Keittoekstruusion käyttö soijatuotteen valmistuksessa

Abstract

Työn tarkoituksena oli tuottaa ja kehittää pilot-mittakaavassa puffautunut soijatuote, joka vastaisi teollisuudessa valmistettavaa kaupallista tuotetta. Valmistettava soijatuote oli ihmisille suunnattu, elintarvikekäyttöön tarkoitettu jatkojalostettava elintarvike. Tuotteet valmistettiin keittoekstruusiolla käyttäen kaksiruuviekstruuderia. Tutkimuksessa käytettiin raaka-aineena soijaproteiinikonsentraattia ja rasvatonta sekä rasvaista (18-25 %) soijajauhoa.

Tutkimus koostui kahdesta osasta: pilot-tuotteen valmistuksesta ja tuotekehityksestä. Pilot-tuotetta valmistettaessa selvitettiin sopivat ajoparametrit ekstruusioprosessiin: ruuvin kierrosnopeus, ekstruuderin muut käyttöparametrit sekä raaka-aineiden massavirrat ja niiden sopiva suhde. Lisäksi muutettiin ruuvin kokoonpanoa ja testattiin erimuotoisia suuttimia. Pilot-tuotteen valmistumisen jälkeen siirryttiin tuotekehitykseen. Tuotekehityksessä tutkittiin kahden eri soijajauhon vaikutusta soijaproteiinikonsentraatin keittoekstruusioprosessiiin.

Pilot-tuote valmistettiin käyttäen kolmea eri lämpötilaa, tiettyä kierrosnopeutta ja raaka-aineen sekä veden massavirtaa. Lisäksi valmistettiin samoja olosuhteita käyttäen neljä erilaista soijajauhoa sisältävää tuotetta. Näistä 3 m-% tuotteet valittiin jatkoanalyyseihin, joissa saatiin selville tarkemmin raaka-aine-eroista johtuneet laatuominaisuuksien muutokset. Soijajauhon lisäys vähensi puffautumista, jota vähensi huomattavasti myös rasvapitoisuuden kasvu. Kehitettyjen tuotteiden vedensidontakyky oli alhaisempi ja rakenne hajoavampaa kuin pilot-tuotteen ja sitä vastaavan kaupallisen tuotteen.

The purpose of this study was to produce and develop an expanded soy product in pilot scale which would be similar to commercially available products. The soy product was designed for human consumption and for further processing in the food industry. In this study the product was produced by extrusion cooking by using a twin-screw extruder. The raw materials used in this study were soy protein concentrate and defatted and full-fat (18-25 %) soy flour.

The study comprised two parts: production of pilot product and product development. In pilot product production, suitable conditions were sought for the extrusion process including screw speed, cylinder temperature, mass flow of raw materials, and a suitable water to raw materials ratio. In addition, the configuration of the screws was altered and different dies were tested. After the pilot product had been achieved, the effects of two different soy flours on the extrusion cooking process were investigated in the product development phase.

The pilot product was produced in three different temperatures and at a specific screw speed and a specific mass flow of raw material and water. Furthermore, four different products containing soy flour were produced under the same conditions. Products which contained 3 m-% of soy flour were chosen for further study wherein the effects of differences in raw materials on properties were investigated. The results showed that increases in soy flour and fat content reduced the expansion of the extrudate. The developed products had lower capacity to bind water and the texture was weaker than that of the pilot product and the corresponding commercial product.