Отправить статью по E-mail Влияние влагосодержания на режимы экструзии и физико-химические показатели экструдатов с добавлением ферментолизата жмыха аронии черноплодной
- Авторы: Шариков А.Ю.1, Иванов В.В.1, Амелякина М.В.1, Соколова Е.Н.1, Ионов В.В.1, Серба Е.Е.1
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
- Выпуск: № 3 (2024)
- Страницы: 66-71
- Раздел: Хранение и переработка
- URL: https://journals.rcsi.science/2500-2627/article/view/262198
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262724030135
- EDN: https://elibrary.ru/FUSMDX
- ID: 262198
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Исследование проводили с целью изучения влияния фактора влагосодержания при экструдировании смеси рисовой крупы с ферментолизатом жмыха аронии черноплодной на режимные параметры процесса, физико-химические, структурно-механические и технологические показатели полученных образцов продукта. Актуальность исследования обусловлена необходимостью экологизации технологических процессов переработки плодово-ягодного сырья и повышения эффективности использования вторичных сырьевых ресурсов. Ферментолизаты жмыха аронии черноплодной получали с использованием комплекса ферментов, включающего пектиназу, целлюлазу, протеазу и липазу. Гидролизат высушивали, добавляли к рисовой крупе в количестве 5 % и экструдировали, изменяя влагосодержание в диапазоне 15…24 %. Повышение влагосодержания при экструдировании снижало температуру со 165 до 148 ℃, давление в предматричной зоне – с 5,0 до 2,0 МПа и момент сдвиговых деформаций – с 88 до 48 %, то есть уменьшало интенсивность воздействия на биополимеры перерабатываемых смесей. Одновременно удельный расход механической энергии снижался с 0,17 до 0,09 кВт⋅ч/кг. Тенденции изменения термомеханических режимов переработки, определяемых количеством воды в системе, как фактора, снижающего трение, для контроля и экспериментальных смесей были идентичны. С ростом влагосодержания при экструдировании твердость образцов, содержащих ферментолизат ягодного жмыха, возрастала с 11,1 до 43,5 Н, насыпная масса – с 97,0 до 278,8 г/дм3, квадратичный коэффициент расширения снижался с 8,5 до 3,0. Динамическая вязкость суспензий помолов экструдатов в условиях гидратации, имитирующих их заваривание горячей водой, с повышением влагосодержания в процессе переработки смесей значимо увеличивалась с 2,0 до 3,4…4,4 Па·с. Экструдирование значимо повышало содержание фенольных веществ в образцах с ферментолизатом жмыха аронии черноплодной, максимальная в опыте величина этого показателя 631,5 мг/дм3 соответствовала влагосодержанию 15 %.
Полный текст
Об авторах
А. Ю. Шариков
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Автор, ответственный за переписку.
Email: anton.sharikov@gmail.com
кандидат технических наук
Россия, 111033, Москва Самокатная ул., 4бВ. В. Иванов
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: anton.sharikov@gmail.com
кандидат технических наук
Россия, 111033, Москва Самокатная ул., 4бМ. В. Амелякина
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: anton.sharikov@gmail.com
кандидат технических наук
Россия, 111033, Москва Самокатная ул., 4бЕ. Н. Соколова
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: anton.sharikov@gmail.com
кандидат биологических наук
Россия, 111033, Москва Самокатная ул., 4бВ. В. Ионов
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: anton.sharikov@gmail.com
Россия, 111033, Москва Самокатная ул., 4б
Е. Е. Серба
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: anton.sharikov@gmail.com
член-корреспондент РАН
Россия, 111033, Москва Самокатная ул., 4бСписок литературы
- Iqbal A.S., Shulz P., Rizvi S. Valorization of bioactive compounds in fruit pomace from agro-fruit industries: Present Insights and future challenges // Food Bioscience. 2021. Vol. 44. P. 101384. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212429221005095 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.1016/ j.fbio.2021.101384.
- Saini A., Panesar P. S., Bera M. B. Valorization of fruits and vegetables waste through green extraction of bioactive compounds and their nanoemulsions-based delivery system // Bioresour. Bioprocess. 2019. Vol. 6. P. 26. URL: https://bioresourcesbioprocessing.springeropen.com/articles/10.1186/s40643-019-0261-9. (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.1186/s40643-019-0261-9.
- Santos D., Lopes S., Pintado J. Fruit and vegetable by-products’ flours as ingredients. A review on production process, health benefits and technological functionalities // LWT. 2021. Vol. 154. P. 112707. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643821018600 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.1016/j.lwt.2021.112707.
- Michalska-Ciechanowska A. A review of new directions in managing fruit and vegetable processing by-products // Trends in Food Science & Technology. 2019. Vol. 88. P. 207‒219. doi: 10.1016/j.tifs.2019.03.021.
- Extrusion Processing of Biomass By-Products for Sustainable Food Production / J. Pennells, I. Bless, P. Juliano, et al. // From Biomass to Biobased Products / Eds E. Jacob-Lopes, L. Q. Zepka, R. R. Dias. 2023. URL: https://doi.org/10.5772/intechopen.111943 (дата обращения: 01.03.2024).
- Kothakota A., Jindal N. A study on evaluation and characterization of extruded product by using various by-products // African Journal of Food Science. 2013. Vol. 7. P. 485‒497. doi: 10.5897/AJFS2013.1065.
- White B. L., Howard L. R., Prior R. L. Polyphenolic composition and antioxidant capacity of extruded cranberry pomace // Journal of agricultural and food chemistry. 2010. Vol. 58. No. 7. P. 4037–4042. doi: 10.1021/jf902838b.
