食品加工および技術ジャーナル

概要

熱間押出法によるホエイプロテイン濃縮物の微粒子化：タンパク質濃度とその他のパラメータの影響

M カマル・ホセイン、アレクサンダー・クラー、オリバー・ヘンゼル、ママドゥ・ディアキテ

微粒子化は、プロセスおよびシステムパラメータ、製品特性など、熱間押し出しプロセスの多くの要因の影響を受けます。本研究の主な目的は、タンパク質濃度（C_{タンパク質}）とプロセスパラメータが、熱間押し出しプロセスを使用したホエイタンパク質の微粒子化に与える影響を調査することでした。押し出しプロセス中は、それぞれ 20、25、30、35% の目的の C_{タンパク質}に達するように脱塩水を使用しました。実験は、最高バレル温度 90°C で L/D 比 40:1 の共回転二軸押出機（ZSE18HP）を使用して実施しました。微粒子ホエイタンパク質（MWP）の粒子サイズはレーザー回折法を使用して測定し、粒子サイズ分布はフラウンホーファー近似によって計算しました。押し出されたすべてのサンプルの色は、CIE L*a*b* システムを使用して決定しました。さらに、高倍率レンズを備えたデジタル顕微鏡を使用して、粒子の微視的特性を測定した。統計分析とデータフィッティングは SPSS を使用して行った。タンパク質濃度は、微粒子化ホエイタンパク質の粒度分布に有意な (p<0.001) 影響を示した。C タンパク質を₃₀ % 上げると、MWP の粒子サイズは低下した。一方、スクリュー速度を上げると、粒子サイズは低下した。しかし、C_{タンパク質}35%とスクリュー速度 200 rpm では逆の結果が得られた。d50 ≤ 5 µm と d50 ≤ 3 µm のサイズの粒子は、それぞれスクリュー速度 400 rpm ～ 600 rpm と 800 ～ 1000 rpm の範囲で観察された。粒度分布に関しては、押し出し機のスクリュー速度も統計的に有意であった (p<0.001)。結論として、いわゆる微粒子化プロセスにおける粒子サイズ分布は、C_{タンパク質}の操作と押出機のスクリュー速度によって制御できます。