Экструзия что это в еде

Метод экструзионной обработки имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами тепловой обработки сырья. Он позволяет значительно интенсифицировать производственный процесс, повысить степень использования сырья, получить готовые к применению пищевые продукты или создать для них компоненты, обладающие высокой водо- и жироудерживающей способностью, снизить производственные и трудовые затраты, расширить ассортимент пищевых продуктов, снизить их микробиологическую обсемененность и повысить усвояемость, а также уменьшить загрязнение окружающей среды. Кроме того, в результате экструзии происходят существенные изменения не только на клеточном уровне, но и сложные химические, микробиологические и физические процессы.

Наиболее часто экструдированию подвергают зерновое сырье (пшеницу, ячмень, рис, кукурузу и т.д.), основным компонентом которого является крахмал, подвергающийся во время экструзии значительным изменениям, приводящим к молекулярной дезорганизации. Он теряет свою естественную кристалличность и часто связывается липидами обрабатываемой смеси. Повышается ферментативная атакуемость крахмала, что связано с инактивацией эндогенного амилазного ингибитора, уменьшением размера и увеличением поверхности зерен крахмала, частичным отделением от отрубей и белка.

Большинство экструдированных зерновых продуктов содержит менее 6-7% липидов, так как их высокий уровень усложняет экспандирование. Инактивация экструзией липазы и липоксигеназы помогает предупреждать окисление во время хранения, хотя пористость экспандированных продуктов и способствует окислительной порче.

Во время экструзии наблюдаются потери термочувствительных витаминов группы В в зависимости от роста температуры, витамина С, вероятно, в результате повышенного окисления, при этом содержание железа в смеси катализирует этот процесс. Довольно устойчивы экструзии каротиноиды, которые однако затем окисляются во время хранения. Поэтому перспективным способом улучшения витаминного состава является напыление витаминов на готовые экструдаты.

Существенных изменений в соотношении растворимых и нерастворимых пищевых волокон в экструдатах не обнаруживается, но повышается их перевариваемость, что обусловливается их химической модификацией. Так на первом этапе экструзии под влиянием нагревания в присутствии воды крахмал теряет свою нативную молекулярную структуру, которая поддерживается в основном водородными связями. В этот период пищевые волокна увеличивают механическую энергию, что способствует большей молекулярной дезорганизации крахмала и уменьшению размеров молекул амилопектина. Возрастание количества молекул с меньшей молекулярной массой подтверждается увеличением растворимости экструдатов при введении пищевых волокон почти в 2 раза. Такие крахмалы характеризуются меньшими когезионностью и экспандированием преимущественно в радиальном направлении, образуя продукты с более мелкими порами и структурами.

На втором этапе экструзии из-за сильного механического воздействия разрушаются не только крахмальные зерна, но и матрица пищевых волокон, в результате чего освобождается часть макрофибрилл целлюлозы. Они выстраиваются вдоль ламинарного потока в шнеке и фильере экструдера и сближаются с молекулами крахмала. Полисахариды пищевых волокон, имея большое количество активных центров, при повышенной температуре соединяются перекрестными связями с молекулами крахмала, образуя новые агрегатные структуры и вызывая изменение физико-химических свойств биополимерной массы. Таким образом, пищевые волокна нельзя рассматривать как инертный материал, так как они участвуют в молекулярной конформации сырья и структурообразовании экструдатов (Васильева Т.В., 2003).

На сегодняшний день различными видами экструзии получают компоненты кормов для домашних птиц, животных, рыб, кондитерские изделия (шоколад, конфеты, печенья, жевательную резинку), продукты детского и диетического питания, воздушные крупяные палочки (кукурузные, рисовые, перловые и т. д.), компоненты овощных консервов и пищеконцентратов, широкий диапазон макаронных изделий и др.

В связи с этим большие перспективы имеет использование экструдированных продуктов в хлебопечении с целью повышения пищевой и биологической ценности хлебобулочных изделий. Так, например, установлена целесообразность применения пшеничных экструзионных отрубей при производстве пшеничного хлеба. Они имеют вид шариков и палочек светло-коричневого цвета без запаха, пористую структуру и низкую механическую прочность. При их добавлении к пшеничной муке возрастает автолитическая активность и газообразующая способность, повышается качество клейковины. Оптимальное количество добавки, вводимое в рецептуру изделий, составляет 5-15% от массы муки (Малкина В.Д., 1998).

