клейковина пшеницы в чем измеряется

Пояснения к ГОСТ Р 54478-2011 и ГОСТ 13586.1-68 «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице», в чём главные отличия

Национальные стандарты во многих странах мира являются гарантией продовольственной безопасности. Качество и безопасность зерна и продуктов его переработки сегодня являются особо контролируемыми параметрами со стороны государства. В России действуют более 300 ГОСТов на зерно, муку, крупу, комбикорма, методы определения показателей качества и т.д. Со временем ГОСТы нуждаются в обновлении и доработке, корректировке, актуализации.

Учёными ВНИИЗ проведены исследования по всем основным регионам производства пшеницы и выявлен минимальный комплекс показателей, объективно отражающих хлебопекарные свойства пшеницы – это количество сырой клейковины, её качество и число падения [8].

Согласно ГОСТу 27186-86 (ст. 66) клейковина зерна – комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу.

Для целей хлебопечения клейковину определяют в зерне и муке только пшеницы, поскольку от клейковины напрямую зависят хлебопекарные свойства.

В настоящее время хорошо известны состав клейковины, её физические свойства и многие факторы, влияющие на её качество.
Отмытая из кусочка теста так называемая сырая клейковина содержит до 70% воды. При пересчёте на сухое вещество 82-85% клейковины составляют белки – глиадин и глютенин. Соотношение этих белков примерно одинаково. Помимо белков в состав клейковины входят, %: крахмал – 6-16, жир – 2-2,8, небелковые азотистые вещества – 3-5, сахар – 1-2 и минеральные соединения – 0,9-2. Количество сырой клейковины в зерне пшеницы колеблется в широких пределах – 14-58%, а сухой – 5-28%. Высококлейковинными пшеницами считаются такие, в которых сырой клейковины содержится более 28% [4].

Для минимизации разногласий при определении количества и качества клейковины с 01 января 2013 г. вступил в действие новый национальный стандарт ГОСТ Р 54478-2011 «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице» [5].

Цель нашей статьи – показать, чем национальный стандарт на метод отмывания клейковины из зерна пшеницы ГОСТ Р 54478-2011 «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице» отличается от стандарта ГОСТ 13586.1-68 «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице». Перечислим эти различия:

Имеются различия и в определении качества клейковины, которые заключаются в следующем:

Измеряют данный параметр в процентах или в долях единицы (формула 1).

ω (в-ва) = m (в-ва)/ m (р-ра) (1)

В этом равенстве массовая доля принимает значение от 0 до 1. Однако чаще используется процентное соотношение, которое получается по формуле 2:

ω (в-ва) = m (в-ва)/m (р-ра)*100% (2)

Таблица 1 – Градация качества клейковины в зерне пшеницы по группам

В настоящее время всё большую популярность на отечественном рынке завоёвывают приборы, предназначенные для экспрессного определения качества продукции (ИК-анализаторы). Да, они значительно сокращают время проводимых анализов, просты в обращении, но они никогда не смогут быть точнее приборов, по которым они калибруются. Применение экспресс-анализа необходимо, когда идёт потоком отгрузка зерна с транспорта и требуется его срочное размещение по силосам элеватора, или осуществляется промежуточный контроль за качеством зерна на разных этапах подготовки, т.к. относительно клейковины прибор показывает количественное её выражение, но не качественное.

Российская оценка качества зерна в своём развитии прошла длительный путь и создала для определения каждого показателя свои отечественные приборы и лабораторное оборудование, и даже комплексы приборов, не имеющих аналогов в мире. Таким уникальным комплексом служит разработанная учёными института зерна система механизированного отмывания клейковины МОК для определения количества и качества клейковины в зерне и в муке. Разработанный метод стандартизован, лабораторное оборудование и приборы технологически испытаны и внедрены в серийное производство. В систему МОК входят мельница типа ЛМЦ или ЛМТ, тестомесилка ЕТК-1М со встроенным дозатором воды, измеритель деформации клейковины ИДК-3М (или ИДК-1, ИДК-1М, ИДК-1С, ИДК-3 мини), устройство для формования клейковины ПФК, устройство для механизированного отмывания и отжима клейковины МОК-1М (или МОК-1, МОК-2, МОК-3, МОК-5) [3, 6, 7].

Современная комплектация системы МОК состоит из мельницы ЛМЦ, тестомесилки ЕТК-1М, устройства для отмывания клейковины МОК-1М (МОК-3), приспособления для формовки ПФК и измерителя деформации клейковины (или прибор для определения реологии клейковины) ИДК-3М, которая показала лучшие результаты в тестовом сравнении с системой «Глютоматик»: в конце 80-х годов в университете Северной Дакоты (США) и в середине 90-х годов в Австрии под эгидой ICC.

