Extrusion de la semoule de maïs mouillée avec un concentré

Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
Revue de
Génie Industriel
ISSN 1313-8871
http://www.revue-genie-industriel.info
Extrusion de la semoule de maïs mouillée avec un concentré
protéique de lactosérum obtenu par diafiltration
Caractéristiques du produit et du processus
Nikolay Menkov, Mariya Dushkova
*
Département de Génie des Procédés Alimentaires, Université des Technologies Alimentaires, 4002
Plovdiv, 26 Maritza blvd., Bulgaria
* Auteur correspondant : e-mail: [email protected]
Révisé et accepté le 5 octobre 2009 / Disponible sur Internet le 20 décembre 2009
Résumé
Le but de ce travail a été d'étudier l'effet de la quantité ajoutée de concentré
protéique de lactosérum obtenu par diafiltration (CPLD), de la température dans la
zone II de l’extrudeuse et de la vitesse de rotation de la vis (VRV) sur les
caractéristiques du produit (la masse volumique (MV), l’indice d’expansion (IE),
l’humidité et la teneur en protéines (TP)) et les caractéristiques du processus (le débit
massique (DM), le moment de torsion (MT), l’énergie mécanique spécifique (EMS) et
la pression) au cours de l'extrusion de la semoule de maïs. On a constaté que
l'humidité de la semoule et la TP ont réduit le taux d'expansion des extrudés et
l’énergie spécifique mécanique, ce qui limite les possibilités d'ajouter du CPLD liquide
utilisé pour enrichir la TP. Une température plus élevée dans la seconde zone de
l'extrudeuse a réduit la TP, ce qui peut être compensé par l’augmentation de la
vitesse de rotation. En régulant la vitesse, l’ l’énergie mécanique spécifique peut être
augmentée et la MV de l’extrudé peut être régulée sans affecter l'expansion.
Abstract
The aim of this investigation was to investigate the effect of quantity added of
diafiltration whey concentrate, temperature in second zone of extruder and screw
speed on the product characteristics (bulk density, expansion index, moisture and
protein content) and process characteristics (mass flow rate, torque, specific
mechanical energy and pressure) under extrusion of corn semolina. It was established
that the semolina moisture and protein content reduced the degree of expansion of
extrudates and the specific mechanical energy, which limits the possibilities for
addition of liquid diafiltration whey concentrate used to enrich the protein content.
Higher temperature in second zone of extruder reduced the protein content, which
can be compensated by increasing of screw speed. The specific mechanical energy
can be increased by the screw speed, as well as to regulate the bulk density of
extrudates without affecting the expansion.
Mots clés: semoule de maïs, extrusion, concentré de diafiltration, teneur en protéines
Keywords: corn semolina, extrusion, diafiltration concentrate, protein content
Introduction
Le procédé d'extrusion est très populaire dans l'industrie alimentaire et peut
effectivement servir à créer des produits innovants [1]. Les extrudeuses fournisent une
12
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
énergie thermomécanique nécessaire pour obtenir des changements physico-chimiques
des matières premières [2]. Un certain nombre de recherches [3-8] étudie le procédé
d'extrusion et suit les changements dans les matières premières et les produits obtenus.
L’introduction des technologies membranaires dans l'industrie alimentaire a augmenté
de façon constante leur application réussie à des fins et des produits divers [9,10]. Les
méthodes membranaires sont cruciales pour la purification et la séparation du
lactosérum [9,11,12]. La combinaison de l'ultrafiltration et diafiltration permet la
réduction du lactose et des substances minérales et l'obtention de concentré de
lactosérum avec une teneur élevée en protéines [13], d'excellentes propriétés
fonctionnelles et de haute valeur biologique [14].
Les produits de céréales extrudées occupent une part importante des produits de
grignotage manufacturés, mais ont une valeur nutritive faible [15]. À cause de cela, ces
dernières années, différentes méthodes d’enrichissement ont été recherchées. Pour
résoudre ce problème, on applique avec succès l'ajout de protéines de lactosérum aux
semoules utilisées au cours de l’extrusion [16-22]. Cela est dû à la haute valeur
biologique et nutritionnelle et aux bonnes propriétés fonctionnelles des protéines de
lactosérum. En outre, leur inclusion dans divers produits résout les graves problèmes
environnementaux en terme d’utilisation du lactosérum issu de l’industrie fromagère
[23].
