Published February 3, 2023 | Version v1
Publication Open

Extrusion of process flavorings from methionine and dextrose using modified starch as a carrier

Creators

  • 1. King Mongkut's University of Technology North Bangkok
  • 2. Silpakorn University
  • 3. King Mongkut's University of Technology Thonburi
  • 4. Technical University of Denmark

Description

This study aimed to produce process flavorings from methionine and glucose via Maillard reaction by extrusion method. Modified starch was used as a carrier to reduce the torque and facilitate the production process. Five formulations of process flavorings with different ratios of methionine: dextrose: modified starch: water as MS5 (72:18:5:5), MS15 (64:16:15:5), MS25 (56:14:25:5), MS35 (42:12:35:5), and MS45 (40:10:45:5) were prepared and feded into the extruder. The temperatures of the extruder barrel in zones 1 and 2 were controlled at 100, and 120°C, with a screw speed of 30 rpm. The appearance of the obtained products, torque, pH before and after extrusion, color, volatile compounds, and sensory evaluation were determined. The extrudate from the formulation containing the highest amount of modified starch (MS45) gave the highest L* (lightness) of 88.00, which increased to 93.00 (very light) after grinding into a powder. The process flavorings from all formulations exhibited similar sensory scores in terms of aroma, taste, and water solubility, with a very slight difference in color. However, MS25, MS35 and MS45 indicated the torque at 10 Nm/cm3, while MS5 and MS 15 exhibited higher torque at 18, and 25 Nm/cm3, respectively. Extruded process flavorings from MS25 were analyzed for their flavor profiles by gas chromatography-mass spectrometry. Twelve volatile compounds including the key volatile compounds for sulfurous and vegetable odor type, dimethyl disulfide, methional, and methanethiol, were found. Four pyrazine compounds presented nutty, musty and caramelly odor; and 3-hydroxybutan-2-one and heptane-2,3-dione, which gave buttery odor type, were also detected. The results demonstrated a successful production of process flavorings using modified starch as carrier to facilitate and reduce the torque during the extrusion process.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هدفت هذه الدراسة إلى إنتاج نكهات العملية من الميثيونين والجلوكوز عبر تفاعل مايلارد بطريقة البثق. تم استخدام النشا المعدل كحامل لتقليل عزم الدوران وتسهيل عملية الإنتاج. تم تحضير وتغذية خمس تركيبات من منكهات العملية بنسب مختلفة من الميثيونين: الدكستروز: النشا المعدل: الماء مثل MS5 (72:18:5:5)، MS15 (64:16:15:5)، MS25 (56:14:25:5)، MS35 (42:12:35:5)، و MS45 (40:10:45:5) في جهاز البثق. تم التحكم في درجات حرارة برميل البثق في المنطقتين 1 و 2 عند 100، و 120 درجة مئوية، بسرعة لولبية تبلغ 30 دورة في الدقيقة. تم تحديد مظهر المنتجات التي تم الحصول عليها، وعزم الدوران، ودرجة الحموضة قبل وبعد البثق، واللون، والمركبات المتطايرة، والتقييم الحسي. أعطت مادة البثق من التركيبة التي تحتوي على أعلى كمية من النشا المعدل (MS45) أعلى L* (خفة) من 88.00، والتي زادت إلى 93.00 (خفيف جدًا) بعد الطحن إلى مسحوق. أظهرت منكهات العملية من جميع التركيبات درجات حسية مماثلة من حيث الرائحة والطعم والذوبان في الماء، مع اختلاف طفيف جدًا في اللون. ومع ذلك، أشارت MS25 و MS35 و MS45 إلى عزم الدوران عند 10 نيوتن متر/سم 3، في حين أظهرت MS5 و MS15 عزم دوران أعلى عند 18 و 25 نيوتن متر/سم 3، على التوالي. تم تحليل نكهات العملية المبثوقة من MS25 لمحات النكهة الخاصة بها عن طريق كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي. تم العثور على اثني عشر مركبًا متطايرًا بما في ذلك المركبات المتطايرة الرئيسية لنوع رائحة الكبريت والخضروات، ثنائي ميثيل كبريتيد، الميثيونال، والميثانثيول. كما تم الكشف عن أربعة مركبات بيرازين قدمت رائحة جوزية وعفنة وكراميل ؛ و 3 -هيدروكسي بيوتان-2 -واحد وهبتان-2، 3 -ديون، والتي أعطت نوع رائحة الزبدة. أظهرت النتائج إنتاجًا ناجحًا لنكهات العملية باستخدام النشا المعدل كحامل لتسهيل وتقليل عزم الدوران أثناء عملية البثق.

