1. ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΛΙΠΟΥΣ
ΣΤΟ ΠΑΓΩΤΟ – Ο ρόλος
της υπερδιήθησης
ΘΩΜΑΣ ΖΑΦΕΙΡΙΑΔΗΣ
Τεχνολόγος Τροφίμων MSc. – Κτηνίατρος
Καθηγητής
Τμήματος Τεχνικών Μαγειρικής Τέχνης (Chef)
ΔΙΕΚ Κατερίνης

2. Τι είναι το παγωτό;
Σύμφωνα με τον Κώδικα Τροφίμων και Ποτών:
“Παγωτό είναι το προϊόν, το οποίο παράγεται με κατάψυξη και στη
συνέχεια αποθηκεύεται, διακινείται, μεταφέρεται, διανέμεται και
καταναλώνεται ως κατεψυγμένο προϊόν και για την παρασκευή του
οποίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε βρώσιμο συστατικό
που επιτρέπεται από την ισχύουσα νομοθεσία.”
ΚΤΠ, Άρθρο 137 (Παγωτά), Παράρτημα Ι

3. Κάποια στοιχεία για τη σημασία του
παγωτού…
 Το παγωτό είναι ένα προϊόν, για την παραγωγή του οποίου χρησιμοποιούνται
ακριβές πρώτες ύλες.
 Το παγωτό απαιτεί την κατανάλωση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας, ώστε να
διατηρεί τη μορφή του σε όλη την αλυσίδα από το εργοστάσιο παραγωγής
μέχρι τον τελικό καταναλωτή.
 Η κατανάλωση παγωτού με χαμηλά ή καθόλου λιπαρά αυξάνεται συνεχώς σε
παγκόσμιο επίπεδο, όπως και η παραγωγή του, λόγω των διαθρεπτικών
πλεονεκτημάτων ή της ωφέλειας της υγείας.
 Λόγω των αλλαγών στις διατροφικές συνήθειες η παραγωγή παγωτού με
κανονικά, χαμηλά ή καθόλου λιπαρά στις ΗΠΑ αυξήθηκε από μόλις 4,591
εκατομμύρια λίτρα το 1980 σε 5,333 εκατομμύρια λίτρα το 2003. Η βιομηχανία
παγωτού δε χρησιμοποιεί το 10% του παραγόμενου γάλακτος για την
παραγωγή των προϊόντων της!

4. Στρατηγικές για τη μείωση του λίπους
στο παγωτό
Το παγωτό είναι ένα περίπλοκο φυσικοχημικό σύστημα, όπου το λίπος παίζει βασικό ρόλο
τόσο στη διαμόρφωση της δομής του, όσο και στη διαμόρφωση των υπόλοιπων
οργανοληπτικών χαρακτηριστικών. Πιο συγκεκριμένα, το παγωτό αποτελείται από
λιποσφαίρια, φυσαλίδες αέρα και παγοκρυστάλλους σε διασπορά μέσα σε ένα κολλοειδές
σύστημα, αποτελούμενο από πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες και άλατα. Το λίπος είναι ένα
πολυλειτουργικό συστατικό σε αυτό το κολλοειδοσμωτικό σύστημα, αφού προάγει τη
γεύση, το άρωμα, τη δομαισθησία και την αίσθηση λιωμένου στο στόμα. Μερικά από τα
πλέον συνηθισμένα ελαττώματα που εμφανίζει ένα παγωτό με χαμηλά ή καθόλου λιπαρά,
είναι η χαμηλή δομαισθησία, η έλλειψη γεύσης, και το αδύναμο “σώμα”. Για την
αντιμετώπιση των ελαττωμάτων αυτών έχουν πραγματοποιηθεί πολλές έρευνες τόσο από
τη βιομηχανία όσο και από ερευνητικά κέντρα διαφόρων Πανεπιστημίων του εξωτερικού,
με πλέον πρόσφατη αυτή που πραγματοποιήθηκε από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου
σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο HERIOT-WATT της ίδιας πόλης! Αντικείμενο των
ερευνών αυτών ήταν η παραγωγή παγωτού που αφενός να καλύπτει τις απαιτήσεις των
καταναλωτών σε γεύση, άρωμα και δομαισθησία, αφετέρου δε να πληροί τις ανάγκες των
καταναλωτών που φροντίζουν για την υγεία τους.