Проведённые сравнительные испытания выявили несоответствие результатов при работе на системе «Глютоматик», которые в разы разнились с результатами отмывания клейковины на системе МОК (отмывание питьевой водой). Методика, основанная на использовании системы «Глютоматик» (отмывание с NaCl), показывала значительное завышение содержания клейковины: по зерну выше на 2,5-10%, по муке – на 8,6-10%. При этом нет стабильной ошибки: чем больше содержание клейковины, тем различия больше. Причина в том, что в системе «Глютоматик» клейковина с нарастанием массы отмывается от крахмала и других веществ труднее (таблица 2).

Таблица 2 – Сравнение остаточного содержания крахмала в клейковине с использованием систем МОК и «Глютоматик»

Данные по качеству клейковины между двумя системами – МОК и «Глютоматик» различались ещё больше – в зерне на 2,5-53 ед. ИДК, в муке на 1,2-41 ед. ИДК. По зерну между двумя системами различия больше, поскольку МОК одинаково хорошо отмывает клейковину и из зерна, и из муки. «Глютоматик» клейковину в зерне отмывает хуже, поскольку в тесте из смолотого зерна помимо крахмала содержится ещё большое количество отрубей. В целом есть тенденция, что при отмывании на «Глютоматике» клейковина получается более слабая, чем в действительности за счёт остаточного количества отрубей и крахмала. Различия по качеству клейковины также усиливаются с увеличением её количества. Исследования показали, что дополнительная проблема появляется при отмывании клейковины на «Глютоматике» в зерне, повреждённом клопом-черепашкой. В связи с вышеизложенным рекомендуем использовать метод отмывания клейковины на системе «Глютоматик» только в случае поставок зерна за рубеж, когда этого требует заказчик. На внутреннем же рынке данный метод не позволит в полной мере оценить свойства клейковины российской пшеницы. Более того, на системе «Глютоматик» не определяют измерение деформации клейковины, её способность сопротивляться деформирующей нагрузке сжатия между двумя плоскостями в течение 30 с четырёхграммовой навески сырой клейковины, полностью отмытой от крахмала, определяют глютен-индекс, что далеко не отражает полностью и достоверно истинного качества клейковины, поскольку глютен-индекс – процентное содержание массы сырой клейковины, оставшейся на сите после центрифугирования при 6000 об/мин, по отношению к общей массе сырой клейковины и характеризует клейковину как слабую, нормальную или сильную. [9].

Хочется отметить, что отечественная система МОК даёт идентичные результаты отмыванию клейковины вручную. Для этого должны быть аккредитованные лаборатории с высокопрофессиональными специалистами. Кроме того, желательно, чтобы специалисты прошли курсы по определению качества зерна и муки, в том числе по определению количества и качества клейковины.

Наш институт является разработчиком метода и стандартов на отмывание клейковины, и поэтому мы всегда рады ответить на возникающие вопросы.

Литература

Е.П. Мелешкина, д-р техн. наук, С.Н. Коломиец, канд. с.-х. наук, А.И. Коваль

ВНИИЗ – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

Источник

Клейковина и сила пшеничной муки

Клейковина и сила пшеничной муки. Белковые вещества муки способны в присутствии воды при замесе и последующей отлежке или брожении теста интенсивно набухать. При этом нерастворимые в воде фракции белкового вещества муки — глиадиновая и глютениновая — образуют связную, упругую, пластичную, способную растягиваться массу, называемую клейковиной.

Еще в 1728 г. Беккари выделил клейковину из пшеничного теста путем отмывания водой крахмала, частичек измельченных оболочек и большей части растворимых в воде составных частей муки. В пшеничном тесте набухшие нерастворимые в воде белки образуют его непрерывную губчато-сетчатую структурную основу (как бы «каркас» или «скелет»), в значительной мере обусловливающую реологические свойства теста, а следовательно, характеризующую и силу муки. Поэтому содержание в пшеничной муке клейковины и ее свойства, в первую очередь реологические, можно рассматривать как один из основных показателей силы муки.

Отмытая из теста и отжатая «сырая» клейковина содержит значительное количество воды, содержание которой может колебаться в широких пределах (обычно от 150 до 250% к массе сухих веществ). Можно отметить определенную зависимость между влагоемкостью клейковины и ее реологическими свойствами. Чем больше влагоемкость клейковины, тем обычно «слабее» она по реологическим свойствам (тем меньше ее упругость и сопротивление растяжению и тем больше ее растяжимость и расплываемость).

Сила клейковины, очевидно, связана с плотностью и прочностью «упаковки» ее белкового вещества в его третичной и четвертичной структуре, обусловленной количеством дисульфидпых и иных возможных связей. Чем плотнее и прочнее эта упаковка, тем меньше воды может быть внутриструктурно поглощено и связано набухающими белковыми веществами клейковины.

Хотя основой клейковины являются набухшие белковые вещества, в состав ее сухого вещества входят не только белки. При обычном способе выделения клейковины — отмыванием водой из теста — в ней может содержаться от 75 до 90% белка.

