Process-induced structural properties and starch digestibility of high-fibre extruded products

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-6858-0
Title: Process-induced structural properties and starch digestibility of high-fibre extruded products
Author: Alam, Syed Ariful
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Nutrition
Doctoral Programme in Food Chain and Health
Food Solutions, VTT Technical Research Centre of Finland, Tietotie 2, Espoo.
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020-12-10
Belongs to series: YEB-series - URN:ISSN:2342-5431
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-6858-0
http://hdl.handle.net/10138/321543
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: This study focused on modification of rye bran to produce high fibre extruded cereal foods with a good texture and structure. Rye bran addition during extrusion is challenging due to high levels of insoluble dietary fibre, which leads to less expanded products and a hard texture. Bran modification by particle size reduction or fermentation significantly improved both the structural and textural properties of extrudates. Moreover, optimization of the processing parameters such as increasing the screw speed, lowering the water feed rate, as well as the use of in-barrel hydration regimens further improved the textural properties. The applicability of rye bran in extruded products could thus be improved by particle size reduction and fermentation. The extruded food structure and texture had a direct effect on the mastication and bolus formation process in the mouth. A hard and dense extrudate structure required more mastication effort than a crispy structure. Crispy and porous structures easily disintegrated in the mouth and produced smaller bolus particles than a hard and dense structure. A smaller particle size of the bolus was associated with increased starch hydrolysis. The bolus particle size was more effective than the matrix composition in altering the starch digestibility. Increased dietary fibre intake via appealing snack products could help reduce chronic diseases. Knowledge obtained in this thesis on cereal matrix formation and digestion and the effects of added dietary fibre on the structural and textural properties of extruded solid foams will help the food industry to develop healthy and appealing products. Understanding process-structure-digestibility relationships of high fibre extruded matrices is essential for designing health promoting foods.Tässä tutkimuksessa keskityttiin ruisleseen muokkaamiseen niin, että siitä voitaisiin valmistaa runsaskuituisia ekstrudoituja viljatuotteita, joilla on hyvä rakenne. Ruiskuidun lisääminen ekstruusio-prosessoinnissa on haasteellista, sillä se sisältää runsaasti liukenematonta ravintokuitua, mikä johtaa vähemmän huokoisiin tuotteisiin ja kovaan rakenteeseen. Leseen muokkaaminen sen partikkelikokoa pienentämällä tai maitohappokäymisen avulla paransi huomattavasti lopputuotteiden rakennetta. Lisäksi prosessiolosuhteiden optimointi, esimerkiksi ekstruuderin ruuvin kiertonopeuden kasvattaminen, veden syöttönopeuden alentaminen ja ekstruusio prosessin vesipitoisuuden säätely edelleen paransivat tuotteiden ominaisuuksia. Ruisleseen esikäsittely partikkelikokoa pienentämällä ja tuottamalla siihen dekstraania Weissella confusa maitohappokäymisen avulla paransivat siis huomattavasti leseen soveltuvuutta ekstruusiotuotteiden valmistukseen. Ekstrudoitujen tuotteiden rakenne vaikutti pureskeltavuuteen ja pureskellun ruokamassan muodostumiseen suussa. Kova ja tiivis rakenne vaati enemmän pureskeluvoimaa kuin rapea rakenne. Rapea ja huokoinen rakenne hajosi helposti suussa pienemmiksi partikkeleiksi, mikä liittyi tärkkelyksen lisääntyneeseen hydrolyysiin. Ruokamassan partikkelikoko pureskelun jälkeen oli tärkeämpi ruuan sulamisnopeudelle kuin leseen koostumus. Ravintokuidun saannin lisääminen kuluttajia miellyttävien välipalojen avulla voisi auttaa vähentämään kroonisia sairauksia. Väitöskirjassa syntynyt tieto viljatuotteiden rakenteen muodostuksesta ja sulamisesta, samoin kuin lisätyn ravintokuidun vaikutuksista ekstrudoitujen kiinteiden vaahtomaisten tuotteiden rakenteeseen, auttaa elintarviketeollisuutta kehittämään terveellisiä ja kuluttajia houkuttelevia tuotteita. Runsaskuituisten ekstrudoitujen tuotteiden prosessoinnin, rakenteen ja sulavuuden välisten suhteiden ymmärtäminen on keskeistä kehitettäessä terveyttä edistäviä elintarvikkeita.
Subject: food Technology
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record