Zeitschrift für Lebensmittelverarbeitung und -technologie

Abstrakt

Mikropartikulation von Molkenproteinkonzentraten mittels Heißextrusionsverfahren: Der Einfluss von Proteinkonzentrationen und anderen Parametern

M Kamal Hossain, Alexander Krah, Oliver Hensel und Mamadou Diakite

Die Mikropartikulation wird von zahlreichen Faktoren des Heißextrusionsprozesses beeinflusst, darunter Prozess- und Systemparameter sowie Produkteigenschaften. Das wichtigste Ziel dieser Studie bestand darin, den Einfluss von Proteinkonzentrationen (C- _Protein ) und Prozessparametern auf die Mikropartikulation von Molkenprotein im Heißextrusionsprozess zu untersuchen. Während des Extrusionsprozesses wurde demineralisiertes Wasser verwendet, um die gewünschten C- _{Protein-Anteile} von 20, 25, 30 bzw. 35 % zu erreichen. Die Experimente wurden mit einem gleichläufigen Doppelschneckenextruder (ZSE18HP) mit einem L/D-Verhältnis von 40:1 bei 90 °C als maximaler Zylindertemperatur durchgeführt. Die Partikelgröße der mikropartikulären Molkenproteine ​​(MWPs) wurde mithilfe von Laserdiffraktometrie gemessen und die Partikelgrößenverteilungen mithilfe einer Fraunhofer-Näherung berechnet. Die Farben aller extrudierten Proben wurden mithilfe des CIE L*a*b*-Systems bestimmt. Zusätzlich wurden die mikroskopischen Eigenschaften der Partikel mithilfe eines Digitalmikroskops mit einer stark vergrößernden Linse ermittelt. Die statistische Analyse und Datenanpassung wurden mit SPSS durchgeführt. Die Proteinkonzentrationen zeigten einen signifikanten (p<0,001) Einfluss auf die Partikelgrößenverteilung von mikropartikulierten Molkenproteinen. Die Partikelgrößen der MWPs sanken bei Erhöhung des C- _Proteins um 30 %. Andererseits führte eine Erhöhung der Schneckendrehzahl zu einer Verringerung der Partikelgrößen. 35 % C- _Protein und eine Schneckendrehzahl von 200 U/min führten jedoch zu den gegenteiligen Ergebnissen. Die Partikel mit einer Größe von d50 ≤ 5 µm und d50 ≤ 3 µm wurden im Schneckendrehzahlbereich von 400 U/min bis 600 U/min bzw. 800 bis 1000 U/min beobachtet. In Bezug auf die Partikelgrößenverteilungen waren die Schneckendrehzahlen des Extruders ebenfalls statistisch signifikant (p<0,001). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Partikelgrößenverteilungen im sogenannten Mikropartikulationsprozess durch die Manipulation des C- _Proteins sowie der Schneckendrehzahl des Extruders gesteuert werden können.