Остальные 10-25% составляют крахмал, клетчатка, зольные элементы, сахара и липиды.

Крахмал и клетчатку, содержащуюся в частицах измельченных оболочек, можно в основном рассматривать как трудно и поэтому не полностью отделимые механические примеси в клейковине. Сахара же и липиды, как явствует из предыдущего изложения, могут находиться в клейковине в связанном виде как в форме адсорбционных комплексов, так частично и в виде соединений (гликолипидов и липопротеидов).

Глиадиновая и глютениновая фракции, искусственно выделенные из белка муки или клейковины, существенно различаются по отдельным своим свойствам. Помимо различий в размерах макромолекул и молекулярной массе было отмечено, что глютениновая фракция связывает около 80% липидов, содержащихся в клейковине. Необходимо отметить, что эти две белковые фракции резко различаются и по их реологическим свойствам.

На рис. 3 показаны различия в реологических свойствах гидратированных глютениновой и глиадиновой фракций белка и сырой клейковины из одной и той же муки.

Гидратированный глютенин (рис. 3 а) представляет собой резинообразную, короткорастяжимую при большом сопротивлении деформации, упругую и относительно «жесткую» массу.

Масса гидратированного глиадина (рис. 3, 6) по консистенции жидкая (сиропообразная), сильно растяжимая, вязкотекучая, липкая и не упругая.

Сырая же клейковина (рис. 3, в) сочетает в себе реологические свойства и глютениновой, и глиадиновой ее фракций и в этом отношении занимает как бы промежуточное положение.

Еще много лет тому назад отдельные исследователи искали в соотношении в клейковине глиадиновой и глютениновой фракций показатель качества клейковины, а отсюда и реологических свойств теста и качества хлеба. Однако сколько-нибудь закономерной связи между этим соотношением и другими указанными показателями установлено не было. Это можно объяснить тем, что при этом учитывали всю массу глютениновой фракции белка муки, а не массу ее «субфракции», названной как глютенин II и представляющей собой часть глютениновой фракции, нерастворимой в 0,1 н. растворе уксусной кислоты. Мы уже отмечали, что именно содержание этой субфракции глютенина хорошо коррелирует с объемом хлеба и реологическими свойствами теста.

Следует отметить, что белки зерна пшеницы и клейковины пшеничной муки способны адсорбировать отдельные ферменты (β-амилазу, каталазу, полифенолоксидазу и протеиназу), поэтому обладают и соответствующей каталитической активностью.

Между содержанием в зерне пшеницы или в пшеничной муке белковых веществ и клейковины существует прямая зависимость. Чем выше содержание белка в муке, тем обычно выше и количество отмываемой из нее клейковины.

Исключением могут быть партии муки из отдельных видов дефектного зерна (пораженного клопом-черепашкой, самосогревавшегося или сильно перегретого в процессе сушки), из которых отмывание клейковины затруднено и связано с большими ее потерями, а иногда и вообще невозможно.

Чем больше в муке клейковины и чем лучше она по своим реологическим свойствам, тем сильнее мука.

Общая оценка факторов, обусловливающих силу муки

Основной фактор, обусловливающий силу пшеничной муки, — ее белково-протеиназный комплекс.

Чем больше в муке белка, чем плотнее и прочнее его структура, тем, ниже его атакуемость протеиназой; чем меньше в муке активность протеиназы и активаторов протеолиза (восстановленного глютатиона), тем сильнее мука и тем лучше и устойчивее будут реологические свойства теста из нее. По той же причине чем выше содержание в муке клейковины и чем лучше ее реологические свойства, тем сильнее мука.

Известное влияние на силу муки оказывают и содержащиеся в ней липиды — жиры, богатые ненасыщенными жирными кислотами, фосфатиды, линопротеиды и гликолипиды.

Липиды муки способны влиять на структуру и реологические свойства белкового «остова» теста и самого теста. Помимо этого, ненасыщенные жирные кислоты жира муки под действием липоксигеназы образуют гидропероксиды, в свою очередь окисляющие — БН-грушш белка с образованием —5—5— связей-мостиков, упрочняющих структуру белка. Таким образом, липиды муки прямо или косвенно путем окислительного воздействия влияют на реологические свойства белка и теста, а следовательно, на силу муки.

Водорастворимые пентозаны (слизи), а также размеры и состояние зерен крахмала, как было показано выше, могут иметь известное самостоятельное влияние на реологические свойства теста и силу муки.

Состояние и свойства белков муки и теста зависят и от их окислительно-восстановительного потенциала, обусловленною наличием в муке ряда окислительно-восстановительных систем. Сдвиг этого потенциала в сторону увеличения восстановительного действия ослабляет структуру белков и активизирует протеиназу муки, а следовательно, снижает силу муки. Сдвиг же в сторону окислительного действия упрочняет структуру белка, ингибирует протеолиз и увеличивает силу муки.

