The effect of plant-meat blends composition and extrusion temperature on the physical properties of extrudates

The study was concerned with the effect of the percentage share of meat material, plant material and extrusion temperature on the process run and physical properties of extrudates. Meat-bone pulp (MBP) from mechanical de-boning of poultry carcasses, faba bean wholemeal, and barley grain meal were used in this study. The extrusion process was conducted using a twin-screw extruder with counter-rotating conical screws. It was demonstrated that the extruder used in this study permits the processing of blends with up to 25% meat-bone material content. The extrudates obtained were characterised by a loose, gritty-like granular form. Pellet durability index (PDI) of extrudates ranged from 60.30 to 96.24%. Increase in the content of MBP caused a decrease of PDI. Increase of the percentage share of MBP from 5 to 10% caused an increase of the water absorption index (WAI). However, no clear pattern was observed for WAI value as a result of increases in MBP above the 10% level. Likewise, no significant effect of MBP on the water solubility index (WSI) was noted. Extrusion temperature increase from 130 to 250°C caused an increase in PDI. Analysis of microstructure revealed a significant effect of process temperature on the structure of extrudates. At higher temperatures the formation of fibrous structures was observed, that might be responsible for increasing the PDI. Only slight, but statistically significant changes in the values of WSI and WAI, caused by process temperature change, were noted.

Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu udziału surowca mięsnego w połączeniu z surowcami roślinnymi oraz temperatury ekstruzji na przebieg procesu oraz właściwości fizyczne ekstrudatów. W badaniach wykorzystano miazgę mięsno-kostną (MBP) pochodzącą z mechanicznego odkostniania tuszek drobiowych oraz razówkę bobikową i jęczmienną. Ekstruzję przeprowadzono z wykorzystaniem przeciwbieżnego ekstrudera dwuślimakowego. Wykazano możliwość przetwarzania mieszanek z udziałem miazgi mięsno kostnej dochodzącym do 25%. Uzyskane ekstrudaty charakteryzowały się luźną, kaszkowatą formą. Wskaźnik wytrzymałości kinetycznej (PDI) ekstrudatów mieścił się w zakresie od 60,30 do 96,24%. Zwiększenie udziału MBP w mieszankach powodowało obniżenie wytrzymałości kinetycznej ekstrudatów. Wzrost udziału MBP w mieszankach, z 5 do 10%, spowodował zwiększenie wodochłonności ekstrudatu (WAI). Nie odnotowano jednoznacznego wpływu MBP, przy jej udziale w mieszance powyżej 10%, na wartość WAI ekstrudatów. Nie wykazano, także istotnych zależności pomiędzy zawartością MBP a współczynnikiem rozpuszczalności suchej masy (WSI) ekstrudatów. Wzrost temperatury ekstruzji ze 130 do 250°C spowodował wzrost PDI. Analiza mikrostruktury wykazała istotny wpływ temperatury procesu na strukturę ekstrudatów, obserwowano m. in powstawanie struktur włóknistych w wyższych temp. procesu, mogących odpowiadać za zwiększenie wartości PDI ekstrudatów. Odnotowano nieznaczne, statystycznie istotne (Duncan, p ≤ 0,05), zmiany wartości WSI i WAI wywołane zmianą temp. procesu.