Heuristic-based computer-aided formulation of ice creams sweetened with jaggery

ilustraciones, gráficas, tablas

Autores:
Yeboah, Jordan James
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/81044
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/81044
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Palabra clave:
660 - Ingeniería química::664 - Tecnología de alimentos
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Industria de helados
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Edulcorantes
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For this, experts were consulted to define prototype mixtures containing water, skim milk powder, dairy cream, vanilla, emulsifiers, stabilizers, palm oil and sweeteners (only sugar or only jaggery). Prototypes’ performance was assessed in terms of density, overrun, viscosity, pH, texture, freezing point and melting rate. It resulted that the use of jaggery does not affect the assessed properties. Available heuristics, regulations, and target performance properties were transformed into equations and mathematical restrictions to build a computer model suitable for ice cream design. The model was used to develop products with a minimum cost via a linear optimization. Optimal computer-based ice cream formulations with different jaggery contents were obtained. A sensory assessment of the products was carried out and proved that the use of jaggery does not influence the overall sensorial perception of the product by the consumers. This heuristic approach might be easily adapted for the computer-aided formulation of several other innovative food products.Panela es un endulzante in bruto artesanal obtenido por evaporación abierta de jugos de caña, y es bien conocida por sus propiedades nutricionales y funcionales. La meta de este trabajo es usar un método in sillico para desarrollar formulaciones de helados incorporando panela como substitute parcial o total del azúcar refinado. Por eso, se consultaron a expertos para definir mezclas prototipas conteniendo agua, leche descremada en polvo, crema de leche, vainilla, emulsificantes, aceite de palma y endulzante (solo azúcar o solo panela). El desempeño de los prototipos fue evaluado en términos de densidad, aireado, viscosidad, pH, textura, punto de fusión y velocidad de derretimiento. El resultado fue que el uso de panela no afecta a las propiedades evaluadas. Las heurísticas disponibles, las normas y las propiedades de desempeño objetivas fueron convertidas en ecuaciones y restricciones matemáticas para construir un modelo informático adecuado para el diseño de helados. El modelo se utilizó para desarrollar productos con un costo mínimo mediante una optimización lineal. Se obtuvieron formulaciones asistidas computadora optímales con diferentes contenidos de panela. Se llevó a cabo una evaluación sensorial de los productos y se comprobó que el uso de panela no influye en la percepción sensorial global del producto por parte de los consumidores. Este enfoque heurístico podría adaptarse fácilmente a la formulación asistida por computadora de otros productos alimentarios innovadores. (Texto tomado de la fuente).Incluye anexosMaestríaMagíster en Ingeniería - Ingeniería QuímicaBiorrefinerías-biocombustiblesxix, 53 páginasapplication/pdfengUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería QuímicaDepartamento de Ingeniería Química y AmbientalFacultad de IngenieríaBogotá, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá660 - Ingeniería química::664 - Tecnología de alimentosIce cream industryComputer-aided DesignSweetenersIndustria de heladosDiseño con ayuda de computadorPanelaEdulcorantesIce creamJaggerySweetenerProduct designHeuristicsComputer-aided designHeladoPanelaEndulzanteDiseño de productosHeurísticosDiseño asistido por computadoraHeuristic-based computer-aided formulation of ice creams sweetened with jaggeryFormulación asistida por computadora basada en heurísticos de helados endulzados con panelaTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAlarcón, A. L., Orjuela, A. Narvaéz, P. C., Camacho, E. (2020). Thermal and Rheological Properties of Juices and Syrups during Non-centrifugal Sugar Cane (Jaggery). Food and bioproducts processing, 2020-05, Vol.121, p.76-90. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2020.01.016Arrieta, J. (2018). An Integrated Methodology for Chemical Product Design: Application to Cosmetic Emulsions. Chemical and Process Engineering. Université de Lorraine; Universidad Nacional de Colombia.Boutonnier, J.-L. (2018). Ice cream and sherbets – physico-chemical aspects. Techniques de l’ingénieur (in French).Bernardo F.P & Saraiva P.M (2014). A conceptual model for chemical product design. AIChE journal, 2015-03, Vol.61 (3), p.802-815. https://doi.org/10.1002/aic.14681Chavez Montes, E. (2002). Effects of the formulation, overrun and freezing conditions on the rheology and structure of ice cream. Alimentation et Nutrition. Institut National Polytechnique de Lorraine. (in French)Cliff, N. (1988). 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Food chemistry, 2017-08-01, Vol.228, p.7-13. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.134Gartaula, G. & Bhattari, M. (2014). Replacement of sugar in the product formulation of “Bomboyson” by jaggery. Food science & nutrition, 2014-09, Vol.2 (5), p.521-525. https://doi.org/10.1002/fsn3.124Goff, H. D. & Hartel, W. (2013). Ice cream. Springer Science and Businesses media, LCC.Hart W., Laird C., Watson J.-P., Woodruff D.. (2012). Pyomo – Optimization Modeling in Python. Springer.Hashim, I.B. & Al Shamsi, K.S. (2016). Physiochemical and sensory properties of ice-cream sweetened with date syrup. MOJ Food Process Technol. 2016;2(3):91-95. https://doi.org/10.15406/mojfpt.2016.02.00038Hill, M. (2009). Chemical Product Engineering—The third paradigm. Computers & chemical engineering, 2009, Vol.33 (5), p.947-953. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2008.11.013Höhne, G., Hemminger., W, Flammersheim, H.-J. (2003). Differential Scanning Calorimetry. Springer.ICONTEC (2009) Productos agricolas. Panela. NTC 1311:2009.Jaffé, W. (2015) Nutritional and functional components of noncentrifugal cane sugar: a compilation of the data from the analytical literature. J. Food Compos. Anal. 43, 194–202.Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2019). Agro-industrial chain of jaggery (in Spanish)Ministerio de Salud y Protección Social (1989). Resolution number 01804 of 1989 (in Spanish)Pintor Jardines, A., Arjona-Román, J.L., Severiano-Pérez, P., Totosaus-Sánchez A., Fiszman, S., Escalona-Buendía, H.B. (2020). Agave fructans as fat and sugar replacers in ice cream: Sensory, thermal and texture properties. Food hydrocolloids, 2020-11, Vol.108, p.106032. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106032AdministradoresBibliotecariosConsejerosEstudiantesGrupos comunitariosInvestigadoresMaestrosMedios de comunicaciónPadres y familiasPersonal de apoyo escolarProveedores de ayuda financiera para estudiantesPúblico generalReceptores de fondos federales y solicitantesResponsables políticosORIGINAL17DA79844.2021.pdf17DA79844.2021.pdfTesis de Maestría en Ingeniería - Ingeniería Químicaapplication/pdf1054499https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/81044/3/17DA79844.2021.pdffa2e1a75ed9d2b72c445968654ad4f6eMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-84074https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/81044/4/license.txt8153f7789df02f0a4c9e079953658ab2MD54THUMBNAIL17DA79844.2021.pdf.jpg17DA79844.2021.pdf.jpgGenerated 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