Технологическое значение силы муки

Сила муки определяет количество воды, потребное для получения теста нормальной консистенции, а также изменение реологических свойств теста при брожении и, в связи с этим — поведение теста в процессе его механической разделки и расстойки.

Сила муки обусловливает газоудерживающую способность теста и поэтому наряду с газообразующей способностью муки определяет объем хлеба, величину и структуру пористости его мякиша. При обычном режиме процесса приготовления теста из муки с достаточной сахаро- и газообразующей способностью объем хлеба возрастает, но мере увеличения силы муки. Однако объем хлеба из очень сильной муки в этих условиях обычно меньше, чем из муки сильной и средней по силе. Обусловлено это резко повышенным сопротивлением теста растяжению и меньшей способностью такого теста растягиваться под давлением увеличивающихся в объеме пузырьков СО₂. Это приводит к соответствующему снижению газоудерживающей способности теста, а отсюда и к уменьшению объема хлеба.

Для получения из очень сильной пшеничной муки хлеба максимального объема реологические свойства теста должны быть несколько ослаблены. Это может быть достигнуто изменением режима приготовления теста: усилением его механической обработки, некоторым повышением температуры, увеличением количества воды в тесте или добавлением препаратов, форсирующих протеолиз в тесте.

Кроме того, сила муки определяет формоудерживающую способность теста, а в связи с этим при выпечке подового хлеба — его расплываемость.

Как следует из сказанного, сила пшеничной муки является одним из решающих факторов ее хлебопекарного достоинства.

Методы определения силы муки

Сила пшеничной муки может быть установлена либо путем определения содержания и качества клейковины, от которых в основном зависят реологические свойства теста, либо путем непосредственного определения реологических свойств теста из оцениваемой муки. Для этой цели могут быть использованы и иные пути (определение набухаемости муки в растворе органических кислот, пробные вьшечки и др.).

В пашей стране силу зерна пшеницы и пшеничной муки в производственных лабораториях оценивают в основном но содержанию и качеству клейковины.

Определение силы пшеничной муки по содержанию и качеству клейковины.

Для установления силы муки этим путем необходимо определение содержания в муке клейковины и ее качества. Методы этих определений кратко рассматриваются ниже.

Определение содержания в пшеничной муке клейковины и ее влагоемкости.

Определение содержания в муке сырой клейковины по ГОСТу 27839-88 производится отмыванием ее водой из теста, замешенного из 25 г муки и 13 мл воды, после 20 мин его отлежки (при 18 ± 2 о С ). Количество отмытой и отжатой клейковины выражают в процентах к массе муки (без учета ее влажности). Детали методики описаны в соответствующих руководствах.

Для исключения влияния субъективного фактора на результаты определения содержания клейковины и ее свойства замес теста, из которого будет отмываться клейковина, и процесса ее последующего отмывания должны быть механизированы. Необходимые для механизации этих процессов лабораторная тестомесилка и установки для отмывания клейковины (МОК-1 и МОК-1М) описаны в соответствующих руководствах. Содержание клейковины целесообразно выражать в процентах к массе муки при базисной ее влажности (14,5%).

Разработанная в МТИППе уточненная методика определения содержания в пшеничной муке клейковины приведена в лабораторном практикуме.

Следует отметить, что в ряде стран для замеса теста и отмывания клейковины вместо воды применяется 2%-ный раствор поваренной соли, что существенно сказывается на количестве и свойствах отмываемой клейковины.

Определение в пшеничной муке содержания сухой клейковины для экспертных операций и при проведении научно-исследовательских работ предусмотрено ГОСТом 28797-90. Для практических целей быстрое и достаточно точное определение содержания в муке сухой клейковины проводится па влагомере типа ВУ и ВУМ, ПИВИ высушиванием в течение 8 мин навески сырой клейковины (4 г) при температуре 160 ± 2 °С.

Вяагоемкостъ клейковины определяют по разности массы навески сырой клейковины и массы полученной сухой клейковины, выраженной в процентах к массе сухой клейковины.

Методика определения качества клейковины.

Определение качества клейковины может производиться органолептическими или объективными методами.

Органолептическое определение качества клейковины. Опытный

лаборант еще в процессе отмывания клейковины, проводимого вручную, получает известное представление о ее свойствах.

Мы полагаем, что при оценке качества клейковины по органолептически определяемым признакам ее качества целесообразны следующие ее качественные группы.

Клейковина этой качественной группы характеризуется тем, что сразу же после отмывания образует сплошную липкую и жидкую по консистенции массу. В процессе отмывания такая клейковина мажется, прилипает к пальцам рук и с трудом от них отделяется. Поэтому часть клейковины в процессе отмывания обычно теряется. Комочек такой клейковины после отмывания очень быстро расплывается. При растягивании клейковина почти не оказывает сопротивления и может быть вытянута без разрыва на очень большую длину. После отлежки такая клейковина часто настолько разжижается, что превращается в липкую сметанообразную по консистенции массу, расползающуюся между пальцами.

