WPŁYW NAWILśANIA SUROWCÓW ORAZ PARAMETRÓW PROCESU EKSTRUZJI NA WYBRANE CECHY ZBOśOWYCH KASZEK BŁYSKAWICZNYCH. Agnieszka Wójtowicz

Transkrypt

1 Act Agrophysic, 2008, 11(2), WPŁYW NAWILśANIA SUROWCÓW ORAZ PARAMETRÓW PROCESU EKSTRUZJI NA WYBRANE CECHY ZBOśOWYCH KASZEK BŁYSKAWICZNYCH Agnieszk Wójtowicz Ktedr InŜynierii Procesowej, Akdemi Rolnicz ul. Doświdczln 44, Lublin e-mil: S t r e s z c z e n i e. W prezentownej prcy przedstwiono wyniki pomirów wybrnych prmetrów procesu ekstruzji zboŝowych kszek błyskwicznych orz ich wpływ n cechy fizyczne uzysknych ekstrudtów. W bdnich zstosowno zróŝnicowne receptury surowcowe, róŝny stopień nwilŝeni miesznek poddwnych ekstruzji orz róŝne wielkości mtrycy formującej. W trkcie bdń obserwowno stbilność procesu, rejestrując zminy tempertury w poszczególnych sekcjch ekstruder, wydjność procesu w zleŝności od zstosownych zmiennych (receptur, wilgotność, mtryc) orz wpływ tych czynników n wskźnik ekspndowni promieniowego ekstrudtu. Po rozdrobnieniu do postci kszki ocenino gęstość usypową, wodochłonność orz chrkterystykę orgnoleptyczną produktów. Zobserwowno wpływ zrówno receptury surowcowej, jk teŝ nwil- Ŝeni miesznki surowcowej n wydjność procesu, gęstość i wodochłonność ekstrudtów orz n cechy sensoryczne kszek przygotownych do spoŝyci z ciepłym mlekiem. Zstosownie zkresu tempertur w ukłdzie grzewczym w grnicch od C orz obrotów n poziomie 100 obr min -1 pozwoliły uzyskć wyroby o chrkterze podgotownym, gotowe do spoŝyci po krótkotrwłym kontkcie z ciepłą wodą lub z mlekiem. Njlepszymi cechmi sensorycznymi chrkteryzowły się dowilŝne kszki kukurydzino-ryŝowe o deliktnym smku i jednorodnej, głdkiej konsystencji orz kukurydzino-gryczne, w których uzyskno chrkterystyczny posmk i ciemnokremową brwę. S ł o w kluczowe: ekstruzj, kszki zboŝowe, Ŝywność wygodn, gęstość, ocen orgnoleptyczn WSTĘP Ze względu n obecne tendencje ukierunkowne n spoŝywnie Ŝywności nie wymgjącej zbyt długiego czsu przygotowywni, tzw. Ŝywności wygodnej, kszki błyskwiczne stją się produktmi corz brdziej poszukiwnymi przez konsumentów. Trdycyjny proces wytwrzni instntyzownych kszek i kleików dl dzieci poleg n tostowniu (ogrzewniu) mąki, hydrolizie skrobi przy

2 546 A. WÓJTOWICZ uŝyciu α-mylzy orz suszeniu (Rmirez i in. 2003). Inną metodą produkcji kszek zboŝowych jest zstosownie techniki ekstruzji (Hrper 1981, Mercier i in. 1989, Lusc i Roney 2002). W ekstruderze nstępuje obróbk ciśnieniowotermiczn (wstępne podgotownie), któr powoduje, Ŝe otrzymny produkt nie wymg późniejszego gotowni. Kszki i kleiki zboŝowe są to produkty w postci sypkiej, otrzymywne z mąki ryŝowej, pszennej, kukurydzinej, owsinej lub grycznej, zwierjące łtwo przyswjlną skrobię jko źródło energii, błonnik i witminy (szczególnie z grupy B). SłuŜą do szybkiego przygotowywni posiłków n mleku lub wodzie. Są szeroko stosowne do przyrządzni lekkostrwnych dń dl dzieci, osób dorosłych, osób strszych, w Ŝywieniu rekonwlescentów orz przy niektórych schorzenich metbolicznych i związnych z nietolerncją skłdników Ŝywności np. glutenu (Świderski i Wszkiewicz-Robk 1998, Mościcki 2000, Michniewicz i Obuchowski 2002, Rmirez i in. 2003). W celu zspokojeni gustów