Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of the forming die design on processing and physical properties of gluten-free crisps

Mitrus Marcin, Tydman Kacper, Milanowski Marek, Soja Jakub, Lewko Piotr, Kupryaniuk Karol, Wójtowicz Agnieszka

Agricultural Engineering

|

2024

|

Vol. 28, No. 1

85--96

EN

The aim of the research was to evaluate the influence of the forming die openings shape on processing parameters of the extrusion-cooking process and on the selected properties of gluten-free crisps. The experiment used blends of corn grits, unroasted buckwheat, rice, and dried blackberries. The extrusion process of gluten-free crisps was carried out via a prototype EXP-45-32 single-screw extruder with L/D=16. During the tests, 5 different forming dies were assessed: 2 openings with a diameter of 2 mm each, 1 round opening with a diameter of 3 mm, 1 cross-shaped opening, a star and a heart. During the tests, the processing efficiency and energy consumption of the extrusion process were tested, and the expansion index, bulk density and hardness of the crisps were investigated. The research demonstrated that the forming die shape affects the efficiency and energy consumption of the extrusion-cooking process of crisps. The lowest efficiency was found if a heart-shaped die was used, and the highest efficiency was determined in the case of a star-shape die. Moreover, the highest specific energy consumption was noted when using a star-shaped die during crisps extrusion. Crisps obtained using dies with larger diameters were characterized by a lower expansion index. The complicated shape of the die opening resulted in less expansion of the obtained crisps. The highest bulk density and hardness were found in the case of crisps obtained on a star-shaped forming die.

PL

Konsumenci wciąż poszukują nowych, prozdrowotnych, w tym bezglutenowych, przekąsek. Produkty uzyskiwane za pomocą matryc z otworami o różnych kształtach mogą przyciągnąć uwagę klienta. Celem badań była ocena wpływu kształtu otworów matryc formujących na wybrane parametry procesu ekstruzji oraz wybrane właściwości chrupek bezglutenowych. W badaniach wykorzystano mieszanki kaszki kukurydzianej, gryki niepalonej, ryżu i suszonej jeżyny. Proces ekstruzji chrupek bezglutenowych prowadzono z zastosowaniem prototypowego ekstrudera jednoślimakowego EXP-45-32 w konfiguracji L/D=16. W trakcie badań zaprojektowano i wykorzystano 5 różnych rodzajów matryc formujących: z dwoma otworami o średnicy 2 mm każdy, z jednym otworem okrągłym o średnicy 3 mm oraz z otworami w kształcie krzyża, gwiazdki i serca. Podczas badań oceniano wydajność i energochłonność procesu ekstruzji w zależności od zastosowanej matrycy. Gotowe wyroby poddano ocenie wskaźnika ekspandowania, gęstości usypowej i twardości poprzez pomiar siły cięcia chrupek. Badania wykazały, że kształt otworu matrycy ma wpływ na wydajność i energochłonność procesu ekstruzji. Najmniejszą wydajność stwierdzono w przypadku matrycy o kształcie serca a największą wydajność określono przy zastosowaniu matrycy o kształcie gwiazdki. Największą energochłonność procesu stwierdzono w przypadku ekstruzji z zastosowaniem matrycy w kształcie gwiazdki. Chrupki uzyskane z wykorzystaniem matrycy okrągłej o większej średnicy charakteryzowały się mniejszym wskaźnikiem ekspandowania promieniowego. Skomplikowany kształt otworu matrycy wpływał na mniejsze ekspandowanie uzyskiwanych chrupek bezglutenowych. Największą gęstość usypową oraz twardość stwierdzono w przypadku chrupek uzyskanych przy użyciu matrycy o kształcie gwiazdki. Najdelikatniejszą strukturę przekąsek stwierdzono przy zastosowaniu w procesie ekstruzji chrupek matrycy formującej w kształcie krzyża i serca.

2

Possibility of Water Saving in Processing of Snack Pellets by the Application of Fresh Lucerne Sprouts: Selected Aspects and Nutritional Characteristics

Combrzyński Maciej, Wójtowicz Agnieszka, Biernacka Beata, Oniszczuk Tomasz, Mitrus Marcin, Soja Jakub, Różyło Renata, Wojtunik-Kulesza Karolina, Kasprzak-Drozd Kamila, Oniszczuk Anna

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 12

130--142

EN

New types of extruded snack pellets of wheat-corn blend base and fresh lucerne sprouts were developed. The aim of the study was to examine the effect of fresh lucerne sprouts addition on the water consumption, processing efficiency and the specific mechanical energy during production of wheat-maize snack pellets. Additionally, the total phenolic content and antiradical activity, as well as the water absorption and water solubility indices in samples processed under variable processing conditions were tested. The extrusion-cooking of blends consisted of 10, 20 and 30% of lucerne sprouts was carried out using a single screw extruder at screw speeds of 60 and 100 rpm, and at moisture contents of 32, 34 and 36%. Replacement of wheat-corn flour blends by fresh lucerne sprouts at various levels (10, 20 and 30%) enabled to sufficiently reduce technological water which is needed in extrusion-cooking process of snacks pellets. The limitation of water was from 89 to 100% if fresh lucerne sprouts were used, depending on the recipe and dough moisture level tested. Total phenolic content and antioxidant activity increased significantly due to lucerne sprouts addition. Furthermore, higher water absorption and water solubility index were noted if increased initial moisture content was applied during the processing of snack pellets. It can be concluded that fresh lucerne sprouts can be valuable additives, enabling to save the technological water in production process and to obtain nutritionally valuable supplemented wheat-corn-based snack pellets.

3

Effect of flax fibers addition on the mechanical properties and biodegradability of biocomposites based on thermoplastic starch

Borowski Gabriel, Klepka Tomasz, Pawłowska Małgorzata, Lavagnolo Maria Cristina, Oniszczuk Tomasz, Wójtowicz Agnieszka, Combrzyński Maciej

Archives of Environmental Protection

|

2020

|

Vol. 46, no. 2

74--82

EN

The research was intended to develop a biocomposite as an alternative biodegradable material, for the production of, e.g., disposable utensils. The author’s tested thermoplastic maize starch, both without additives and with the addition of crumbled flax fiber in the share of 10, 20 and 30 wt%. The plasticizer added was technical glycerin and the samples were produced by a single-screw extruder. The mechanical strength tests were performed, including the impact tensile test and three-point bending flexural test. Afterwards, the samples were tested for biodegradability under anaerobic conditions. The methane fermentation process was carried in a laboratory bioreactor under thermophilic conditions with constant mixing of the batch. All samples proved to be highly susceptible to biodegradation during the experiment, regardless of the flax fiber share. The biogas potential was about 600 ml·g-1, and the methane concentration in biogas ranged from 66.8 to 69.6%. It was found, that the biocomposites can be almost completely utilized in bioreactors during the biodegradation process. The energy recovery in the decomposition process with the generation of significant amount of methane constitutes an additional benefit.

4

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

Lisiecka Katarzyna, Wójtowicz Agnieszka

Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 23, No. 2

15--23

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.