Упругость такой клейковины ничтожна. Как правило, клейковина этой качественной группы получается из муки, смолотой из зерна пшеницы, в значительной степени поврежденного клопом-черепашкой.

Однако при отлежке после отмывания реологические свойства слабой клейковины резко ухудшаются. Клейковина сильно разжижается, быстро расплывается, растяжимость ее значительно увеличивается, сопротивление растяжению и упругость резко снижаются.

Непосредственно после отмывания обладает большой упругостью и незначительной растяжимостью и расплываемостью. После отлежки эти свойства мало изменяются.

В процессе отмывания получается в виде губчатого, малосвязного комка. После отлежки превращается в сплошную однородную массу, весьма «крепкую» по консистенции, очень упругую, очень мало растяжимую и расплывающуюся. При растяжении оказывает очень большое сопротивление.

Клейковина из муки, полученной из зерна пшеницы, недопустимо перегретого в процессе сушки или иной термической обработки, после отмывания получается в виде очень мелких комочков — крошек, практически не способных слипаться и образовывать сплошную однородную массу даже после определенного времениотлежки.

Такую клейковину следовало бы характеризовать терминам «крошащаяся», предупреждающим о дефектности ее в хлебопекарном отношении, и рассматривать ее как клейковину чрезмерно сильную.

Отнесение клейковины по ее органолептической оценке к одной из пяти описанных качественных групп хотя бы примерно определяет ее качество и реологические свойства.

Однако разграничение по качественным группам проб клейковины, близких по качеству, остается затруднительным при любой системе органолептической оценки свойств клейковины. Поэтому был разработан и испытан в исследовательской и производственной практике ряд

объективных способов оценки качества клейковины, позволяющих выражать качество клейковины в числовых значениях показателей тех или иных ее свойств.

Объективные методы определения качества клейковины.

Для определения качества клейковины практическое применение в производственном контроле находят две группы методов: 1) методы, основанные на определении набухаемости или пептизации клейковины в растворах кислот и 2) методы, основанные на определении реологических свойств клейковины (растяжимости, расплываемости, упругости и др.).

Из методов первой группы принято определение набухаемости клейковины

в 0,002 н. растворе молочной кислоты. Чем сильнее клейковина, тем больше объем кусочков определенной навески клейковины, набухших в этом растворе за определенное время.

Предлагался и ряд методов установления качества клейковины по степени пептизации ее в растворе молочной или других органических кислот, определяемой но степени помутнения этого раствора или по его вязкости. Применение этих методов не вышло, однако, за пределы отдельных научно-исследовательских учреждений.

Наиболее перспективны для применения в производственных лабораториях объективные методы второй группы, основанные на измерении реологических свойств клейковины. Из этих методов рассмотрим количественное определение растяжимости клейковины.

Еще в 1937 г. нами была разработана методика определения растяжимости клейковины растяжением ее пробы (5,0 г) вручную над масштабной линейкой с выражением результата в сантиметрах.

На рис. 4 показано изменение растяжимости клейковины сразу после отмывания и через 1,2 и 3 ч отлежки в воде при 30 °С. Этот график наглядно показывает, что чем слабее клейковина, тем больше ее растяжимость и тем больше она возрастает по мере отлежки отмытой клейковины.

Определение растяжимости клейковины вручную, несомненно, субъективно. Однако, лаборант, тщательно соблюдающий единообразную методику растяжения жгутика клейковины, может получать результаты, удовлетворительно совпадающие при повторных определениях.

Методика определения расплываемости клейковины была разработана в 1937 г.

Расплываемость клейковины характеризуется размером среднего диаметра контура расплывшегося за 60 мин шарика из 10 г клейковины (D₆₀), выражаемым в миллиметрах, либо разностью средних диаметров (ΔD) контура шарика клейковины через 60 мин расплывания (D₆₀|) и начального (D₀). Тогда ΔD-D₆₀-D₀ мм.

Чем слабее клейковина, тем больше значения D₆₀ или ΔD-.

Качество клейковины по ее реологическим свойствам может быть определено и количественно выражено по ряду описанных ниже методов с применением соответствующих приборов.

Определение качества клейковины заключается в загрузке шарика из 2 г клейковины в канал корпуса шприца и выпрессовывании его под действием груза массой 3,0 кг через калиброванное отверстие наконечника шприца.

Чем сильнее клейковина, тем большее время необходимо для вьшрессовывания ее навески. Длительность выпресеовывания клейковины на пластометре (τ_nn,) выражается в секундах.

Для определения на АП качества клейковины в МТИППе были разработаны три методики.

2.1. Определение качества клейковины по показателю К₂₀, выражающему глубину погружения (пенетрации) в клейковину тела погружения АП.

