Inverttisokerin vaikutus gelatiinimakeisten ominaisuuksiin

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201512144013
Title: Inverttisokerin vaikutus gelatiinimakeisten ominaisuuksiin
Author: Liukkonen, Tanja
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2015
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201512144013
http://hdl.handle.net/10138/158969
Thesis level: master's thesis
Discipline: Livsmedelsteknologi
Food Technology
Elintarviketeknologia
Abstract: Gelatiinimakeiset ovat viinikumimakeisia, joiden tärkeimmät raaka-aineet ovat vesi, kidesokeri, tärkkelyssiirappi ja geelimäisen rakenteen aikaansaava gelatiini. Tutkimuksen kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin viinikumimakeisten raaka-aineisiin, valmistukseen ja ominaisuuksiin. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten sakkaroosin ja tärkkelyssiirapin korvaaminen inverttisokerilla vaikuttaa gelatiinimakeisten rakenne- ja säilyvyysominaisuuksiin sekä havainnoida muutoksia aistittavassa laadussa. Kokeellisessa osiossa valmistettiin gelatiinimakeisia laboratoriomittakaavassa simplex-centroid-seoskoeasetelman mukaisesti, jolloin sakkaroosin, tärkkelyssiirapin ja inverttisokerin massaosuuksia vaihdeltiin siten, että kokonaissokeripitoisuus pysyi vakiona. Tutkittavia ominaisuuksia olivat makeismassan näennäinen viskositeetti, sokeripitoisuus (°Brix) ja kuiva-ainepitoisuus sekä makeisten mekaaniset ominaisuudet, kuiva-ainepitoisuus, veden aktiivisuus ja veden sorptio-ominaisuudet. Lisäksi muutamia näytteitä valmistettiin väri- ja makuaineiden kanssa aistinvaraista havainnointia varten. Tulosten käsittelyssä käytettiin PLSR (engl. Partial Least Squares Regression) -menetelmää. Tutkimuksen toimeksiantaja oli Suomen Sokeri Oy:n tuotekehitysosasto. PLSR-malli sisälsi viisi komponenttia ja sen selitysaste R2 oli 74,1 %, korjattu selitysaste R2 adj. 63,3 % ja ennustusselitysaste Q2 43,6 %. Malli selitti hyvin kaikkia vastemuuttujia mutta ennusti osaa heikosti. Lähes kaikki osamallit olivat tilastollisesti merkitseviä 5 %:n merkitsevyystasolla, mutta jotkin osamalleista olivat puutteellisia (plof < 0,05). Tärkeimpiä selittäviä muuttujia mallin kannalta (engl. Variable Importance in Projection) olivat inverttisokerin ja tärkkelyssiirapin massaosuudet sekä näiden yhdysvaikutukset kidesokerin massaosuuden kanssa. Parhaiten PLSR-malli selitti makeismassojen virtausominaisuuksia ja makeisten mekaanisia ominaisuuksia ja heikoiten makeisten veden aktiivisuutta ja kuiva-ainepitoisuutta. Inverttisokerin massaosuuden suurentuessa makeismassojen näennäinen viskositeetti pieneni ja tutkittavien makeisten kovuus ja tarttuvuus väheni. Aistinvarainen havainnointi osoitti selkeästi inverttisokerin positiiviset vaikutukset, kuten pehmeämmän rakenteen. Sokereiden massaosuudet vaikuttivat eri tavoin eri vastemuuttujiin, joten otollisin sokerikoostumus riippuu siitä, mihin ominaisuuteen halutaan ensisijaisesti vaikuttaa. Inverttisokerin vaikutus oli tämän tutkimuksen tulosten perusteella voimakkaampi suurimpaan osaan vastemuuttujia, kun sillä korvattiin suhteessa enemmän tärkkelyssiirappia kuin kidesokeria.Gelatin-based confections are one type of gummy confections. Their main ingredients are water, sucrose, glucose syrup and gelatin, which causes gel-like texture. The literature review focused on the raw materials, the manufacturing process and the properties of gelatin- and starch-based gummy confections. The aim of this study was to find out how invert sugar, when it replaces sucrose and glucose syrup, affects structural properties and short-term shelf life of gelatin-based confections. In addition, changes in the sensory quality were observed. In the experimental research, the gelatin-based confections were manufactured on a laboratory scale according to simplex-centroid mixture design, where the total sugar content was constant, but sucrose, glucose syrup and invert sugar mass fractions were varied. Measurements for the samples were rheological properties, sugar content and dry matter content of confection paste and mechanical properties (hardness, stickiness and relaxation parameters), dry matter content, water activity and water sorption of confections. In addition, a few samples were manufactured with coloring and flavoring agents for sensory observation. The results were analyzed with the PLSR (Partial Least Squares Regression). Finnsugar Ltd.'s product development department offered the topic of this study and raw materials, but all the experiments were carried out in the Department of Food and Environmental Sciences in the University of Helsinki. The PLSR model contained five components, and the coefficient of determination R2 was 74.1%, the adjusted R2 was 63.3% and the coefficient of prediction Q2 was 43.6%. The model determined all response variables well, but predicted some of them poorly. Almost all response variables regression models were statistically significant at 5% significance level, but some of the models were incomplete (plof<0.05). The variables important in projection (VIP) in the PLSR model were mass fraction of invert sugar, mass fraction of glucose syrup and their interactions with mass fraction of sucrose. The PLSR model was best for rheological properties of confection pastes and mechanical properties of confections, and poorest for water activity and dry matter content of confections. Even at low mass fraction of invert sugar viscosity of confection paste decreased. Invert sugar also reduced hardness of confections, and speeded up their structures recovery after compression. Sensory observation shows the positive effects of invert sugar, such as softness of structure and stronger taste. The present study showed that the sugars have interactions, which also affect properties of the gelatin-based confections, and invert sugar content alone is not the significant factor. Based on the results of this study it seems that invert sugar affected stronger most of the response variables if it replaced relatively more glucose syrup than sucrose.
Subject: PLSR
sugar
inversion of sucrose
invert sugar
gelatin-based confections
mixture design
sokeri
sakkaroosin invertoituminen
inverttisokeri
gelatiinimakeinen
seoskoesuunnitelma


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Liukkonen_EKT17 ... invaikutus_lokakuu2015.pdf 1.756Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record