Protein rich extruded snack food from finger millet flour, oat flour, potato starch and whey protein isolate blends

Extrusion cooking is a high temperature short time shear process used to transform raw ingredients into modified intermediate and finished products. It has been widely used in food industry as it offers continuous processing while maintaining significantly higher nutrient levels. Recent studies suggested that most snack foods available in the market are categorized under the "unhealthy or junk food" category due to their higher fat, sugar and salt contents, and lower protein content. Hence, the overall objective of this research was to prepare high-value protein-rich products through the use of extrusion processing. To achieve this broad objective, specific blends of finger millet flour, oat flour, potato starch and whey protein isolate (W) were subjected to twin screw extrusion process with the specific objective of enriching the protein content of extruded snack product. Different blends of finger millet flour (F), oat flour (O), potato starch (P) and whey protein isolate (W) were prepared based on a D-optimal mixture design, with constrains: F (50-70%), O (10-30%), P (20-40%), and W (0-10%), followed by extrusion at screw speed of 100 rpm while temperatures in a extruder barrel were set to 80°C, 100°C, 120°C and 140°C from feeding zone towards the die. The resulting extruded products under the above conditions were found to have too high moisture content and water activity. Hence, the extruded products were dried at 55°C and 0.1 m/s air flow rate to reduce the final moisture content to 18% (dry basis) and water activity below 0.75 for shelf stability. Models were developed to predict drying times to reduce the product moisture to stable levels (water activity below 0.75). The results revealed that extrusion processing variables, viz. quantity of finger millet flour (F), oat flour (O), potato starch (P) and whey protein isolate (W) were found to have a significant (p<0.05) effect on extrudate's drying process, the final product's moisture content and water activity.The next phase of project was to develop snack products with good sensorial characteristics either by frying in oil or dry roasting in a microwave oven. For frying, dried extrudates were deep fried in canola oil at 200 ± 1 °C for 330 s; and, for microwave roasting, they were heated for total treatment time of 100 s at 50% power level, and a sensory evaluation was performed to describe the acceptability of products. The sensory and analytical quality parameters of fried and roasted snacks were compared.Overall, the research contributed to a better understanding of the extrusion process of high protein finger millet flour blends. The results demonstrated that products with higher protein content and good sensory characteristics could be prepared transforming a junk food to a nutritious snack. Microwave roasted extrudates were the preferred with better correlation of sensory properties with analytical parameters of color and texture. The results demonstrated the potential application of microwave roasting assisted extrusion instead of frying to get a healthier snack food development.Cuisson-extrusion est un processus à haute température, et courte cisaillement de temps. Le procès est utilisé pour transformer des ingrédients brut, en produit modifier intermédiaire et termine. Le processus est largement utiliser dans l'industrie des aliments, car ça offre des traitements en continu, tout en significativement conservant les niveaux élevé des nutriments. Des études récentes, suggère que la plupart des collations disponible au marché sont dans la catégorie des aliments "malbouffe", a cause de haut niveau de graisse sucre et sel, sans la protéine nécessaire. Par conséquent, L'objectif global de cette recherche était de préparer des produits riches en protéines de haute valeur grâce à l'utilisation du traitement d'extrusion.Pour accomplir cet objectif, des mélanges spécifiques de la farine du millet, la farine d'avoine, amidon de pomme de terre et isolat protéique de lactosérum (W) ont été soumis à double processus d'extrusion de vis avec l'objectif spécifique de l'enrichissement du contenu des protéines du produit de snack extrudé. Différents mélanges de farine du millet (F), la farine d'avoine (O), de l'amidon de pomme de terre (P) et isolat protéique de lactosérum (W) ont été préparé Conception optimale de D- mélange , avec contraintes : F (50-70 %), O (10-30 %), P ( 20-40 %), et W (0-10 %), suivi par l'extrusion à vitesse de vis de 100 rpm pendant que les températures dans un cylindre de l'extrudeuse ont été fixées à 80 ° C , 100 ° C, 120 ° C et 140 ° C à partir de l'alimentation vers la zone de la filière. Les extrudés obtenus dans les conditions ci-dessus se sont révélés d'être plus élevés dans la teneur en humidité et d'activité d'eau pour la stabilité de conservation. Par conséquent, les produits extrudés ont été séchés à 55 ° C et 0,1 taux m / s le débit d'air pour réduire la teneur en humidité finale à 18% (base sèche) et l'activité de l'eau en dessous de 0.75. Les modèles ont été développés pour prédire le temps de séchage afin de réduire l'humidité du produit à des niveaux stables (activité en eau inférieure à 0,75). Les résultats ont révélé que les variables de traitement d'extrusion, à savoir. La farine du millet (F), la farine d'avoine (O), de l'amidon de pomme de terre (P) et isolat protéique de lactosérum (W) ont été trouvés à avoir une augmentation significative (p <0,05) effet sur le processus de séchage de l'extrudât, le contenu en humidité du produit final et de l'activité de l'eau.La prochaine phase du projet était de développer des produits de collation avec de bonnes caractéristiques sensorielles, soit par friture dans l'huile ou grillage à sec dans un four MO. Pour la friture, extrudâtes séchés ont été frits dans l'huile de canola à 200 ± 1 ° C pendant 330 secondes, et, pour les micro-ondes torréfaction, ils ont été chauffés pendant la durée totale de traitement de 100 s au niveau de puissance de 50% et une évaluation sensorielle a été réalisée pour décrire l'acceptabilité des produits. Les paramètres sensoriels et analytiques qualité de snacks frits et rôtis ont été comparés.En concluant, la recherche a contribué à une meilleure compréhension du processus d'extrusion de haute teneur en protéines des mélanges de farine du millet. Les résultats ont démontré que les produits à plus forte teneur en protéines et de bonnes caractéristiques sensorielles pourraient être préparés à transformer une malbouffe à une collation nutritive. Micro-ondes extrudés grillées étaient les préférés avec une meilleure corrélation des propriétés sensorielles avec des paramètres d'analyse de couleur et de texture. Les résultats ont démontré l'application éventuelle de micro-ondes torréfaction extrusion assistée lieu de friture pour obtenir un développement des grignotines sain