Проба (4,0 г) отмытой клейковины во втулке соответствующего приспособления подпрессовывается при 20 о С в течение 20 мин. Затем приспособление с подпрессованным образцом клейковины устанавливается на подъемном столике пенетрометра до соприкосновения поверхности клейковины (в горце втулки приспособления) с нижним концом тела погружения пенетрометра, находящегося в верхнем исходном положении. После этого нажимом на соответствующую кнопку прибора мгновенно растормаживается система погружения и под действием ее массы (равной, например 100,0 г) тело погружения внедряется (погружается) в пробу клейковины.

По истечении установленного времени (например, 5 с) система погружения автоматически мгновенно затормаживается. При этом на матовом стекле смотрового окна прибора видна увеличенная световая проекция положения микрошкалы системы погружения, показывающая, на какую глубину’ тело погружения опустилось (внедрилось) в пробу клейковины. Шкала пенетрометра имеет 300 (или 400) делений, каждое из которых соответствует одной единице пенетрации (ед. п.) или 0,1 мм глубины внедрения тела погружения в пробу исследуемого продукта.

Глубина погружения в клейковину (мы обозначили ее как показатель К_2о клейковины), выраженная в ед. п., будет тем больше, чем слабее клейковина, и тем меньше, чем она сильнее. Показатель К₂₀ у очень слабой клейковины может быть равен 260 и более ед. п., у сильной клейковины — 100 и менее ед. п.

Значения показателя К₂₀ клейковины хорошо коррелируют со значениями показателей ее качества, определявшихся другими объективными методами. Однако определение на АП показателя К₂₀ требует

комплектации этого прибора дополнительными устройствами, в том числе и металлическим грузом массой 3 кг.

Поэтому для определения качества клейковины на АП мы разработали еще два метода, по принципу определения отличных от определения К₂₀.

2.2. Определение на АП показателя Н АП _сж” клейковины. Этот показатель выражает высоту пробы клейковины в ее сжатом состоянии,

2.3. Определение на АП показателей Н АП _сж и Н АП _упр клейковины. Эти показатели (сперва Н АП _сж, а затем Н АП _упр) определяются на одной и той же пробе клейковины. Оба эти метода разрабатывались и испытывались на пенетрометре АП-4/1 и АП-4/2.

Вместо тела погружения в системе погружения АП закрепляется «тело сжатия» (тонкий стержень с круглым плоским диском диаметром 50 мм), на стержень которого насаживается плоский съемный диск массой 74 г. При этом общая масса системы сжатия равна 100 г. На подъемный столик устанавливается и фиксируется на нем цилиндрический пластмассовый стаканчик, повернутый вверх дном, которое имеет диаметр 50 мм.

Проба (4 г) клейковины формуется в виде шарика и отлеживается в воде при 20 о С. После этого шарик укладывают в центре дна стаканчика, установленного на столике пенетрометра, и затем растормаживают на 5 с систему сжатия АП, после чего система автоматически затормаживается и фиксируется по шкале пенетрометра высота сжатой пробы (Н_сж). Затем удаляют съемный груз, после чего масса системы равна только 26 г, а нагрузка Р — 0,275 Н. Затем система сжатия растормаживается и введу уменьшения нагрузки на пробу клейковины вследствие упругости высота ее частично восстанавливается. Степень увеличения высоты пробы за 15 с и является показателем Н АП _упр. Величины показателей Н АП _сж и Н АП _упр, выражаются в единицах шкалы пенетрометра, каждая из которых соответствует высоте или изменению высоты пробы клейковины на 0,1 мм.

Чем более сильна и упруга клейковина, тем больше значения ее показателей Н АП _сж и

Н АП _упр. Так, например, значение очень сильной клейковины — более 85 ед. п., а очень слабой — меиее 43 ед. п.

Здесь мы отметим лишь то, что проба (4 г) клейковины в виде шарика, отлеживавшегося в течение 15 мин в воде при 18 ± 2 о С, помещается на диск опорного столика прибора и затем диском-пуансоном под нагрузкой Р = 1,18 Н в течение 30 с подвергается деформации сжатия.

После этого по шкале прибора (от 0 до 120 ед. прибора, с делениями на интервалы по 5 ед.) фиксируется степень опускания пуансона вниз, отражающего величину деформации сжатия пробы клейковины, которую мы обозначаем Н»ДК. Чем больше опустился пуансон, тем больше величина этого показателя. Одна единица шкалы пенетрометра соответствует опусканию пуансона на 0,07 мм величина тем больше, чем слабее клейковина, и тем меньше, чем клейковина сильнее.

В настоящее время определение количества и качества клейковины осуществляется по ГОСТу 27839-88.

Взаимозависимость между отдельными показателями качества клейковины.

