Product design for the valorization of sugarcane syrups. Study case : Formulation of cereal bars

Abstract

El consumo de barras de cereales ha ido en aumento a lo largo de los años debido a una mayor demanda de alimentos naturales, integrales, funcionales y nutritivos. Generalmente, las barras de cereales están compuestas principalmente por frutos secos y deshidratados, cereales, aceites vegetales y azúcares o agentes edulcorantes. Durante la conformación de las barras, la mezcla de sólidos se aglomera utilizando un líquido altamente viscoso, principalmente jarabe de glucosa, que también actúa como agente edulcorante. Sin embargo, el jarabe de glucosa es un producto sintético que puede causar diversos problemas de salud, como obesidad o enfermedades cardiovasculares. Para solucionar este problema, el jarabe de glucosa podría ser reemplazado por sustitutos más saludables y de origen natural, como la miel de abeja, jarabes extraídos de diferentes plantas (por ejemplo, agave, arce, abedul) y jarabes concentrados obtenidos del procesamiento de jugos de caña de azúcar (como la melaza o el jarabe de panela) o de otras plantas ricas en azúcar (como la remolacha, el sorgo, el dátil, el coco y la palma Palmyrah). Estos sustitutos potenciales son considerados adecuados para esta función, ya que son endulzantes naturales y alimentos funcionales con acciones terapéuticas documentadas. No obstante, sus propiedades fisicoquímicas y reológicas son diferentes a las del jarabe de glucosa, por lo que su desempeño como agentes edulcorantes y aglomerantes debe ser evaluado. En este sentido, este trabajo se centra particularmente en la evaluación del desempeño de las mieles de caña en la consolidación de barras de cereales. Inicialmente, se analizarán las propiedades físicas, funcionales y sensoriales de las barras de cereales comerciales aglomeradas con jarabe de glucosa como punto de referencia. Esto incluirá, entre otros aspectos, la densidad, el contenido de agua, la curva de flujo, la viscosidad a temperatura ambiente, las propiedades mecánicas y el sabor de las barras bajo una formulación típica. Luego, las mieles de caña serán caracterizadas y modificadas para cumplir con las propiedades de desempeño esperadas y se utilizarán en la elaboración de barras de cereales. Estas barras serán caracterizadas de manera similar y se evaluarán sus propiedades sensoriales. Finalmente, la formulación de la barra de cereales que contenga miel de caña será optimizada mediante un diseño de mezclas asistido por computadora con el fin de reducir los costos de producción (Texto tomado de la fuente).

The consumption of cereal bars has been increasing over the years due to a larger demand for natural, whole, functional, and nutritious foods. Generally, cereal bars are mainly composed of dried nuts and fruits, cereals, vegetable oils, and sugars or sweetening agents. During bars conformation, the mixture of solids is agglomerated using a highly viscous liquid, primarily glucose syrup, which also plays a role as sweetening agent. However, glucose syrup is a synthetic product that may cause many health problems such as obesity or heart diseases. To overcome this issue, glucose syrup might be replaced by using healthier and natural-based substitutes such as bee honey, extracted syrups from different plants (e.g. Agave, Maple, Birch) and concentrated syrups from processing of juices from sugarcane (e.g. molasses, jaggery syrup) or from other sugar-rich plants (e.g. Beet root, Sorghum, Date, Coconut, Palmyrah palm). These potential substitutes are considered suitable for the task as they are natural sweeteners and functional foods with documented therapeutic action. Nevertheless, their physicochemical and rheological properties are different from those of glucose syrup, so their performance as sweetening and agglomerating agents must be assessed. In this regard, this work is particularly focused on assessing sugarcane honeys performance in the consolidation of cereal bars. Initially, physical, performance and sensorial properties of commercial cereal bars agglomerated with glucose syrup will be assessed as a benchmark. Among others this will include density, water content, flow curve, viscosity at room temperature, mechanical properties, and taste of the bars under a typical formulation. Then, sugarcane honeys will be characterized and modified to meet expected performance properties and used in the preparation of cereal bars. The latter will be similarly characterized, and their sensorial properties will be evaluated. Finally, formulation of the cereal bar containing sugarcane honey will be optimized based upon a computer-aided design of mixtures in order to reduce the production costs.