Suklaan valmistusprosessin vaikutus kaakaon flavanoleihin

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201612143260
Title: Suklaan valmistusprosessin vaikutus kaakaon flavanoleihin
Author: Kahila, Paula
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2016
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201612143260
http://hdl.handle.net/10138/172465
Thesis level: master's thesis
Discipline: Livsmedelskemi
Food Chemistry
Elintarvikekemia
Abstract: Kaakaon flavanoleilla tarkoitetaan monomeerien lisäksi kaikkia kaakaon flavanolien monomeereista, epikatekiinista ja katekiinista, polymerisoituneita yhdisteitä eli prosyanidiineja. Kaakaon flavanolit tuovat suklaan makuun karvautta, mutta toisaalta niiden on tutkitusti todistettu vaikuttavan suotuisasti sydän- ja verisuoniterveyteen. EU:n komissio hyväksyi EFSA:n myönteisen tieteellisen mielipiteen pohjalta syksyllä 2013 Barry Callebaut -yhtiön esittämän toiminnallisen terveysväittämän ”kaakaon flavanolit auttavat ylläpitämään endoteeliperäistä verisuonten laajentumista, mikä edesauttaa normaalia verenkiertoa” koskien ACTICOA™-kaakaojauhetta, joka on valmistettu flavanoleja säästäen. Kaakaon terveysvaikutusten kannalta on tärkeää tietää, mikä on suklaan valmistusprosessin vaikutus flavanoleihin. Tutkielman tavoitteena oli selvittää, mitkä suklaan valmistusvaiheet ovat kriittisimpiä kaakaon flavanolien säilymiselle. Näytteitä kerättiin koko teollisen suklaan valmistusprosessin ajalta. Näytteinä oli kaksi tummaa suklaata (kaakaopitoisuudet 70 % ja 47 %), 35 % maitosuklaa sekä niiden konssaus-, valssaus- ja kaakaomassanäytteet. Raakasuklaan valmistusprosessin vaikutusta verrattiin perinteiseen suklaan valmistusprosessiin analysoimalla samasta kaakaopapulajikkeesta valmistettuja raakasuklaanäytteitä. Alkalointiprosessin vaikutusta tutkittiin vertaamalla näytteitä, joiden valmistusaineiden ainoana erona oli joko alkaloitu tai alkaloimaton kaakaojauhe. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös runsaasti flavanoleja sisältävän ACTICOA™-kaakaojauheen käytön vaikutusta lopputuotteen flavanolipitoisuuksiin. Lisäksi selvitettiin Crump-suklaajauhepuolivalmisteen flavanolipitoisuus. Kaakaon flavanolit määritettiin HPLC-menetelmällä, jossa monomeerit ja oligomeerit dekameereihin asti erotettiin polymeroitumisasteensa mukaisiksi ryhmiksi. Näytteet esikäsiteltiin poistamalla niistä rasva Soxtec-uutolla ja eristämällä fenoliset yhdisteet ASE-uutolla. Fluoresenssidetektorin selektiivisyyden vuoksi muiden fenolisten yhdisteiden eluutio ei haitannut kaakaon flavanolien kvantitointia. Monomeerit kvantitointiin (-)-epikatekiini-ekvivalentteina ja oligomeerit ja polymeerit B2-prosyanidiiniekvivalentteina. Menetelmän antamien tulosten luotettavuutta tutkittiin NIST SRM 2384 Taloussuklaa -referenssimateriaalin avulla. Referenssimateriaalin analyysitulokset olivat kokonaisflavanolipitoisuuden osalta 56 % ja monomeerien osalta 45 % ilmoitettua referenssiarvoa pienemmät, minkä perusteella tämän tutkimuksen antamiin absoluuttisiin pitoisuuksiin tulee suhtautua varauksella. Huomattavaa on kuitenkin, että referenssimateriaalia oli säilytetty pakastimessa avonaisena useamman vuoden ajan. Suklaan valmistusprosessien vaikutus flavonolien pitoisuuteen ilmenee suhteellisissa muutoksissa. Tulosten perusteella eniten flavanoleja menetetään valssausvaiheessa, jossa esimerkiksi kaakaopitoisuudeltaan 70-prosenttista suklaata valmistettaessa menetetään lähes puolet jäljellä olevista flavanoleista. Konssausvaiheessa menetetään noin 20 % jäljellä olevista flavanoleista. Suklaan valmistusaineiden korvaaminen flavanoleja säilövin menetelmin valmistetuilla kaakaojauheilla vaikuttaa