Способ определения технологических качеств зерна

 

Использование: селекционные станции и хлебоприемные пункты при определении качества зерна пшеницы и (или) хлебопекарной муки из него. Навеску теста влажностью 40,5-43% деформируют при одноосном сжатии под действием груза постоянной массы в течение 60-120 с. Массу груза определяют с учетом деформационного (ориентационного) упрочнения теста по расчетной формуле. О качестве клейковины судят по сопротивлению навески теста деформированию под действием груза с устанавливаемой по расчетной формуле массой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU (и(А1 (51) 5 С 01 3(33/1 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4762302/13 (22) 24 ° 11.89 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Научно-производственное объединение "Агроприбор" (72) А.С.Ерман, Л.В.Карпеченкова, Г.Е.Золотарева и Е.М.Белоусова (53) 664,7.002.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1370563, кл. С 01 И 33/10, 1988.

Козьмина Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. M.: Колос, 1976, с. 86.

Костромина Н.А. Страшко В,В. Прикладная спектроскопия, 1984, 41, NÃ 22, с. 289-293.

Николаев Б.А. Структурно-механические свойства мучного теста. M.:

Пищевая промышленность, 1976, с. 78.

Лазуркин Ю.С. Механические свойства полимеров в стеклообразном состоянии. Автореф. докт. дис., 1954, с. 7.

Песчанская II.Í., Степанов В.А.

Кинетика деформации пространственных аморфных полимеров. — Физика твердо-. го тела, 1984,. т. 26, Г 6, с. 1743, рис. 3.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к анали-, зу сырья и материалов, преимущественно зерна и муки, и может быть использовано в лабораториях селекционных и опытных станций, хлебоприемных: пунктов, элеваторов и хлебопекарных предприятий.

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ЗЕРНА (57) Использование: селекционные станции и хлебоприемные пункты при определении качества зерна пшеницы и (или) хлебопекарной муки из него.

Навеску теста влажностью 40,5-433 деформируют при одноосном сжатии под действием груза постоянной массы в течение 60-120 с. Кассу груза определяют с учетом деформационного (ориентационного) упрочнения теста по расчетной формуле. О качестве клейковины судят по сопротивлению навески теста деформированию под действием груза с устанавливаемой по расчетной формуле массой. 1 з.п. Ф-лы, 2 ил.

Известен способ определения технологических качеств зерна по физическим свойствам теста, в соответствии с которым деформируют навеску при одноосном сжатии под действием центробежной силы. При этом частицы навески нагружены неравномерно, размер центробежной силы изменяется по

1739285 толщине слоя навески теста и в зависимости от степени перемещения часТиц при деформировании.

Физико-механические (реологические) свойства теста определяются пре" имущественно клейковинным комплексом, а основной вклад в его качество вно" . сят белки глютениновой фракции и их взаимодействие с белками глиадиновой фракции при формировании комплекса

- клейковины.

Известен способ определения технологических качеств зерна .по Физическим свойствам теста, который предусматривает размол зерна в муку, замешивание теста заданной влажности с последующим деформированием навески теста при одноосном сжатии под действием груза постоянной массы в течение заданного интервала времени.

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость оценки технологического качества зерна с учетом, например, качества клейковины по величине сопротивления навески теста деформированию из-за неоднозначности соотношения модулей сдвига клейковины и теста.

Цель изобретения - упрощение способа и сокращение времени.

Поставленная цель достигается тем, что деформирует навеску теста при одноосном сжатии под действием груза постоянной массы в течение заданного интервала времени до момента достижения деформационного упрочнения навески теста под действием груза, массу которого устанавливают из соотношения

H=K m (1) где Н - масса груза, г;

m — масса навески теста, г;

К=14 /m — коэффициент пропорциональЪ с ности, устанавливаемый с учетом вида продукта помола зерна по результатам испытания навесок теста массой т для принятых в качестве базовых проб зерна и (или) муки, преимущественно с клейковиной хорошего качества;

И ; - размер массы груза, установленный из условия достижения при деформировании навески теста для принятых в качестве базовых проб зерна и (или) муки, преимущественно с клей™ ковиной хорошего качества, И D — =(--) (2)

Nb D6 где Dg — диаметр шарика, сформированного из навески теста мас" сой m о

Для и з вест ного соот ношения для массы шара а=» Р P/6 следует п

-- (— ) (3)

0 mg

55 ориентационного упрочнения теста, а технологическое качество зерна устанавливают с учетом качества клейковины по величине сопротивления навески теста деформированию под- действием груза массой И в момент достижения деформационного упрочнейия.

Влажность навески теста и время деформирования устанавливают в пределах диапазона соответственно 40-433 и 60-120 с.

На фиг. 1 и 2 представлены экспериментальные кривые зависимости сопротивляемости навесок теста деформированию .Н от массы груза И, где

Н - высота навески через 60 с после начала сжатия под действием груза

20 массой И.

Кривые построены по результатам испытания на устройстве ИДК - 0,5/0,2 навесок теста массой 0,5 г, замешанных из цельноизмельченного зерна при. влажности теста 41,5-42,04, характеристика зерна пшеницы по качеству (количеству) клейковины для кривых:

1-45 ед. ИДК - 1 (20,04); 2 - 85 ед.

