Reologiczne właściwości ekstrudatów z udziałem komponentów pszennych

• Autorzy: Zbigniew Rzedzicki , Piotr Zarzycki

Warianty tytułu

Rheological Properties of Extrudates Containing Wheat Components

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem niniejszej pracy było określenie wypływu dodatku komponentów pszennych, wilgotności surowca, profilu rozkładu temperatur w cylindrze ekstrudera oraz średnicy matrycy na współczynnik lepkości dynamicznej wodnych zawiesin ekstrudatów. Do pomiaru właściwości reologicznych zastosowano Mettler Rheomat RM180. Mieszaniny kaszki kukurydzianej i komponentów pszennych (otręby pszenne oraz razówka pszenna) poddano ekstruzji przy użyciu ekstrudera dwuślimakowego 2S- 9/5. W badanych zakresach parametrów procesu i cech surowca możliwe było uzyskanie stabilnych warunków wytłaczania nawet przy 80% udziale powyższych komponentów. Na podstawie krzywych obrazujących zależność lepkości od udziału komponentów pszennych wykazano możliwość szerokiej modyfikacji lepkości zawiesin w przedziale od 0,011 do 0,018 Pa∙s. Największą lepkością charakteryzowały się próbki z 80% udziałem komponentów pszennych (stosunek otręb do razówki pszennej = 1:1). W toku przeprowadzonych badań stwierdzono, że lepkość zawiesin w dużym stopniu zależy od temperatury procesu. Podniesienie tej temperatury wpływa na zmniejszenie lepkości zawiesin. Największą lepkość (0,016 Pa∙s) uzyskano przy następującym rozkładzie temperatur w cylindrze ekstrudera 80/100/120/110/130°C. Potwierdza to regułę, że wyższe wartości temperatury powodują zwiększoną dekstrynizację skrobi a w konsekwencji spadek lepkości. Stwierdzono niewielkie zmiany lepkości wodnych zawiesin ekstrudatów pozyskiwanych przy różnych wilgotnościach surowca. Jest to prawdopodobnie spowodowane konstrukcją ekstrudera przeciwbieżnego użytego w badaniach, cechuje go bowiem sztywna charakterystyka rozkładu czasu przebywania materiału w ekstruderze. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the study was to determine the effect of the following factors on the dynamic viscosity coefficient of water slurries of extrudates: wheat components added, moisture content of raw material, temperature distribution profile in a barrel, and die diameter. Rheological properties were measured using a Mettler Rheomat RM 180. A mixture of corn semolina and wheat components (wheat bran and wheat meal) was extruded using a twin screw extrusion-cooker, type 2S-9/5. For the investigated ranges of process parameters and raw material features, it was possible to obtain stable working conditions even when the content of the above indicated components was 80%. On the basis of viscosity curves representing a relationship between the viscosity and the wheat components content, it was evidenced that there existed a high potential for modifying viscosity of slurries in a range from 0.011 Pa∙s to 0.018 Pa∙s. The extrudates containing 80% of wheat components (meal to bran rate = 1:1) showed the highest viscosity. Furthermore, it was stated during the ensuing investigations that the viscosity of slurries highly depended on the process temperature. An increase in the temperature during the extrusion process caused a decrease in the suspension viscosity. The highest viscosity (0.016 Pa∙s) was obtained when the temperature distribution in the extruder barrel, was as follows: 80/100/120/110/130°C. This fact confirmed a general rule that higher temperatures caused a more intense depolymerization of starch, and, in the consequence, a decrease in the viscosity. Additionally, slight changes were stated in the viscosity of water slurries of extrudates produced at different levels of raw material moisture. This phenomenon could be attributed to the specific construction of the counter-rotating extrusion-cooker used to perform investigations since the duration time of the material staying in it had a rigid time distribution characteristic. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Technologia produkcji żywności; Dodatki funkcjonalne do żywności; Jakość żywności; Właściwości reologiczne

EN

Food; Food production technology; Functional food additives; Food quality; Rheological properties

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 2004
• Numer: R. 11, nr 4 (41), Supl.
• Strony: 52--61

Twórcy

autor

Zbigniew Rzedzicki

• Akademia Rolnicza w Lublinie

autor

Piotr Zarzycki

• Akademia Rolnicza w Lublinie

Bibliografia

• [1] Aldoori W., Gio Vannucci E., Rockett H, Sampson L., Rimm E., Willett W.: A prospective study of dietary fiber types and symptomic diverticular disease in men. J. Nutr., 1997, 127 (5), 714.
• [2] Burton-Freeman B.: Dietary fiber and energy regulation. J. Nutr., 2000, 130 (2), 272.
• [3] Choct M., Illman R., Biebrick D., Topping D.: White and wholemeal fluors from wheats of low and higher apparent metabolizable energy differ in their nutritional effects in rats. J. Nutr., 1998, 128 (2), 234.
• [4] Colona P., Tayeb J., Mercier C.: Extrusion cooking of starch and starchy products. In: Extrusion cooking, AACC, Inc., St. Paul, Minnesota, USA 1989, p. 247.
• [5] Gallaher D.G., Hassel A.C.: The role of viscosity in the cholesterol-lowering effect of dietary fiber. In: Dietary Fiber in Health and Disease, Eagan Press, St. Paul, Minesota, USA 1995, pp. 106-114.
• [6] Jenkins D.J.A, Jenkins A.J., Kendall C.W.C., Vuksan A.V.: Dietary fiber, carbohydrate metabolism and chronic disease. In: Dietary Fiber in Health and Disease, Eagan Press, St. Paul, Minesota, USA 1995, pp. 162-167.
• [7] Kahlon T., Edwards R., Chow F.: Effect of extrusion on hypocholesterolemic properties of rice, oat, corn and wheat bran diets in hamsters. Cereal Chem., 1998, 75, 897-903.
• [8] Mathers J., Daly M.: Food Polysaccharides, Glucose Absorption and Insulin Sensitivity. In: Advanced Dietary Fibre Technology, Blackwell Science, U.K. 2001, p. 186.
• [9] Poutanen K.: Effect of processing on the properties of dietary fiber. In: Advanced Dietary Fibre Technology, Blackwell Science, U.K. 2001, pp. 277-282.
• [10] Rowland I.: Non-digestible carbohydrates and gut function: implications for carcinogenesis. In: Advanced Dietary Fibre Technology, Blackwell Science, U.K. 2001, p. 226.
• [11] Rzedzicki Z.: Badania lepkości ekstrudatów o podwyższonej zawartości błonnika pokarmowego. W: Technologia żywności a oczekiwania konsumentów - pod red. T. Habera i H. Porzucek, Wyd. SGGW. Warszawa 2001.
• [12] Rzedzicki Z., Zarzycki P., Sobota A.: Badania właściwości reologicznych ekstrudatów z udziałem komponentów owsianych. Annales UMCS 2004, 59 (1), 315-322.
• [13] Rzedzicki Z., Kozłowska H., Troszyńska A.: Application of pea hulls for extrudate production. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2004, 13/54.
• [14] Śmietana Z., Szpendowski J., Soral-Śmietana M., Świgoń J.: Modification of potato starch by extrusion. Acta Ac. Agric. Technic. Olst., Technol. Alim., 1996, 28, 3.