konsumentów kszki urozmicne są poprzez wzbogcnie ich skłdu róŝnymi dodtkmi smkowymi (suszone owoce, mleko w proszku, skłdniki minerlne i witminy, itp.). Surowce zboŝowe w procesie ekstruzji moŝn stosowć w szerokim zkresie grnulcji od mąki do cłego zirn. Przez kombincję receptur orz prmetrów procesu moŝn uzyskć duŝą róŝnorodność ekstrudownych wyrobów o zncznej trwłości. Mogą to być wyroby przeznczone do bezpośredniego spoŝyci, jk równieŝ do dlszej obróbki przemysłowej (Hrper 1981, Fornl 1998, Świderski i Wszkiewicz-Robk 1998, Mendonc i in. 2000, Wójtowicz i in. 2001). Początkowe fzy procesu ekstruzji wykorzystywne są do sporządzni homogennej mieszniny skłdników surowcowych. Ślimk ekstruder w tej fzie chrkteryzuje się duŝym skokiem śrubowym i reltywnie młą średnicą rdzeni w stosunku do średnicy ślimk. Niektóre urządzeni mją moŝliwość wprowdzni wody do strefy zsilni. Jej zdniem jest ułtwienie zmin chemicznych, regulcj cech reologicznych orz procesów termodynmicznych w kolejnych etpch ekstruzji. Po dokłdnym wymieszniu skłdników nstępuje fz, w której tworzy się cisto. Zmniejsz się skok zwoju ślimk, zwoje ślimcznicy mją corz większe pochylenie. W fzie tej wewnątrz cylindr stopniowo zczyn wzrstć tempertur i ciśnienie. JeŜeli proces technologiczny wymg zwiększonej zwrtości wody, w tej fzie wprowdz się wodę lub prę wodną pod ciśnieniem 0,5 do 1 MP. Pod koniec tego etpu cisto stnowi jednolitą, plstyczną msę (Hrper 1981, Mercier i in. 1998, Mościcki 2000, Lusc i Roney 2002, Michniewicz i Obuchowski 2002). Kolejnym etpem obróbki surowc w ekstruderze jest gotownie cist. W celu zwiększeni ciśnieni i tempertury wewnątrz cylindr dlszej zminie uleg ksztłt ślimk. Zmniejsz się jeszcze brdziej skok śrubowy i nchylenie ślimcznicy orz wzrst średnic rdzeni. Wyrźnie zwiększone trcie mteriłu o powierzchnie ślimk i cylindr, tkŝe często

3 WPŁYW NAWILśENIA SUROWCÓW 547 stosowne dodtkowe ogrzewnie cylindr, powodują wzrost ciśnieni nwet do 10 MP i tempertury do około 180 C. W wrunkch tych nstępuje skleikownie grnulek skrobiowych orz obserwuje się, zleŝnie od tempertury procesu, rekcje między biłkmi, cukrmi i substncjmi tłuszczowymi. Z punktu widzeni reologii ms cist zmieni swój chrkter z plstycznego n wiskoelstyczny (Hrper 1981, Cmire i in. 1990, Mościcki 2000). Po wytłoczeniu tego typu msy przez dyszę, w wyniku brdzo szybkiego obniŝeni ciśnieni, nstępuje gwłtowne prownie wody, w wyniku czego kilkkrotnie wrst objętość wytłoczonego produktu. Cylinder ekstruder połączony jest z głowicą zwierjącą jedną lub kilk dysz, przez które ekstrudt wytłczny jest n zewnątrz. Ksztłt otworu w dyszy określ wygląd gotowego wyrobu. Obrcjące się noŝe umieszczone w pobliŝu otworów wylotowych dysz dzielą ekstrudowny produkt n kwłki o określonej długości. N skutek zminy prmetrów poszczególnych fz procesu ekstruzji orz przez uŝycie dodtkowego wyposŝeni i systemów kontrolnopomirowych ekstruder moŝn skutecznie wpływć n jkość gotowego wyrobu. W porównniu z produktem wyjściowym ekstrudt zwier większą ilość łtwo przyswjlnych niskocząsteczkowych węglowodnów, powstłych w wyniku hydrolizy skrobi, zleŝą od rodzju surowc, zwrtości wody i prmetrów prcy ekstruder, głównie