Une possibilité, qui est activement étudiée ces dernières années est l'ajout de
concentrés protéiques de lactosérum en poudre au cours de l’extrusion des semoules
différentes pour améliorer la valeur nutritionnelle et biologique des produits extrudés
[16,18,19,24,25]. Il n'ya pas de données sur les caractéristiques du produit (la MV, l’IE,
l’humidité et la TP) et les caractéristiques du processus (le DM, le MT, l’EMS et la
pression), dans l'ajout direct de concentré liquide de protéines de lactosérum obtenu par
diafiltration dans les semoules utilisées au cours de l’extrusion. Notre précédente
recherche [26] a démontré la possibilité d'enrichissement en protéines des extrudés à
partir de semoule de blé avec du CPLD liquide. Des recherches sont nécessaires pour
pour mieux connaître l’effet combiné des propriétés des matériaux (l’humidité et la
teneur en protéines) et des paramètres du procédé (la vitesse de la vis et la température
d’extrusion) sur les propriétés technologiques différentes des extrudés.
Le but de ce travail a été d'étudier l'effet de la quantité ajoutée de concentré protéique
de lactosérum obtenu par diafiltration (CPLD), de la température dans la zone II de
l’extrudeuse et de la vitesse de la vis sur les caractéristiques du produit (la MV, l’IE,
l’humidité et la TP) et les caractéristiques du processus (le DM, le MT, l’EMS et la
pression) lors de l'extrusion de la semoule de maïs.
Matériaux et méthodologie
Matériaux. L'étude a été réalisée avec: la semoule de maïs fournie par MelCrockett Ltd, Bulgarie, avec une taille de particule moyenne de 0.71 mm, une humidité initiale de
12.06 % m.t. (rapportée à la masse totale du produit), une TP de 9.56 % m.t.; le
lactosérum écrémé issu de la fabrication du fromage à pâte dure kashkaval fourni par
Philippopolis RC Ltd - Bulgarie avec une TP de 0. 91 % m.t.
Ultrafiltration. Le lactosérum a été soumis à l'ultrafiltration et à la diafiltration
ultérieure en utilisant une unité d’ultrafiltration qui comporte un module plan [12,27],
complet avec membrane UF25-PAN [28], le facteur de réduction volumique utilisé
FRV=15.
Préparation d'échantillons. On a ajouté de 80 à 180 ml de CPLD sur des échantillons de
1 kg de semoule. Après l’agitation dans un mélangeur de laboratoire, les échantillons
mouillés ont été placés dans des sacs en plastique, scellés et entreposés pendant 24 h à
5 °C. Avant l’extrusion, les échantillons ont été tempérés pendant 2 h à température
ambiante.
13
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
Extrusion. L’extrusion a été réalisée dans une extrudeuse à vis unique Brabender DN 20
[29], avec: un diamètre de la buse 5 mm; un degré de compression de la vis 3:1; une
-1
vitesse de rotation de la vis d'alimentation 40 min ; une température dans la première
zone 140 oC, dans la deuxième zone 140 °C ou 160 °C et dans la troisième zone 160 °C;
-1
-1
une vitesse de rotation de la vis de travail 120 min ou 200 min .
