Харчові, функціональні та фізичні властивості екструдатів із сумішей борошна маніоки із зерновою та бобовою борошном

Оригінальні статті

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Ліцензування
Передруки та дозволи
PDF

Анотація

Низький вміст білка та погана функціональність обмежують використання борошна маніоки в закусочних продуктах, які були модифіковані за допомогою сумішей із зерновою та/або бобовою борошном. Рідна, солодова (з використанням альфа-амілази), а також солодована та попередньо желатинізована була змішана із зерновими (просо просо та цільнозерновим борошном) та/або бобовими (борошно з курки гороху). Екструдати готували при швидкості гвинта 100 об/хв і температурі штампа 180 ° С. Екструдати на основі солодового борошна мали нижчий вміст крохмалю, ніж рідне борошно. Суміші на основі грамового солоду маніоки давали продукти з найбільшим вмістом білка. Перетравність крохмалю in vitro була найвищою для попередньо желатинизованих сумішей на основі борошна. Екструдати з низьким вмістом жиру та енергії мають обсяг, як низькокалорійні закуски для людей із ожирінням та діабетом.

ВСТУП

Екструзійне приготування - це високотемпературний короткочасний процес (HTST), який широко популярний у харчовій та кормовій промисловості, завдяки ряду його переваг, таких як швидший час обробки, значна економія енергії, що призводить до зниження ціни на продукти, можливого виробництва олії безкоштовні листкові продукти тощо. Він включає значну частину ринку закусок, починаючи від каш для сніданку, макаронних виробів та локшини, вермішелі, кондитерських виробів, хлібних закусок тощо, крім кормів для домашніх тварин та модифікованих крохмалів. [1, 2] використовується для виготовлення продуктів, що мають кращі смакові якості, засвоюваність, термін зберігання та безпеку. [3] Повідомляється про декілька готових до вживання закусочних продуктів виключно із злаків або їх сумішей із джерелами білків бобових та ін. [4–6] Зернові борошна як правило, мають низький вміст білка, але багато сірковмісних амінокислот, тоді як бобові багаті білком з високою часткою лізину і лише невеликою кількістю сірковмісних амінокислот. [7–11 ]

Маніока (Маніхот ескулента Crantz) - це коренеплод із крохмалистими бульбами, який культивується та споживається приблизно в 102 країнах. [12] Проте борошно має низький вміст білка, що є недоліком у його широкому застосуванні в хлібобулочних та закусочних продуктах. Кілька робітників намагалися збагатити джерелами білка, злакових та бобових культур розширити спектр використання борошна маніоки в харчовій промисловості. [13–18] Деякі робітники вивчали поведінку екструзії маніоки для приготування закусочних продуктів. [20– 24] Попередні дослідження в нашій лабораторії показали, що харчові та функціональні властивості борошна маніоки можуть бути корисно змінені шляхом попередньої обробки амілолітичними ферментами, а також шляхом змішування із зерновими та/або бобовими та висівками. [18] такі модифіковані композитні борошна для виготовлення хлібобулочних виробів з високим вмістом білка та високим вмістом харчових волокон також були досліджені. [25] Несолоджене (природне) борошно маніоки, солодова (з використанням термітамілу та амілази зеленого грама) маніока, а також солодова і попередньо желатинізована маніока борошно готували, як описано в інших місцях [18], і їх змішували із зерновою та/або бобовою борошном та використовували для виготовлення екструдатів.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

Зразки

Їстівне борошно маніоки готували із сорту маніоки М4 шляхом промивання, очищення та нарізання на 0,5-сантиметрову стружку з подальшою сушкою на сонці та подрібненням. Борошно просівали (розміром 30 меш), щоб отримати пробу дрібного сорту. Курка гороху (Cicer arietinum; CP) борошно та цільнозернове борошно (WWF) закуповувались на місцевому ринку. Просо пальця (Eleusine coracana), закуплене на місцевому ринку промивали очищеним від бруду, сушили на сонці, подрібнювали та просіювали через сито однакового розміру сітки для отримання дрібного борошна (FF).

Солод і попереднє желатинізація

Солодове борошно маніоки готували двома методами, а саме., з використанням термітамілу (комерційна α-амілаза від M/s Novo Industries, Данія) та пророщеної зеленої грамової амілази, згідно з описаними раніше методами. [18, 19] Частина солодового борошна попередньо желатинізована гідротермічним варінням у пароварка протягом 30 хв. [19] Приготовлене борошно сушили, подрібнювали в порошок і використовували для дослідження.

Борошні суміші

Описані нижче комбінації обробок, які в попередніх дослідженнях давали якісне печиво, пробували лише для екструзійного приготування. Це було несолоджене борошно з просо маниоки (FF) (70: 30), [Група I], солодова маніока з термімілом, змішана з WWF і CP (70: 20: 10), а також з FF (70: 30) [II група a], грамсолодова маніока, змішана з WWF та CP (70: 20: 10) [Група II b], термітова солодована та попередньо желатинізована суміш маніоки з WWF та CP (група III a) та грамсолодова та попередньо желатинизована суміші маніоки з WWF та CP (група III b). Борошні суміші рівномірно змішували і вміст вологи регулювали до 15%, додаючи розраховану кількість води, закупорюючи в поліетиленових пакетах і зберігаючи при температурі 5 ° С протягом 10 днів для кондиціонування, з частим перемішуванням для забезпечення рівномірного розподілу води всередині суміші.