5. Στρατηγικές για τη μείωση του λίπους στο
παγωτό (Συνέχεια)
Σχήμα 1: Διάγραμμα παραγωγής παγωτού
Γάλα Αγελάδος
Διαχωρισμός λίπους με
φυγοκεντρικό διαχωριστή
Προσαρμογή της περιεκτικότητας
σε λίπος και προσθήκη των
υποκαταστατών λίπους
Ανάμειξη της άπαχης σκόνης
γάλακτος με τη ζάχαρη και τους
σταθεροποιητές
Παστερίωση Παρτίδας (90±1οC)
Πρόψυξη στους 25οC
Ωρίμανση (4οC για 24 ώρες)
Προσθήκη βανιλλίνης (0,03 g/L)
Κατάψυξη υπό συνεχή
ανάδευση (-15οC για 15΄)
Συσκευασία
Σκλήρυνση (-30οC)

6. Στρατηγικές για τη μείωση του λίπους
στο παγωτό (Συνέχεια)
Σχήμα 2: Διάγραμμα Ροής Παραγωγικής Διαδικασίας Παγωτού

7. Στρατηγικές για τη μείωση του λίπους
στο παγωτό (Συνέχεια)
Σχήμα 3: Διάγραμμα Ροής Αυτόματης Διεργασίας Παραγωγής Παγωτού.

8. Υποκαταστάτες Λίπους
Υδατάνθρακες Πρωτεΐνες Λιποειδή
(π.χ. μαλτοδεξτρίνες (π.χ. πρωτεΐνες τυρογάλακτος, (π.χ. Olestra)
κηρώδους καλαμποκιού, πρωτεΐνες με αντιψυκτικές
ινουλίνη, Oatrim) ιδιότητες)

9. Οι υδατάνθρακες ως υποκαταστάτες του
λίπους στο παγωτό
Μαλτοδεξτρίνες Κηρώδους Ασβεστίου:
 Έχουν χρησιμοποιηθεί με εξαιρετική επιτυχία για την απομίμηση των
οργανοληπτικών χαρακτηριστικών και των λειτουργικών ιδιοτήτων του
λίπους του γάλακτος σε παγωμένα επιδόρπια γάλακτος.
 Οι τιμές σκλήρυνσης και ο ρυθμός τήξης (χαρακτηριστικά που επηρεάζουν
την αίσθηση του λιωμένου παγωτού στο στόμα) είναι μικρότερες σε
σύγκριση με εκείνη των παγωτών, όπου το λίπος έχει υποκατασταθεί από
τις πρωτεΐνες τυρογάλακτος.
 Αντίθετα, το ιξώδες βρέθηκε να έχει υψηλότερη τιμή σε σχέση με τα
παγωτά, στα οποία το λίπος αντικαταστάθηκε με τις πρωτεΐνες
τυρογάλακτος (θα πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη ότι τα παγωτά
συμπεριφέρονται σαν ψευδοπλαστικά υλικά).

