Energy consumption and process efficiency as affected by extrusion-cooking conditions and recipe formulation during the production of gluten-free rice-legumes products

• Autorzy: Bouasla A. , Wójtowicz A. , Juśko S. , Zidoune N. M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2017-0004

Warianty tytułu

PL

Zapotrzebowanie energii i wydajność procesu w zależności od parametrów ekstruzji i składu surowcowego podczas wytwarzania ryżowo-strączkowych wyrobów bezglutenowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the study was to determine the effect of extrusioncooking conditions (moisture content and screw speed) and recipe formulation on process efficiency and energy consumption during the extrusion-cooking of gluten-free rice-legumes products, shaped for spaghetti-type pasta. Process efficiency (Q) was determined through measurement of the pasta weight and energy consumption was determined using specific mechanical energy consumption (SME). According to the obtained results, screw speed had a great significant impact on Q and SME values which increased as screw speed increased. Moisture content of raw materials had also a significant effect on Q and SME mainly at low screw speed applied. The process efficiency increased with the increase of raw materials moisture content while reverse observations were noted for the energy consumption. On the contrary, variations of recipe formulations did not affect the measured parameters.

PL

Celem pracy było wyznaczenie wpływu parametrów procesu ekstruzji (poziomu dowilżenia i prędkości obrotowej ślimaka) a także składu surowcowego receptury na wydajność procesu oraz zapotrzebowanie energii podczas ekstruzji bezglutenowych mieszanek ryżowo-strączkowych w postaci nitek makaronowych. Wydajność procesu (Q) wyznaczono przez pobranie masy wytworzonego ekstrudatu w określonym czasie, zaś energochłonność procesu wyznaczono przez wyliczenie jednostkowego zapotrzebowania energii mechanicznej (SME). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że prędkość obrotowa ślimaka miała bardziej istotny wpływ na wartości Q i SME niż zmienny poziom dowilżenia mieszanek surowcowych oraz interakcje pomiędzy tymi parametrami. Wartości Q i SME zwiększały się wraz ze zwiększaniem prędkości ślimaka podczas ekstruzji. Poziom dowilżenia surowców miał również istotny wpływ na wydajność i energochłonność wytwarzania ekstrudowanych makaronów bezglutenowych, zwłaszcza przy niskich prędkościach ślimaka. Wydajność procesu ekstruzji zwiększała się wraz ze zwiększaniem poziomu dowilżenia mieszanek surowcowych, te zależności nie były jednak obserwowane podczas wyznaczania energochłonności procesu. Zastosowanie zróżnicowanych receptur surowcowych przy jednakowych parametrach wytwarzania nie miało wpływu zarówno na wydajność, jak i energochłonność procesu ekstruzji wyrobów bezglutenowych.

Słowa kluczowe

EN

extrusion-cooking; gluten-free products; process efficiency; SME

PL

ekstruzja; produkt bezglutenowy; wydajność procesu; SME

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 21, No. 1
• Strony: 39--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bouasla A.

• Laboratoire de Nutrition et Technologie Alimentaire (LNTA), Institut de la Nutrition, de l’Alimentation et des Technologies Agro-Alimentaires (INATAA), Université des Frères Mentouri Constantine, Algeria

autor

Wójtowicz A.

• Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin

autor

Juśko S.

• Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin

autor

Zidoune N. M.

• Laboratoire de Nutrition et Technologie Alimentaire (LNTA), Institut de la Nutrition, de l’Alimentation et des Technologies Agro-Alimentaires (INATAA), Université des Frères Mentouri Constantine, Algeria

Bibliografia

• Alonso, R., Aguirre, A., Marzo, F. (2000). Effects of extrusion and traditional processing methods on antinutrients and in vitro digestibility of protein and starch in faba and kidney beans. Food Chemistry, 68, 159-165.
• Bouasla, A., Wójtowicz, A., Zidoune, M. N., Olech, M., Nowak, R., Mitrus, M., Oniszczuk, A. (2016). Gluten-free precooked rice-yellow pea pasta: effect of extrusion-cooking conditions on phenolic acids composition, selected properties and microstructure. Journal of Food Science, 81(5), 1070-1079.
• Bouasla, A., Wójtowicz, A., Zidoune, M. N. (2017). Gluten-free precooked rice pasta enriched with legumes flours: Physical properties, texture, sensory attributes and microstructure, LWT - Food Science and Technology, 75, 569-577.
• Duarte, G., Carvalho, C., Ascheri, J. (2009). Effect of soybean hull, screw speed and temperature on expanded maize extrudates. Brazilian Journal of Food Technology, 12, 205-212.
• Duranti, M. (2006). Grain legume proteins and nutraceutical properties. Fitoterapia, 77(2), 67-82.
• Giménez, M. A., González, R. J., Wagner, J., Torres, R, Lobo, M. O., Samman, N. C. (2013). Effect of extrusion conditions on physicochemical and sensorial properties of corn-broad beans (Vicia faba) spaghetti type pasta. Food Chemistry, 136, 538-545.
• Gularte, A. M., Gomez, M., Rosell, C.M. (2012). Impact of legume flours on quality and in vitro digestibility of starch and protein from gluten-free cakes. Food Bioprocess Technology, 5, 3142-3150.
• Juśko S., Mościcki L., Wójtowicz A. (2009). Cooling-forming section. Design Patent PL64690Y1. Patent Office Bulletin (BUP), 2(195), 25.
• Kręcisz, M. (2016). Energy consumption during production of corn extrudates in relation to the process parameters. Agriculture Engineering, 20(7), 195-203.
• Marti, A., Pagani, M. A. (2013). What can play the role of gluten in gluten free pasta? Trends in Food Science and Technology, 31, 63-71.
• Pérez, A. A., Drago, S. R., Carrara, C. R., De Greef, D. M., Torres, R. L., González, R. J. (2008). Extrusion cooking of a maize/soybean mixture: Factors affecting expanded product characteristics and flour dispersion viscosity. Journal of Food Engineering, 87, 333-340.
• Ryu, G. H., Ng, P. K. (2001). Effect of selected process parameters on expansion and mechanical properties of wheat flour and whole cornmeal extrudates. Starch/Stärke, 53, 147-154.
• Shimelis, E. A., Rakshit, S. K. (2007). Effect of processing on antinutrients and in vitro digestibility of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties grown in East Africa. Food Chemistry, 103, 161-172.
• Thompson, T. (2009). The nutritional quality of gluten-free foods. In E. Gallagher (Ed.), Gluten-free food science and technology (pp. 42-51). London: Blackwell Publishing Ltd.
• Wójtowicz, A., Mościcki, L. (2008). Energy consumption during extrusion-cooking of precooked pasta. TEKA. Commission Motorization and Energetics in Agriculture, 8, 311-216.
• Wójtowicz, A., Mościcki, L. (2009). Influence of extrusion-cooking parameters on some quality aspects of precooked pasta-like products. Journal of Food Science, 74, 226-233.
• Wójtowicz, A., Mościcki, L. (2014). Influence of legume type and addition level on quality characteristics, texture and microstructure of enriched precooked pasta. LWT - Food Science and Technology, 59, 1175-1185.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).