Effect of die hole diameter in the extruder on energy consumption and quality indices of maize-buckwheat extrudate

• Autorzy: Ekielski A. , Majewski Z. , Zelazinski T.

Warianty tytułu

PL

Wplyw srednicy otworu matrycy extrudera na zuzycie energii i wskazniki jakosciowe extrudatu kukurydziano-gryczanego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There are presented results of investigations on the effect of die hole diameter in the extruder on energy consumption and extrudate quality indices: volumetric expansion ratio, water absorption index (WAI), and water solubility index (WSI). A mixture of maize and buckwheat grit was extruded in a single-screw extruder KZM-2 equipped with two exchangeable dies of various outlet holes: 12 and 14 mm. The content of buckwheat grit in the mixture was adjusted to: 15, 30, 45, 60, and 100%. It was found that a decrease in the die hole diameter caused an increase in specific energy consumption of the process, but also an improvement in quality indices of the extrudate (expansion ratio, WAI and WSI), possibly due to increased residence time of raw material inside the extruder and better mixing inside the machine.

PL

W badaniach przedstawiono wpływ średnicy otworu w matrycy ekstrudera na jednostkowe zużycie energii i wybrane wskaźniki jakościowe ekstrudatu gryczano-kukurydzianego. Wskaźnikami, które oznaczano były: objętościowy współczynnik ekspansji (VEI), współczynnik wodochłonności (WAI), rozpuszczalność (WSI), wytrzymałość mechaniczna. Badania przeprowadzono w ekstruderze KZM-2 wyposażonym w dwie wymienne matryce o średnicy otworów odpowiednio 12 i 14 mm. Przygotowane mieszanki zawierały następującą zawartość gryki w stosunku do kukurydzy: 15, 30, 45, 60 i 100%. Ekstruzję przeprowadzano w temperaturze 120oC, wilgotność materiału wynosiła 15%. Analiza wyników badań potwierdziła, że zmniejszenie średnicy otworu matrycy powoduje zwiększenie jednostkowego zużycia energii w czasie procesu, ale również zwiększenie wartości wskaźników jakościowych ekstrudatu (współczynnik ekspansji, WAI, WSI). Było to spowodowane wydłużeniem czasu przebywania surowca wewnątrz ekstrudera i lepszą wymianą ciepła pomiędzy cząsteczkami podawanego materiału.

Słowa kluczowe

EN

extruder; die hole diameter; energy consumption; quality index; maize-buckwheat extrudate

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2007
• Tom: 57
• Numer: 2[A]
• Opis fizyczny: p.53-56,fig.,ref.

Twórcy

autor

Ekielski A.

• Warsaw University of Life Sciences, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Majewski Z.

autor

Zelazinski T.

Bibliografia

• 1. Alvarez-Martinez L., Kondury K.P., Harper J.M., A general model for expansion of extruded products. J. Food Sci., 1988, 53, 609-615.
• 2. Anderson R.A., Conway H.F., Pfeifer V.F., Griffin E.L., Roll and extrusion-cooking of grain sorghum grits. Cereal Sci. Today, 1969, 14, 372-375, 381.
• 3. Arhaliass A., Bouvier J.M., Legrand J., Melt growth and shrinkage at the exit of the die in the extrusion cooking process. J. Food Engin., 2003, 60, 185-192.
• 4. Bouzaza D., Arhaliass A., Bouvier J.M., Die design and dough expansion in low moisture extrusion-cooking process. J. Food Engin., 1996, 29, 139-152.
• 5. Ekielski A., Osiak J., Effect of wear and tear of single–screw extruder elements on selected extrusion parameters. Inż. Roln., 2003, 7, 39-46.
• 6. Harper J.M., Tribelhorn R.E., Expansion of native cereal starch extrudates. 1992, in: Food Extrusion Science and Technology (eds. J.L. Kokini, C. Ho, M.V. Karwe). Marcel Dekker, NY, pp. 653–667.
• 7. Hayter A.L., Smith A.C., Richmond P., The physical properties of extruded food foams. J. Mater. Sci., 1986, 21, 3729-36.
• 8. Kraskova B., Mrazova Z., Prophylactic components of buckwheat. Food Res. Int., 2004, 38, 561-568.
• 9. Sokhey A.S., Ali Y., Hanna M.A. Effect of die dimensions on extruder performance. J. Food Engin., 1997, 31, 251–261.
• 10. Van Zuilichem D.J., De Swart J.G., Stolp W,. Influence of progress variables on quality of extruded maize grits. 1975, in: Materials of 6th Proc. Eur. Symp., Engineering and Food Quality, Cambridge, UK.