Екструзійне приготування

Борошні суміші після кондиціонування при низькій температурі витримували при температурі навколишнього середовища для досягнення рівноважної температури. Екструзійні експерименти проводили в лабораторній моделі одношнекового екструдера (модель KE 19, автономний екструдер, системи вимірювання та контролю Brabender M/s, Німеччина). Параметри екструзії, використані для дослідження, представлені в таблиці 1.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 1 Параметри екструзії для дослідження

Харчовий аналіз

Екструдати аналізували на харчовий профіль, такий як крохмаль, загальний цукор, жир, сирий білок (N × 6,25), а також енергетичну цінність відповідно до стандартних процедур, описаних в інших роботах. [18, 19]

Функціональні властивості

Перетравність крохмалю екструдатів in vitro визначали методом Singh et al. [26] Перетравність протеїну in vitro оцінювали методом AOAC [27] із модифікацією, що комбінована таблетована травна ферментативна таблетка Panzynorm-N (німецькі засоби захисту) Ltd., Мумбаї, Індія) для дослідження було використано значення, виражене як г вивільненої амінокислоти/год/100 г борошняної суміші.

Фізичні властивості

Вимірювали фізичні характеристики екструдатів, такі як діаметр (м), довжина (м), вага (кг) та обчислювали об’єм (м 3). Індекс розчинності у воді (WSI) вимірювали згідно з методом Machado et al. [28] Індекс водопоглинання (WAI) вимірювали згідно з методом, описаним Anderson et al. [29] Коефіцієнт розширення є мірою збільшення обсягу продукту за рахунок екструзійного варіння. Вона була розрахована як співвідношення між діаметром екструдата та діаметром матриці. [30] Діаметр екструдатів вимірювали за допомогою цифрового штангенциркуля.

Насипну щільність екструдатів вимірювали зважуванням циліндричної ділянки довжиною 0,1 м, а їх діаметр - цифровим штангенциркулем. [31]

Насипна щільність (кг/м 3) = вага

π x діаметр 2 x 0,1

РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

Харчові властивості

Крохмаль, загальний вміст цукру та вміст жиру в екструдатах із трьох груп композиційних сумішей представлені в таблиці 2. Найвищий вміст крохмалю в екструдатах спостерігався у несолоденої комбінації маніоки - FF (72%), оскільки рідне борошно, що використовується в групі I суміш. Солодження з термімілом та грам-амілазою гідролізує частину крохмалю до декстринів, а отже, як виявляється, борошно містить менше крохмалю, ніж природне борошно. [18] Це відбилося на низькому вмісті крохмалю в екструдатах з групи II (а та b ), а також із солодових та попередньо желатинованих сумішей на основі маніоки (група III a та b) (табл. 2). Prasad та співавт. [32] повідомили про вміст вуглеводів 73% у екструдатах сорго, тоді як у екструдатах сорго (80: 20) вміст вуглеводів становив лише 69%.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 2 Вміст крохмалю, цукру та жиру * в екструдованих закусочних продуктах із композитного борошна на основі маніоки

Вміст жиру в екструдатах коливався в межах 1,20–2,15% (табл. 2). Серед різноманітних комбінацій найвищий вміст жиру спостерігався у екструдатів, виготовлених із сумішей маніоки та ФФ (Ca. 2%). Раніше дослідження також показали, що премікс маніоки WWF-CP (70:20:10) мав загальний вміст жиру 1,0–1,5% у суміші на основі маніоки з термічним солодом та 1,0–1,95% у суміші на основі маніоку із солоду з амілазою. [18] У цьому дослідженні не помічено значного зменшення жиру в екструдованому продукті з тієї ж суміші (табл. 2). Однак Prasad та співавт. [32] повідомили про незначне зменшення екструдатів соргосої у порівнянні з преміксом. Бьорк та Асп [33] зауважили, що існує можливість перетворення деяких ліпідів у зв'язану форму під час екструзії. Дуже низький вміст жиру в готових до вживання екстрадатів маніоки можна вважати позитивним атрибутом.

Вміст сирого білка (N × 6,25) в екструдатах коливався в межах 4,25–6,68%, з найнижчими значеннями 4,25 та 4,61% у екструдатах із сумішей маніоки-FF у групі I та групі II a відповідно (таблиця 3) . Дані про вміст неочищеного білка в екструдатах були подібними до значень, повідомлених раніше для суміші термімамілової маніоки-WWF-CP (5,69%) та суміші солодової маніоки-маніоки WWF-CP (6,56%) [18]. Дослідження показало, що екструзія не змінила вміст сирого білка. Подібні результати також були повідомлені щодо екструдатів сорго-сої. [31]

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 3 Білок, енергетичний вміст та засвоюваність екструдованих снекових продуктів із композиційного борошна на основі маніоки

Енергетична цінність екструдатів з трьох груп I, II (a і b) та III (a і b) коливалася в межах 1298–1469 кДж/100 г (що еквівалентно 310–351 Ккал/100 г) (таблиця 3). Більш ранні дослідження показали, що суміші солодованої маніоки із зерновими та/або бобовими та висівками знижують загальний енергетичний вміст. [18] Це дослідження підтверджує попередні результати з вмістом енергії 1377 кДж/100 г для термінової солодової маніоки - WWF- Екструдати на основі СР (1399 кДж/100 г для відповідного преміксу) та 1322 кДж/100 г для екструдатів з терміченого солодованого та попередньо желатинизованого маніоку-суміші WWF-CP (1313 кДж/100 г у преміксі). Подібні результати спостерігались також для екструдатів із солодової маніоки грам-амілази. Низький вміст енергії в екструдатах також обумовлений процесом екструзії без олії, і він матиме широкий розмах у харчовій промисловості, як низькокалорійні закуски для людей із ожирінням та діабетом. Prasad та співавт. [32] також повідомили про подібні значення енергії (358–361 Ккал/100 г) для екструдатів соргосої.