Φυσικές ιδιότητες προϊόντων εκβολής

Abstract

In the present thesis, the effect of extrusion conditions on the physical properties of the extrusion products was investigated for mixtures of corn flour with flour of various legumes including chickpeas, kidney beans, white beans and lentils. The extrusion conditions investigated include a) the feed material characteristics including the moisture and composition (corn flour weight percentage in the corn- legume flour mixture) of the feed mixture, b) extrusion parameters such as temperature, screw rotation rate, feed rate and retention time. The physical properties of the extrusion products investigated include structural properties (bulk and true density, porosity, radial expansion), textural properties (compressive strength and strain, cutting force and maximum penetration), colour, and thermal properties (melting temperature and maximum heat flow during the differential calorimetric scanning tests). Simple mathematical models have been fitted to the experimental results. The aim was to develop models for the description and prediction of physical properties of extrusion products of corn or corn-legume mixtures, when feed characteristics and extrusion parameters are known. These models were applied to all the physical properties of the extrusion products which were investigated in this study.

Στην παρούσα διατριβή εξετάστηκε η επίδραση των παραγόντων εκβολής στη μεταβολή των φυσικών ιδιοτήτων προϊόντων εκβολής μιγμάτων καλαμποκάλευρου με άλευρα οσπρίων, όπως ρεβιθιού, μεξικάνικου φασολιού, φασολιού και φακής. Στους παράγοντες εκβολής που μελετήθηκαν συμπεριλαμβάνονται: α) χαρακτηριστικά του υλικού τροφοδοσίας που περιλαμβάνουν την υγρασία του μίγματος τροφοδοσίας και το ποσοστό προσθήκης καλαμποκάλευρου στο μίγμα καλαμποκάλευρου - οσπρίων. β) Παράμετροι λειτουργίας του εκβολέα, όπως η θερμοκρασία εκβολής, η ταχύτητα περιστροφής κοχλιών, η παροχή και ο χρόνος παραμονής. Στις φυσικές ιδιότητες των προϊόντων εκβολής που εξετάστηκαν περιλαμβάνονται ιδιότητες δομής (πορώδες, λόγος διαστολής, φαινόμενη και πραγματική πυκνότητα), ιδιότητες υφής (τάση θραύσης και ανοιγμένη παραμόρφωση δοκιμών συμπίεσης, δύναμη κοπής και μέγιστη διείσδυση δοκιμών κοπής), οπτικές ιδιότητες (χρώμα) και θερμικές ιδιότητες (θερμοκρασία τήξης και ροή θερμότητας κατά τις δοκιμές διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης). Στα πειραματικά αποτελέσματα προσαρμόστηκαν φαινομενολογικά πρότυπα πρόβλεψης των ιδιοτήτων των προϊόντων εκβολής με βάση τις συνθήκες εκβολής με στόχο την ανάπτυξη απλών προτύπων περιγραφής και πρόβλεψης των φυσικών ιδιοτήτων των τελικών προϊόντων εκβολής μιγμάτων καλαμποκάλευρου με ή χωρίς όσπρια όταν είναι γνωστά τα χαρακτηριστικά τροφοδοσίας και οι παράγοντες της διεργασίας εκβολής. Τα πρότυπα αυτά εφαρμόστηκαν για όλες τις φυσικές ιδιότητες των προϊόντων εκβολής που μελετήθηκαν.