Влияние дозировки клетчатки топинамбура, продукта комплексной технологии спирта, на изменение свойств рисовых экструдатов

Автор: Амелякина М.В., Иванов В.В., Поливановская Д.В., Шариков А.Ю., Абрамова И.М.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Пищевая биотехнология

Статья в выпуске: 4 (98) т.85, 2023 года.

Бесплатный доступ

В результате поиска новых источников сырья для спиртовой промышленности установлена перспективность использования топинамбура. Одним из вторичных сырьевых ресурсов комплексной переработки топинамбура на этанол является клетчатка топинамбура, дисперсная фракция, образуемая в результате ферментативного гидролиза и разделения гидролизата на фракции. Данный продукт ферментативного гидролиза топинамбура может быть востребован пищевой промышленностью как ингредиент с высоким содержанием пищевых волокон. Синергия использования клетчатки топинамбура может быть достигнута при производстве продуктов, совмещающих в себе традиционные пищевые качества и дополнительные функциональные свойства, что отвечает основным тенденциям развития пищевой промышленности. Среди такой продукции популярностью пользуются продукты, готовые к употреблению и произведенные по экструзионной технологии, например снеки и каши. Традиционно основным сырьем для экструдированных продуктов являются крахмалсодержащие ингредиенты благодаря особенностям их морфологической структуры и способности формировать пористую структуру в результате экструзионной переработки. Крахмалистое сырье после высокотехнологичной обработки содержит недостаточное количество биологически активных соединений и требует дополнительного обогащения путем добавления функциональных ингредиентов. В исследовании была изучена возможность включения клетчатки топинамбура, дисперсной фракции образуемой при его комплексной переработке на спирт, в состав экструдированных продуктов и его влияние на технологические свойства экструдатов. Объектами исследования были рисовые экструдаты с содержанием высушенной клетчатки топинамбура до 9%. Готовили смеси рисовой крупы с различным содержанием клетчатки, которые экструдировали на лабораторном двухшнековом экструдере Werner&Phleiderer Continua 37 при фиксированных режимных параметрах. По результатам проведения процесса оценивали изменение зависимых параметров экструзии, таких как крутящий момент, давление, температура. В экструдатах определяли структурно-механические свойства, коэффициент расширения, твердость, количество микроразломов, гидратационные свойства и изменение цветовых характеристик. Добавление и повышение содержания клетчатки топинамбура до 9% в экструдируемых смесях не повлияли на изменение режимов экструзии и удельного расхода электроэнергии. Значение температуры изменялось в диапазоне 165-166 °С, давление 3,3-3,5 МПа. С увеличением содержания клетчатки топинамбура отмечены значимые изменения структурно-механических свойств. Квадратичный коэффициент расширения и твердость образцов снизились с 11,2 до 7,8 и 13,2 Н до 5,4 Н, соответственно, количество микроразломов, характеризующее пористость, увеличилось с 6,7 до 11,2. Гидратационные свойства образцов, влагоудерживающая способность, растворимость изменялись незначимо. Установлено увеличение набухаемости с 7 до 8,5 см3/г. Количественное содержание клетчатки в рецептурах оказало значительное влияние на цвет образцов, с увеличением ее дозировкии цвет становился темнее и приобретал коричневый оттенок. Проведенные исследования показывают, что повышение содержания клетчатки топинамбура до 9 % в смеси оказывает влияние в большей части на структурно-механические свойства экструдатов, значимые при разработках снековой продукции. Гидратационные свойства, экструдатов, используемых как основа для готовых к употреблению каш, инстант-продуктов, от содержания дозировки клетчатки топинамбура не зависят.

Еще

Топинамбур, экструдаты, комплексная переработка, клетчатка, спирт, ферментативный гидролиз, функциональные ингредиенты, рис

Короткий адрес: https://sciup.org/140304443

IDR: 140304443   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2023-4-20-27

Список литературы Влияние дозировки клетчатки топинамбура, продукта комплексной технологии спирта, на изменение свойств рисовых экструдатов

