Development of a Drink

Abstract

It is a difficult process to create a drinkable food product that is an emulsion. The aim with this project was to create one, containing ingredients on levels described by a customer. A product had been developed before, but resulted in a product that had viscosity that was too high, and the aim with this further development project was to keep the levels of the ingredients on a level according to the customer, but with a lower viscosity.

The first step was to do a screening trial to identify which ingredients contributed to the viscosity the most. A statistical tool was used to vary the ingredients between set high and low levels and calculate the significance of the contribution. It was concluded that pectin and one of the whey proteins used were significantly increasing the viscosity. A high level of juice was needed to get the greatest taste.

An optimization with pectin and protein ratio followed. An attempt was made to include no pectin at all, and to vary the two proteins between a ratio of 62/38 and 100/0. It showed that the pectin was not necessary for a stable product, and a ratio of 81/19 was the best in all aspects (viscosity, taste, and mouthfeel).

Overall, the end-product contained all the set ingredients at a satisfying level according to the customer’s request. The viscosity was lower than the reference product from the previous developing trial. However, small adjustments that were made in the end showed a great change in viscosity, but the time was not enough to evaluate the results further.

Abstract (Swedish)

Det finns många svårigheter med att tillverka livsmedelsprodukter som är emulsioner. Syftet med detta projekt var att utveckla en emulsion enligt krav som beställaren av produkten hade satt upp. En första utveckling av produkten skedde ungefär ett år tidigare, och den fortsatta utvecklingen baserades alltså på denna produkt. Det som hade blivit ett problem med den första utvecklade produkten var att viskositeten var för hög för att drycken skulle vara möjlig att med enkelhet drickas med sugrör ur förpackningen. Det primära målet med utvecklingen var därför att sänka viskositeten samtidigt som ingrediensnivåerna hölls stabila.

Det första steget i utvecklingen var en screening över vilka ingredienser som hade påverkan på viskositeten, smaken och munkänslan. Statistikprogram användes för att utvärdera resultaten samt för att skapa recepten där de olika ingredienserna varierade mellan uppsatta höga och låga nivåer. Resultatet blev att pektin samt ett av proteinerna hade en signifikant negativ påverkan på viskositeten, medan de andra ingredienserna inte visade någon signifikans. En hög nivå av juicen gav en signifikant bättre smak.

Efter detta följde en optimering av pektinet och proteinsammansättningen. Proteinsammansättningen mellan de två proteinerna varierades mellan 62/38, 81/19 och 100/0, medan nivån av pektin sattes till 0 och den låga nivån från tidigare försök. Resultaten visade att pektinet inte behövdes för stabiliteten, samt att sammansättningen 81/19 var den optimala för proteinerna för både viskositeten, smaken och munkänslan.

Slutligen innehöll produkten allting enligt kraven från beställaren, och produkten hade en lägre viskositet än referensprodukten från det tidigare utvecklingsförsöket. Dock resulterade det sista försöket där endast små justeringar gjordes, i att viskositeten ökade drastiskt, men på grund av att tiden för projektet var slut hann inga fler undersökningar göras av vad som kan ha varit orsaken till skillnaden.

Popular Abstract (Swedish)

Tänk dig att du ska blanda olja i vatten. Det blir ingen bra blandning, utan de olika faserna skiktar sig. Tänk om du nu gärna vill skapa en dryck som innehåller både olja och vatten? Hur får du den då att hålla ihop utan att skikta sig?

Syftet med detta projekt var att tillverka en dryck, innehållande bland annat just olja och vatten, en så kallad emulsion. Utöver olja och vatten skulle drycken innehålla juice, vassleproteiner (mjölkproteiner) och maltodextrin (en kolhydratkälla). Även ett förtjockningsmedel i form av pektin användes till en början. Problemet med produkten när mycket pektin användes var att den blev väldigt tjock och därmed svår att dricka med sugrör. Målet blev därför att ha alla viktiga ingredienser och näringsämnen kvar i drycken, men att konsistensen skulle bli tunnare och därmed bli mer drickvänlig. Samtidigt skulle inte en lättare dryck få innebära att den inte skulle hålla ihop längre och att den skulle skikta sig som när man bara tillsätter olja till vatten.

Många olika kombinationer med olika nivåer av ingredienserna tillverkades och analyserades, och resultaten visade till slut att pektinet som skulle hålla ihop drycken men som också gjorde den tjockare, inte behövdes för stabiliteten. Det antogs att den kunde hålla ihop så bra eftersom den innehöll mycket protein, men också maltodextrin som i viss utsträckning kunde ha en stabiliserande effekt. Det visades också att mycket juice var viktigt för att drycken skulle smaka bra, medan de resterande ingredienserna inte spelade så stor roll.

För att produkten skulle bli stabil var storleken på partiklarna i drycken, främst oljan och proteinet, viktig. Därför mättes storleken på dropparna, utöver viskositeten (tjockleken) som också var ett viktigt mått. Storleken var viktig för att om dropparna var för stora, skulle de lättare flyta upp till ytan eller sammansmälta med andra droppar.

För företaget projektet gjordes hos var resultaten väldigt viktiga då det har varit ett återkommande problem att deras liknande produkter har blivit för tjocka, och kunderna har klagat på att de är svåra att dricka. Resultatet av analyserna är därför till god nytta för företaget då där finns data att utgå ifrån i vidare produktutvecklingsprojekt.

Ett problem uppkom i slutskedet av projektet, där produkten fick en väldigt mycket högre viskositet än den haft i tidigare försök. Detta hann inte utredas vidare utan är något att fortsätta studera i framtiden. Teorier vad som hänt finns, att samma paket med protein inte användes, eller att processning och analyser skedde samma dag, vilket inte gjorts tidigare. Men detta visade i alla fall att systemet är ganska känsligt och att det kan påverka produkten när den körs i stor skala.

• author: Wennerström, Ronja
• supervisor: Björn Bergenståhl; Johan Olsson
• organization: Food Technology and Nutrition (M.Sc.)
• course: KLGM10 20201
• year: 2020
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Agriculture and Food Sciences; Technology and Engineering
• language: English
• id: 9009870
• date added to LUP: 2020-06-08 12:02:29
• date last changed: 2020-06-08 12:02:29