Analyse et mesurages. La teneur en matière sèche et la TP du CPLD, ainsi que
l’humidité et la TP des extrudés ont été déterminées selon des méthodes standard [3033]. L’IE radial a été calculé comme le quotient du diamètre moyen de l’extrudé par le
diamètre de la buse de la matrice. La MV de l’extrudé sec a été définie comme le
rapport entre la masse et le volume de l'échantillon cylindrique. Ces deux mesurages ont
été effectués avec 10 répétitions. La pression a été enregistrée par un capteur de
pression monté dans la matrice de l'extrudeuse. Le MT (МT, N.m) a été mesuré en
-1
utilisant un outil électromécanique intégré dans l’extrudeuse. Le DM (Q, kg.h ) et l’EMS
-1
(W.h.kg ) ont été calculés selon les formules suivantes:
Q=
m
.3600
τ
EMS =
(1)
π .n.M T
(2)
30.Q
où m est la masse de l'échantillon d’extrudé, kg; τ=30 s - temps pour l'extrusion de
-1
l'échantillon; n - VRV, min .
Pour effectuer des recherches, une expérience factorielle complète (N=23) a été
sélectionnée à deux niveaux des trois principaux facteurs de travail : la quantité ajoutée
de CPLD (X1), la vitesse de rotation de la vis de travail (X2) et la température dans la
seconde zone (X3). Le plan d'expérience avec des valeurs naturelles des facteurs sous
forme codée e est présenté dans le Tableau 1.
Тableau 1. Plan d’expérience
Essai
Forme naturelle
Forme codée
Quantité de CPLD,
ml
VRV,
-1
min
Température II
zone, °С
Х1
Х2
Х3
1
80
120
160
-1
-1
+1
2
80
200
160
-1
+1
+1
3
180
120
160
+1
-1
+1
4
180
200
160
+1
+1
+1
5
80
120
140
-1
-1
-1
6
80
200
140
-1
+1
-1
7
180
120
140
+1
-1
-1
8
180
200
140
+1
+1
-1
Modélsation. Pour modeler les dépendances sous forme codée, une équation de
régression linéaire avec des interactions entre facteurs a été utilisée:
n
Y = b0 +
∑
i =1
n
bi X i +
n
∑∑
i =1
bij X i X j
(3)
j =1
14
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
où b0, bi et bij sont respectivement le coefficient libre, les coefficients des effets linéaires
et les coefficients d'interaction. Toutes les expériences sur le plan d'expérience ont été
effectuées avec trois répétitions.
Résultats et discussion
Après l'ajout de deux quantités de CPLD, l’humidité de la semoule a augmenté
respectivement jusqu’à 16.5 et 21.55 % m.t., dans les limites recommandées pour
l'extrusion [34,35]. La teneur en matière sèche du CPLD a été de 9.54 % m.t., à partir de
laquelle les protéines ont été de 54.2 %.
Le Tableau 2 présente les résultats pour l'IE (Y1), la MV (Y2), l’humidité (Y3) et la TP
(Y4), pour chacun des points examinés du plan. Les résultats obtenus ont montré que
-3
l'IE a varié entre 1.4 et 2.7, la MV entre 180 et 700 kg.m , l’humidité entre 12.8 et
21.55 % m.t. et la TP entre 10.54 et 13.13 % m.t. Les résultats obtenus pour l’IE et
la MV sont compatibles avec les données d’Amaya-Llano et al. [36] pour l’amidon de
maïs et le concentré de protéines de lactosérum.
Тableau 2. Caractéristiques du produit pour les points du plan d’expérience.
Essai
Х1
Х2
Х3
У1
У2
У3
У4
1
-1
-1
+1
2.013±0.03*
310.623±23.16
14.165±0.39
10.537±0.20
2
-1
+1
+1
2.687±0.13
198.065±20.37
13.264±0.12
10.647±0.12
3
+1
-1
+1
1.467±0.02
554.279±31.18
18.814±0.39
11.287±0.14
4
+1
+1
+1
1.440±0.02
409.308±17.41
18.651±0.26
11.640±0.13
5
-1
-1
-1
2.267±0.06
248.635±17.82
12.846±0.05
12.323±0.23
6
-1
+1
-1
2.633±0.12
182.420±27.36
12.980±0.23
11.761±0.25
7
+1
-1
-1
1.420±0.02
698.304±8.12
21.553±0.07
11.535±0.14
8
+1
+1
-1
1.800±0.02
506.708±13.70
20.137±0.45
13.131±0.31
У1 - IE ; У2 - MV, kg.m-3; У3 - humidité, % m.t.; У4 - TP, % m.t.;
*les valeurs moyennes ± déviation standard de n=3
Tableau 3. Caractéristiques du processus pour les points du plan d’expérience.
