Rheological measurements in the development of new food ingredients and products

Food texture and flavor are two major constituents of food quality/acceptability. Food texture is a complex attribute that includes all the rheological/structural features of the product perceptible by means of mechanical, tactile, and where appropriate, visual and auditory receptors of human senses. Texture is fully involved during oral processing, however, it is also exploited along the food chain to assess and monitor quality control on product shelf-life as well as in food formulation to obtain desirable structure thus avoiding undesirable changes in texture. So forth, texture assessing methods are an important, integral tool that should be used in New-Product-Development process in food product design. The main objective of this PhD project was to develop innovative food ingredients/products to comply with several technological e/or nutritional purposes (saturated fat alternatives, low-fat products, sprayable products). The innovative solutions were developed based on the knowledge on existing products to mimic or even improve the performance of the original model. For each system, rheology, texture and, eventually, tribology, were used to develop new methods and relationships to assess food product properties. Among those main instrumental tests, additional characterization techniques such as DSC, QDA and physio-chemical characterization were added to add information.

La consistenza e l’aroma degli alimenti sono le maggiori discriminanti nell’ambito della qualità/accettabilità di prodotto. Il termine texture include una serie di attributi reologico-strutturali percepibili dall’essere umano attraverso i sensi. La texture è strettamente collegata alla percezione durante la masticazione ma può essere usata anche come strumento per monitorare/controllare la shelf-life del prodotto e per individuare/prevenire eventuali cambiamenti indesiderati nell’alimento. Da qui, stabilire e standardizzare metodi che valutino/descrivano la texture risulta essenziale nello sviluppo di nuovi prodotti. L'obiettivo principale di questo lavoro di tesi è stato lo sviluppo di ingredient/prodotti innovativi con spiccate funzionalità tecnologiche-nutrizionali (riduzione grassi saturi, prodotti a basso contenuto in grassi, prodotti sprayzzabili). Tali soluzioni innovative sono state sviluppate in base alle conoscenze acquisite su prodotti esistenti con lo scopo di mimare o, in alcuni casi, di migliorarne la performance. Per ogni sistema alimentare considerato, protocolli fondati su reologia, texture e, eventualmente, tribologia, sono stati impiegati per caratterizzare il prodotto e le sue funzionalità. Inoltre, i parametri strutturali sono stati correlati con altre tecniche quali l’analisi calorimetrica e l’analisi sensoriale, in modo da definire relazioni tra struttura, stabilità e percezione sensoriale.