Effect of screw configuration on properties of corn grits extrudates

Kukuruzna krupica se često koristi kao osnovna sirovina za proizvodnju širokog spektra ekstrudiranih prehrambenih proizvoda. Cilj ovog rada bio je utvrditi utjecaj konfiguracije puža na svojstva ekstrudata kukuruzne krupice. Kukuruzna krupica vlažnosti 15 % i 20 % ekstrudirana je na laboratorijskom jednopužnom ekstruderu Brabender 19/20 DN pri temperaturnom profilu 135/170 °C, uz upotrebu puževa konfiguracije 4:1 i 1:1. Dobivenim ekstrudatima ispitana su fizikalna, termofizikalna i reološka svojstva te su rezultati uspoređeni sa kontrolnim neekstrudiranim uzorcima kukuruzne krupice. Istraživanjem je utvrđeno da je ekspanzijski omjer veći kod ekstruzije pužem 4:1 i pri nižem sadržaju vlage. Nasipna masa bila je veća kod ekstruzije pužem 1:1 i pri većoj vlažnosti. Veću tvrdoću i manju lomljivost imali su uzorci ekstrudirani upotrebom puža konfiguracije 1:1 i pri većem sadržaju vlage. Moć upijanja kukuruzne krupice povećala se nakon provedenog procesa ekstruzije kod svih uzoraka. Ekstruzija je imala značajan utjecaj i na reološka svojstva, pri čemu se viskoznost vrha smanjila kod svih uzoraka nakon provedenog procesa ekstruzije. Većina uzoraka je pokazala dobru stabilnost tijekom miješanja na visokoj temperaturi, što se može zaključiti iz niskih vrijednosti kidanja, dok „setback“ vrijednosti pokazuju da su neekstrudirani uzorci kukuruzne krupice najskloniji retrogradaciji.Corn grits are often used as main raw material for production of a wide range of extruded food products. The aim of this study was to determine the effect of screw configuration on properties of corn grits extrudates. Corn grits with 15% and 20% moisture content were extruded in a laboratory single screw extruder Brabender 19/20 DN, at temperature profile 135/170 °C, using screws with compression ratio 4:1 and 1:1. Physical, rheological and thermophysical properties of the obtained extrudates were determined, and results were compared with control samples of non-extruded corn grits. The results showed that the expansion ratio is higher at extrusion with screw 4:1 and at lower moisture content. Bulk density was higher in extrusion with higher moisture content and with use of screw 1:1. The samples extruded with screw 1:1 and at higher moisture content had higher hardness and lower fragility. Water absorption index increased after extrusion for all samples. Extrusion had a significant effect on the rheological properties, where the peak viscosity decreased in all samples after extrusion. Majority of samples showed good stability during mixing at high temperature, what can be concluded from the low values of breakdown, while “setback” values indicate that the non-extruded corn grits most tends to retrogradation