10. Οι υδατάνθρακες ως υποκαταστάτες του
λίπους στο παγωτό (Συνέχεια)
Ινουλίνη:
 Είναι ένας προβιοτικός, άπεπτος υδατάνθρακας που απαντάει σε μεγάλες
ποσότητες στην αγκινάρα της Ιερουσαλήμ, η οποία χρησιμοποιείται για την
παραγωγή της.
 Αποτελείται από φρουκτο-ολιγοσακχαρίτες.
 Έχει τη δομή και πολλές από τις λειτουργικές ιδιότητες των φυτικών ινών,
όπως:
1.Υποκαθιστά τη ζάχαρη, χωρίς να επηρεάζει τη γεύση του τελικού προϊόντος.
2.Υποκαθιστά το λίπος. Η ιδιότητα που έχει η ινουλίνη να υποκαθιστά το λίπος
βασίζεται στην ικανότητά της να σταθεροποιεί τη δομή της υδατικής φάσης που
είναι υπεύθυνη για τη βελτιωμένη κρεμώδη υφή του παγωτού.
 Αναφορικά με το ρυθμό τήξης και το ιξώδες ισχύουν τα ίδια που ισχύουν
για τις μαλτοδεξτρίνες.

11. Οι υδατάνθρακες ως υποκαταστάτες του
λίπους στο παγωτό (Συνέχεια)
Oatrim:
Πιο πρόσφατα, ερευνητές του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ
(USDA) ανακάλυψαν και ανέπτυξαν το Oatrim, ένα προϊόν
προερχόμενο από βρώμη. Το Oatrim μπορεί να χρησιμοποιηθεί για
τη μείωση του ενεργειακού περιεχόμενου τροφίμων, όπως τα
παγωμένα επιδόρπια, μεταξύ των οποίων και τα παγωτά, έως και
50%. Σε αντίθεση με άλλα υποκατάστατα λίπους, το Oatrim
διατηρεί τις ιδιότητες των φυτικών ινών.

12. Οι πρωτεΐνες ως υποκαταστάτες του
λίπους στο παγωτό
Μία από τις πλέον σημαντικές ομάδες στερεών, που μιμούνται το
λίπος στο παγωτό, είναι οι πρωτεΐνες του τυρογάλατος. Η
υπερδιήθηση αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη μέθοδο ανάκτησης
των στερεών αυτών από το τυρόγαλα, και η εξάτμιση υπό κενό
είναι μία από τις πλέον πρακτικές μεθόδους ανάκτησης στερεών,
χωρίς να επηρεάζονται οι θρεπτικές και λειτουργικές ιδιότητες των
πρωτεϊνών του τυρογάλατος.
Στη συνέχεια, θα αναφερθούμε επί τροχάδην στην υπερδιήθηση.

13. Οι πρωτεΐνες ως υποκαταστάτες του λίπους
στο παγωτό (Συνέχεια)
Σχήμα 4: Επίδραση συμπυκνωμάτων τυρογάλακτος
από γάλα φυλής Jersey και μίγμα γαλάτων (α) στην
ικανότητα τήξης ενός παγωτού χωρίς λιπαρά που
έχει αποθηκευτεί για 30 ημέρες, (β) στη γεύση ενός
παγωτού χωρίς λιπαρά σε διαφορετικά στάδια
αποθήκευσης, (γ) στη δομαισθησία και το “σώμα”
ενός παγωτού χωρίς λιπαρά σε διαφορετικά στάδια
αποθήκευσης.

14. Υπερδιήθηση
 Χρησιμοποιείται στην ανάκτηση της λακτόζης και των πρωτεϊνών από
τα υγρά απόβλητα των βιομηχανιών γάλακτος.
 Αποτελεί καινοτόμο μέθοδο, αφού το τυρόγαλα αποτελεί ένα από τα
σημαντικότερα προβλήματα των βιομηχανιών αυτών, αναφορικά με τη
διαχείριση των υγρών αποβλήτων τους.
 Είναι μέθοδος που οδηγεί στην παραγωγή αποβλήτων, τα οποία είναι
σύμφωνα με τα αυστηρότερα περιβαλλοντικά κριτήρια που έχουν
θεσπιστεί, αναφορικά με τη διαχείρισή τους σε Ευρώπη και ΗΠΑ.
 Με τον τρόπο αυτό ανακτάται το μεγαλύτερο μέρος της λακτόζης, η
οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται στην παραγωγή τροφίμων,
γαλακτοκομικών και φαρμακευτικών προϊόντων.
 Οι πρωτεΐνες που ανακτώνται κατά την υπερδιήθηση μπορούν να
χρησιμοποιηθούν, ως πρόσθετα τροφίμων, θεραπευτικών και
διατροφικών προϊόντων.

