AI Summary & Key Takeaways
AI InsightSuperimposition of the contour plots corresponding to each response resulted in an optimized powdered beverage with an overall desirability index of 0.599, based on the set optimization goals and the individual response desirability indices.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In recent times, the demand for functional foods and beverages with health benefits has been increasing. Demand for these products has risen in many parts of the world, and there has been growing recognition of the key role that functional foods and beverages play in disease prevention and treatment. Rapidly increasing knowledge of nutrition and plant biotechnology has dramatically changed concepts of food and health. Plant-based beverages are by far the most active functional drink category; they are excellent vehicles for the delivery of nutrients and bioactive compounds. They constitute the fastest-growing segment of the functional beverage market worldwide, and as consumers have become more aware of the relationship between diet and disease prevention, demand for these products has grown significantly. In this study, a powdered functional beverage developed from carrot, spinach, coconut, date fruit, garlic and beetroot was modelled and optimized using response surface methodology and the desirability function. A constrained D-optimal mixture experimental design comprising 31 randomized experimental runs was employed. The design constraints were: carrot (20–36%), spinach (20–36%), coconut (20–36%), date fruit (20–36%), garlic (0.5–2%) and beetroot (0.5–2%). The formulated samples were evaluated for selected proximate, physical, physicochemical, vitamin and mineral properties using standard procedures, and sensory evaluation was conducted by 50 consumers using a 9-point hedonic scale. Superimposition of the contour plots corresponding to each response resulted in an optimized powdered beverage with an overall desirability index of 0.599, based on the set optimization goals and the individual response desirability indices. The formulation that produced the optimal powdered beverage consisted of 21.70% carrot, 24.15% spinach, 28.32% coconut, 22.88% date fruit, 0.96% garlic and 2.00% beetroot. The quality properties of the optimal powdered beverage were: 8.58% moisture content, 9.74% protein, 43.98% carbohydrate, 6.56% fibre, 20.17% fat, 0.70 g/mL bulk density, 344.26 mL reconstitution index, 14.45 °Brix total soluble solids, pH 5.66, 5.80% reducing sugar, 0.21 mg/100 g vitamin B6, 30.01 mg/100 g vitamin C, 2.31 mg/100 g iron, 237.43 mg/100 g potassium, 40.62 mg/100 g calcium, 66.76 mg/100 g sodium and 32.08 mg/100 g magnesium, with an overall acceptability value of 6.69.
Özet
Son dönemde, sağlık açısından fayda sağlayan fonksiyonel yiyecek ve içeceklere olan talep artış göstermektedir. Dünyanın pek çok yerinde bu ürünlere olan talep artmış; hastalıkların önlenmesi ve tedavisinde fonksiyonel yiyecek ve içeceklerin oynadığı kilit role dair farkındalık giderek yükselmiştir. Beslenme ve bitki biyoteknolojisi alanındaki hızla artan bilgi birikimi, gıda ve sağlığa ilişkin kavramları kökten değiştirmiştir. Bitki bazlı içecekler, açık ara en hareketli fonksiyonel içecek kategorisi olup besin öğeleri ve biyoaktif bileşenlerin vücuda alınması açısından mükemmel birer araçtır. Küresel ölçekte fonksiyonel içecekler içinde hızla büyüyen bir segmenti oluşturan bu ürünlere yönelik istek, tüketicilerin beslenme ile hastalıkların önlenmesi arasındaki ilişkiye dair bilinçlenmesiyle birlikte önemli ölçüde artmıştır. Bu çalışmada; havuç, ıspanak, Hindistan cevizi, hurma, sarımsak ve pancar kullanılarak geliştirilen toz formdaki fonksiyonel içecek, tepki yüzeyi metodolojisi ve arzu edilebilirlik fonksiyonları kullanılarak modellenmiş ve optimize edilmiştir. Çalışmada, 31 rastgeleleştirilmiş deneme serisini içeren, kısıtlamalı D-optimal karışım deney tasarımı uygulanmıştır. Tasarım kısıtlamaları şu şekilde belirlenmiştir: havuç (%20–36), ıspanak (%20–36), Hindistan cevizi (%20–36), hurma (%20–36), sarımsak (%0,5–2) ve pancar (%0,5–2). Hazırlanan formülasyon örnekleri; standart prosedürler kullanılarak temel bileşen, fiziksel, fizikokimyasal, vitamin ve mineral içerikleri açısından değerlendirilmiş; ayrıca 50 tüketicinin katılımıyla 9 noktalı hedonik ölçek kullanılarak duyusal analiz gerçekleştirilmiştir. Belirlenen optimizasyon hedefleri ve bireysel tepki arzu edilebilirlik indeksleri temel alınarak, her bir tepkiye karşılık gelen kontur grafiklerinin üst üste bindirilmesi sonucunda, 0,599'luk genel arzu edilebilirlik indeksine sahip optimize edilmiş bir toz içecek elde edilmiştir. Optimal toz içeceği sağlayan formülasyon; %21,70 havuç, %24,15 ıspanak, %28,32 Hindistan cevizi, %22,88 hurma, %0,96 sarımsak ve %2,00 pancar bileşiminden oluşmuştur. En uygun toz içeceğin kalite özellikleri şunlardır: %8,58 nem içeriği, %9,74 protein, %43,98 karbonhidrat, %6,56 lif, %20,17 yağ, 0,70 g/mL yığın yoğunluğu, 344,26 mL sulandırma indeksi, 14,45 °Brix toplam çözünür katı madde, 5,66 pH, %5,80 indirgen şeker, 0,21 mg/100 g B6 vitamini, 30,01 mg/100 g C vitamini, 2,31 mg/100 g demir, 237,43 mg/100 g potasyum, 40,62 mg/100 g kalsiyum, 66,76 mg/100 g sodyum, 32,08 mg/100 g magnezyum ve 6,69 genel kabul edilebilirlik değeri.