Arroz: rendimiento de molienda mediante análisis de imágenes

En la molienda, el grano de arroz se descascara y pule para obtener el arroz blanco o elaborado. Durante este proceso el grano puede quebrarse y esto afecta un importante índice de calidad: el rendimiento en grano entero. Tradicionalmente éste se calcula como el porcentaje en peso de la fracción de granos enteros (no quebrados). Se desarrolló un método de análisis de imá- genes que permite evaluar el porcentaje de grano quebrado sobre la base de la cuantificación de las variaciones del área proyectada del grano quebrado respecto del grano entero. Los ensayos se realizaron en un molino arrocero de laboratorio (100 g) cubriendo un rango amplio del porcentaje de grano quebrado (6-100%). Los rendimientos obtenidos mediante imágenes se correlacionaron satisfactoriamente con los del método tradicional, encontrándose correspondencia lineal significativa entre ambos métodos (r2=0,998). En relación al método tradicional, el análisis digital de imágenes presenta algunas ventajas significativas: evita la etapa de separación de granos quebrados y enteros, requiere menor tiempo de proceso y proporciona la distribución de tamaño de los granos en la muestra analizada. Se trata de una alternativa fácil de implementar que redundará en beneficio de la industria arrocera.Fil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentin

Dry and wet milling of rice in planetary mill. Kinetics of milling, effect of grinding conditions on functional properties of flour and starch and mix design for gluten-free pasta

La molienda es una operación unitaria tradicional para la reducción de tamaño de partícula. El advenimiento de los molinos de alto impacto brinda además la posibilidad de realizar transformaciones termo-mecánicas, para producir cambios estructurales en el material. El objetivo del trabajo fue obtener harinas y almidones de arroz modificados, utilizando un molino planetario de bolas. Se investigó el efecto de la velocidad de rotación y el tiempo de proceso en la cinética de molienda seca y húmeda, para la obtención de harinas. Se optimizó, en términos de rendimiento y pureza, la obtención de almidón por vía húmeda asistida con el molino planetario, empleando combinaciones de tensioactivo-álcali. Se logró reducir el tiempo de proceso y las concentraciones de aditivos, respecto a la molienda no asistida. Las fracciones de molienda, caracterizadas a través de sus propiedades estructurales (difracción de rayos X, almidón dañado), funcionales (propiedades de hidratación, térmicas y de pasta) y morfológicas (granulometría, microscopía electrónica de barrido), presentaron diferentes niveles de gelatinización y cristalinidad, ampliando su uso como ingredientes alimentarios. Se elaboraron fideos frescos laminados a base de harina de arroz obtenida por molienda seca. Se evaluaron diferentes sustitutos de gluten determinándose, mediante un diseño de mezclas, los efectos sinérgicos entre ellos, que permitieron mejorar las propiedades mecánicas de las pastas sin gluten.Milling is a traditional unit operation to reduce the particle size. The advent of high impact mills also offers the possibility of thermo-mechanical processing to produce structural changes in the material. The objective was to obtain modified rice flour and rice starch using a planetary ball mill. The effect of rotational speed and processing time on the kinetics of wet-milling and dry-milling to obtain rice flour was investigated. The optimization of starch isolation, in terms of fraction yield and purity, was performed by planetary ball mill assisted wet-milling using surfactant-alkali combinations. The processing time and the concentrations of chemical additives were reduced in comparison to unassisted wet-milling. Milling fractions, characterized by its structural properties (X-ray diffraction, damaged starch), functional properties (hydration properties, thermal and paste behaviour) and morphological properties (particle size, scanning electron microscopy), presented different levels of gelatinization and crystallinity expanding its use as food ingredients. Fresh laminated rice noodles were produced using rice four obtained by dry-milling in a planetary ball mill. Different gluten substitutes were evaluated and the synergistic effects between them were determined by a mix design in order to improve the mechanical properties of gluten-free pasta.Fil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Incidence of milling energy on dry-milling attributes of rice starch modified by planetary ball milling