tempertury. Zbyt wysok tempertur moŝe spowodowć pogorszenie wrtości odŝywczej, szczególnie w konsekwencji rekcji Millrd orz strt lizyny (Cmire i in. 1990, Jin i in. 1995, Mercier i in. 1989, Lusc i Roney 2002, Rmirez i in. 2003). Jednym z njwŝniejszych czynników zmienności przemin chemicznych i fizykochemicznych jest wod. Dostępność wody wolnej dl skrobi, biłek i węglowodnów nieskrobiowych decyduje o mechnizmie kleikowni skrobi, denturcji biłek i depolimeryzcji węglowodnów nieskrobiowych. Wpływ tkŝe n cechy fizyczne otrzymnych ekstrudtów, szczególnie ekspndownie i wodochłonność orz n ich trkcyjność sensoryczną (Cmire i in. 1990, Jin i in. 1995, Suknrk i in. 1997, Fornl 1998, Mendonc i in. 2000). Celem bdń był ocen stbilności procesu ekstruzji zboŝowych kszek błyskwicznych w zleŝności od zstosownej receptury, przy róŝnym poziomie nwilŝeni miesznek orz przy zstosowniu róŝnych wielkości mtrycy. MATERIAŁY I METODY Prce bdwcze nd procesem ekstruzji błyskwicznych kszek zboŝowych przeprowdzono z wykorzystniem ekstruder jednoślimkowego typu TS-45 (Metlchem, Gliwice), L/D = 12 o stopniu spręŝni 3:1. W trkcie bdń zstosowno nstępujące receptury surowcowe: I kszk kukurydzin (100),

4 548 A. WÓJTOWICZ II kszk kukurydzin-ryŝ (50/50), III kszk kukurydzin-ksz gryczn (50/50). Surowce rozdrbnino n rozdrbniczu uniwerslnym typ H111/3 do grnulcji 2 mm. Wilgotność surowców określno metodą suszrkową (ASAE Stndrd ) przed procesem ekstruzji, nstępnie część prób dowilŝno, dodjąc 5 i 10% wody. Po ujednorodnieniu miesznin przeprowdzno ekstruzję surowców zbo- Ŝowych przy prędkości obrotowej ślimk 100 obr min -1, w zkresie tempertur C. Podczs bdń zstosowno mtryce o róŝnej średnicy: 3 mm, b 2 mm. W trkcie procesu rejestrowno zminy tempertury w poszczególnych sekcjch ekstruder, wyznczno wydjność ekstruzji, pobierjąc próbki w określonym czsie orz rejestrowno obciąŝenie silnik (Wójtowicz 2001). W ekstrudtch ocenie poddwno wilgotność wyrobu gotowego (ASAE Stndrd ) orz wskźnik ekspndowni promieniowego ekstrudtu wyrŝony jko stosunek średnicy ekstrudtu do średnicy otworu mtrycy (Mendonc i in. 2000, Suknrk i in. 1997). Po rozdrobnieniu ekstrudtów do włściwej postci kszki o grnulcji nie większej niŝ 1,5 mm ocenino gęstość usypową (ASAE Stndrd ) orz wodochłonność (Wójtowicz i in. 2001), w zleŝności od zstosownych receptur, dowil- Ŝeni miesznek orz zstosownej mtrycy formującej. Pomiry wykonno w 6 powtórzenich, jko wynik przyjmując średnią. Po przygotowniu do spoŝyci przez wymiesznie z ciepłym mlekiem 10 osobowy pnel zpoznny z wymgnimi dl ekstrudtów (BN-91/ , PN-A-88034:1998, PN-A-88036:1998) ocenił prmetry sensoryczne kszek zboŝowych, tj. brwę, zpch, smk i konsystencję w 5- punktowej skli. W rmch nlizy sttystycznej przeprowdzono dwuczynnikową nlizę wrincji przy zkłdnym poziomie istotności α = 0,05. Istotność róŝnic między średnimi wyznczono testem Duncn. WYNIKI Wilgotność, jko wŝny prmetr chrkteryzujący trwłość przechowlniczą wyrobów ekstrudownych, jest uzleŝnion od wielu czynników, nie tylko cech surowc, le tkŝe od zstosownych procesów technologicznych do obróbki dnego mteriłu. Podczs bdń zobserwowno wzrost wilgotności ekstrudtów wrz ze