Кроме того, для обогащения хлебобулочных изделий разработана биологически ценная текстурированная композиция, состоящая из 25% углеводно-белковой фракции амаранта (побочного продукта производства масла из зерна амаранта Amaranthus caudatus), 65% крупки ячменя и 10% крупки гороха, получаемая в экструдере при следующих параметрах: температура внутри шнековой камеры 150. 160 ºС, на выходе 120. 125 ºС, диаметр выходных отверстий матрицы 11 мм. Полученную экструдированную массу охлаждали, измельчали и вносили на стадии замеса теста в дозировках 5-11%, что приводило к существенному замедлению черствения готовых изделий за счет увеличения водопоглотительной способности крахмала, вносимого в составе текстурированной композиции (Пащенко Л.П., Никитин И.А., 2005).

Однако, учитывая ценный химический состав и пищевую безвредность таких редких и дорогостоящих отходов, как, например, шроты из зерна амаранта, содержащие большое количество полноценного усвояемого белка, водорастворимых витаминов группы В, минеральных веществ (кальция, фосфора, магния, железа) и клетчатки, на наш взгляд для их обработки предпочтительно использовать холодную (сухую) экструзию, обеспечивающую дезактивацию окислительных ферментов, разрушение посторонней микрофлоры, улучшение вкусовых и технологических свойств, что актуально при использовании данных видов сырья в хлебопечении.

Работа представлена на II научную международную конференцию «Актуальные проблемы науки и образования», ВАРАДЕРО (Куба), 20-30 марта 2007 г. Поступила в редакцию 19.03.2007 г.

Источник

Пищевая экструзия

СОДЕРЖАНИЕ

Процесс [ править ]

Многие процессы экструзии пищевых продуктов включают в себя высокую температуру в течение короткого времени. [1] Важными факторами процесса экструзии являются состав экструдата, длина шнека и скорость вращения, температура цилиндра и влажность, форма фильеры и скорость вращения лопастей. Они контролируются в зависимости от желаемого продукта, чтобы гарантировать однородность продукции. [ необходима цитата ]

История [ править ]

Первый экструдер был разработан для производства колбас в 1870-х годах. [4] Сухие макаронные изделия и сухие завтраки производились методом экструзии с 1930-х годов [2], а этот метод применялся в производстве кормов для домашних животных с 1950-х годов (первый экструдированный корм для собак: Purina Dog Chow в 1957 году и первый экструдированный корм для кошек. : Purina Friskies в 1962 г.). [4] Некоторые бытовые кухонные приборы, такие как мясорубки и некоторые макаронные изделия, используют экструзию. Кондитерские пакеты ( кондитерские пакеты ), отжимаемые вручную, работают методом экструзии. [ необходима цитата ]

Эффекты [ править ]

Экструзия обеспечивает массовое производство продуктов питания с помощью непрерывной эффективной системы, обеспечивающей однородность конечного продукта. Это достигается за счет управления различными аспектами процесса экструзии. Это также позволило производить новые обработанные пищевые продукты и «произвело революцию во многих традиционных процессах производства снеков». [5] Процесс экструзии приводит к «химическим реакциям, которые происходят внутри цилиндра экструдера и в головке». [6] Экструзия имеет следующие эффекты: [7] [8] [9]

Влияние «экструзионной варки на питательные качества неоднозначно» [13], поскольку экструзия может изменять углеводы, пищевые волокна, профиль белков и аминокислот, витамины и минеральное содержание в экструдате как в пользу, так и во вред. [13]

Это также может вызвать фрагментацию белков, крахмалов и некрахмальных полисахаридов с образованием «реактивных молекул, которые могут образовывать новые связи, не встречающиеся в природе». [6] Это включает реакции Майяра, которые снижают пищевую ценность белков. [13] Витамины с тепловой лабильностью могут разрушаться. [13] По состоянию на 1998 год [Обновить] мало что известно о стабильности или биодоступности фитохимических веществ, участвующих в экструзии. [6] Было обнаружено, что питательные качества улучшаются при умеренных условиях (короткое время, высокая влажность, низкая температура), тогда как отрицательное влияние на питательные качества экструдата оказывает высокая температура (не менее 200 ° C), низкая влажность (менее 15 ° C). %) или неправильные компоненты в смеси. [13]