Rice starch was modified in a planetary mill. The effects of milling energy (E) on physicochemical and functional properties were investigated. Particle size, crystallinity degree and gelatinization enthalpy were reduced with the increase of milling energy. The effect of E on particle size reduction could be predicted by generalized Holmes' model. Heat dissipation was evidenced during milling through the non-linear relationship between size reduction ratio and milling energy. Hydration and pasting properties were significantly affected. Water soluble index (WSI) and swelling power (SP) increased with increasing both energy and temperature of hydration test. For the greatest energy and temperature level (85 °C), WSI value varied between 1.5 and 29.7% and SP value between 7.4 and 16.4  g/g, relative to native starch. The crystallinity showed negative relationships with WSI and a SP. Regards to pasting properties, peak viscosity (PV) decreased from 4384 mPa s to 544 mPa s as E varied between 0 kJ/g and 4.08 kJ/g. Peak, setback and final viscosities parameters showed a linear relationship with the particle size. There were found strong correlations between physicochemical and functional properties of modified starches, which evidenced the dependence of the modification on milling severity. Planetary ball milling is presented as an eco-friendly alternative to modify native rice starch properties.Fil: González, Luciana Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; Argentin

Flow behavior and syneresis of ball milled rice starch and their correlations with starch structure

The effects of milling energy (0.26–4.08 kJ/g) on starch structure, flow behavior and syneresis of starch dispersions (4–8% w/v) were investigated. Crystallinity loss of starch (XRD analysis) during milling could be mathematically related with the increase of 1047 cm−1/1022 cm−1 FT-IR intensity ratio (Ri) and it was also reflected by the changes in the shape and surface roughness of starch granules (SEM micrographs). Starch dispersions showed a Newtonian or pseudoplastic flow pattern dependent on starch concentration and milling energy. Consistency of starch dispersions (4 and 6%) remained constant during refrigerated storage only for severely milled starch. Syneresis diminished with increasing milling energy and starch concentration; it could be minimized (4% and 4.08 kJ/g) or completely eliminated (8% and 1.04 kJ/g). Significant correlations of Ri with consistency index and syneresis were found. Ball milling notably improved the suitability of starch as an ingredient in fluid or viscous foodstuffs.Fil: González, Luciana Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Bertotto, María M.. Ministerio de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimento. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria; ArgentinaFil: Baeza, Rosa Isabel. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; Argentin

Co‐Joined Starch Modification and β‐Carotene Dispersion in situ by Planetary Ball Milling

The objective is to evaluate An innovative dispersion method (IM), planetary ball milling (PBM) is evaluated for its potential use in obtaining starch modifications together with in situ β-carotene dispersion. Native (N) and ball milled (BM) rice starches are first evaluated as encapsulating matrices of β-carotene, by means of traditional dispersion method (TM) using a rotor–stator device. Ball milled starch with gelatin (BM+G) preserves β-carotene structure and produces the highest encapsulated β-carotene content (0.154 mg g−1), being four times the N starch content (0.035 mg g−1). By IM, β-carotene structure is partially (69%) preserved by using the BM+G matrix. Encapsulated β-carotene contents >86% (equivalent to 0.50 mg g−1 starch) and encapsulated/surface ratio >6.7 are achieved, obtaining at least 3.0- and 16.3-fold increments compared to TM, respectively. Results from IM reveal the potential of PBM to reach a high degree of β-carotene dispersion in a physically modified starch improving the encapsulation performance with respect to TM.Fil: González, Luciana Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Santagapita, Patricio Roman. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentin

Optimization of rice bread formulation by mixture design and relationship of bread quality to flour and dough attributes

The bread making aptitude of five rice flours (native and gelatinized) and five gluten substitutes (GS) were prior tested and the best ingredients for mixture design were set. Native flour with a wide distribution of particle size, xanthan gum (XG), guar gum (GG) and sodium alginate (SA) were selected due to their good performance. The effect of formulation on bread volume (BV), cell area fraction (CAF) of breadcrumb and dough rheology was determined by using a simplex centroid mixture design with constrain (2.1 g of GS/100 g of flour). A significant effect of formulation on viscoelasticity of dough was observed. A non-linear relationship between BV and dough viscosity was found with maximum BV at 60000 Pa⋅s. The optimum formulation, from XG to GG mass ratio of 0.71, yields maximum values of BV (4.07 ml/g of flour) and CAF (29%); optimum bread presented good textural attributes and a slightly toasted crust.Fil: Cajas Locke, Jennifer Elizabeth. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; ArgentinaFil: González, Luciana Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Quimicos.; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentin

Dry and wet milling of rice in planetary mill. Kinetics of milling, effect of grinding conditions on functional properties of flour and starch and mix design for gluten-free pasta