Между величинами отдельных показателей качества клейковины, отражающих ее реологические свойства, существует четко выраженная прямая или обратная зависимость. Так, по мере возрастания силы клейковины увеличиваются показатели Н ^ 1 и Д Н ^ и снижаются показатели А20, Н ^ К, растяжимости и расплываемости клейковины.

Определение всех указанных выше показателей предусматривает предварительное формование из образца (4 г) клейковины шарика для последующей его предварительной отлежки в воде при установленной температуре или для прямого определения расплываемости.

Если клейковина после отмывания не способна образовывать связного и однородного во всей массе шарика, то определение его реологических свойств будет давать явно искаженные результаты. Такую несвязную, а часто и крошковатую клейковину чаще всего получают из перегретого при сушке или при самосогревании зерна пшеницы. Эта клейковина явно дефектна и, по нашему мнению, не подлежит количественному определению ее качества объективными методами.

Пшеничная мука с такой несвязной и крошащейся клейковиной также должна оцениваться как дефектная по хлебопекарным свойствам.

Установлена и экспериментально проверена закономерная связь между силой клейковины, определенной количественно объективными методами, например по численным значениям показателей Н АП _сж, или Н ИДК _деф и ее влагоемкостью. Чем сильнее клейковина, тем ниже ее влагоемкость. Это позволяет, зная содержание в муке сырой клейковины и показатель ее силы (например, значение Н АП _сж), определить в данной муке содержание сухой клейковины, а следовательно, и влагоемкость клейковины методом, разработанным в МТИППе.

Показатели силы муки, комплексно отражающие содержание в муке клейковины и ее качество. Реологические свойства теста, а следовательно, и сила пшеничной муки зависят от количества и от качества (реологических свойств) клейковины, содержащейся в муке. Поэтому ни содержание клейковины в муке, ни любой показатель ее качества, взятые в отдельности, не могут в достаточной мерю характеризовать силу муки. Исходя из этого, силу муки лучше будут характеризовать показатели, численное значение которых комплексно отражает и содержание в муке клейковины, и ее качество. Поэтому в ряде стран разработаны показатели, численное значение которых зависит от содержания в муке (зерне) клейковины и от значения показателя ее качества.

Эти комплексные показатели отражают содержание в муке (зерне) либо сырой, либо сухой клейковины, что целесообразнее, так как содержание сухой клейковины лучше коррелирует с содержанием в муке (зерне) белка, которое существенно и с точки зрения пищевой ценности хлеба.

В МТИППе также были разработаны показатели, значение которых комплексно отражает содержание в муке клейковины, и такие показатели ее качества, как К АП ₂₀ Н ИДК _деф и Н АП _сж. Эти показатели называются бонитационным числом (сокращенное обозначение БЧ) и с учетом показателя качества клейковины соответственно обозначаются БЧ- К АП ₂₀,

БЧ — Н ИДК _деф и БЧ — Н АП _сж.

В основу определения показателей принято:

а) БЧ выражается в баллах, максимальное количество которых для наиболее сильной муки с наибольшим содержанием наиболее сильной клейковины равняется 100 баллам;

б) из этих 100 баллов за содержание в муке сухой клейковины может быть начислено до 50 баллов и за величину показателя силы клейковины тоже до 50 баллов;

в) за содержание сухой клейковины начисляется тем больше баллов, чем оно выше: в пределах от 6,1 до 20% на сухое вещество муки. При содержании сухой клейковины в количестве 6% и менее количество начисляемых баллов равно нулю, а при 20% и выше равно максимальному количеству — 50 баллам.

В связи с тем, что содержание сухой клейковины в производственных лабораториях обычно экспериментально не определяется, составлены номограммы и таблицы для расчетного определения ее содержания исходя из экспериментально установленных величин содержания сырой клейковины и показателя ее силы (К АП ₂₀, Н АП _сж или Н ИДК _деф), При этом учитывалось, что чем сильнее клейковина, тем относительно ниже ее влагоемкость; г) за показатели качества клейковины, отражающие ее силу, начисляется соответственно от 0 до 50 баллов;

д) сумма баллов, начисленных за содержание сухой клейковины и за ее

силу, равна численному значению БЧ, Чем ближе БЧ к 100 баллам, тем сильнее пшеничная мука;

е) при содержании сухой клейковины менее 6,0% на сухое вещество или при клейковине, крошащейся или расползающейся в руках, не способной к образованию связного комка, мука оценивается как не удовлетворяющая требованиям балльной оценки, и ее сила в баллах не выражается.

Значения БЧ значительно лучше коррелируют с соответствующими другими показателями силы муки (показателями реологических свойств теста или объемом хлеба, полученного методом пробной ремикс-выпечки), чем значения отдельно взятых показателей количества или силы клейковины.