Продукты [ править ]

Экструзия позволила производить новые обработанные пищевые продукты и «произвела революцию во многих традиционных процессах производства снеков». [5]

Некоторые плавленые сыры и аналоги сыра также производятся методом экструзии. Плавленые сыры, подвергнутые экструзии с низкой влажностью и температурой, «могут быть лучше подходят для производства с использованием технологии экструзии», чем сыры с высокой влажностью или температурой. Сыры с более низким содержанием влаги более твердые и более жевательные, а сыр чеддер с низким содержанием влаги и температурой экструзии 80 ° C участники исследования предпочли другим экструдированным сырам чеддер, произведенным в других условиях. [16] Среднее время пребывания экструдата около 100 секунд позволяет производить «плавленые сыры или аналоги сыра различной текстуры (от намазываемых до нарезанных)». [17]

Источник

Содержание

Процесс

Многие процессы экструзии пищевых продуктов включают в себя высокую температуру в течение короткого времени. Важными факторами процесса экструзии являются состав экструдата, длина шнека и скорость вращения, температура цилиндра и влажность, форма фильеры и скорость вращения лопастей. Они контролируются на основе желаемого продукта, чтобы гарантировать однородность выпуска.

История

Последствия

Экструзия обеспечивает массовое производство пищевых продуктов с помощью непрерывной эффективной системы, обеспечивающей однородность конечного продукта. Это достигается за счет управления различными аспектами процесса экструзии. Это также позволило производить новые обработанные пищевые продукты и «произвело революцию во многих традиционных процессах производства снеков». Процесс экструзии приводит к «химическим реакциям, которые происходят внутри цилиндра экструдера и в головке». Экструзия имеет следующие эффекты:

Влияние «экструзионной варки на питательные качества неоднозначно», поскольку экструзия может изменять углеводы, пищевые волокна, профиль белков и аминокислот, витамины и минеральное содержание экструдата в пользу или вреда.

Это также может вызвать фрагментацию белков, крахмалов и некрахмальных полисахаридов с образованием «реактивных молекул, которые могут образовывать новые связи, не встречающиеся в природе». Сюда входят реакции Майяра, снижающие пищевую ценность белков. Витамины с тепловой лабильностью могут разрушаться. По состоянию на 1998 год мало что известно о стабильности или биодоступности фитохимических веществ, участвующих в экструзии. Было обнаружено, что питательные качества улучшаются при умеренных условиях (короткое время, высокая влажность, низкая температура), тогда как отрицательное влияние на питательные качества экструдата оказывает высокая температура (не менее 200 ° C), низкая влажность (менее 15 ° C). %) или неправильные компоненты в смеси.

Товары

Экструзия позволила производить новые обработанные пищевые продукты и «произвела революцию во многих традиционных процессах производства снеков».

Некоторые плавленые сыры и аналоги сыра также производятся методом экструзии. Плавленые сыры, подвергнутые экструзии с низкой влажностью и температурой, «могут лучше подходить для производства с использованием технологии экструзии», чем сыры с высокой влажностью или температурой. Сыры с более низким содержанием влаги более твердые и жевательные, а сыр чеддер с низким содержанием влаги и температурой экструзии 80 ° C был предпочтен участниками исследования другим экструдированным сырам чеддер, произведенным в других условиях. Среднее время пребывания экструдата около 100 секунд позволяет производить «плавленые сыры или аналоги сыра различной текстуры (от намазываемых до нарезанных)».

Источник

Чем опасны хлебцы, снеки, сухие завтраки и прочие экструдеры?

Экструзия – технология получения изделий путем продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие. В процессе экструзии возможны изменения температуры, давления, продолжительности и интенсивности воздействия на сырье. Известны три основных метода экструзии – холодная формовка, тепловая формовка и так называемая «горячая» экструзия.

Метод экструзии был впервые применен в 1797 году Джозефом Брама для изготовления трубы из свинца. Первые экструдеры для пищевой индустрии начали применяться в США в середине 1960-х годов. В СССР экструдеры для зерна и бобовых выпускал Куйбышевский завод аэродромного оборудования с 1970-х годов. С появлением промышленного производства экструзия нашла применение в пищевой промышленности быстрорастворимых пищевых продуктов и закусок. Это было частью индустриализации и упрощения процесса производства еды.