La molienda es una operación unitaria tradicional para la reducción de tamaño de partícula. El advenimiento de los molinos de alto impacto brinda además la posibilidad de realizar transformaciones termo-mecánicas, para producir cambios estructurales en el material. El objetivo del trabajo fue obtener harinas y almidones de arroz modificados, utilizando un molino planetario de bolas. Se investigó el efecto de la velocidad de rotación y el tiempo de proceso en la cinética de molienda seca y húmeda, para la obtención de harinas. Se optimizó, en términos de rendimiento y pureza, la obtención de almidón por vía húmeda asistida con el molino planetario, empleando combinaciones de tensioactivo-álcali. Se logró reducir el tiempo de proceso y las concentraciones de aditivos, respecto a la molienda no asistida. Las fracciones de molienda, caracterizadas a través de sus propiedades estructurales (difracción de rayos X, almidón dañado), funcionales (propiedades de hidratación, térmicas y de pasta) y morfológicas (granulometría, microscopía electrónica de barrido), presentaron diferentes niveles de gelatinización y cristalinidad, ampliando su uso como ingredientes alimentarios. Se elaboraron fideos frescos laminados a base de harina de arroz obtenida por molienda seca. Se evaluaron diferentes sustitutos de gluten determinándose, mediante un diseño de mezclas, los efectos sinérgicos entre ellos, que permitieron mejorar las propiedades mecánicas de las pastas sin gluten.Milling is a traditional unit operation to reduce the particle size. The advent of high impact mills also offers the possibility of thermo-mechanical processing to produce structural changes in the material. The objective was to obtain modified rice flour and rice starch using a planetary ball mill. The effect of rotational speed and processing time on the kinetics of wet-milling and dry-milling to obtain rice flour was investigated. The optimization of starch isolation, in terms of fraction yield and purity, was performed by planetary ball mill assisted wet-milling using surfactant-alkali combinations. The processing time and the concentrations of chemical additives were reduced in comparison to unassisted wet-milling. Milling fractions, characterized by its structural properties (X-ray diffraction, damaged starch), functional properties (hydration properties, thermal and paste behaviour) and morphological properties (particle size, scanning electron microscopy), presented different levels of gelatinization and crystallinity expanding its use as food ingredients. Fresh laminated rice noodles were produced using rice four obtained by dry-milling in a planetary ball mill. Different gluten substitutes were evaluated and the synergistic effects between them were determined by a mix design in order to improve the mechanical properties of gluten-free pasta.Fil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Thermo-mechanical rice flour modification by planetary ball milling

Planetary ball milling is presented as an alternative way to improve the native flour properties by physical modification. A grinding protocol was developed by combination of grinding and pause stages. The effect of rotational speed (450–650 rpm) and milling time (10–20 min) on flour properties were determined using RSM method. The effect of milling conditions on flour attributes was significant. With increasing milling speed and time a significant increase in damaged starch, water-absorption and solubility indexes was observed. Changes in functional attributes, intrinsically related to structural and morphological properties of rice flour, were satisfactorily correlated with crystallinity loss, specific surface area and gelatinization degree. Modified rice flours presented pre-gelatinized characteristics which can offer new opportunities for flour applications, for example as ingredient for instant meal product. Flour modification can be controlled by selecting milling conditions. The distinctive characteristic of the planetary ball mill was the fast speed with which the modified flour was obtained which presented intermediate characteristics in relation with native and amorphous state.Fil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

High-impact wet-milling: Effects of steeping conditions on rice starch attributes

Planetary ball wet-milling of rice was evaluated in comparison with traditional wet-milling. The effect of alkali and surfactant concentrations on starch recovery and purity, crystallinity loss, pasting profile, and gel stability were investigated based on the Doehlert design. Particle size, crystallinity degree, and water absorption capacity were not affected by steeping conditions although they differ from those of native starch due to the thermo-mechanical damage associated to high-impact milling. Ball wet-milling allows significant reductions of alkali level and steeping time (from 24 to 1 h) and a high-quality starch is produced due to “in situ” steeping during ball milling. From the response surface method was found that combinations of alkali–surfactant affected the pasting properties and syneresis of starch. Isolated starches presented an advance in peak time and higher values of peak viscosity, breakdown, and initial pasting temperature in comparison with control. A wide range of peak viscosity (4360–7030 cP) could be obtained by selecting a convenient steeping condition. The freeze–thaw stability of starch gels was dependent of surfactant level. These results can be used to improve the manufacture and the selection criteria of rice starch with desirable properties.Fil: Loubes, María Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; ArgentinaFil: Barrera, Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba; ArgentinaFil: Tolaba, Marcela Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Industrias; Argentin