Essai
Х1
Х2
Х3
У5
У6
1
-1
-1
+1
5.521±0.20*
49.333±2.08 112.337±4.15
1.960±0.07
2
-1
+1
+1
6.658±0.30
39.667±2.08 121.564±7.44
1.820±0.07
3
+1
-1
+1
6.078±0.40
28.333±1.53
59.484±4.48
1.447±0.11
4
+1
+1
+1
6.089±0.30
22.833±1.76 81.301±5.19
1.190±0.07
5
-1
-1
-1
4.491±0.21
45.667±1.53
129.855±6.35
1.948±0.05
6
-1
+1
-1
6.939±0.67
41.667±3.06
124.060±9.84
1.960±0.07
7
+1
-1
-1
5.705±0.29
30.333±1.53
67.004±3.08
1.493±0.04
8
+1
+1
-1
6.192±0.07
26.333±1.53
87.700±5.92
1.377±0.11
-1
У7
У8
-1
У5-DM, kg.h ; У6-MT, N.m ; У7 EMS, W.h.kg ; Y8 - pression, MPa;
*les valeurs moyennes ± déviation standard de n=3
Le Tableau 3 présente les résultats pour le DM (Y5), le MT (Y6), l’EMS (Y7) et la pression
(Y8) pour chacun des points examinés du plan d’expérience. Les résultats obtenus ont
-1
montré que le DM a varié entre 4.491 et 6.939 kg.h , le MT entre 22.83 et 49.33 N.m,
-1
l'ESM entre 59.484 et 129.855 W.h.kg et la pression entre 1.19 et 1.96 MPa. Les
données de l’EMS sont compatibles avec les données obtenues par Bindzuz et al. [37]
pour un mélange blé/maïs/riz et avec les données obtenues par Brümmer et al. [38] pour
15
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
le maïs. Les résultats du DM correspondent aux données obtenues par Petrova et al. [39]
pendant l'extrusion d'un mélange de lentilles et de semoule de blé en utilisant le même
type d'extrudeuse. Une comparaison des données de l’EMS de la même étude montre
des valeurs plus élevées, probablement dûes au type de l’extrudeuse.
Des modèles linéaires adéquats au niveau de signification de 0.05 ont été obtenus et
présentés dans le Tableau 4.
Tableau 4. Modèles de régression.
Variable
dépendante
Modèle de régression
R
IE
Y1 = 1.987236 − 0.447246 X 1 + 0.16125 X 2 − 0.060744 X 3
0.968
MV
Y2 = 388.5428 + 153.6071X 1 − 64.4175 X 2 − 20.474 X 3
0.965
Humidité
Y3 = 16,55479 + 3,2375769. X 1 − 0,729671. X 1 .X 3
0.987
TP
Y4 = 11.60768 + 0.290649 X 1 + 0.186978 X 2 − 0.579888 X 3
0.949
+ 0.3 X 1 X 2 + 0.145042 X 1 X 3
DM
Y5 = 5.9592 + 0.5105 X 2 − 0.3858 X 1 X 2 − 0.2234 X 2 X 3
0.965
MT
Y6 = 35.52082 − 8.56248 X 1 − 2.895833 X 2 − 0.895833 X 1 X 3
0.995
− 0.895853 X 2 X 3
EMS
Y7 = 97.91284 − 24.0409 X 1 + 5.743032 X 2 − 4.24153 X 3
0.994
+ 4.88508 X 1 X 2
Pression
Y8 = 1.649375 − 0.27271 X 1 − 0.06271 X 2 − 0.04521 X 3
0.999
− 0.03646 X 2 X 3
L’analyse des équations obtenues a montré que la quantité ajoutée de CPLD –
respectivement l’humidité de la semoule - a un effet plus fort sur l’IE et sur la MV.