- Effect of drying and extrusion processing on physical and nutritional characteristics of bilberry press cake extrudates / E. Höglund, L. Eliasson, G. Oliveira, et al. // LWT- Food Science and Technology. 2018. Vol. 92. P. 422‒428. doi: 10.1016/j.lwt.2018.02.042.
- Wang S., Gu B. J., Ganjyal G. M. Impacts of the Inclusion of Various Fruit Pomace Types on the Expansion of Corn Starch Extrudates // Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie. 2019. Vol. 110. P. 223‒230. doi: 10. 1016/j.lwt.2019.03.094.
- Exploiting blackcurrant juice press residue in extruded snacks / L. Mäkilä, O. Laaksonen, J. M. Ramos-Diaz, et al. // Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie. 2014. Vol. 57. P. 1‒10. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0023643814000668 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.1016/j.lwt.2014.02.005.
- Разработка средства на основе плодов аронии черноплодной, повышающего эффективность химиотерапии опухолей / В. Ю. Андреева, В. В. Шейкин, Г. И. Калинкина и др. // Химия растительного сырья. 2020. № 4. С. 219‒226. doi: 10.14258/jcprm.2020046339.
- Химический состав плодов аронии различных сортов / Е. Е. Логвинова, Т. А. Брежнева, И. А. Самылина и др. // Фармация. 2015. Т. 64. № 6. С. 22‒26.
- Fresh Chokeberry (Aronia melanocarpa) Fruits as Valuable Additive in Extruded Snack Pellets Selected Nutritional and Physiochemical Properties / A. Wójtowicz, M. Combrzyński, B. Biernacka, et al. // Plants (Basel, Switzerland). 2023. Vol. 12 (18). P. 3276. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/12/18/3276 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.3390/plants12183276.
- Hwang E. S. Quality characteristics and antioxidant activity of rice porridge supplemented with aronia (Aronia melanocarpa) powder // Korean Journal of Food Preserv. 2021. Vol. 28 (1). P. 63‒71. doi: 10.11002/kjfp.2021.28.1.63.
- Extrusion processing of pure chokeberry (Aronia melanocarpa) pomace: Impact on dietary fibre profile and bioactive compounds / V. Schmid, J. Steck, E. Mayer-Miebach, et al. // Foods. 2021. Vol. 10 (3). P. 518. URL: https://www.mdpi.com/2304-8158/10/3/518 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.3390/foods10030518.
- Enrichment of starch-based extruded cereals with chokeberry (Aronia melanocarpa) pomace: Influence of processing conditions on techno-functional and sensory related properties, dietary fibre and polyphenol content as well as in vitro digestibility / V. Schmid, E. Mayer-miebach, D. Behsnilian, et al. // LWT-Food Science and Technology. 2021. Vol. 154 (4). P. 112610. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643821017631 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.1016/j.lwt.2021.112610.
- Influence of HTST extrusion cooking process parameters on the stability of anthocyanins, procyanidins and hydroxycinnamic acids as the main bioactive chokeberry polyphenols / M. Hirth, R. Preiß, E. Mayer-Miebach, et al. // LWT-Food Science and Technology. 2015. Vol. 62 (1). P. 511‒516. doi: 10.1016/j.lwt.2014.08.032.
- Перспективные направления переработки ягодного жмыха в пищевые ингредиенты / Г. С. Волкова, Е. Н. Соколова, В. В. Ионов и др. // Пищевая промышленность. 2023. № 11. С. 35‒39. doi: 10.52653/PPI.2023.11.11.008.
- Valorization of Bilberry (Vaccinium myrtillus L.) Pomace by Enzyme-Assisted Extraction: Process Optimization and Comparison with Conventional Solid-Liquid Extraction / M. Syrpas, E. Valanciene, E. Augustiniene, et al. // Antioxidants. 2021.Vol. 10 (5). P. 773. doi: 10.3390/antiox10050773.
- Enzyme-Assisted Extraction of Bioactive Compounds from Raspberry (Rubus idaeus L.) Pomace / N. Saad, F. Louvet, S. Tarrade, et al. // Journal of Food Science. 2019. V.84. P. 1371‒1381. doi: 10.1111/1750-3841.14625.
- Enzyme-assisted extraction and ultrafiltration of value-added compounds from sour cherry wine pomace / M. C. Roda-Serrat, C. Lundsfryd, S. Rasmussen, et al. // Chemical Engineering Transactions. 2019. Vol. 74. P. 811‒816. doi: 10.3303/CET1974136.
- Chokeberry pomace valorization into food ingredients by enzyme-assisted extraction: Process optimization and product characterization / V. Kitryte, V. Kraujalienė, V. Šulniūtė, et al. // Food and Bioproducts Processing. 2017. Vol. 105. P. 36‒50. doi: 10.1016/j.fbp.2017.06.001.
- Шариков А. Ю., Степанов, В. И. Инструментальные методы исследования текстуры экструдированных продуктов // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2015. Т. 5. №. 34. С. 3‒9.
- An explorative study on the relationships between the quality traits of peanut varieties and their peanut butters / H. Yu, H. Liu, S. W. Erasmus, et al. // LWT. 2021. Vol. 151. P. 112068. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0023643821012214 (дата обращения: 01.03.2024). doi: 10.1016/ j.lwt.2021.112068.
- Денисенко Т. А., Вишникин А. Б., Цыганок Л. П. Спектрофотометрическое определение суммы фенольных соединений в растительных объектах с использованием хлорида алюминия, 18-молибдодифосфата и реактива Фолина-Ч окальтеу // Аналитика и контроль. 2015. Т. 19. № 4. С. 373‒380. doi: 10.15826/analitika.2015.19.4.012.
Дополнительные файлы
