Extrusion Technology and its Application in Food Processing - An Overview

Abstract

Extrusion cooking technology is a multi-step, multi-functional and thermal/mechanical processing method involving high temperature and pressure that is used to prepare a variety of processed foods. HTST processes are preferred because of the retention of nutrients in the product. In addition to the usual benefits of these processes, extrusion offers the possibility of modifying the functional properties of food ingredients and/or of texturizing them. Like other processes for heat treatment of food, extrusion cooking may have both beneficial and undesirable effects on nutritional value. Beneficial effects include gelatinization of starch, destruction of anti-nutritional factors, increased soluble dietary fibre, reduction of lipid oxidation and contaminating microorganisms and retains natural colours and flavours of foods. Despite these advantages, occurrence of Millard reaction that leads to reduce the nutritional value of the protein and loss of heat-labile vitamins are the disadvantages of this process. Careful control of process parameters is essential to obtain a nutritionally balanced extruded product. Mild extrusion conditions (high moisture content, low residence time, low temperature) improve the nutritional quality, while high extrusion temperatures (200 oC), low moisture contents (<15%) and/or improper formulation (e.g. presence of high-reactive sugars) can impair nutritional quality adversely. To obtain a nutritionally balanced extruded product, careful control of process parameters is essential.

La technologie de cuisson par extrusion est une méthode de traitement thermique/mécanique en plusieurs étapes, multifonctionnelle et impliquant une température et une pression élevées qui est utilisée pour préparer une variété d’aliments transformés. Les procédés HTST sont préférés en raison de la rétention des nutriments dans le produit. Outre les avantages habituels de ces procédés, l’extrusion offre la possibilité de modifier les propriétés fonctionnelles des ingrédients alimentaires et/ou de les texturer. Comme d’autres procédés de traitement thermique des aliments, la cuisson-extrusion peut avoir des effets à la fois bénéfiques et indésirables sur la valeur nutritionnelle. Les effets bénéfiques comprennent la gélatinisation de l’amidon, la destruction desfacteurs anti-nutritionnels, l’augmentation des fibres alimentaires solubles, la réduction de l’oxydation des lipides et des micro-organismes contaminants et la conservation des couleurs et des saveurs naturelles des aliments. Malgré ces avantages, l’apparition de la réaction de Millard qui conduit à réduire la valeur nutritionnelle de la protéine et la perte de vitamines thermolabiles sont les inconvénients de ce procédé. Un contrôle minutieux des paramètres du processus est essentiel pour obtenir un produit extrudé équilibré sur le plan nutritionnel. Des conditions d’extrusion douces (haute teneur en humidité, faible temps de séjour, basse température) améliorent la qualité nutritionnelle, tandis que des températures d’extrusion élevées (200 oC), une faible teneur en humidité (<15 %) et/ou une formulation inappropriée (par exemple la présence de sucres hautement réactifs) peut altérer négativement la qualité nutritionnelle. Pour obtenir un produit extrudé équilibré sur le plan nutritionnel, un contrôle minutieux des paramètres du procédé est essentiel. 

قنية البثق وتطبيقاتها في معالجة الأغذية - نظرة عامةت
الملخص
تقنية الطهي بالبثق هي طريقة معالجة حرارية / ميكانيكية متعددة الخطوات ومتعددة الوظائف تتضمن درجة حرارة عالية
وضغ ًط HTST بسبب الاحتفاظ بالمغذيات في المنتج. ا يستخدم لتحضير مجموعة متنوعة من الأطعمة المصنعة. تُفضل عمليات
بالإضافة إلى الفوائد المعتادة لهذه العمليات ، يوفر البثق إمكانية تعديل الخصائص الوظيفية لمكونات الطعام و / أو تركيبها.
مثل العمليات الأخرى للمعالجة الحرارية للأغذية ، قد يكون للطهي بالبثق آثار مفيدة وغير مرغوب فيها على القيمة الغذائية.
وتشمل الآثار المفيدة تحويل النشا إلى جيلاتين ، وتدمير العوامل المضادة للتغذية ، وزيادة الألياف الغذائية القابلة للذوبان ،
وتقليل أكسدة الدهون ، وتلويث الكائنات الحية الدقيقة ، والاحتفاظ بالألوان والنكهات الطبيعية للأطعمة. على الرغم من هذه
المزايا ، فإن حدوث تفاعل ميلارد الذي يؤدي إلى تقليل القيمة الغذائية للبروتين وفقدان الفيتامينات القابلة للحرارة هي عيوب
هذه العملية. يعد التحكم الدقيق في معلمات العملية أمًرا ضروريًا للحصول على منتج مبثوق متوازن من الناحية التغذوية.
ظروف البثق المعتدلة (محتوى رطوبة مرتفع ، وقت مكوث منخفض ، درجة حرارة منخفضة) تعمل على تحسين الجودة
الغذائية ، في حين أن درجات حرارة البثق العالية (200 درجة مئوية) ، ومحتويات رطوبة منخفضة (أقل من 15 (٪و / أو
تركيبة غير صحيحة (على سبيل المثال ، وجود سكريات عالية التفاعل ) يمكن أن يضر بالجودة الغذائية. للحصول على منتج
مبثوق متوازن من الناحية التغذوية ، فإن التحكم الدقيق في معلمات العملية أمر ضروري.
الكلمات المفتاحية: البثق ، تجهيز الأغذية ، التكنولوجيا ، التاريخ ، البثق البارد