L'expansion et la MV pendant l'extrusion sont étroitement liées et dépendent des
propriétés visqueuses et élastiques de la semoule comprimée. L'augmentation de
l’humidité réduit le taux de gélatinisation qui réduit l'expansion. Pendant l'extrusion
d'une semoule plus humide, on ne peut pas faire évaporer assez d'eau, qui, avec une
expansion réduite conduit à un produit avec une MV plus élevée [40]. La plus forte TP
réduit également le taux d'expansion [16,41]. Selon Singh et al. [42] à haute
température jusqu'à 150 °C, la réduction de l'expansion peut être associée à un taux
élevé de dénaturation de la protéine. La conclusion pratique est que le degré
d'enrichissement en protéines par addition de CPLD est limité par l'humidité de la
semoule, appropriée à l'extrusion. Une solution possible de ce problème est l’utilisation
de l’extrusion à haute humidité avec l’extrudeuse à double vis [43] ou l’augmentation de
la matière sèche du CPLD. Relativement moins positif a été l’effet de la VRV sur le taux
d'expansion. Cet effet a été cependant considérable en ce qui concerne la MV. Dans
l’intervalle testé, l’augmentaion de la VRV a réduit la MV de l’extrudé de 1.2 à 1.5 fois.
Quand l’humidité a été élevée, l'augmentation de la VRV a entraîné une réduction de la
MV de 1.4 fois sans pratiquement modifier l'IE. Par conséquent, on peut réguler la MV
par la VRV sans affecter de manière significative le taux d'expansion. L’effet du
troisième facteur (température dans la zone II de l'extrudeuse) a été faible, mais
statistiquement significatif en direction négative pour les deux paramètres. La même
direction d'influence de ce facteur peut s'expliquer par l’augmentation probable de
l'expansion axiale à une température plus haute dans la seconde zone de l’extrudeuse
[41].
Les équations obtenues ont montré que l’effet sur l'humidité de l’extrudé en tant que
facteur d'effet linéaire n’a été que la quantité du liquide ajouté. L'effet de la
16
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
température a été seulement exprimée comme une interaction entre les
avec la quantité de CPLD. L’effet insignificatif de la température dans la
peut être expliqué par le fait que dans la troisième zone la température
s’égalise et à cause de cela la quantité d’eau qui s’est évaporée après
constante.
deux facteurs
seconde zone
de la matière
la buse reste
Les résultats de la TP des extrudés présentent un intérêt pratique. L’effet le plus fort a
été celui de la température, ce qui s'explique par le taux de dénaturation élevé des
protéines à plus haute température [42]. Ce fait signifie que les températures plus
élevées réduisent de façon notable l'effet de l'ajout de protéines dans les matières
premières utilisées pour l’enrichissement de l’extrudé. La dénaturation des protéines
diminue quand le séjour de la matière dans l'extrudeuse diminue, dépendant
essentiellement de la VRV. On peut faire la conclusion suivante : pour l'enrichissement
en protéines plusimportant, l’extrusion devra être effectuée à des températures plus
basses et à des vitesses plus élevées. Dans le même temps, cela conduirait à
l’augmentation du taux d'expansion.
L'analyse des équations de régression a montré que le plus fort effet linéaire sur le DM a
été celui de la VRV. Quand on augmente la fréquence de rotation de la vis, le temps de
séjour de la matière dans l'extrudeuse diminue et en conséquence le DM du produit
augmente. Les autres facteurs n’ont participé que comme des interactions entre les trois
facteurs en influençant négativement le DM. Le plus fort effet sur le MT a été celui de la
quantité ajoutée de CPLD (humidité). L'humidité plus élevée réduit la viscosité du
produit, qui se reflète sur la réduction du MT. La TP élevée a peut être aussi une
influence négative. L'effet négatif de la VRV peut également être expliqué par la
réduction de la viscosité du produit.
