The production efficiency and specific energy consumption during processing of corn extrudates with fresh vegetables addition

• Autorzy: Lisiecka Katarzyna , Wójtowicz Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2019-0012

Warianty tytułu

PL

Wydajność procesu i jednostkowe zapotrzebowanie energii mechanicznej podczas wytwarzania ekstrudatów kukurydzianych z dodatkiem świeżych warzyw

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the work was to determine the influence of screw speed and variable amounts of fresh vegetable additives on selected aspects of extrusion-cooking of corn-vegetable blends. Corn grit as a basic component was supplemented with a fresh pulp of beetroot, carrot, leek and onion in amounts of 2.5-10% in the recipe. The extrusion-cooking was carried out using a single-screw extruder in the temperature range 120-145°C and extrudates were formed into directly expanded snacks. Two indicators were measured: the production efficiency (Q) and the specific mechanical energy (SME) consumption. As a result of the findings it was noted that the rotational speed of the extruder’s screw showed a greater impact on both production efficiency and SME as compared to the variable amounts of applied additives. A tendency to increased efficiency and specific mechanical energy consumption was observed along with the increase of screw speed during processing. The highest production efficiency was observed if fresh leek and onion were used as additives and the highest extrusion speed screw was applied. The largest specific energy consumption was noted during the extrusioncooking of blends containing fresh carrot and onion addition at high screw speed.

PL

Celem pracy było określenie wpływu prędkości ślimaka i zmiennych ilości świeżych dodatków warzywnych na wybrane aspekty ekstruzji mieszanek kukurydziano-warzywnych. Grys kukurydziany jako podstawowy składnik uzupełniono dodatkiem pulpy ze świeżych buraków, marchwi, pora i cebuli w ilości 2,5-10,0% receptury. Ekstruzję prowadzono z zastosowaniem jednoślimakowego ekstrudera w zakresie temperatury 120-145°C, zaś ekstrudaty formowano do postaci bezpośrednio ekspandowanych przekąsek. Badano dwa wskaźniki: wydajność produkcji (Q) i specyficzne zapotrzebowanie energii mechanicznej (SME). W wyniku przeprowadzonych badań zauważono, że prędkość obrotowa ślimaka ekstrudera wykazała większy wpływ zarówno na wydajność procesu, jak i na SME w porównaniu ze zmienną ilością zastosowanych dodatków. Zaobserwowano tendencję do zwiększonej wydajności i zapotrzebowania energii mechanicznej wraz ze wzrostem prędkości obrotowej ślimaka podczas ekstruzji. Najwyższą wydajność procesu zaobserwowano, gdy jako dodatki zastosowano świeży por i cebulę, zaś ekstruzję prowadzono przy zastosowaniu najwyższej prędkości ślimaka. Największe jednostkowe zapotrzebowanie energii odnotowano podczas ekstruzji mieszanek zawierających dodatek świeżej marchwi i cebuli przy wysokich obrotach ślimaka ekstrudera.

Słowa kluczowe

EN

corn; extrusion-cooking; vegetable; efficiency; SME

PL

kukurydza; ekstruzja; warzywa; wydajność; SME

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 23, No. 2
• Strony: 15--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lisiecka Katarzyna

• Department of Thermal Technology and Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin, Poland

autor

Wójtowicz Agnieszka

• Department of Thermal Technology and Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin, Poland

Bibliografia

• Ali, S., Singh, B., Sharma, S. (2016a). Development of high-quality weaning food based on maize and chickpea by twin-screw extrusion process for low-income populations. Journal of Food Process Engineering, 40, 1-10.
• Ali, S., Singh, B., Sharma, S. (2016b). Response surface analysis and extrusion process optimization of maize-mung bean based instant weaning food. International Journal of Food Science and Technology, 51(10), 2301-2312.
• Altan, A., McCarthy, M. L., Maskan, M. (2008). Evaluation of snack foods from barley-tomato pomace blends by extrusion processing. Journal of Food Engineering, 84(2), 231-242.
• Baik, B. K., Powers, J., Nguyen, L. T. (2004). Extrusion of regular and waxy barley flours for production of expanded cereals. Cereal Chemistry, 8, 94-99.
• Connell, P. M., Finkelstein, S. R., Scott, M. L., Vallen, B. (2018). Negative associations of frozen compared with fresh vegetables. Appetite, 127, 296-302.
• Harper, J. M. (1981). Extrusion of Foods. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
• Korotkiy, I. A., Korotkaya, E. V., Kireev, V. V. (2016). Energy efficiency analysis of the sea buckthorn (hippophae rhamnoides) fruits quick freezing. Foods & Raw Materials, 4(1), 110-120.
• Kręcisz, M. (2016). Energy consumption during production of corn extrudates in relation to the process parameters. Agricultural Engineering, 20(2), 125-131.
• Kręcisz, M., Wójtowicz, A., Oniszczuk, A. (2015). Effect of selected parameters on process efficiency and energy consumption during the extrusion-cooking of corn-rice instant grits. Agriculture and Agricultural Science Procedia, 7, 139-145.
• Marks, N. (2010). The impact of humidity on the direct energy consumption in the process of grinding rye and triticale grains. Agricultural Engineering, 7(125), 125-130.
• Matysiak, A., Wójtowicz, A., Oniszczuk, T. (2018). Process efficiency and energy consumption during the extrusion of potato and multigrain formulations. Agricultural Engineering, 22(2), 49-57.
• Mercier, C., Linko, P., Harper, J. M. (1989). Extrusion Cooking. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
• Ocean, N., Howley, P., Ensor, J. (2019). Lettuce be happy: A longitudinal UK study on the relationship between fruit and vegetable consumption and well-being. Social Science&Medicine, 222, 335-345.
• Pardhi, S. D., Singh, B., Nayik, G. A., Dar, B.N. (2019). Evaluation of functional properties of extruded snacks developed from brown rice grits by using response surface methodology. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 18(1), 7-16.
• Pęksa, A., Kita, A., Carbonell-Barrachina, A., Miedzianka, J., Kolniak-Ostek, J., Tajner-Czopek, A., Rytel, E., Siwek, A., Miarka, D., Drożdż, W. (2016). Sensory attributes and physicochemical features of corn snacks as affected by different flour types and extrusion conditions. LWT-Food Science Technology, 72, 26-36.
• Rekhy, R., Khan, A., van Ogtrop, F., McConchie, R. (2017). Consumer evaluation of ‘Veggycation®’, a website promoting the health benefits of vegetables. Health Promotion Journal of Australia, 28, 21-29.
• Shah, F. U. H., Sharif, M. K., Butt, M. S., Shahid, M. (2016). Development of protein, dietary fiber, and micronutrient enriched extruded corn snacks. Journal of Texture Studies, 48, 221-230.
• Singha, P., Muthukumarappan, K. (2017). Effects of processing conditions on the system parameters during single screw extrusion of blend containing apple pomace. Journal of Food Process Engineering, 40(4), 1-11.
• Wójtowicz, A. (2018). Ekstruzja - wybrane aspekty techniczne i technologiczne. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 595, 131-144 (in Polish).
• Yu, H., Bai, A., Yang, X., Wang, Y. (2018). Electrohydrodynamic drying of potato and process optimization. Journal of Food Processing & Preservation, 42(2), 1-9.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).