zwiększniem ilości wody dodwnej podczs dowilŝeni, wrtości tego prmetru były niŝsze przy zstosowniu mniejszego otworu mtrycy podczs wytłczni, co związne było z wyŝszym ciśnieniem wytłczni przy zstosowniu mniejszej mtrycy i brdziej intensywnym odprowdzniem wody z produktu w wyniku rozpręŝni ekstrudtu po opuszczeniu głowicy formującej. Wilgotność produktów po ekstruzji dl prób bez dodtku wody whł się w grnicch od 6,17 do 7,29%. Ntomist przy surowcu dowilŝonym o 5% wzrstł sttystycznie istotnie w zkresie od 8,10 do 8,83%. Dl mteriłu dowilŝonego o 10%

5 WPŁYW NAWILśENIA SUROWCÓW 549 wilgotność określono n poziomie od 8,29 do 9,67% (rys. 1A). NjniŜsze wilgotności odnotowno dl ekstrudtu kukurydzino-ryŝowego, niezleŝnie od zstosownej mtrycy. Uzyskne w bdnich wyniki pomirów wilgotności są niskie i umoŝliwiją długotrwłe przechowywnie produktów bez wystąpieni niekorzystnych zmin ntury biochemicznej czy mikrobiologicznej (PN-A-88036:1998, Świderski i Wszkiewicz-Robk 1998, Jones i in. 2000, Lusc i Rooney 2002). Tempertur jest w technice ekstruzji jednym z njwŝniejszych czynników wpływjących n zminy skłdników chemicznych orz ksztłtujących cechy teksturlne i fizyczne otrzymnych ekstrudtów (Hrper 1981, Cmire i in. 1990, Jin i in. 1995, Suknrk i in. 1997, Mendonc i in. 2000). Rozkłd tempertur w poszczególnych sekcjch grzewczych orz obciąŝenie silnik podczs ekstruzji kszek błyskwicznych z zstosowniem mtryc 3 i 2 mm zestwiono w tbeli 1. Rejestrown tempertur produktu podczs wytwrzni ekstrudtów róŝniących się recepturmi whł się w grnicch od 83 do 104 C i obniŝł się w mirę zwiększni nwilŝeni miesznek surowcowych. NjwyŜszą temperturę produktu określono dl ekstrudtu wytworzonego z kszki kukurydzinej niedowilŝnej, n co wpływ miło wysokie trcie wewnątrz ekstruder, zzwyczj obserwowne przy produkcji ekstrudtów kukurydzinych (Mercier i in. 1989, Mendonc i in. 2000, Lusc i Rooney 2002, Michniewicz i Obuchowski 2002). WyŜsz tempertur ekstrudtów wytwrznych z uŝyciem mtrycy 2 mm wynik z dłuŝszego przebywni mteriłu w urządzeniu, ze względu n ogrniczoną prędkość wypływu mteriłu, co potwierdzją wyniki pomirów wydjności procesu. PodwyŜszon tempertur i zwiększone trcie wewnątrz cylindr przy przetwrzniu surowców niedowilŝonych o wilgotności przed ekstruzją około 14% spowodowły równieŝ większe obciąŝenie silnik, co wiąŝe się z większym zpotrzebowniem energii. Dodtek 5% wody do receptury surowcowej spowodowł ustbilizownie procesu orz zmniejszenie obciąŝeni silnik ekstruder. Wielkość mtrycy nie mił istotnego wpływu n odnotowny mperŝ procesu, niezncznie niŝsze obciąŝenie silnik odnotowno przy zstosowniu mtrycy 2 mm. Rozkłd tempertur w ekstruderze w poszczególnych sekcjch grzewczych wynosił od 130 do 156 C. NjwyŜsze róŝnice tempertur obserwowno w drugiej sekcji, w której nstępuje gotownie, zgęszcznie i spręŝnie msy (Hrper 1981, Mercier i in. 1989, Mościcki 2000, Lusc i Rooney 2002, Michniewicz i Obuchowski 2002), tempertur whł się w grnicch od 142 do 156 C w zleŝności od przetwrznej miesznki, zś njniŝszy rozrzut rejestrowno n głowicy ekstruder w przedzile od 130 do 140 C. Rodzj ekstrudtu nie mił istotnego wpływu n wyniki pomiru tempertury procesu.