Translated Description (French)

Cette étude visait à produire des arômes de procédé à partir de méthionine et de glucose par réaction de Maillard par extrusion. L'amidon modifié a été utilisé comme support pour réduire le couple et faciliter le processus de production. Cinq formulations d'arômes de procédé avec différents rapports de méthionine : dextrose : amidon modifié : eau comme MS5 (72:18:5:5), MS15 (64:16:15:5), MS25 (56:14:25:5), MS35 (42:12:35:5) et MS45 (40:10:45:5) ont été préparées et introduites dans l'extrudeuse. Les températures du fût de l'extrudeuse dans les zones 1 et 2 ont été contrôlées à 100 et 120 °C, avec une vitesse de vis de 30 tr/min. L'aspect des produits obtenus, le couple, le pH avant et après extrusion, la couleur, les composés volatils et l'évaluation sensorielle ont été déterminés. L'extrudat de la formulation contenant la plus grande quantité d'amidon modifié (MS45) a donné le L* (légèreté) le plus élevé de 88,00, qui est passé à 93,00 (très léger) après broyage en poudre. Les arômes de procédé de toutes les formulations présentaient des scores sensoriels similaires en termes d'arôme, de goût et de solubilité dans l'eau, avec une très légère différence de couleur. Cependant, MS25, MS35 et MS45 ont indiqué le couple à 10 Nm/cm3, tandis que MS5 et MS 15 ont présenté un couple plus élevé à 18 et 25 Nm/cm3, respectivement. Les arômes de procédé extrudés de MS25 ont été analysés pour leurs profils d'arôme par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse. Douze composés volatils, y compris les composés volatils clés pour le type d'odeur sulfureuse et végétale, le disulfure de diméthyle, le méthional et le méthanethiol, ont été trouvés. Quatre composés de pyrazine présentaient une odeur de noisette, de moisi et de caramel ; et la 3-hydroxybutan-2-one et l'heptane-2,3-dione, qui donnaient une odeur de beurre, ont également été détectés. Les résultats ont démontré une production réussie d'arômes de processus en utilisant de l'amidon modifié comme support pour faciliter et réduire le couple pendant le processus d'extrusion.

Translated Description (Spanish)