Методом экструзии сегодня готовятся различные хлебцы и снэки, которые перешли из разряда лакомств в категорию общепринятой еды. Вот список продуктов, которые готовят таким способом:

Существует мнение, что метод экструзии позволяет сохранить в продуктах большинство полезных веществ, которые содержат злаковые: минералы, витамины, протеины, углеводы.

Однако, достоверность этого заявления существенно колеблется в зависимости от того, какой метод экструзии был применен: холодная, теплая и горячая.

Метод холодной экструзии предполагает использование исключительно механических изменений в перерабатываемом материале при его медленном передвижении под воздействием давления и формованием изделия посредством головки. Так, например, готовятся макароны и лапша, а также экструзионно-модифицированная мука – это быстрорастворимый продукт или смесь быстрого приготовления на основе злаков, которая при добавлении воды или молока превращается в суп, кашу, крем или тесто. Производя минимальные воздействия на первоначальный продукт, этот метод наносит и минимальный вред в конечном итоге.

Метод теплой экструзии предполагает смешение сухого сырья и воды, после чего данная смесь подается в экструдер. В экструдере смесь подвергается механическому и тепловому воздействию. Готовый продукт характеризуется невысоким уровнем плотности, увеличенным объемом, пластичностью и ячеистому строению. В некоторых случаях готовые изделия сушат. Типичным примером продукта теплой экструзии являются крекеры и завтраки, которые нужно только залить горячей водой, а также изготовленные по специальным рецептам «глянцевые» макаронные изделия.

Схематичное изображение экструдера

Метод горячей экструзии предполагает протекание процессов на высокой скорости и при значительной температуре. Структура материала подвергается различным изменениям. Тепло поступает к продукту посредством нагревательных элементов, а также через наружные стенки экструдера. Уровень влажности сырья колеблется в диапазоне 10-20%. В последнее время метод горячей экструзии получил широкое распространение и применяется чаще всего.Так готовятся кукурузные палочки, хлебцы и сухие снэки.

В ходе процесса под действием значительных скоростей и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья, например, денатурация белка, клейстеризация и желатинизация крахмала, а также другие биохимические изменения.

Некоммерческий фонд Уэстона А. Прайса опубликовал отчет, который приготовлен специально для научной конференции Consumer Health of Canada.

В нем упоминается, что в своей книге Fighting the Food Giants биохимик Пол Ститт описывает процесс экструзии, в котором зерна обрабатываются при очень высокой температуре и давлении, и такая обработка разрушает большую часть питательных веществ. Она денатурирует жирные кислоты, разрушает даже синтетические витамины, которые могут добавляться в сухие завтраки в конце процесса. Аминокислоты лизина особенно чувствительны к процессу экструзии.

Неопубликованные исследования показывают, что процесс экструзии превращает белки в зернах в нейротоксины.

Ститт описал в своей книге эксперимент, проведенный в 1942 году зерновой компанией, которая приняла решение его не обнародовать. Четыре группы крыс кормили разными кормами. Одна группа получала обычное цельное зерно пшеницы, воду и синтетические витамины и минералы. Вторая группа получала экструдированное зерно пшеницы, воду и тот же питательный раствор. Третьим давали воду и белый сахар. Четвертых кормили водой и синтетическими добавками. Дольше всего жили крысы первой группы. Четвертая группа крыс издохла через 2 месяца. Крысы на сахаре и воде прожили месяц. Крысы, питавшиеся экструдированным зерном с добавками, издохли в течение первых двух недель эксперимента.

Эти результаты свидетельствуют о том, что в экструдированной пище не только не содержались полезные вещества, но и содержались опасные для жизни токсины.

Еще один неопубликованный эксперимент был проведен в 1960 году исследователями из университета штата Мичиган. Они проверяли 18 лабораторных крыс, разделенных на три группы. Одна из групп питалась кукурузными палочками, приготовленными методом экструзии. Эти крысы быстрее всего стали апатичными и умерли от недоедания. Кроме того, они умирали в конвульсиях. Вскрытие показало дисфункцию поджелудочной железы, печени и почек и дегенерацию нервов позвоночника – это признаки инсулинового шока. (Упоминается в источниках 1,2).

