Модифікація структурно-механічних властивостей екструдату шляхом збагачення харчовими волокнами та ліпідами
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.330564Ключові слова:
екструдат, харчові волокна, курячий жир, білково-крохмальна матриця, структурно-механічні властивості, індекс набуханняАнотація
Об’єктом дослідження є склад кормового екструдату, модифікованого додаванням джерел харчових волокон та ліпідів. Проблемою, яка вирішується, є оптимізація структурно-механічних властивостей кормового екструдату через раціоналізацію додавання компонентів.
Розроблено регресійні моделі для точного прогнозування співвідношення модифікуючих добавок, яке забезпечує задані водостійкість та індекс набухання. Експериментально встановлено, що раціональне співвідношення компонентів – 4,0±0,1 % курячого жиру та 6,0±0,2 % пшеничних висівок – забезпечує водостійкість 190,0±7,5 хв, індекс набухання 55,0±2,1 % та пористість 60,0±2,2 %. Результати досягнуті завдяки комплексній взаємодії між компонентами, де ліпіди формують гідрофобний бар'єр, а харчові волокна створюють стабільну пористу матрицю, що підтверджено регресійними моделями. Порівняльний аналіз з комерційним аналогом («Roycher™ АКВА Короп Фінішний») виявив конкурентні переваги розробленого екструдату: нижчу собівартість (310 USD/т проти 1050 USD/т). Структурно-механічні характеристики досліджених екструдатів були подібними. Це робить розроблений склад перспективним для промислового застосування. Отримані результати пояснюються взаємодією білково-крохмальної матриці з ліпідами та харчовими волокнами під час екструдування, що підтверджено статистично значущими моделями. Відмінною рисою дослідження є комплексний підхід до раціоналізації складу екструдату, який поєднує технологічну ефективність із економічною доцільністю. Екструдат розробленого складу може бути використаний у виробництві кормів для аквакультури. Подальші дослідження мають бути спрямовані на вивчення довгострокової стабільності властивостей продукту та адаптацію технології до промислових умов
Посилання
- Aschemann-Witzel, J., Gantriis, R. F., Fraga, P., Perez-Cueto, F. J. A. (2020). Plant-based food and protein trend from a business perspective: markets, consumers, and the challenges and opportunities in the future. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61 (18), 3119–3128. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1793730
- Petik, I., Litvinenko, O., Kalyna, V., Ilinska, O., Raiko, V., Filenko, O. et al. (2023). Development of extruded animal feed based on fat and oil industry waste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (122)), 112–120. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.275509
- Singh, J. P., Kaur, A., Singh, B., Singh, N., Singh, B. (2019). Physicochemical evaluation of corn extrudates containing varying buckwheat flour levels prepared at various extrusion temperatures. Journal of Food Science and Technology, 56 (4), 2205–2212. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03703-y
- Bochkarev, S., Chaika, T., Stankevych, S., Zabrodina, I., Balandina, I., Obolentseva, L. et al. (2024). Development of an extruded system with enhanced content of alpha-linolenic polyunsaturated fatty acid. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (132)), 15–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315246
- Stankevych, S., Gorbunov, K., Zabrodina, I., Popov, M., Kalyna, V., Novozhylova, T. et al. (2024). Identification of the oxidation and hydrolysis products content influence on the rapeseed oil oxidation induction period. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (6 (130)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.308907
- Belinska, A., Ryshchenko, I., Bliznjuk, O., Masalitina, N., Siedykh, K., Zolotarova, S. et al. (2024). Development of a method for inactivating lipoxygenases in linseed using chemical reagents. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (6 (130)), 14–21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309079