Este estudio tuvo como objetivo producir aromas de proceso a partir de metionina y glucosa a través de la reacción de Maillard mediante el método de extrusión. Se utilizó almidón modificado como portador para reducir el torque y facilitar el proceso de producción. Se prepararon cinco formulaciones de saborizantes de proceso con diferentes proporciones de metionina: dextrosa: almidón modificado: agua como MS5 (72:18:5:5), MS15 (64:16:15:5), MS25 (56:14:25:5), MS35 (42:12:35:5) y MS45 (40:10:45:5) y se alimentaron en la extrusora. Las temperaturas del barril de la extrusora en las zonas 1 y 2 se controlaron a 100 y 120 °C, con una velocidad del tornillo de 30 rpm. Se determinó la apariencia de los productos obtenidos, el torque, el pH antes y después de la extrusión, el color, los compuestos volátiles y la evaluación sensorial. El extruido de la formulación que contenía la mayor cantidad de almidón modificado (MS45) dio el L* (ligereza) más alto de 88.00, que aumentó a 93.00 (muy ligero) después de moler en un polvo. Los saborizantes de proceso de todas las formulaciones mostraron puntuaciones sensoriales similares en términos de aroma, sabor y solubilidad en agua, con una diferencia muy ligera en el color. Sin embargo, MS25, MS35 y MS45 indicaron el par a 10 Nm/cm3, mientras que MS5 y MS 15 mostraron un par más alto a 18 y 25 Nm/cm3, respectivamente. Los saborizantes de proceso extruidos de MS25 se analizaron para determinar sus perfiles de sabor mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas. Se encontraron doce compuestos volátiles, incluidos los compuestos volátiles clave para el tipo de olor sulfuroso y vegetal, disulfuro de dimetilo, metionina y metanotiol. Cuatro compuestos de pirazina presentaron olor a nuez, moho y caramelo; y también se detectaron 3-hidroxibutan-2-ona y heptano-2,3-diona, que dieron tipo de olor a mantequilla. Los resultados demostraron una producción exitosa de saborizantes de proceso utilizando almidón modificado como portador para facilitar y reducir el torque durante el proceso de extrusión.

Files

journal.pone.0269857&type=printable.pdf

Files (1.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ecce5e7f958d83bfd8d54377ea1a2e69
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بثق منكهات العملية من الميثيونين والدكستروز باستخدام النشا المعدل كحامل
Translated title (French)
Extrusion d'arômes de procédé à partir de méthionine et de dextrose en utilisant de l'amidon modifié comme support
Translated title (Spanish)
Extrusión de aromatizantes de proceso a partir de metionina y dextrosa utilizando almidón modificado como portador

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4319062958
DOI
10.1371/journal.pone.0269857

Is supplement to
https://openalex.org/W4386701566 (Other)
https://openalex.org/W4224240176 (Other)
https://openalex.org/W3185678390 (Other)
https://openalex.org/W3109734022 (Other)
https://openalex.org/W2626139810 (Other)
https://openalex.org/W2379850248 (Other)
https://openalex.org/W2152726686 (Other)
https://openalex.org/W2133732375 (Other)
https://openalex.org/W2001082816 (Other)
https://openalex.org/W1485286422 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1018290106
  • https://openalex.org/W1115489309
  • https://openalex.org/W1513541560
  • https://openalex.org/W1599870736
  • https://openalex.org/W1903607776
  • https://openalex.org/W1986876746
  • https://openalex.org/W1988665653
  • https://openalex.org/W2004762947
  • https://openalex.org/W2006077984
  • https://openalex.org/W2007799835
  • https://openalex.org/W2010937591
  • https://openalex.org/W2023660109
  • https://openalex.org/W2041671963
  • https://openalex.org/W2058079304
  • https://openalex.org/W2062346324
  • https://openalex.org/W2064711971
  • https://openalex.org/W2068452430
  • https://openalex.org/W2073985599
  • https://openalex.org/W2085283134
  • https://openalex.org/W2119691534
  • https://openalex.org/W2124811232
  • https://openalex.org/W2141345797
  • https://openalex.org/W2154335967
  • https://openalex.org/W24379311
  • https://openalex.org/W2509489088
  • https://openalex.org/W2585261562
  • https://openalex.org/W2585768088
  • https://openalex.org/W2586806813
  • https://openalex.org/W2606507989
  • https://openalex.org/W2775198256
  • https://openalex.org/W2793869230
  • https://openalex.org/W2923896116
  • https://openalex.org/W2972991624
  • https://openalex.org/W3036949841
  • https://openalex.org/W3046208760
  • https://openalex.org/W3139158218
  • https://openalex.org/W3203784573
  • https://openalex.org/W4210625114
  • https://openalex.org/W607510100
  • https://openalex.org/W655437407
  • https://openalex.org/W914963255