AI Summary & Key Takeaways
AI InsightWhilst oleogels formulated with CW improve dough strength and product texture, the control of moisture transfer during storage is of critical importance for maintaining product quality.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study investigated the effects of using olive oil-based oleogels as an alternative to traditional solid fats in biscuit formulations on their physicochemical, rheological and textural properties. The fat content in the biscuit formulations was standardised to 24 per cent, and all production conditions were kept constant to ensure comparability between samples. The oleogels developed were characterised using oscillatory rheological measurements; the textural properties of the biscuit doughs were determined by Texture Profile Analysis (TPA); and the relationships between the variables were evaluated using Principal Component Analysis (PCA). Furthermore, the baked biscuits were evaluated using Principal Component Analysis (PCA) in terms of physicochemical and textural change parameters, such as water activity (aw) and moisture content, over a 14-day storage period. In the rheological analyses, it was determined that the storage modulus (G′) was higher than the loss modulus (G″) across the entire frequency range under investigation, thereby demonstrating that solid-like viscoelastic behaviour predominated in all structured systems. An increase in CW concentration systematically raised the values of G′, G″ and complex viscosity, leading to the formation of denser, mechanically stronger and more deformation-resistant lipid networks. In all samples, the decrease in complex viscosity with increasing angular frequency demonstrated the shear-thinning behaviour characteristic of structured lipid systems. TPA results revealed that all textural parameters examined were significantly influenced by the formulation. The CW10K05 sample stood out with the highest values for hardness, gumminess and chewability, whilst VOO-based samples exhibited the lowest structural strength. PCA results, the first two principal components explained 87.8 per cent of the total variance. PC1 explained 70.1 per cent of the total variance and was found to be primarily related to hardness, gumminess, chewability, cohesion and resilience, whilst PC2 explained 17.7 per cent of the variance and was mainly related to the flexibility parameter. During storage, water activity increased from a range of approximately 0.12–0.159 on day 1 to a range of 0.411–0.438 on day 14, indicating a significant gain in moisture. Changes in moisture content were also observed, depending on the formulation. Although the hardness of the biscuits generally decreased with storage, CW10K05 retained the highest hardness value on day 14. The brittleness values, which initially differed between formulations, became statistically similar by the end of storage. Whilst oleogels formulated with CW improve dough strength and product texture, the control of moisture transfer during storage is of critical importance for maintaining product quality.
Özet
Bu çalışma, geleneksel katı yağlara alternatif olarak zeytinyağı bazlı oleojellerin bisküvi formülasyonlarında kullanımının fizikokimyasal, reolojik ve tekstürel özellikler üzerindeki etkilerini incelemiştir. Bisküvi formülasyonlarında yağ oranı %24 olacak şekilde standardizasyon sağlanmış ve örnekler arasındaki karşılaştırılabilirliği korumak amacıyla tüm üretim koşulları sabit tutulmuştur. Geliştirilen oleojeller osilasyonlu reolojik ölçümlerle karakterize edilmiş, bisküvi hamurlarının tekstürel özellikleri Tekstür Profil Analizi (TPA) ile belirlenmiş ve değişkenler arasındaki ilişkiler Temel Bileşenler Analizi (PCA) kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca pişirilmiş bisküvilerin temel bileşenler analizi (PCA) ile 14 günlük depolama süresindeki su aktivitesi (aw) ve nem içeriği gibi fizikokimyasal ve tekstürel değişim parametreleri açısından değerlendirilmiştir. Reolojik analizlerde, incelenen frekans aralığının tamamında depolama modülünün (G′) kayıp modülünden (G″) yüksek olduğu belirlenmiş ve böylece tüm yapılandırılmış sistemlerde katı benzeri viskoelastik davranışın baskın olduğu ortaya konulmuştur. CW konsantrasyonundaki artış G′, G″ ve kompleks viskozite değerlerini sistematik olarak yükselterek daha yoğun, mekanik olarak daha güçlü ve deformasyona daha dirençli lipid ağlarının oluşmasını sağlamıştır. Tüm örneklerde açısal frekans arttıkça kompleks viskozitenin azalması, yapılandırılmış lipid sistemlerine özgü kayma incelmesi davranışını göstermiştir. TPA sonuçları, incelenen tüm tekstürel parametrelerin formülasyondan anlamlı düzeyde etkilendiğini ortaya koymuştur. CW10K05 örneği en yüksek sertlik, sakızımsılık ve çiğnenebilirlik değerleriyle öne çıkarken, VOO bazlı örnekler en düşük yapısal dayanımı göstermiştir. PCA sonuçlarında ilk iki temel bileşen toplam varyansın %87,8’ini açıklamıştır. PC1 toplam varyansın %70,1’ini açıklayarak başlıca sertlik, sakızımsılık, çiğnenebilirlik, kohezyon ve rezilyans ile ilişkili bulunurken, PC2 %17,7’lik varyansı açıklamış ve esas olarak esneklik parametresiyle ilişkili olmuştur. Depolama süresince su aktivitesi 1. günde yaklaşık 0,12–0,159 aralığından 14. günde 0,411–0,438 aralığına yükselerek belirgin nem kazanımını göstermiştir. Nem içeriğinde de formülasyona bağlı değişimler belirlenmiştir. Bisküvilerin sertliği depolama ile genel olarak azalmasına rağmen CW10K05, 14. günde en yüksek sertlik değerini korumuştur. Başlangıçta formülasyonlar arasında farklılık gösteren kırılganlık değerleri depolama sonunda istatistiksel olarak benzer hale gelmiştir. CW ile yapılandırılmış oleojeller hamur dayanımı ve ürün dokusunu iyileştirmekle birlikte, depolama sırasında nem transferinin kontrolü ürün kalitesinin korunması açısından kritik öneme sahiptir.