15. Υπερδιήθηση (Συνέχεια)
Σχήμα 5: Πειραματική ρύθμιση των μεμβρανών υπερδιήθησης (Chollangi and
Hossain, Asia – Pacific Journal of Chemical Engineering 2007).

16. Υπερδιήθηση (Συνέχεια)
Σχήμα 6: Διαδικασία ανάκτησης συμπυκνώματος ξηρής πρωτεΐνης, χρησιμοποιώντας την
υπερδιήθηση (TetraPak, Dairy Processing Handbook 1995).

17. Υπερδιήθηση (Συνέχεια)
Η υπερδιήθηση στη μορφή, όπου χρησιμοποιείται νερό, ως
ρυθμιστικό διάλυμα, είναι μία πολύ χρήσιμη τεχνική, και όταν
εφαρμόζεται σε περισσότερα του ενός στάδια συμβάλλει στη
μείωση της κατανάλωσης νερού και στην αύξηση της
συγκέντρωσης της λακτόζης στο τελικό προϊόν. Η νανοδιήθηση και
η αντίστροφη όσμωση έχουν αποδειχθεί περισσότερο
αποτελεσματικές σε σχέση με την ανάκτηση της λακτόζης, αλλά οι
απαιτούμενες πιέσεις επεξεργασίας είναι μεγαλύτερες σε σύγκριση
με την υπερδιήθηση. Όλες οι προαναφερόμενες μέθοδοι
(υπερδιήθηση, νανοδιήθηση και αντίστροφη όσμωση) απαιτούν την
εφαρμογή υψηλής πίεσης.

18. Υπερδιήθηση (Συνέχεια)
Η υπερδιήθηση χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στο διαχωρισμό
των πρωτεϊνών του ορού. Οι πρωτεΐνες που ανακτώνται με αυτόν
τον τρόπο παρουσιάζουν καλές λειτουργικές ιδιότητες, όπως
διαλυτότητα, αφρισμό, σχηματισμού γαλακτωμάτων και
ζελατινοποίησης. Η ανάκτησή τους φτάνει και το 90% (Σχήμα 6). Το
συμπύκνωμα πρωτεϊνών ορού μπορεί να αποβουτυρωθεί ακόμα
περισσότερο με μικροδιήθηση (Σχήμα 7). Η μικροδιήθηση
συμπυκνώνει τις μεμβράνες των λιποσφαιρίων και τα περισσότερα
βακτήρια σε χωριστό διήθημα, το οποίο συλλέγεται και εν συνεχεία
απορρίπτεται (Tetra Pak, 1995).

19. Υπερδιήθηση (Συνέχεια)

20. Οι πρωτεΐνες ως υποκαταστάτες του
λίπους στο παγωτό (Συνέχεια)
Μία άλλη κατηγορία πρωτεϊνών, που μπορούν να
χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή παγωτού με χαμηλά ή
καθόλου λιπαρά, είναι οι πρωτεΐνες με αντιψυκτικές
ιδιότητες (ISP). Οι πρωτεΐνες αυτές είναι φυσικές πρωτεΐνες
και πεπτίδια που υπάρχουν σε διάφορους ζωντανούς
οργανισμούς, όπως τα ψάρια, τα φυτά και τα έντομα.

21. Τα λιποειδή ως υποκαταστάτες του
λίπους στο παγωτό
Olestra:
Το λίπος του γάλατος μπορεί να υποκατασταθεί, επίσης, από
ύλες με βάση το λίπος, όπως το Olestra. Αυτές οι ύλες
μπορούν να διακριθούν σε 2 μεγάλες ομάδες. Η πρώτη
ομάδα περιλαμβάνει τροποποιημένα λίπη, ενώ η δεύτερη
συνθετικά λίπη.