Фонд Уэстона А. Прайса также сообщает в отчете, что экструдированные продукты из цельного зерна, которые продаются в магазинах здорового питания, могут быть даже более опасны, чем аналогичные не цельнозерновые быстрозавариваемые каши с добавками и подсластителями, мюсли и батончики типа фитнесс, поскольку включают больше белков, после обработки превращающихся в токсины. При такой обработке аминокислоты белка формируют новые соединения, чужеродные для человеческого организма. Процесс экструзии разрушает органеллы и рассеивает белки, которые затем становятся токсичными. Когда белки разрушаются таким образом, это может негативно влиять на нервную систему. (Источник 1).

Однако, научно-исследовательская работа 2012 года, проведенная группой ученых США, показывает, что использование муки нетрадиционных зерновых культур – амаранта, гречихи или проса – может помочь снизить гликемический индекс завтрака или снэка, приготовленного методом экструзии.

Экструзия также полностью уничтожает фитазу – фермент, который расщепляет фитиновую кислоту и высвобождает фосфор. Этот фермент присутствует в растительной пище. Это значит, что употребление экструдированных продуктов потенциально может привести к минеральной недостаточности и заболеваниям ЖКТ.

Мягкие условия экструзии (высокая влагоемкость, малое время приготовления, низкая температура) не ухудшают питательные качества, в то время как высокие температуры экструзии, готовка с низким содержанием влаги (меньше 15%) и/или неправильная рецептура (например, присутствие сахаров с высоким гликемическим индексом) может привести к ухудшению питательных качеств конечного продукта.

Для того, чтобы получить сбалансированный по питательности продукт экструзии, нужен тщательный контроль параметров процесса.

Nutritional aspects of Food extrusion: A review

Продукты, полученные путем горячей экструзии, имеют больше вреда, чем пользы. Степень распада веществ в конечном продукте зависит от сбалансированного цикла производства.

Экспериментально доказано, что диета на экструдированных продуктах не способна поддерживать нормальную жизнедеятельность и получение необходимых веществ.

Экструзия имеет следующие побочные эффекты:

Источник

Экструзия: за или против?

Как часто вы встречаете продукт, у которого на упаковке идеальный состав – только простые и понятные ингредиенты? Однако, выглядит продукт так, что с ним явно что-то сделали. Если продукт вспученный, пористый на вид и легкий на вес, то вероятнее всего это экструзия. Хотите знать больше про этого зверя? Тогда погружайтесь вместе с нами.

Экструзия. Глубокое погружение отдела Качества магазина И-МНЕ

Метод экструзии был впервые применен в 1797 году Джозефом Брама для изготовления трубы из свинца. Первые экструдеры для пищевой индустрии начали применяться в США в середине 1960-х годов. В СССР экструдеры для зерна и бобовых выпускал Куйбышевский завод аэродромного оборудования с 1970-х годов. С появлением промышленного производства экструзия нашла применение в пищевой промышленности быстрорастворимых пищевых продуктов и закусок. Это было частью индустриализации и упрощения процесса производства еды.

Схематичное изображение экструдера

Мы решили выяснить, проводилось ли изучение продукции, полученной методом экструзии. И вот, что нашли.

Неопубликованные исследования показывают, что процесс экструзии превращает белки в зернах в нейротоксины.

Эти результаты свидетельствуют о том, что в экструдированной пище не только не содержались полезные вещества, но и содержались опасные для жизни токсины

Читайте также: зельтцер пиво что это

Nutritional aspects of Food extrusion: A review

Экструзия имеет следующие побочные эффекты:

Озаботившись вопросом экструзии и получив столь неоднозначные данные, мы приняли решение избегать её в ассортименте магазина И-МНЕ. А если допускаем, то проверяем, что продукт сделан правильно, с соблюдением всех технологий. Выбирая печенье и батончики, а также хлебцы, снеки и полезные завтраки в наш магазин, мы отдаём предпочтение традиционным технологиям, например, таким как расплющивание зёрен.

Мы не хотим никого обвинять и понимаем, что развитие рынка здорового питания – живой процесс, и производитель порой сам не знает, что его конечный продукт несет покупателю не пользу, а вред.

