Wpływ temperatury obróbki termoplastycznej na wybrane właściwości fizyczne ekstrudatów z udziałem razówki lędźwianowej (Lathyrus sativus)

• Autorzy: Rzedzicki Z. , Kasprzak M.

Warianty tytułu

EN

The effect of thermoplastic treatment temperature on some selected physical properties of extrudates with everlasting pea whole grain meal added (Lathyrus sativus)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem profilu rozkładu temperatury cylindra ekstrudera na przebieg procesu ekstruzji, możliwości ustabilizowania warunków wytłaczania oraz możliwości modyfikowania właściwości fizycznych ekstrudatów z udziałem razówki lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus). Jako podstawowy składnik strukturotwórczy zastosowano kaszkę kukurydzianą. Termoplastyczną obróbkę mieszanek surowców przeprowadzono w ekstruderze jednoślimakowym (L:D=12:1, D=45 mm, stopień sprężania 3:1). W otrzymanych ekstrudatach określano stopień ekspandowania promieniowego, gęstość właściwą, teksturę, wodochłonność (WAI) ekstrudatu nierozdrobnionego, wodochłonność (WAI) ekstrudatu rozdrobnionego (ekstrudowanej masy), a także współczynnik rozpuszczalności suchej masy (WSI). Stwierdzono, że przyjęte zakresy temperatury pozwalają na stabilną pracę ekstrudera, chociaż wzrost temperatury ze 115/135/120°C do 155/175/120°C powodował spadek wydajności ekstrudera o około 25%. Wykazano także, że temperatura procesu ma znaczący wpływ na właściwości fizyczne ekstrudatu. Wzrost temperatury cylindra ze 115/135/120°C do 155/175/120°C powodował: spadek ekspandowania promieniowego z 12,6 do 8,9, gęstości właściwej z 75,2 kg/m3 do 56,9 kg/m3 przy zachowaniu bardzo dobrej chrupkości ekstrudatu w przedziale 0,3 - 0,35 J/g. Uzyskane ekstrudaty charakteryzowały się bardzo wysoką wodochłonnością; WAI osiągał nawet wartość 873%. Ekstruzja powodowała bardzo intensywne zmiany w rozpuszczalności suchej masy nasilające się wraz ze wzrostem temperatury; wzrost temperatury cylindra ze 115/135/120°C do 155/175/120°C powodował wzrost WSI z 35% nawet do 49%. Wyniki oceny sensorycznej ekstrudatów wykazały, że wprowadzenie 10% dodatku razówki lędźwianowej pozwala znacznie obniżyć temperaturę ekstruzji i uzyskać bardzo dobrej jakości chrupki już przy temp. 135/155/120°C .

EN

In the paper, there were presented results of the research into the effect of a barrel temperature profile on the extrusion process course, on the possibilities to stabilize the extrusion - cooking conditions, and on the potential to modify physical properties of corn extrudates with a whole grain meal of everlasting pea (Lathyrus sativus) added. The corn semolina was used as a basic structure-forming component. The mixtures of components were thermo-plastically processed (extruded) in a single screw extrusion cooker (L:D=12:1, D=45 mm, and the compression ratio = 3:1)). In the extrudates obtained, there were determined: radial expansion ratio, specific density, texture, Water Absorption Index (WAI) of a non- powdered extrudate, Water Absorption Index (WAI) of a powdered extrudate (extruded mass), and Water Solubility Index (WSI) of dry mass. It was confirmed that the assumed ranges of the process temperature permitted the employed extrusion cooker to stably work, although the rise in the temperatures from 115/135/120°C to 155/175/120°C produced a drop in the cooker's production capacity by about 25%. Furthermore, it was found that the extrusion temperature influenced physical properties of the extrudate. The increase in the barrel temperature from 115/135/120°C to 155/175/120°C caused the following: a decrease in the radial expansion ratio from 12.6 to 8.9, a decrease in the specific density from 75.2 kg/m3 to 56.9 kg/m3; however, the very good textcure of the extrudates remained unchanged and ranged from 0.3 to 0.35 J/g during the entire process. The final products produced had a very high Water Absorption Index (WAI) that was even as high as 873%. The extrusion - cooking process generated very strong changes in the Water Solubility Index (WSI) of dry mass; the changes in WSI escalated when the process temperatures rose; the increase in barrel temperature from 115/135/120/°C to 155/175/120°C generated an increase in WSI from 35% up to even 49%. The sensory analysis results of the corn extrudates proved that if 10% of the whole grain meal of everlasting pea was added to the mixture, the extrusion-cooking temperature could be significantly decreased, and it was possible to obtain crisps, i.e. final extrusion- cooking products, of a very high quality even when the process temperatures were as low as 135/155/120°C.