- Siddiqui, S. A., Kamran, F., Stankov, S., Rathod, N. B., Teixeira-Costa, B. E., Fidan, H. et al. (2024). Unveiling the Diversity of Non Conventional Proteins - From Sources, Extraction, Technofunctionality, Nutraceutical Potential to Advancement in Food Applications - A Systematic Review. Waste and Biomass Valorization, 16 (1), 29–51. https://doi.org/10.1007/s12649-024-02614-0
- Papchenko, V., Stepankova, G., Karatieieva, O., Balandina, I., Shapovalenko, D., Kariuk, A., Statyvka, Y., Bakumenko, O., Melnyk, A., Нorbas, S. (2023). Determining the effect of raw materials moisture and lipid content on the technological properties of the extruded protein-fat system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (124)), 37–46. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285132
- Luthra, A., Kajla, P., Chhikara, N., Khatkar, B. S., Malik, M. (2025). Food and Dairy By-products Utilization. Engineering Solutions for Sustainable Food and Dairy Production, 331–344. https://doi.org/10.1007/978-3-031-75834-8_12
- Gutierrez-Montiel, E., Ávila-Orta, C. A., Cabrera-Canales, Z. E., Covarrubias-Gordillo, C. A., Reyes-Rodríguez, P. Y., Rodríguez-Velázquez, J. G. et al. (2023). Effect of oxidized, maleate and dual chemical modification through extrusion on thermoplastic starch properties. Polymer Bulletin, 81 (3), 2525–2544. https://doi.org/10.1007/s00289-023-04857-8
- Wang, B., Dong, Y., Fang, Y., Gao, W., Kang, X., Liu, P. et al. (2022). Effects of different moisture contents on the structure and properties of corn starch during extrusion. Food Chemistry, 368, 130804. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130804
- Gomes, K. S., Berwian, G. F., Batistella, V. M. C., Bender, L. E., Reinehr, C. O., Colla, L. M. (2022). Nutritional and Technological Aspects of the Production of Proteic Extruded Snacks Added of Novel Raw Materials. Food and Bioprocess Technology, 16 (2), 247–267. https://doi.org/10.1007/s11947-022-02887-0
- Cervantes-Ramírez, J. E., Cabrera-Ramirez, A. H., Morales-Sánchez, E., Rodriguez-García, M. E., Reyes-Vega, M. de la L., Ramírez-Jiménez, A. K. et al. (2020). Amylose-lipid complex formation from extruded maize starch mixed with fatty acids. Carbohydrate Polymers, 246, 116555. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116555
- Cabrera-Ramírez, A. H., Cervantes-Ramírez, E., Morales-Sánchez, E., Rodriguez-García, M. E., Reyes-Vega, M. de la L., Gaytán-Martínez, M. (2021). Effect of Extrusion on the Crystalline Structure of Starch during RS5 Formation. Polysaccharides, 2 (1), 187–201. https://doi.org/10.3390/polysaccharides2010013
- Qi, M., Jiang, L., Song, J., Han, F., Xu, M., Li, Y. et al. (2024). Investigating the Impact of Moisture Levels on Structural Alterations and Physicochemical Properties of Cassava Flour through Extrusion: A Comprehensive Study. Plant Foods for Human Nutrition, 79 (4), 909–914. https://doi.org/10.1007/s11130-024-01237-z
- Tiwari, A., Jha, S. K. (2017). Extrusion cooking technology: Principal mechanism and effect on direct expanded snacks – An overview. International Journal of Food Studies, 6 (1), 113–128. https://doi.org/10.7455/ijfs/6.1.2017.a10
- Banjac, V., Vukmirović, Đ., Pezo, L., Draganovic, V., Đuragić, O., Čolović, R. (2021). Impact of variability in protein content of sunflower meal on the extrusion process and physical quality of the extruded salmonid feed. Journal of Food Process Engineering, 44 (3). https://doi.org/10.1111/jfpe.13640
- Petik, I., Litvinenko, O., Stankevych, S., Zabrodina, I., Ponomarova, M., Kotliar, O. et al. (2024). Determination of the cellulose- and lipid-containing components influence on the extrudate technological indicators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (128)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.301843
- Pennells, J., Bless, I., Juliano, P., Ying, D. (2024). Extrusion Processing of Biomass By-Products for Sustainable Food Production. From Biomass to Biobased Products. https://doi.org/10.5772/intechopen.111943
- Roycher Aqua fish feed. Roycher Aqua. Available at: https://roycheraqua.com/ua/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Ihor Petik, Serhii Stankevych, Volodymyr Panasenko, Kostiantyn Siedykh, Maryna Ponomarova, Olesia Filenko, Iryna Balandina, Anton Ryabev, Svitlana Zolotarova, Viktoriia Novikova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
