλάσμα καρπού φραγκοσυκιάς. Οι υποκαταστάσεις στις συνταγές έγιναν με τέτοιο τρόπο, ώστε το τελικό μπισκότο να περιέχει 3 % διαιτητικές ίνες. Σχεδιάστηκαν δύο είδη συνταγών μπισκότων. To πρώτο αφορούσε την παρασκευή μπισκότων σίτου, ενώ το δεύτερο μπισκότων εμπλουτισμένων με πίτυρο βρώμης. Ο πειραματικός σχεδιασμός βασίστηκε σε ένα τριών επιπέδων παραγοντικό σχεδιασμό (3k factorial design), θέτοντας ως παραμέτρους προς εξέταση, την υγρασία του ζυμαριού και τον χρόνο ψησίματος και ως μεταβλητές, τις διαστάσεις, το χρώμα, την υφή, την υγρασία και την ενεργότητα ύδατος των μπισκότων. Ορίζοντας τα ελάχιστα και μέγιστα όρια των δύο παραμέτρων, προέκυψαν τρεις περιεκτικότητες νερού στο ζυμάρι (12,7 %, 15 % και 17,3%) και τρεις χρόνοι ψησίματος (5, 6,5 και 8 min). Σχεδιάστηκαν δηλαδή δύο σειρές πειραμάτων, μία για την παρασκευή μπισκότων από αλεύρι σίτου και μία για την παρασκευή μπισκότων εμπλουτισμένων με πίτυρο βρώμης. Κάθε σειρά αποτελούνταν από δεκαοκτώ πειράματα (εννέα επί δύο επαναλήψεις), όπου εναλλάσσονταν η υγρασία του ζυμαριού, καθώς και ο χρόνος ψησίματος. Αναφορικά με το δεύτερο υλικό εμπλουτισμού, σχεδιάστηκαν έξι δοκιμές, θέτοντας ως παράμετρο προς εξέταση τον χρόνο ψησίματος. Στις πρώτες τρεις δοκιμές, ενσωματώθηκε στο ζυμάρι κλάσμα καρπού φραγκοσυκιάς μωβ ποικιλίας (Opuntia stricta), ενώ στις υπόλοιπες τρεις χρησιμοποιήθηκε αντίστοιχο κλάσμα φραγκοσυκιάς κίτρινης ποικιλίας (Opuntia ficus – indica). Κάθε δοκιμή αφορούσε διαφορετικό χρόνο ψησίματος των μπισκότων (5, 6,5 και 8 min). Ο σχεδιασμός των συνταγών βασίστηκε στην ίδια ιδέα (μπισκότο με 3 % διαιτητικές ίνες). Οι διαθέσιμοι υδατάνθρακες του κλάσματος υποκατέστησαν μέρος της ζάχαρης στις συνταγές. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στις συνταγές εμπλουτισμού με ίνες από πίτυρο βρώμης, προέκυψαν μπισκότα μεγαλύτερων διαστάσεων, με χαμηλότερη υγρασία και πιο σκοτεινά σε σχέση με τα αντίστοιχα του Μάρτυρα. Αντιθέτως, στις συνταγές εμπλουτισμού με ίνες φραγκόσυκου, προέκυψαν πιο χλωμά μπισκότα, σημαντικά μικρότερων διαστάσεων και με αυξημένη υγρασία.

The present thesis focuses on the study of the physical properties of the dough and the biscuits produced during the implementation of recipes, fortified or not, with dietary fibers. For dough enrichment, two raw materials were used: commercial oat bran and prickly pear fruit fraction. The substitutions in the recipes were made in such a way that the final biscuit contained 3% dietary fiber. Two types of biscuit recipes were designed. The biscuits of the first type were made from wheat flour, and those of the second type were enriched with oat bran. The experimental design was based on a three-level factorial design (3k factorial design). The parameters to be examined were the moisture of the dough and the baking time of the biscuits. Dimensions, color, texture, moisture, and water activity of the biscuits were set as variables. By defining the minimum and maximum limits of the two parameters, three water contents in the dough (12.7%, 15% and 17.3%) and three baking times (5, 6.5 and 8 min) were obtained. In other words, two series of experiments were designed, one for the preparation of biscuits from wheat flour and the other for the preparation of biscuits enriched with oat bran. Each series consisted of eighteen experiments (nine for two repetitions), where the moisture of the dough and biscuits baking time were alternated. Regarding the second material for the enrichment, six tests were designed. Biscuits baking time was set as a parameter to be examined. In the first three tests, a fraction of purple prickly pear fruit (Opuntia stricta) was incorporated into the dough, while in the remaining three a corresponding fraction of yellow prickly pear fruit (Opuntia ficus - indica) was used. Each test involved a different baking time of the biscuits (5, 6.5 and 8 min). The design of the recipes was based on the same idea (biscuit with 3% dietary fiber). Τhe available carbohydrates of the fraction replaced part of the sugar in the recipes. The results showed that in the oat bran fiber fortification recipes, biscuits of larger dimensions, with lower moisture, but with a darker color emerged, compared to those of Control. In contrast, in the prickly pear fiber fortification recipes, paler biscuits, significantly smaller in size and with increased moisture emerged.