6 550 A. WÓJTOWICZ Wilgotność Moisture (%) be bef df cdg cd ceg f f f % 10% cdf beg beg Wskźnik ekspndowni Expnsion rtio (-) I Ib II IIb III IIIb A) Receptur Recipe B) Rys. 1. Wilgotność (A) i wskźnik ekspndowni (B) ekstrudtów zboŝowych wytworzonych z zstosowniem róŝnych mtryc: 3 mm, b 2 mm przy róŝnym dodtku wody., b, c średnie oznczone tą smą literą nie róŝnią się sttystycznie przy poziomie istotności α = 0,05, n = 6 Fig. 1. Moisture content (A) nd expnsion rtio (B) of cerel extrudtes processed with different die dimeters: 3 mm, b 2 mm nd different level of dded wter., b, c mens followed by the sme letter re not significntly different t α = 0.05, n = 6 Tbel 1. Przebieg procesu ekstruzji zboŝowych kszek błyskwicznych przy róŝnym dodtku wody i zstosowniu mtryc o średnicy 3 i 2 mm. Tble 1. Extrusion-cooking process conditions during instnt cerel grits processing with different level of wter dded nd dimeter of the die: 3 nd 2 mm d 0 5% 10% e cd cd b g g cd b e I Ib II IIb III IIIb Receptur Recipe Receptur Recipe I II III Dodtek wody Wter dded (%) Tempertur ekstruzji Extrusion-cooking temperture ( C) Głowic Produkt I II Hed Product ObciąŜenie silnik Motor lod (A) Wydjność Output (kg h -1 ) (mm) ,2 22,2 c ,3 b 17,5 de ,5 c 24, ,5 20, ,0 17,7 de ,2 23,5 b ,7 12,0 f ,0 11,7 f ,5 de 13,0, b, c średnie oznczone tą smą literą nie róŝnią się sttystycznie przy poziomie istotności α = 0,05, n = 6 mens followed by the sme letter re not significntly different t α = 0.05, n = 6.

7 WPŁYW NAWILśENIA SUROWCÓW 551 Wydjność procesu ekstruzji kszek błyskwicznych wynosił od 11,7 do 32,2 kg h -1 (tb. 1). Wykzno istotny wpływ zrówno nwilŝeni miesznek, jk i wielkości mtrycy do wytworzeni ekstrudtów n uzyskne wyniki. NjwyŜsze wydjności osiągnięto podczs ekstruzji receptury II kukurydzino-ryŝowej, ntomist njniŝsze dl kszek kukurydzino-grycznych (III). Porównując wyniki pomiru wydjności ekstruder prcującego n mtrycy o średnicy 3 mm zuwŝono, iŝ otrzymn wydjność jest nwet o 40% wyŝsz niŝ przy zstosowniu średnicy otworu wylotowego 2 mm. Wskźnik ekspndowni ekstrudtów wytwrznych bez dodtku wody był wyŝszy niŝ prób dowilŝnych (rys. 1B). WyŜsze tempertury podczs ekstruzji i większ lepkość gęstwy w ekstruderze orz związne z tym większe spręŝnie przed mtrycą, spowodowły brdziej intensywne rozpręŝnie ekstrudtów po opuszczeniu dyszy formującej. Zstosownie mtrycy o mniejszej średnicy spowodowło zmniejszenie ekspndowni ekstrudtów. Rodzj zstosownej receptury orz nwilŝeni tkŝe mił istotny wpływ n uzyskne wyniki pomirów tej cechy. Njlepiej ekspndowły próby nienwilŝne wytworzone z receptury I (5,8) orz III z udziłem gryki (5,3). Suknrk i in. (1997) dl ekstrudtów kukurydzinych i z tpioki z dodtkiem odtłuszczonej mąki z orzeszków ziemnych podje wrtości wskźnik ekspndowni n poziomie od 4,6 do 6,2, w zleŝności od poziomu nwilŝeni surowców (18-22%). Zwiększenie zwrtości wody w miesznce surowcowej powodowło obniŝenie ekspndowni ekstrudtów. Podobne zleŝności odnotowli Mendonc i in. (2000), bdjąc ekstrudty kukurydzine. Nisk wilgotność surowców powodowł podwyŝszenie tempertury i ciśnieni gęstwy w ekstruderze, co z tym idzie wpływł n zwiększenie ekspndowni ekstrudtów. Znjomość gęstości usypowej jest istotn przy projektowniu lejów zsypowych czy zbiorników mgzynowych, le tkŝe odpowiedniej wielkości opkowń jednostkowych n kszki zboŝowe. Gęstość wyrobów ekstrudownych jest zleŝn zrówno od receptury surowcowej, jk i prmetrów procesu, np. zwrtości wody czy ciśnieni wytłczni orz od intensywności skleikowni skrobi związnej z obecnością mylozy w surowcch (Hrper 1981, Mercier i in. 1989, Cmire i in. 1990, Fornl 1998, Michniewicz i Obuchowski 2002). Istotne róŝnice określono zrówno w zleŝności od zstosownej mtrycy, jk i poziomu nwil- Ŝeni miesznek przed ekstruzją. Podczs bdń wyŝszą gęstość usypową określono dl kszek wytwrznych z dodtkiem wody, niezleŝnie od zstosownej receptury surowcowej (rys. 2A). NjniŜsze spośród bdnych wrtości od 201 do 297 kg m -3 uzyskno ocenijąc ekstrudty wytworzone wg receptury III z udziłem kszy grycznej, które chrkteryzowły się wysokim wskźnikiem ekspn-