К сожалению, требования к упаковке сейчас таковы, что производитель имеет право не писать на ней, каким методом изготовлена продукция.

Поэтому на данный момент мы советуем избегать тех продуктов, по которым видно, что они сделаны методом горячей экструзии (легкие, рыхлые, вспученные). Особенно, если в составе присутствуют дополнительные сахара.

По большому счёту выглядит-то всё так: экструзия – это, в первую очередь, способ делать «килограммы еды». Помните, как в начале рассказа «Футурологический конгресс» у Лема? Это великое произведение – очень для нас и про нас. Он описывает будущее, в котором люди едят в дорогом ресторане, но затем герою раскрывают тайну, что всё вокруг – иллюзия, и дают выпить вещество, которое развеивает эту иллюзию: и он видит, что они сидят где-то в тёмных грязных трущобах, и все дорогие блюда на самом деле – однородная серо-коричневая «питательная» масса.

Так вот, горячая экструзия позволяет делать более дешёвые продукты, которые якобы хорошо выглядят (если люди уже привыкли считать сухой завтрак чем-то «нормальным»), хотя подозреваем, что лет 50 назад такого не существовало. Хотя, возможно, что через какое-то время даже натуральный «вид» уже не будет надёжным параметром.

Отрывок произведения Станислава Лема « Футурологический конгресс»

– «Плохи ваши дела, Тихий. Ваши жалобы не затрагивают сути вещей. Она вам попросту неизвестна. Вы даже не догадываетесь о самом главном. По сравнению с этим «Прокрустикс» и вся остальная псивилизация – мелочь!

Я не верил своим ушам.

– Но. но. – заикался я. – Что вы такое говорите, профессор? Что может быть еще хуже?

Он наклонился ко мне через столик:

– Тихий, я открою вам профессиональную тайну. О том, на что вы сейчас жаловались, знает каждый ребенок. Развитие и не могло пойти по другому пути с тех пор, как на смену наркотикам и прагаллюциногенам пришли так называемые психолокализаторы с высокой избирательностью воздействия. Но настоящий переворот совершился лишь четверть века назад, когда удалось синтезировать масконы, или пуантогены, – то есть точечные галлюциногены. Наркотики не изолируют от мира, а только изменяют его восприятие. Галлюциногены заслоняют собою весь мир, в этом вы убедились сами. Масконы же мир подделывают!

– Масконы. масконы. – повторил я за ним. – Знакомое слово. А-а, концентрации массы под лунной корой, глубинные скопления минералов? Но что у них общего.

– Ничего. Теперь это слово значит – то есть фармачит – нечто совершенно иное. Оно образовано от «маски». Введя в мозг масконы определенного рода, можно заслонить любой реальный объект иллюзорным – так искусно, что замаскированное лицо не узнает, какие из окружающих предметов реальны, а какие – всего лишь фантом. Если бы вы хоть на миг увидели мир, в котором живете на самом деле, — а не этот, припудренный и нарумяненный масконами, – вы бы слетели со стула!

– Погодите. Какой еще мир? И где он? Где его можно увидеть?

– Где угодно – хоть здесь! – выдохнул он мне в самое ухо, озираясь по сторонам. Он придвинулся ближе и, протягивая мне под столом стеклянный флакончик с притертой пробкой, доверительно прошептал: – Это очухан, из группы отрезвинов, сильнейшее противопсихимическое средство, нитропакостная производная омерзина. Даже иметь его при себе, не говоря уж о прочем, – тягчайшее преступление! Откройте флакон под столом и вдохните носом, один только раз, не больше, как аммиак. Ну как нюхательные соли. Но потом. Ради всего святого! Помните: нельзя терять голову!

Кстати, звездочки рядом со ссылкой на источник обозначают наш уровень доверия и надежности источника.

***** – максимально надежный источник, проверенные организации мирового уровня;

**** – источники, которым многие доверяют, но они могут быть частными структурами, или статьи в них пишутся пользователями (вроде Википедии);

*** – известные фонды и организации, которые могут финансироваться частными лицами под заказ;

** – сомнительные источники или пресса;

* – ненадежные источники или непроверенные данные, которые стали общепринятыми из-за большого упоминания.

Источник