Słowa kluczowe

PL

procesy technologiczne; ekstruzja; ekstrudery; temperatura; obrobka termoplastyczna; ekstrudaty; wlasciwosci fizyczne; ledzwian siewny; Lathyrus sativus

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2005
• Tom: 12
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.70-82,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Rzedzicki Z.

• Zakład Projektowania Procesów Produkcyjnych, Akademia Rolnicza w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

autor

Kasprzak M.

• Zakład Projektowania Procesów Produkcyjnych, Akademia Rolnicza w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

Bibliografia

• [1] Aldoori W., Gio Vannucci E., Rockett H., Sampson L., Rimm E., Willett W.: A prospective study of dietary fiber types and symptomatic diverticular disease in men. J. Nutr., 1997, 127/5, 714.
• [2] Approved methods of the American Association of Cereal Chemists (AACC), 2000.
• [3] Colonna P., Tayeb J., Mercier C.: Extrusion cooking of starch and starchy products. Extrusion cooking. AACC, Inc. St. Paul, Minesota, USA, 1989, pp. 247-319.
• [4] Cichon R., Kozikowski W., Kłobukowski J., Fornal Ł.: Wpływ warunków ekstruzji na wartość odżywczą białka mieszanin mąki kukurydzianej z mąką gryczaną i białkiem mleka. Acta Academiae Agriculturea AC Technicae Olstenensis, 1993, 25, 151-162.
• [5] Guy R.: Extrusion cooking - Technologies and applications. Woodhead Publishing, London, England 2001.
• [6] Jao C.Y., A.H. Chen, W.E. Goldstein: Evaluation of corn protein concentrate: extrusion study. J. Food Sci., 1985, 50, 1275-1280.
• [7] Liu Y., Hsieh F., Heymann H., Huff H.E.: Effect of process conditions on the physical and sensory properties of extruded oat-corn puff. J. Food Sci., 2000, 65 (7), 1253-1259.
• [8] Obuchowski W., Nawrocka R.: Wpływ warunków procesu ekstruzji na zmiany w składnikach węglowodanowych przetwarzanego surowca. Przegl. Piek. i Cuk., 1996, 3, 31-33.
• [9] Rzedzicki Z.: New method of texture measurement of crisp food and feed. Int. Agrophysics, 1994, 8, 661-670.
• [10] Rzedzicki Z.: Analiza metod pomiaru ekspandowania ekstrudatów. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 1996, 430, 105.
• [11] Rzedzicki Z.: Możliwości zastosowania lędźwianu w technologii ekstruzji. Mat. Międzynarodowego Sympozjum Naukowego, Radom 1997, s. 95-103.
• [12] Rzedzicki Z., Sobota A.: Badania nad procesem uwadniania ekstrudatów strączkowych. Postępy Techniki Przetwórstwa Spoż., 1999, 1-2, 17-22.
• [13] Rzedzicki Z., Szpryngiel B., Sobota A.: Estimation of some chosen physical properties of extrudates obtained from corn semolina and oat bran mixtures. Int. Agrophysics, 2000, 14 (2), 233-239.
• [14] Rzedzicki Z., Kasprzak M.: Wpływ wilgotności surowca na właściwości fizyczne ekstrudatów zbożowo-lędźwianowych. Annales UMCS, Sec. E, 2004, 59 (1), 293-301.
• [15] Rzedzicki Z., Mysza A., Kasprzak M.: Badania nad metodą oznaczania współczynnika rozpuszczalności suchej masy. Annales UMCS, Sec. E, 2004, 59 (1), 323-328
• [16] Sobota A.: Badania procesu ekstruzji mieszanin o podwyższonej zawartości włókna pokarmowego. Praca doktorska. AR, Lublin 2003.
• [17] Sridhar B.S., Manohar B.: Optimization of the continuously extruded unleavened flat bread (chapati) process. Eur. Food Res. Technol., 2001, 212, 477-486.
• [18] Van der Kamp J.W., N.G. Asp, J. MIller Jones, G. Schaafsma: Dietary Fibre - bio-active carbohydrates for food and feed. Wageningen Academic Publishers, The Netherlands, 2004.
• [19] Van Soest P. J.: Use of detergents in the analysis of fibrous Leeds. II: A rapid method for the determination of fiber and lignin. J. A.O.A.C., 1963, 46, 829-835.
• [20] Van Soest P. J., Wine R. H.: Use of detergents in the analysis of fibrous Leeds. IV: Determination of plant cell-wall constituents. J. A.O.A.C., 1967, 50, 50-51.