Parmi les variables indépendantes, l’effet le plus fort sur l’EMS a été la quantité ajoutée
de CPLD (humidité) et la TP élevée, suivie par la VRV et la température dans la seconde
zone de l'extrudeuse. L’EMS a diminué quand l’humidité a augmenté en raison de la
réduction des forces de frottement dans l'extrudeuse. En ce qui concerne la
gélatinisation de l’amidon qui est un procédé fondamental pendant l’extrusion,
nécessitant l'application de chaleur et l'addition d'eau, on on suppose qu’il y a plus de
l'eau liée à la molécule d'amidon, ce qui conduit aux changements dans les propriétés de
l’extrudé (par exemple, la viscosité). L’EMS est un indicateur pour les caractéristiques
qualitatives du produit, y compris l'expansion et la solidité des extrudés reçues [15,44].
L'augmentation de la VRV a conduit à l’augmentation de l’EMS mais cette augmentation
a été réduite à une température plus élevée dans la seconde zone. Onwulata et al., [45]
ont trouvé des modèles empiriques décrivant d’un côté une relation la dépendance de
l’EMS à l’humidité et à la vitesse, de l’autre côté - de la MV à l’humidité et à l’EMS. Pour
compenser la réduction de l’EMS et de l'expansion quand on ajoute des concentrés
protéiques, ces dernières années, des recherches ont été effectuées pour ajouter des
fibres dans les semoules [18,21].
Selon Onwulata al. [45], un produit extrudé bien expansé et avec faible MV est associé à
une pression plus basse dans la buse. Les résultats que nous avons obtenus ont montré
que la quantité ajoutée de CPLD - respectivement l’humidité de la semoule - exerçait
l’effet le plus fort sur la pression, suivi par la vitesse de rotation de la vis de travail et la
température dans la seconde zone de l’extrudeuse. Une relation de dépendance négative
a été établie pour ces trois facteurs. Selon Akdogan [46] l'augmentation de l’humidité
réduit la pression dûe à l'effet de dilution dû à l'ajout d'eau. L'augmentation de la vitesse
et la température provoque une diminution de la viscosité du produit dans l’extrudeuse,
et de cette façon conduit à la réduction de la pression.
Conclusions
L'humidité de la semoule et des protéines ont réduit le taux d'expansion des extrudés et
l’EMS, ce qui limite les possibilités d'ajouter du CPLD liquide pour enrichir la TP. Une
température plus élevée dans la seconde zone de l'extrudeuse a réduit la TP, cette
réduction peut être compensée par l'augmentation de la VRV. En régulant la vitesse,
17
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
l’EMS peut être augmentée et la MV de l’extrudé peut être régulée sans affecter
l'expansion.
Remerciements
Les présentes recherches ont été effectuées en coopération avec le Fonds «Science» à
l’UFT - Plovdiv, dans le cadre du contrat 21/09-H.
Liste des notations et des abréviations
CPLD - concentré protéique de lactosérum obtenu par diafiltration
DM - débit massique
EMS - énergie mécanique spécifique
FRV – facteur de réduction volumique
IE - indice d’expansion
MT – moment de torsion
MV – masse volumique
TP – teneur en protéines
VRV – vitesse de rotation de la vis
Références bibliographiques
1. Cisneros F. H. and Kokini J. L. A generalized theory linking barrel fill length and air bubble
entrapment during extrusion of starch. Journal of Food Engineering 2002, 51, 139-149.
2. Anton A. A. and Luciano F. B. Instrumental textural evaluation of extruded snack foods: A
review. Ciencia y Tecnologia Alimentaria 2007, 54, 245-251.
3. Chevanan N., Rosentrater K. A. and Muthukumarappan K. Effects of processing conditions on
single screw extrusion of feed ingredients containing DDGS. Food and Bioprocess Technology
2008, doi:10.1007/s11947-008-0065-y.
4. Chevanan N., Muthukumarappan К. and Rosentrater К. А. Extrusion studies of aquaculture feed
using distillers dried grains with solubles and whey. Food and Bioprocess Technology 2009, 2,
177–185.
5. Larrea M. A., Chang Y. K. and Bustos F. M. Effect of some operational extrusion parameters on
the constituents of orange pulp. Food Chemistry 2005, 89, 301–308.