22. Μείωση του λίπους στο παγωτό –
Συνταγές
Πίνακας 1: Παγωτό χωρίς λίπος και ζάχαρη.
Συστατικά:
Hoechst Food Ingredients
1) Νερό
2) NMS
3) Πολυδεξτρόζη
4) Κρυσταλλική Σορβιτόλη
5) Μαλτοδεξτρίνη, 10DE
6) Σταθεροποιητής
7) Ακεσουλφάμη Κ
8) Ασπαρτάμη

23. Μείωση του λίπους στο παγωτό –
Συνταγές (Συνέχεια)
Πίνακας 2: Παγωτό χωρίς λίπος.
Συστατικά:
SPI Polyols (Hard Pack)
1) Νερό
2) Κρυσταλλική Μαλτιτόλη
3) NMS
4) Ζάχαρη
5) Αμυλοσιρόπιο, 35DE
6) Σταθεροποιητής/Γαλακτωματοποιητής
Συστατικά:
Kerry Ingredients (Hard Pack)
1) Νερό
2) NMS
3) Υποκαταστάτης Λίπους
4) Ζάχαρη
5) Αμυλοσιρόπιο, υψηλής περιεκτικότητας
σε φρουκτόζη
5) Αμυλοσιρόπιο, 36DE
6) Μαλτοδεξτρίνη

24. Μείωση του λίπους στο παγωτό –
Συνταγές (Συνέχεια)
Πίνακας 2: Παγωτό χωρίς λίπος (Συνέχεια).
Συστατικά:
Grain Processing Corp. (Soft - Serve)
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Μαλτοδεξτρίνη, 5DE
5) Λίπος Γάλακτος
6) Γέλη Κυτταρίνης
7) Τραγακανθικό Κόμμι
8) CMC
9) Μονο/διγλυκερίδια
10) Κόμμι Ξανθάνης
11) Καραγεννάνη
12) Πολυσορβικό 80
Συστατικά:
Grain Processing Corp. (Hard Pack)
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Μαλτοδεξτρίνη, 10DE
5) Μαλτοδεξτρίνη, 5DE
6) Λίπος Γάλακτος
7) Γέλη Κυτταρίνης
8) Τραγακανθικό Κόμμι
9) CMC
10) Μονο/διγλυκερίδια
11) Κόμμι Ξανθάνης
12) Καραγεννάνη
13) Πολυσορβικό 80

25. Μείωση του λίπους στο παγωτό –
Συνταγές (Συνέχεια)
Πίνακας 2: Παγωτό χωρίς λίπος (Συνέχεια).
Συστατικά:
Penn State (Soft - Serve)
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Αμυλοσιρόπιο, 36DE
5) Λίπος Γάλακτος
6) Σταθεροποιητής
Συστατικά:
Danisco Ingredients (Hard - Serve)
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Αμυλοσιρόπιο
5) Μαλτοδεξτρίνη, 5DE
6) Γέλη Κυτταρίνης
7) Πολυδεξτρόζη
8) Σταθεροποιητής

26. Μείωση του λίπους στο παγωτό –
Συνταγές (Συνέχεια)
Πίνακας 2: Παγωτό χωρίς λίπος (Συνέχεια).
Συστατικά:
Bunge Foods
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Αμυλοσιρόπιο, 36DE
5) Σταθεροποιητής/Γαλακτωματοποιητής
Συστατικά:
Bunge Foods
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Αμυλοσιρόπιο, 36DE
5) Μαλτοδεξτρίνη, 10DE
6) Συμπύκνωμα Πρωτεϊνών Τυρογάλακτος
7) Λεύκωμα Αυγού
8) Σταθεροποιητής/Γαλακτωματοποιητής

