Μελέτη μεθόδων εμπλουτισμού ρυζιού

Abstract

The work studied the fortification of three rice types with vitamins (B1, B2, B3­, B5, B6, B12) & minerals (Fe, Zn, Mg, Mn, Ca) using at least two different nutrient quantities in order to investigate the retention (%, based on the theoretical expected quantity including the initial concentration). Three fortification methods were used: spaying, soaking, extrusion. There were two main goals: a) study the fortification effectiveness and b) compare the fortification methods and nutrients. The fortified products over-covered the Recommended Dietary Allowance and they can be mixed with normal rice to meet the desirable coverage. The vitamin retention was also examined using nutrient mixtures and in terms of ageing. The fortification using spraying provided an average retention from 61.4% for B5 - 81.4% for B1, and from 68.1% for Mn - 75.0% for Mg. The mean retention using soaking varied from 54.1% for B3 - 71.1% for Β1 and from 64.0% for Zn - 84.9% for Ca. The fortification using extrusion gave an average retention at 120 οC, from 42.0% for B5 - 89.1% for Β2 and from 45.0% for Ca - 88.5% for Zn. At 180oC, the retention was varied from 31.3% for B5 - 76.8% for B2 and from 36.9% for Ca - 78.0% for Zn. A mathematic polynomial model was developed giving the vitamin retention in relation with the temperature, screw speed and added quantity. The white milled rice showed the best retention ability, followed by brown rice. The vitamin retention after cooking using exact water quantity was found satisfactory (spraying-soaking), >70% based on the retention after the fortification, or >45% based on the theoretical expected quantity after the fortification. The cooking in water excess gave retention >24.7% (except B12) or >15.8%, based upon the theoretically expected nutrient quantity, showing that not all vitamin is washed out in the rinsing water but a fair amount is diffused inside the kernel. The storage of fortified samples at 25οC, 30οC and 45οC showed good stability. It was found that the vitamin degradation follows a first order kinetics. The sensory properties of fortified products after spraying and soaking showed a good acceptance at mixtures ?1:50 with normal rice kernels and they are affected by the nutrient type, as well as the sensory properties of the extruded products are affected by nutrient, temperature and rice type. The temperature increase affected negatively in most physical properties of extruded products while the nutrient added quantity had no effect.

Η μελέτη περιλαμβάνει τον εμπλουτισμό τριών τύπων ρυζιού με βιταμίνες (B1, B2, B3­, B5, B6,B12) και ιχνοστοιχεία (Fe, Zn, Mg, Mn, Ca) με τουλάχιστον δύο προστιθέμενες ποσότητες θρεπτικού. Χρησιμοποιήθηκαν τρεις μέθοδοι: ψεκασμός, εμβάπτιση, εκβολή. Σκοπός ήταν να ελεγχθεί η αποτελεσματικότητα του εμπλουτισμού, να συγκριθούν οι μέθοδοι και τα θρεπτικά. Το ρύζι επιλέχθηκε ως φορέας επειδή είναι βασικό τρόφιμο, με πολλά άλλα πλεονεκτήματα. Τα εμπλουτισμένα προϊόντα υπερκάλυψαν τη Συνιστώμενη Ημερήσια Δόση και μπορούν να αναμιχθούν με συμβατικό ρύζι, ώστε να προκύψει η επιθυμητή κάλυψη. Η συγκράτηση εκφράστηκε % βάση της αναμενόμενης θεωρητικά ποσότητας θρεπτικού, περιλαμβάνοντας και την αρχική συγκέντρωση. Μελετήθηκε και η συγκράτηση θρεπτικού με χρήση μιγμάτων θρεπτικών με ψεκασμό και εμβάπτιση, όπως και η συγκράτηση των βιταμινών κατά την παλαίωση. Ο εμπλουτισμός με ψεκασμό έδωσε μέση συγκράτηση από 61.4% για τη Β3 - 81.4% για τη Β1 και από 68.1% για το Mn - 75% για το Mg. Ο εμπλουτισμός με εμβάπτιση, έδωσε μέση συγκράτηση από 54.1% για Β3 - 71.1%, για Β1 και 64.0% για Zn - 84.9% για Ca. Ο εμπλουτισμός με εκβολή έδωσε μέση συγκράτηση στους 120οC, από 42.0% για Β5 - 89.1% για Β2 και από 45.0% για Ca - 88.5% για Zn. Στους 180οC, έδωσε συγκράτηση από 51.7%, για Β1 - 76.8% για Β2 και από 36.9% για Ca - 50% για Fe. Αναπτύχθηκε ένα μαθηματικό πολυωνυμικό μοντέλο που δίνει τη συγκράτηση βιταμίνης σε εμπλουτισμένο προϊόν συναρτήσει θερμοκρασίας, ταχύτητας και προστιθέμενης ποσότητας θρεπτικού. Το λευκό ρύζι εμφάνισε γενικά καλύτερη συγκράτηση, ακολουθούμενο από το καστανό. Βρέθηκε καλή συγκράτηση βιταμινών μετά το μαγείρεμα με ακριβή ποσότητα νερού μετά τον ψεκασμό και την εμβάπτιση, >70% βάσει της συγκράτησης αμέσως μετά τον εμπλουτισμό ή >45% βάσει της αναμενόμενης θεωρητικά ποσότητας θρεπτικού. Το μαγείρεμα με περίσσεια νερού έδωσε συγκράτηση >24.7% (εκτός της Β12) που δείχνει πως δεν απομακρύνονται όλες οι βιταμίνες στο νερό έκπλυσης, αλλά διαχέονται εν μέρει στον κόκκο. Η αποθήκευση σε 25οC, 30οC και 45οC έδειξε καλή σταθερότητα των εμπλουτισμένων προϊόντων. Η υποβάθμιση των βιταμινών ακολούθησε κινητική α’ τάξης. Οι οργανοληπτικές ιδιότητες των εμπλουτισμένων προϊόντων ψεκασμού και εμβάπτισης έδειξαν αποδοχή τους με ανάμιξη ?1:50 με κανονικό ρύζι και εξαρτώνται από το θρεπτικό, ενώ αυτές των προϊόντων εκβολής επηρεάζονται κυρίως από το θρεπτικό, τη θερμοκρασία και το είδος του ρυζιού. Η αύξηση της θερμοκρασίας επιδρά αρνητικά στις περισσότερες φυσικές ιδιότητες.