  • Бахарев В.В., Воронина М.С., Гуляева А.Н., Нафикова О.А. и др. Исследование физико-химических показателей свекольных выжимок после их дегидратации с последующей экструзией // Индустрия питания. 2022. Т. 7, № 3. С. 25–31. doi: 10.29141/2500–1922–2022–7–3–3
  • Шариков А.Ю., Соколова Е.Н., Волкова Г.С., Куксова Е.В. и др. Процессы биокатализа и термопластической экструзии в технологии готовых к употреблению продуктов с использованием жмыхов плодово-ягодного сырья // Биотехнология. 2022. Т. 38. № 4. С. 67–71. doi: 10.56304/S0234275822040135
  • Скиданова М.А., Цветкова Е.Э., Биньковская О.В. Значение топинамбура в пищевой промышленности // Новое слово в науке: перспективы развития. 2016. № 3. С. 59–60. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp? id=26508274
  • Junko T., Toshio N. Preparation of dried chips from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) tubers and analysis of their functional properties // Food Chemistry. 2011. V. 1263. P.922–926. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.11.080
  • Сербаева Э.Р., Якупова А.Б., Магасумова Ю.Р., Фархутдинова К.А. и др. Инулин: природные источники, особенности метаболизма в растениях и практическое применение // Биомика. 2020. Т. 12(1). С. 57–79. doi: 10.31301/2221–6197.bmcs.2020–5 ISSN 2221–6197
  • Newlove A.A. Jerusalem artichoke (Helianthus tuberoses) dietary fiber powder functionality // Heliyon. 2022. V. 812. e12426. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e12426
  • Ceylan H., Bilgiçli N., Cankurtaran, T. Improvement of functional cake formulation using Jerusalem artichoke flour as inulin source and resistant starch (RS4) // LWT – Food Science and Technology. 2021. V. 145. P. 111301. doi: 10.1016/j.lwt.2021.111301
  • Ободеева О.Н., Крикунова Л.Н. Изучение динамики трансформации летучих компонентов дистиллятов из топинамбура в процессе их выдержки (отдыха) // Актуальные вопросы индустрии напитков. 2018. № 2. С. 87–89. doi: 10.21323/978–5–6041190–3–7–2018–2–87–89
  • Туршатов М.В., Соловьев А.О., Волкова Г.С., Никитенко В.Д. Комплексная переработка топинамбура с получением пищевых функциональных продуктов // Актуальная биотехнология. 2022. № 1. С. 255.
  • Yang L., He Q., Corscadden K., Udenigwe C. The prospects of Jerusalem artichoke in functional food ingredients and bioenergy production // Biotechnology Reports. 2015. V. 5. P. 77–88. doi: 10.1016/j.btre.2014.12.004
  • Hu J.F., Qiu S.Y. Research process in ethanol production by the fermentation of Jerusalem artichoke // Liq. Mark. Sci Technol. 2009. V. 182. P. 100–104.
  • Дерканосова Н.М., Шеламова С.А., Василенко О.А., Пальчикова С.С. Изучение потенциала продуктов переработки топинамбура как обогащающих пищевых ингредиентов // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2022. № 1(18). С. 5–11. doi: 10.53914/issn2311–6870_2022_1_5
  • Соловьев А.О. Изучение реологических свойств замеса при получении спирта из топинамбура // Пищевая промышленность. 2023. № 5. С. 39–41. doi: 10.52653/PPI.2023.5.5.010
  • Li L., Li L., Wang Y., Du Y., Qin S. Biorefinery products from the inulin containing crop Jerusalem artichoke // Biotechnology Letters. 2013. V. 35. P. 471–477.
  • Скурихин И.М., Тутельян В.А. Химический состав российских продуктов питания. ДеЛи принт, 2002. 236 с.
  • Ainsworth P., İbanoğlu Ş., Plunkett A., İbanoğlu E. et al. Effect of brewers spent grain addition and screw speed on the selected physical and nutritional properties of an extruded snack // Journal of Food Engineering. 2007. V. 81. № 4. P. 702709. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2007.01.004
  • Stojceska V., Ainsworth P., Plunkett A., İbanoğlu S. The advantage of using extrusion processing for increasing dietary fibre level in gluten free products // Food Chemistry. 2010. V. 1211. P. 156–164 doi: 10.1016/j.foodchem.2009.12.024
  • Moraru C.I., Kokini J.L. Nucleation and Expansion During Extrusion and Microwave Heating of Cereal // Comprehensive reviews in food science and food safety. 2003. V. 2. P. 120–138.
  • Afoakwah N.A. Jerusalem artichoke (Helianthus tuberoses) dietary-fiber powder functionality // Heliyon. 2022. V. 8. №. 12. Manokhina A.A., Dorokhov A.S., Kobozeva T.P., Fomina T.N. et al. Jerusalem artichoke as a strategic crop for solving food problems // Agronomy. 2022. V. 12. №. 2. P. 465.
Еще
Статья научная