suklaan lopullisiin flavanolipitoisuuksiin. Korvaamalla 70-prosenttisen tumman suklaan kaakaojauhefraktio ACTICOA™-jauheella flavanolien pitoisuus suureni 150 %. Alkaloidun kaakaojauheen korvaaminen alkaloimattomalla kaakaojauheella ei lisännyt kokonaisflavanolipitoisuutta kuin 16 %.Term cocoa flavanols refers to all flavanolbased compounds found in cocoa including procyanidins. Procyanidins are polymerized compounds formed from cathecin and epicathecin flavanols. Cocoa flavanols contribute to the bitterness in chocolate but they are also proven to be heart and vascular health promoting. In autumn 2013 after EFSA’s positive scientific opinion European commission approved Barry Callebaut’s health claim ”cocoa flavanols help maintain endothelium vasodilation, which contributes to normal blood flow” considering ACTICOA™ cocoa powder. Because cocoa flavanols can contribute to human health it is important to know how chocolate manufacturing process affects them. The aim of the study was to define which processing steps in chocolate manufacturing are mostly responsible of the reduction of cocoa flavanols. Both dark and milk chocolate making processes were examined. In addition, raw chocolate manufacturing was compared to a standard chocolate manufacturing by analysing samples of raw chocolate made from the same Arriba Nacional-cocoa bean variety. The effect of alkalising process was also evaluated by comparing two chocolate samples that differ only in the cocoa powder used, which was either alkalised or non-alkalised. Additionally, these samples were compared with a sample, in which cocoa powder was enriched ACTICOA™-powder, in order to detect its beneficial effects on the flavanol content of the end product. The samples were collected throughout the manufacturing process of chocolate, ranging from fermented cocoa beans to milk chocolate. Samples included differently processed chocolates (dark chocolates containing 70 % and 47 % of cocoa and 35 % milk chocolate) and their conching, refining and cocoa mass samples. Two other 70 % chocolate samples with altered recipes and two raw chocolate samples were also analysed. NIST SRM 2384-baking chocolate was analysed to check the reliability of the results. In addition the amount of cocoa flavanols in Crump-powder was determined. According to the results the greatest loss in the amount of cocoa flavanols occurs at refining step, when almost half of the remaining flavanols were lost. In processing fermented beans to cocoa mass as well as in conching step, the losses are around 20 percent. Processes (tempering etc.) after conching doesn’t seem to have major effects on cocoa flavanols. By replacing 10 % of the chocolate’s cocoa (the cocoa powder fraction) with ACTICOA™-powder the total flavanol amount increased 150 % compared to chocolate containing alkalized powder. The effect of non-alkalized powder wasn’t as remarkable, the increase was only 16 %. The most critical prosessing step for cocoa flavanols in traditional chocolate manufacturing is refining, during which particularly trimers and larger procyanidins are lost. Instead of changing the chocolate manufacturing process more flavanol preserving, it would be more efficient to use cocoa ingredients that are processed in flavanol preserving manner, such as ACTICOA™-powder to ensure the health beneficially sufficient amount of flavanols in chocolate.
Subject: cocoa flavanols
prosyanidins
epicathecin
cocoa
chocolate
kaakaon flavanolit
prosyanidiinit
epikatekiini
kaakao
suklaa


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Paula Kahila pg 2016.pdf 1.564Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record