8 552 A. WÓJTOWICZ downi. RównieŜ Suknrk i in. (1997) dl ekstrudtów kukurydzinych i z tpioki odnotowli podobne zleŝności zwiększenie wilgotności surowców z 18 do 22% spowodowło zwiększenie gęstości usypowej ekstrudtów uzysknych n jednoślimkowym ekstruderze z 220 do 440 kg m -3. Autorzy podją tkŝe, Ŝe gęstość usypow ekstrudtów zwiększ się wrz z obniŝniem ekspndowni ekstrudtów. Według bdń róŝnych utorów gęstość w stnie usypowym mleje wrz ze wzrostem stopni skleikowni skrobi orz ekspndowniem produktów (Mercier i in. 1989, Jin i in. 1996, Suknrk i in. 1997, Fornl 1998, Mendonc i in 2000). Dl wyrobów ekstrudownych Fornl (1998) określił gęstość n poziomie od 150 do 650 kg m -3, w zleŝności od receptury i wrunków procesu. Gęstość usypow Bulk density (kg. m -3 ) A) B) % 10% b b I Ib II IIb III IIIb Receptur Recipe Wodochłonność Wter bsorption (%) Rys. 2. Wrtości gęstości usypowej (A) orz wodochłonności (B) ekstrudownych kszek zbo- Ŝowych wytworzonych z zstosowniem róŝnych mtryc: 3 mm, b 2 mm przy róŝnym dodtku wody., b, c średnie oznczone tą smą literą nie róŝnią się sttystycznie przy poziomie istotności α = 0,05, n = 6 Fig. 2. Bulk density (A) nd wter bsorption (B) of instnt cerel grits processed with different die dimeters: 3 mm, b 2 mm with different dded wter level., b, c mens followed by the sme letter re not significntly different t α = 0.05, n = 6 Wskźnik wodochłonności, który jest mirą zdolności pochłnini i utrzymywni wody przez bdne próbki, w njwiększym stopniu uzleŝniony był od zstosownej receptury orz ilości wody dostępnej podczs ekstruzji surowców zboŝowych. NjwyŜszą wodochłonnością chrkteryzowły się kszki kukurydzinogryczne wytwrzne przy 10% dodtku wody (rys. 2B). Wodochłonność zwiększł się wrz ze zwiększniem dodtku wody, jedynie kszki z udziłem ryŝu wykzły tendencję odwrotną większy dodtek wody powodowł obniŝnie zdolności bsorbowni wody. Istotne róŝnice stwierdzono w wodochłonności kszek przy zstosowniu podczs ekstruzji róŝnych wielkości mtryc. Bdni przeprowdzone przez Jones i in. (2000) nd ekstrudownymi produktmi zboŝowymi wykzują wrtości % 10% b b I Ib II IIb III IIIb Receptur Recipe

9 WPŁYW NAWILśENIA SUROWCÓW 553 wodochłonności pelletów n poziomie 290%, zś kulek zboŝowych 630%. Wskźnik bsorpcji wody mił w tym przypdku tendencje do wzrostu przy wyŝszej zwrtości skrobi. Fornl (1998), bdjąc ekstrudty spoŝywcze, określł wodochłonność produktów o róŝnym skłdzie surowcowym orz z róŝnymi dodtkmi. Wyniki bdń ekstrudtów z mąki owsinej ksztłtowły się n poziomie od 210 do 620%, ntomist wodochłonność ekstrudtów z udziłem mąki grycznej i biłek mlek whł się w grnicch od 440 do 570 % ze względu n niŝszy udził skrobi w recepturze. Jin i in. (1995) wykzli, Ŝe zwiększenie intensywności przemin skrobi podczs ekstruzji, spowodowne np. zwiększniem prędkości obrotowej ślimk, wpływ n obniŝnie wodochłonności ekstrudtów kukurydzinych. Większy wskźnik ekspndowni tkŝe mił wpływ n obniŝnie wodochłonności bdnych przez nich ekstrudtów. TkŜe Wójtowicz i in. (2001) podczs oceny ekstrudownych pelletów ziemnicznych wykzli wpływ zrówno zstosownej wilgotności surowców, jk