Использование математики для улучшения текстуры и консистенции пищи

Крахмал широко используется в пищевой и непищевой промышленности. Ожидается, что мировой рынок кукурузного крахмала достигнет $34 млрд к 2025 году. Крахмал применяется для сохранения свежести продуктов, улучшения вкуса и контроля вязкости.

Однако перед производителями, особенно в пищевом секторе, стоит серьёзная задача: определение идеальной температуры нагрева крахмала для достижения наилучших результатов.

"До сих пор не существовало систематического метода для предсказания текстуры крахмальной пасты, получаемой нагреванием суспензии крахмала. Современные методы проб и ошибок делают разработку процесса очень дорогой", — говорит Ганешан Нарсимхан, профессор сельскохозяйственной и биологической инженерии Университета Пердью.

Команда под руководством Ганешана Нарсимхана и Вивека Нарсимхана, доцента химической инженерии, создала математическую модель. Она предсказывает объёмную долю набухших гранул крахмала при заданном профиле нагрева и связывает эту долю с текстурой конечного продукта с помощью мастер-кривой.

Используя процесс обратного инжиниринга, исследователи разработали модель, которая позволяет производителям проектировать продукты на основе крахмала с желаемой текстурой и консистенцией.

"Мы продемонстрировали эффективность нашей модели на различных видах крахмала, таких как кукурузный, рисовый и картофельный. Её могут использовать производители продуктов питания для экономии времени и средств в новых процессах разработки, а также компании — поставщики пищевых ингредиентов для модификации физических характеристик крахмала с целью получения продуктов с желаемой текстурой", — заявил Нарсимхан.