В 1969 г. во ВНИИЗе был разработан метод определения силы зерна пшеницы по показателю, названному комплексным критерием (далее сокращенно — КК), путем определения на приборе ИДК-1 показателя Н ИДК _деф в ед. прибора всей массы клейковины, отмытой из 15 г измельченного зерна (шрота). Значение этого показателя при этом и являлось значением КК, одновременно отражающим и количество отмытой клейковины, и ее качество. Чем больше масса пробы клейковины и чем она сильнее, тем меньше будет деформация на приборе ИДК-1 и, следовательно, значение КК, определенное на этом приборе (в соответствии с принятыми нами обозначениями этот показатель обозначаем как КК- Н ИДК _деф).

Для зерна мягкой пшеницы численные значения этого показателя, по данным ВНИИЗа, были в пределах: у сильной пшеницы — от 25 до 67, у средней по силе — от 68 до 82 и у слабой — от 83 до 120 ед. прибора.

Исходя из описанного выше принципа определения силы зерна пшеницы по показателям КК- Н ИДК _деф, в МТИППе разработали и экспериментально проверили определенные силы пшеничной муки по показателям КК- Н ИДК _деф и КК- Н АП _сж.

Численные значения КК- Н ИДК _деф у пшеничной муки, так же, как и у зерна пшеницы, были тем меньшими, чем сильнее мука. Значения же КК- Н АП _сж, наоборот, были тем большими, чем сильнее мука.

В таблице приведены результаты математико-статистической обработки данных определения в одних и тех же пробах пшеничной муки, различной по силе, величин показателей БЧ и КК, определявшихся с применением приборов ИДК и АП-4/2.

Данные, приведенные в таблице позволяют отметить следующее:

* очень высока корреляция и между сопоставляемыми численными значениями БЧ и КК, определявшимися на ИДК и на АП (г в пределах 0,972-0,989);

* приведенные в таблице уравнения регрессии позволяют пересчитать численные значения любого из сопоставляемых показателей БЧ и КК в численные значения соответствующего другого показателя.

Из этого следует достаточно высокая математико-статистическая достоверность и взаимосвязанность всех рассматриваемых показателей БЧ и КК, исключающая практическую целесообразность определений и БЧ и КК. Какой же из них следовало бы определять?

В условиях производственного контроля проще и менее трудоемко определение КК. Определение же БЧ требует еще проведения некоторой расчетной работы. В этом преимущество определения силы пшеничной муки по КК.

Однако численное значение КК не дает технологу прямого ответа на вопрос о качестве (силе) клейковины, поскольку оно отражает не только силу клейковины, но и ее количество в муке. Поэтому в методике определения КК по Н АП _сж пробы клейковины приводим и номограмму, позволяющую по численным значениям КК- Н АП _сж и массы отмытой из 15 г муки клейковины, определить и численное значение Н АП _сж 4 г клейковины, являющееся уже прямым показателем качества клейковины.

Сильная мука. Сильная мука содержит много белковых веществ, дает большой выход сырой клейковины. Клейковина и тесто из сильной муки характеризуются высокой упругостью и низкой пластичностью. Белковые вещества сильной муки набухают при замесе теста относительно медленно, но в целом поглощают много воды. Протеолиз в тесте протекает медленно. Тесто отличается высокой газоудерживающей способностью, хлеб имеет правильную форму, большой объем, оптимальную по величине и структуре пористость. Следует отметить, что очень сильная мука дает хлеб меньшего объема. Клейковина и тесто такой муки излишне упруги и недостаточно растяжимы.

Слабая мука. Слабая мука образует неэластичную, излишне растяжимую клейковину. Тесто из слабой муки вследствие интенсивного протеолиза имеет малую упругость, высокую пластичность, повышенную липкость. Сформованные тестовые заготовки в период расстойки расплываются. Готовым изделиям свойственны низкий объем, недостаточная пористость и расплывчатость (подовые изделия).

Средняя мука. Средняя мука дает сырую клейковину и тесто с хорошими реологическими свойствами. Тесто и клейковина достаточно упруги и эластичны. Хлеб имеет форму и качество, отвечающие требованиям стандарта.
Количество и качество сырой клейковины зависят от вида и сорта зерна пшеницы, условий произрастания, режима послеуборочной обработки, кондиционирования перед помолом, условий и сроков хранения свежесмолотой муки.
Произрастание зерна в жарких и засушливых условиях способствует образованию более сильной клейковины. Заморозки на ранних стадиях созревания зерна прекращают преждевременно процесс формирования белков, что снижает выход сырой клейковины и ухудшает ее качество. Пониженное содержание клейковины имеет мука из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Клейковина такой муки липкая, неэластичная, чрезмерно растяжимая. В процессе хранения зерна (муки) в нормальных условиях клейковина становится более сильной. Самосогревание зерна, сушка при жестком температурном режиме вызывает частичную денатурацию белков, что ведет к образованию темной короткорвущейся клейковины. Прорастание зерна снижает количество отмываемой клейковины, изменяет качество ее: она становится более слабой.

Источник