i prędkości wytłczni n wodochłonność pelletów orz uzysknych po ich usmŝeniu przekąsek. Ocen wyróŝników orgnoleptycznych przeprowdzn był po dodniu do rozdrobnionych ekstrudtów zboŝowych ciepłego mlek, w ilości niezbędnej do uzyskni konsystencji kszki gotowej do spoŝyci. Wszystkie próby uzyskły pozytywną ocenę, co świdczy o wysokiej smkowitości i jkości ekstrudownych produktów. Podczs oceny orgnoleptycznej w skli 5 punktowej kszki uzyskły wysokie noty z zpch orz brwę kszki kukurydzino-ryŝowe wytworzone z receptury II (tb. 2). Oceny z smk były zróŝnicowne, niŝsze odnotowno dl wyrobów wytwrznych bez dodtku wody, w których po przygotowniu do spoŝyci z ciepłym mlekiem wyczuwlne były pojedyncze nieprzetworzone cząsteczki surowców. NjwyŜsze noty otrzymły produkty kukurydzino-ryŝowe (II) dowilŝne 10%-owym dodtkiem wody i kszki kukurydzino-gryczne (III) dowilŝone wodą w ilości 5% i otrzymły średnią ocenę 4,8. Njmniej trkcyjny dl pnelu ocenijącego był produkt kukurydzino-ryŝowy wytworzony przy wilgotności nturlnej, który otrzymł średnią ocenę 2,8. Słbsze noty uzyskły produkty otrzymne przy zstosowniu mtrycy o większej średnicy. Kszki ekstrudowne bez dodtku wody uzyskły niŝsze oceny z konsystencję, któr był niespójn i powodowł rozwrstwinie kszki od płynu. Kszki o wysokiej wodochłonności chrkteryzowły się doskonłą, jednolitą konsystencją orz smkiem zgodnym z zstosownymi surowcmi. Jedynie przy ocenie kszek kukurydzino-grycznych (III) wyczuwlny był posmk gryki, którego obecność moŝe mieć wpływ n trkcyjność konsumencką tego wyrobu.

10 554 A. WÓJTOWICZ Tbel 2. Ocen orgnoleptyczn zboŝowych kszek błyskwicznych ekstrudownych z zstosowniem mtryc 3 i 2 mm z róŝnych receptur surowcowych Tble 2. Sensory evlution of instnt cerel grits processed with die dimeters of 3 nd 2 mm on the bsis of different rw mteril recipes Receptur Recipe I II III Dodtek wody Wter dded Brw Colour Zpch Odour Smk Tste Konsystencj Consistency Ocen ogóln Overll note (%) (mm) ,5 hl 3,5 h ,8 begl 4,3 cfi ,3 cfi 4,5 ci ,0 dek 2, ,0bdek 4,3 cfi ,5 cfi 4,8 j ,3 4,0 dfek ,3 cfik 4,8 j ,8 bgl 3,8 bgl, b, c średnie oznczone tą smą literą nie róŝnią się sttystycznie przy poziomie istotności α = 0,05, n = 6, mens followed by the sme letter re not significntly different t α = 0.05, n = 6. WNIOSKI 1. Zstosownie techniki ekstruzji z wykorzystniem ekstruder jednoślimkowego typu TS-45 w zproponownym zkresie tempertur orz wilgotności miesznek surowcowych umoŝliwiło wytworzenie kszek błyskwicznych typu instnt, które nie wymgją gotowni, jedynie uwodnieni w gorącej wodzie lub mleku do uzyskni cech pełnej przydtności do spoŝyci. 2. Wydjność procesu orz jego stbilność uzleŝnion był od skłdu recepturowego i nwilŝeni miesznek orz od zstosownej wielkości mtrycy ekstruder. Zstosownie mtrycy o mniejszej średnicy zmniejszyło wydjność procesu orz obniŝyło ekspndownie wyrobów. 3. Gęstość usypow orz wodochłonność ekstrudownych kszek zboŝowych uzleŝnion był głównie zrówno od zstosownej mtrycy formującej, jk teŝ od wilgotności mteriłu przed ekstruzją, im większy zstosowno dodtek wody, tym wyŝsze wrtości tych prmetrów określono. 4. Kszki o wysokiej wodochłonności chrkteryzowły się doskonłą, jednolitą konsystencją orz wyrźnym, prwidłowym smkiem zgodnym z zstoso-