6. Nwabueze T. U. and Iwe M. O. Residence time distribution (RTD) in a single screw extrusion of
African breadfruit mixtures. Food and Bioprocess Technology 2008, doi:10.1007/s11947-0080056-z.
7. Shankar T. J., Sokhansanj S., Bandyopadhyay S. and Bawa A. S. A case study on optimization of
biomass flow during single-screw extrusion cooking using genetic algorithm (GA) and response
surface method (RSM). Food and Bioprocess Technology 2008, doi:10.1007/s11947-008-0172-9.
8. Kannadhason S., Muthukumarappan K. and Rosentrater К. А. Effect of starch sources and
protein content on extruded aquaculture feed containing DDGS. Food and Bioprocess Technology
2009, doi:10.1007/s11947-008-0177-4.
9. Daufin G., Escudier J. P., Carrere H., Berot S., Fillaudeau L. and Decloux M. Recent and
emerging applications of membrane processes in the food and dairy industry. Trans IChemE.
2001, 79, 89-102.
10. Pouliot Y. Membrane processes in dairy technology – From a simple idea to worldwide
panacea. International Dairy Journal 2008, 18, 735-740.
11. Dinkov K. Multifactorial models of flux under whey ultrafiltration. Scientific Works of UFT Plovdiv, 2008, LV (1), 30-34. (Bg).
12. Dinkov K. Application of ultrafiltration for improving of technological processes in dairy
industry. DSc Thesis, University of Food Technologies, 2009.
18
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
13. Britten M. and Pouliot Y. Characterization of whey protein isolate obtained from milk
microfiltration permeate. Lait 1996, 76, 255-265.
14. Diaz O., Pereira C. and Cobos A. Functional properties of ovine whey protein concentrates
produces by membrane technology after clarification of cheese manufacture by-products. Food
Hydrocolloids 2004, 18, 601-610.
15. Onwulata C. I, Konstance, R. P.; Strange, E. D.; Smith, P. W. and Holsinger, V. H. High-fiber
snacks extruded from triticale and wheat formulations. Cereal Food World 2000, 45, 470-473.
16. Allen K. E., Carpenter C. E. and Walsh M. K. Influence of protein level and starch type on an
extrusion-expanded whey product. International Journal of Food Science and Technology 2007,
42, 953-960.
17. Liu S. X., Peng M., Tu S., Li H., Cai L. and Yu X. Physicochemical characterization of extruded
blends of corn starch–whey protein concentrate–Agave tequilana fiber. Food Science and
Technology International 2006, 11, 463–470.
18. Onwulata C. I., Konstance R. P., Smith P. W. and Holsinger V. H. Physical properties of
extruded products as affected by cheese whey. Journal of Food Science 1998, 63, 814-818.
19. Onwulata C. I., Smith P. W. and Konstance R. P. Incorporation of whey products in extruded
corn, potato or rice snacks . Food Research International 2001, 8, 679-687.
20. Onwulata C. I., Konstance R. P., Smith, P. W. and Holsinger, V. H. Co-extrusion of dietary fiber
and milk proteins in expanded corn products. Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie 2001,
34, 424-429.
21. Sokhey A. S., Kollengode A. N. and Hanna M. A. Screw configuration effects on corn starch
expansion during extrusion. Journal of Food Science 1994, 59, 895–898.
22. Walsh, M. K. and Carpenter, C. E. U.S. Patent, 2003, No. 6: 607-777.
23. Siso G. The biotechnological utilization of cheese whey: a review. Bioresource Technology
1990, 57, 1-11.
24. Onwulata C. I., Constance R. P., Cooke P. H. and Farrell H. N. Functionality of extrusion –
texturized whey proteins. Journal of Dairy Science 2003, 86, 3775-3782.
25. Zadow J. G. Whey and whey powders : Production and uses. In Encyclopedia of Food Sciences
and Nutrition. Caballero, B. (ed.), Elsevier Science Ltd, 2003, pp. 6147-6152.
