Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

In Mozambique, malnutrition in children under 5 years is a serious concern. The condition is thought to be owing to nutritionally inferior diets and improper feeding practices on a mainly cereal-based diet, where porridges from millet- and legume-flours constitute the major staple food. Prior to cooking the porridges, traditional processing techniques are often applied to the cereal grains and grain legumes, such as soaking, germination and fermentation. These processing techniques have been suggested in literature to improve the nutritional quality, by reducing the amount of antinutritional compounds naturally present in both millets and grain legumes. Some of these processing methods have also been reported to modify the starch composition which result in changes in functional properties, e.g. pasting properties, and improve starch digestibility.
The objective of this master thesis was to formulate complementary porridges based on cereal grain; pearl millet, and grain legume; cow pea, to evaluate these for changes in cooking quality (i.e., pasting properties) and in vitro starch digestibility due to the effects of cooking method and traditional processing techniques (e.g. germination, fermentation, soaking). Two aims were formulated to meet the objective. The first was to determine the impact of ingredient formulation on product consistency in terms of pasting characteristics. The second was to map the starch digestibility of the formulated porridges.
The pasting properties of formulated complementary porridges were analysed with a rapid visco analyzer (RVA) using two costume temperature running profiles, i.e. “slow cooking” and “rapid cooking”. In direct connection to analysing the pasting properties of porridges, the in vitro starch digestibility was analysed using a “Digestible starch assay kit” from Megazyme.
The impact of ingredient formulation on product consistency showed that porridges constituting of soaked and germinated pearl millet generally displayed substantially lower viscosities, compared to porridges constituting of only soaked pearl millet. The results also showed that fermentation of cow pea only marginally affected porridge pasting properties. Further, the cooking method, i.e. slow cooking or rapid cooking, did not substantially affect pasting properties of porridges. Lastly, the in vitro starch digestibility was neither impacted by ingredient formulation, nor by cooking methods used.
In future research, when formulating complementary porridges based on pearl millet and cow pea for malnourished children, one would optimally utilize the effects of germination as it offers an increase energy- and nutrient density. One would also utilize the effects of fermentation, as literature suggest that the process improves seed nutrient bioavailability.
Keywords: cow pea; pearl millet; complementary porridge formulation; traditional processing techniques; germination; fermentation; soaking; pasting properties; starch digestibility; energy density

I Moçambique är undernäring hos barn under 5 år ett allvarligt problem. Problemet tros bero på näringsmässigt sämre dieter och felaktiga utfodringsmetoder på en huvudsakligen spannmålsbaserad diet, där gröt tillagad av hirs- och baljväxtmjöl utgör den viktigaste basfödan. Innan gröten tillagas tillämpas ofta traditionella bearbetningstekniker på ingredienserna, dessa tekniker innefattar blötläggning, groning och jäsning. Dessa tekniker har föreslagits förbättra näringskvaliten i ingredienserna genom att minska nivåerna av naurligt förekommande antinutrienter. Teknikerna har även rapporterats modifiera ingrediensers stärkelsesammansättning, vilket i sin tur kan leda till förändringar i de funktionella egenskaperma, så som tillagningsegenskaper och stärkelse smältbarhet.
Syftet med denna masteruppsats var att formulera kompletterande grötar på pärlhirs och koärt, för att utvärdera dennes tillagningskvalitet genom att studera stärkelsens egenskaper och in vitro stärkelse smältbarhet. Detta efter att ingredienserna pärlhirs och koärt blivit utsatta för bearbetningstekniker (t.ex. groning, fermentering, blötläggning). Två mål formulerades för att uppnå syftet. Det första målet var att bestämma effekten av ingrediensformulering på produktens konsistens när det gäller stärkelsens egenskaper. Det andra målet var att kartlägga stärkelsens smältbarhet av de formulerade grötarna.
De komplementära grötarnas tillagningsegenskaper analyserades med hjälp av en ”rapid visco analyzer” (RVA), där två programprofiler skapades, d.v.s. "långsam tillagning" och "snabb tillagning". I direkt anslutning till utvärderingen av stärkelsens egenskaper, så analyserades även grötarnas smältbarhet genom att använda ett färdigt kit, "Digestible starch assay kit", från Megazyme.
Inverkan av ingrediensformulering på produktens konsistens visade att gröt som består av groddad pärlhirs i allmänhet uppvisade avsevärt lägre viskositeter, jämför med gröt som bestod av blötlagd pärlhirs. Resultaten visade också att jäsning av koärter endast marginellt påverkade viskositeten . Vidare visade tillagningsmetoden, dvs långsam tillagning eller snabb tillagning, inte väsentligt påverka pastaegenskaperna hos gröt. Slutligen påverkades in vitro-stärkelsens smältbarheten varken utav ingredienssammansättningen eller av använda tillagningsmetoder.
I framtida forskning när man formulerar komplementära grötar baserade på pärlhirs och koärter för undernärda barn skulle man optimalt utnyttja effekterna av groning eftersom det ger en ökad energi- och näringstäthet. Man skulle också utnyttja effekterna av jäsning, eftersom litteraturen tyder på att processen förbättrar frönäringsbiotillgängligheten.