11 WPŁYW NAWILśENIA SUROWCÓW 555 wnymi surowcmi. Njlepszymi cechmi sensorycznymi chrkteryzowły się dowilŝne kszki kukurydzino-ryŝowe o deliktnym smku i jednorodnej, głdkiej konsystencji orz kukurydzino-gryczne, których chrkterystyczny posmk i ciemnokremow brw moŝe mieć wpływ n kceptcję konsumencką. PIŚMIENNICTWO ASAE Stndrd: ASAE S269.3, Wfers, pellet, nd crumbles definitions nd methods for determining density, durbility nd moisture content. BN-91/ Wyroby ekstrudowne (ekstrudty). Chrupki nieoblewne. Metody bdń. Cmire M.E., Cmire A., Krumhr K., Chemicl nd nutritionl chnges in foods during extrusion. Food Science nd Nutrition, 29, 1, Hrper J.M., Extrusion of Foods. vol. II. CRC Press, Inc., Floryd, USA. Fornl Ł., Ekstruzj produktów skrobiowych nowe wyroby. Psze Przemysłowe, 3, Jin Z., Hsieh F., Huff H., Effects of soy fiber, slt, sugr nd screw speed on physicl properties nd microstructure of corn mel extrudte. Journl of Cerel Science, 22, Jones D., Chinnswmy R., Tn Y., Hnn M., Physiochemicl properties of redy-to-et brekfst cerels. Cerel Foods World, 4, Lusc W., Rooney L., Snck Foods Processing. CRC Press LLC, USA. Mendonc S., Grossmnn M., Verhe R., Corn brn s fibre source in expnded sncks. Lebensm.-Wiss. u.-technol., 33, 2-8. Mercier C., Linko P., Hrper J Extrusion Cooking. AACC In., St. Pul, Minnesot, USA. Michniewicz J., Obuchowski W., MoŜliwość oddziływni n cechy produktu metodą ekstruzji. Przegląd ZboŜowo-Młynrski, 5, Mościcki L., Technik ekstruzji w przemyśle rolno-spoŝywczym. Wydnie specjlne miesięcznik Przegląd ZboŜowo-Młynrski, Wrszw. PN-A-88034:1998. Chrupki. Metody bdń. PN-A-88036:1998. Chrupki. Wymgni. Rmirez-Jimenez A., Guerr-Hernndez E., Grci-Villnov B., Evolution of non-enzymtic browning during storge of infnt rice cerel. Food Chemistry, 83, Suknrk K., Philips R., Chinnn M., Physicl properties of directly expnded extrudtes formulted from prtilly deftted penut flour nd different types of strch. Food Reserch Interntionl, 30, 8, Świderski F., Wszkiewicz-Robk B., Koncentrty zboŝowe. w: Towroznwstwo śywności Przetworzonej. red. Świderski F., Wydwnictwo SGGW, Wrszw. Wójtowicz A., Dobosz R., Hodr K., Ocen cech uŝytkowych pelletów ziemnicznych. InŜynieri Rolnicz, 10, Wójtowicz A., Wpływ typu orz wilgotności mąki n wydjność ekstruder przy wytwrzniu mkronów błyskwicznych. InŜynieri Rolnicz, 10,

12 556 A. WÓJTOWICZ INFLUENCE OF RAW MATERIALS WETTING AND EXTRUSION-COOKING PROCESS CONDITIONS ON SELECTED PROPERTIES OF INSTANT CEREAL GRITS Agnieszk Wójtowicz Deprtment of Food Process Engineering, Agriculturl University ul. Doświdczln 44, Lublin e-mil: Ab s t r c t. Results of mesurement of some processing prmeters of extrusion-cooking of cerel instnt grits nd their influence on selected physicl properties nd sensory profile re presented in the pper. Different recipes, moistening nd die dimensions (3 nd 2 mm) were used in the extrusion-cooking process. During processing by mens of single screw extruder the temperture profile, cpcity nd expnsion rtio were registered. After the extrusion-cooking the extrudtes were ground to 1.5 mm prticles, nd bulk density, wter bsorption index nd sensory evlution of instnt grits mixed with wrm milk were tested. The temperture rnge of C nd the screw speed of 100 rpm permitted the obtinment of instnt products redy to et fter short wter or milk hydrtion. The results of the study showed n influence of both recipe nd moisture content on the process cpcity nd on ll of the tested qulity prmeters. Higher rw mteril moisture content resulted in higher vlues of bulk density nd wter bsorption rnge. The best sensory chrcteristics were chieved for corn mel-rice instnt products which hd delicte tste nd smooth consistency, nd for buckwhet-rice grits in which specific tste nd drk-crem colour were obtined fetures which cn influence consumers cceptbility of these kinds of instnt grits. K e y wo r d s : extrusion-cooking, cerel grits, convenience food, density, sensory evlution