26. Menkov N., Dushkova, M. and Toshkov, N. Possibilities for combined extrusion of wheat
semolina with diafiltration whey concentrate. Food Processing Industry Magazine 2009, LVIII (78), 51-53 (Bg).
27. Dushkova M. and Dinkov K. Composition and process characteristics during ultrafiltration of
whey from kashkaval. Journal of Food Processing and Preservation 2009, 33, 1-10.
28. Petrov S., Ivanova T. and Christova D. Modification of polyacrylonitrile membranes with
temperature sensitive poly(vinylalcohol-co-vinylacetal). Journal of Membrane Science 2005, 261,
1-6.
29. Nenov V., Penov N., Yovtshev V., Yiankulev T. Mechanism shaped co-extrudates. Scientific
Works of UFT - Plovdiv, 2003, XLIX, 408-412. (Bg).
30. ISO 711:1985. Cereals and cereal products - Determination of moisture content (Basic
reference method).
31. ISO 20483:2006. Cereals and pulses - Determination of the nitrogen content and calculation of
the crude protein content - Kjeldahl method.
32. ISO 8968-1:2001. Milk - Determination of nitrogen content - Part 1: Kjeldahl method.
33. ISO 6731:1989. Milk, cream and evaporated milk - Determination of total solids content
(Reference method).
34. Aisworth P. and Ibanoglu S. Extrusion. In Food Processing Handbook. Brennan, J. G. (ed.),
Wiley-VCH Verlag, 2006, pp. 251-269.
35. Manthey F. A. and Twombly W. Extruding and drying of pasta. In Hanbook of Food Science,
Technology, and Engineering. Vol. 4. Hui, Y. H. (ed.), Taylor and Francis, 2006, pp. 158.1-158.15.
19
Revue de génie industriel 2009, 4, 12-20
__________________________________________________________________________
36. Amaya-Llano S. L., Morales Hernández N., Castano Tostado E. and Martinez-Bustos F.
Functional characteristics of extruded blends of whey protein concentrate and corn starch. Cereal
Chemistry 2007, 84, 195-201.
37. Bindzus W., Livings S.J., Gloria-Hernandez H., Fayard G., van Lengerich B. and Meuser F.
Glass transition of extruded wheat, corn and rice starch. Starch 2002, 54, 393-398.
38. Brümmer T., Meuser F., Van Lengerich B. and Niemann C. Effect of extrusion cooking on
molecular parameters of corn starch. Starch 2002, 54, 1-8.
39. Petrova T., Nenov V. and Tchobanov B. Influence of some extrusion parameters of blends from
lentils and wheat semolina on the specific mechanical energy. Scientific Works of UFT - Plovdiv,
2007, LIV (1), 160-165. (Bg).
40. Sazzhetti G., Pittia P. and Pinnavaia G. The effect of extrusion temperature and dryingtempering on both the kinetics of hydration and the textural changes in extruded ready-to-eat
breakfast cereals soaking in semi-skimmed milk. International Journal of Food Science and
Technology 2005, 40, 655-663.
41. Milford Y. A., Hanna A and Chinnaswamy R. Expansion characteristics of extruded corn grits.
Lebensmittel Wissenschaft und Technologie 1996, 29, 702-707.
42. Singh R. K., Nielsen S. S. and Chambers J. V. Selected characteristics of extruded blends of
milk protein raffinate or nonfat dry milk with corn flour. Journal of Food Processing and
Preservation 1991, 15, 285-302.
43. Akdogan H. High moisture food extrusion. International Journal of Food Science and
Technology 1991, 34, 195-207.
44. Matthey F.P. and Hanna M.A. Physical and functional properties of twin-scre extruded whey
protein concentrate-corn starch blends. Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie 1997, 30,
359-366.
45. Onwulata C. I., Mulvaney S. I. and Hsieh F. System analysis as the basis for control of density
of extruded cornmeal. Food Control 1994, 5, 39-48.
46. Akdogan H. Pressure, torque, and energy response of a twin screw extruder at high moisture
contents. Food Research International 1996, 29, 423-429.
20