اثر ترکیب خوراک و متغیرهای فرایند بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی کف‌های جامد تشکیل شده از نشاسته ذرت و دانه کنجد به روش اکستروژن

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 14، دوره 14، شماره 5 - شماره پیاپی 53، آذر و دی 1397، صفحه 865-876   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1396i0.63179

نویسندگان

شهرام بیرقی طوسی¹؛ محبت محبی^{* 2}؛ مهدی وریدی²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد و استادیار، گروه پژوهشی فرآوری مواد غذایی، پژوهشکده علوم و فناوری مواد غذایی جهاد دانشگاهی، خراسان رضوی.

²گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

در این پژوهش اثر متغیرهای ترکیب خوراک، دمای فرایند، سرعت چرخش ماردون و قطر منفذ قالب در فرایند اکستروژن بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کف‌های تولید شده بر پایه نشاسته ذرت حاوی دانه کنجد مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور دانه کنجد با نسبتهای صفر، 10، 20 و 30 درصد با نشاسته ذرت در رطوبت نهایی 15 درصد مخلوط گردید. برای تولید کف‌ها، مخلوطهای تهیه شده با مقدار 40 کیلوگرم بر ساعت وارد اکسترودر دو ماردون با چرخش هم جهت شد. متغیرهای دما در سه سطح 120، 145 و 170 درجه سانتی‌گراد، سرعت چرخش ماردون در سطوح 120، 150 و 180 دور بر دقیقه و قطر منفذ قالب در دو سطح 5/2 و 4 میلی‌متر روی آنها اعمال شد. با بررسی نتایج آزمون‌ها مشخص گردید افزودن 10 درصد دانه کنجد باعث بیشِنه انبساط و تخلخل و کمینه چگالی ذره‌ای نمونه‌ها شد در حالی که افزودن 30 درصد دانه کنجد به دلیل افزایش میزان چربی و کاهش فشار فرایند دقیقا نتایج مخالف نشان داد. افزایش دمای فرایند و سرعت چرخش ماردون و کاهش قطر منفذ قالب که باعث افزایش انرژی اعمال شده بر مواد درون اکسترودر می‌شوند شاخص انحلال در آب و انبساط کف‌ها را افزایش و میزان رطوبت باقی‌مانده، شاخص جذب آب و چگالی آنها را کاهش دادند.

کلیدواژه‌ها

اکسترودر؛ دما؛ ماردون؛ قالب؛ رطوبت باقیمانده؛ چگالی؛ انبساط

مراجع

Association of Official Analytical Chemists, AOAC (1990). Official Methods of Analysis (15th ed.). Washington, DC.

Badrie, N. & Mellowes, W.A., 1992, Soybean flour/oil and wheat bran effects on characteristics of cassava (Manihot esculenta Crantz) flour extrudates. Journal of Food Science, 57, 108–111.

Balasubramanian. S., Borah. A., Singh, K.K. & Patil, R.T.T., 2012, Effect of selected dehulled legume incorporation on functional and nutritional properties of protein enriched sorghum and wheat extrudates. Journal of Food Science and Technology. 49(5), 572–79.

Brennan, A., Menard, C., Roudaut, G. & Brennan, C.S., 2012, Amaranth, millet and buckwheat flours affect the physical properties of extruded breakfast cereals and modulate their potential glycaemic impact. Journal of Starch Starke, 64, 392–400.

Chanlat, N., Songsermpong, S., Charunuch, C. & Naivikul, O., 2011, Twin-screw extrusion of pre-germinated brown rice: physicochemical properties and γ- aminobutyric acid content (gaba) of extruded snacks. International Journal of Food Engineering, 7, 1-18.

Charunuch, C., Limsangouan, N., Prasert, W. & Wongkrajang, K.T., 2014, Optimization of extrusion conditions for ready-to-eat breakfast cereal enhanced with defatted rice bran. International Food Research Journal, 21(2), 713-722.

Deshpande, HW. & Poshadri, A., 2011, Physical and sensory characteristics of extruded snacks prepared from Foxtail millet based composite flours. International food research journal, 18(2), 751-756.

Harper, J.M. & Clark, J.P., 1979, Food extrusion. CRC Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 11(2), 155-215.

Huang, J., Lui, W.B. & Peng, J., 2014, Effects of screw speed and sesame cake level on optimal operation conditions of expanded corn grits extrudates. International Journal of Food Engineering, 10(2), 317–328.

Kalin, F., 1979, Wheat gluten applications in food products. Journal of American Oil Chemistry Social, 56, 477–479.

Lazou, A. and Krokida, M., 2010, Functional properties of corn and corn–lentil extrudates. Food Research International, 43, 609–616.

Lue, S. & Huff, H.E., 1991, Extrusion cooking of corn meal and sugar beet fiber: effects on expansion properties, starch gelatinization, and dietary fiber content. Cereal Chemistry, 68(3), 227-34.

Moraru, C.I. & Kokini, J.L., 2003, Nucleation and expansion during extrusion and microwave heating of cereal foods. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2, 120–138.

Nam, S., 2002, Extrusion technology for the development of barley cereal products and bioactive packaging materials. M.Sc. thesis, University of Manitoba, Canada.

Namiki, M., Kobayashi, T. & Hara, H., 2001, Process of producing sesame lignans and/or sesame flavour. US patent No. 6278005 B1.

Nikmaram, N., Garavand, F., Elhamirad, A., Beiraghi-toosi, S. & Goli-movahhed, G., 2015, Production of high quality expanded corn extrudates containing sesame seed using response surface methodology, Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 7(5), 713-720.

O’Shea, N., Arendt, E. and Gallagher, E., 2014, Enhancing an extruded puffed snack by optimising die head temperature, screw speed and apple pomace inclusion. Food and Bioprocess Technology, 7, 1767–1782.

Onyango, C., Henle, T., Ziems, A., Hofmann, T. & Bley, T., 2004, Effect of extrusion variables on fermented maize–finger millet blend in the production of uji. LWT- Food Science and Technology, 37(4), 409–415.

Plews, A.G. & Atkinson, A., 2009, Control of porosity and expansion in starch extrusion by monitoring pressure at die outlet. Journal of Cellular Plastics, 45, 67-82.

Rayas-Duarte, P., Majewska, K. & Doetkott, C., 1998, Effects of extrusion process parameters on the quality of buckwheat flourmixes. Cereal Chemistry, 75, 338–345.

Singh, B., Rachna, Hussain, S.Z. & Sharma, S., 2015, Response surface analysis and process optimization of twin screw extrusion cooking of potato-based snacks. Journal of Food Processing and Preservation, 39(3), 270-281.

Sriburi, P. & Hill, S.E., 2000, Extrusion of cassava starch with either variations in ascorbic acid concentration or pH. International Journal of Food Science and Technology, 35, 141-154.

Ushakumari S.R., Latha S. & Malleshi, N.G., 2004, The functional properties of popped, flaked, extruded and roller-dried foxtail millet (Setaria italica). International Journal of Food Science and Technology, 39, 907–915.

Yadav, D.N., Anand, T., Navnidh, I. & Singh., A.K.T., 2013, Co-extrusion of pearl millet-whey protein concentrate for expanded snacks. International Journal of Food Science and Technology, 49, 840–846.

Yağci, S. & Göğüş, F., 2008, Response surface methodology for evaluation of physical and functional properties of extruded snack foods developed from food-by-products. Journal of Food Engineering, 86, 122–132.