27. Μείωση του λίπους στο παγωτό –
Συνταγές (Συνέχεια)
Πίνακας 3: Παγωτό με χαμηλά λιπαρά.
Συστατικά:
Grain Processing Corp. (Soft – Serve)
1) Νερό
2) NMS
3) Ζάχαρη
4) Μαλτοδεξτρίνη, 5DE
5) Λίπος Γάλακτος
6) Κόμμι/Γέλη Κυτταρίνης
7) Τραγακανθικό Κόμμι
8) CMC
9) Μονο/διγλυερίδια
10) Κόμμι Ξανθάνης
11) Καραγεννάνη
12) Πολυσορβικό 80

28. Συμπεράσματα
Η βιομηχανία κατεψυγμένων γαλακτοκομικών προϊόντων
είναι ένα δυναμικό τμήμα της ευρύτερης βιομηχανίας
γαλακτοκομικών προϊόντων με τη δική της τεχνολογία και τις
δικές της μεθόδους μάρκετινγκ. Επομένως, η ανάπτυξη
μεθόδων και τεχνικών για την παραγωγή παγωτών με
χαμηλά ή καθόλου λιπαρά θα δημιουργήσει μία νέα αγορά
για καταναλωτές στραμμένους στην υγιεινή διατροφή,
διευρύνοντας ακόμα περισσότερο το ποσοστό των
καταναλωτών παγωτού σε παγκόσμιο επίπεδο.

29. Βιβλιογραφία
1. ΑΧΣ/ΓΧΚ, Κώδικας Τροφίμων και Ποτών 2012, Άρθρο 137 (Παγωτά), Παράρτημα Ι, Έκδοση 4.
2. Chollangi, A, and Hossain, M.D.M. (2007), Fractionation of dairy wastewater into a protein – rich and a
lactose – rich product. Asia – Pacific Journal of Chemical Engineering 2, 374 – 379.
3. Goff, D.H. and Griffiths, W.M. (2006), Major advances in fresh milk and milk products: Fluid milk products
and frozen desserts Journal of Dairy Science 89, 1163 – 1173.
4. Haque, U.Z. and Ji, T. (2003), Cheddar whey processing and source: II. Effect on non – fat ice cream and
yoghurt. International Journal of Food Science and Technology 38, 463 – 473.
5. Herald, J.T., Aramouni, M.F., and Abu – Ghoush, H.M. (2008), Comparison study of egg yolks and egg
alternatives in French vanilla ice cream. Journal of Texture Sciences 39, 284 – 295.
6. Karaca, B.O., Güven, M., Yasar, K., Kaya, S., and Kahyaoglou, T. (2009), The functional, rheological and
sensory characteristics of ice creams with various fat replacers. International Journal of Dairy Technology
62, 93 – 99.
7. Kapoli, G. (2009), Can proteins contribute to the ice cream production? From the website
www.logodiatrofis.gr .
8. Lampert, M.L. (1970). Ice Cream and Related Products. Modern Dairy Products. Chemical Publishing
Company, Inc, New York, pp. 233 – 234.
9. Lopez-Fandino, R. (2006), High pressure – induced changes in milk proteins and possible applications in
dairy technology. International Dairy Journal 16, 1119 – 1131.
10.Marshall, T.R., and Arbuckle, S.W. (1996), Ice Cream, 5th edition, International Thomson Publishing, New
York, USA, pp. 325 – 327.
11.Papachristos, P. and Koutsikas, K. (2009), Fat substitutes. Pan – Hellenic Association of Nutritionists. From
the website www.dietologoi.gr .
12.Robinson, K.R. (1986), Novelty products. Modern Dairy Technology: Advances in Milk Products (Vol. 2).
Elsevier Applied Science Publications, Ltd, Essex, England, pp. 254 – 259.
13.Tetra Pak, 1995, Dairy Processing Handbook, pp. 279 – 285, 287 – 329, 331 – 351.