ИДК-1 (21,44); 3 - 75 ед. ИДК (23,03); 4 - 95 ед. ИЛК - 1 (36,04) с учетом качества клейковины при испытании на устройстве ИДК-} навесок теста из муки разных видов помола в зависимости от времени деформирования теста; в таб35 лице 2 результаты определений технологического качества зерна с учетом качества клейковины разными способами при испытании селекционных. образцов пшеницы с различным содержанием

40 клейковины в зерне.

Соотношение (1) основано на условиях подобия при моделировании равновесия однородных упругих систем.

Если формировать навеску в виде шари45 ка диаметром D, то при одинаковых видах помола и принятой влажности теста его плотность p=const, и из условий подобия справедливо равенство

5 173

После замены в (2) отношения диаметров на отношение масс из (3) полуM m чают -- = (— ),, что тождественно

mg (1) .

Навеску теста можно формировать в виде цилиндра. При постоянной величине отношения высоты цилиндра h к его диаметру D: h/D=Ñ равенство (3) справедливо также для навесок теста в виде цилиндра диаметром D.

Размер массы груза М. устанавливают с учетом достижения ориентационного упрочнения теста в диапазоне нагрузок в М, в котором уровни сопротивляемости навески теста деформированию (Н) согласуются с уровнями оценок технологического качества зерна с учетом качества клейковины (кривые

1-43 .

Из,вестно явление деформационного упроч@ения в основе которого лежит ориентационное упрочнение, связанное с ориентацией молекул полимера в процессе деформирования. Под действием нагрузки цепные соединения в вире макромолекул глютенина ориентируются в направлении растягивающего напряжения (предполагается, что молекулярные единицы глютенина имеют каскадное строение и посредством S-Sсвязей соединены одна с другой, образуя макромолекулы). Ориентационное упрочнение сопутствует механическому стеклованию, а для линейных полимеров в стеклообразном состоянии наблюдается прямолинейная зависимость между энергией когезии молекул (Е„ог, ккал/моль) полимера и активацион, ным барьером ползучести, отнесенным к повторяющейся структурной единице полимера q, =Е„ /3, ккал/моль. При ориентационном упрочнении физические . свойства теста проявляются в сопротивлении навески теста деформированию, которое не зависит от количества клейковины (реологический фактор)

/ в навеске теста, а определяется размером когезии молекул клейковинных белков или активационным барьером а, . По физическому смыслу и размеру активационный барьер ползучести. отнесенный к мономерному звену полимера (тесто), связан со структурными особенностями клейковины, т.е. с качеством клейковины - признаком технологических (хлебопекарных) качеств зерна.

55 снижается дифференциация сопротивления навесок теста деформированию при разном технологическом качестве зерна с.учетом качества клейковины из-за возможного увелич .,ия содержания в тесте свободной воды.

Способ осуществляют следующим ob- разом.

П р и и е р 1. Пробу зерна размалывают в муку " цельноизмельченное зерно так, чтобы при просеивании через металлотканое сито Г" 067 остаток на нем не превышал 1Â, а проход через сито из капроновой ткани h 43 или шелковой ткани Р 38 составил не менее 60, Определяют влажность муки, Берут навеску муки, например, массой

10 г, добавляют к муке воду из расO2R q

В качестве базовых проб зерна и (или) муки принимают преимущественно проЬы с клейковиной хорошего качества (например, стандартная группа

5 качества "1-я хорошая ), для которои

Н II1 ориентацинное упрочнение теста проявляется в более узком диапазоне на.-Рузок (кривые 1 и 3), чем для теста с клейковиной группы качества

"2-я удовлетворительная слабая" (кривые 2 и 4). Показатель сопротивления теста деформированию может Ьыть выражен в условных единицах станf5 дартной шкалы качества клейковины

ИДИ-1, в единицах длины (мм) или напряжения (Н/мз).

Время деформирования устанавливают в пределах диапазона 60-120. с, 2О при котором достигается относительное равновесие между внутренними силами сопротивления навески теста деформированию и сжимающей нагрузкой.

При времени деформирования менее

25 60 с могут ухудшаться условия для достижения деформационного упрочнения теста под действием нагрузки массой И, а при времени более 120 результаты определений технологического качества зерна с учетом качества клейковины изменяются несущественно, а время определений возрастает. Влажность навески теста устанавливают в пределах диапазона 4043:; в зависимости от вида продукта

35 помола и в связи с размерами частиц муки. При влажности менее 40 ухуршаются условия испытания теста из-за недостаточной равномерности замеса в связи с ухудшением условий гидра 0 тации муки. При влажности более 43>

39285

50

7 17 чета получения теста влажностью 424 и замешивают тесто на лабораторной тестомесилке ТЛ1-75. Затем -берут на" веску теста массой ш=2,5 г,. Формуют иэ теста шарик и после отлежки в те-,, чение 20 мин при температуре воздуха, 21+2 С в лабораторном помещении деформируют навеску теста на устройстве ИДК-1 под действием груза массой

М=К m, где К=100, И=100:2,5 = . =184 r. Величину коэффициента К принимают для продукта помола - цельноизмельченное зерно по результатам испытаний навесок теста массой mg для принятых в качестве базовых проб зерна с клейковиной хорошего качества (45-75 единиц ИДК-1: группа качества

"1-я хорошая") и при этом размер массы груза M g определяют из условия достижения ориентационного упрочнения теста. Например, при щ=0,.5 г устанавливают И =63 г. Отсюда К= 100, Перед испытанием нэ пуансон (шток) устройства ИДК-1 устанавливают дополнительный груз массой 184-120=

=64 r (где 120 — масса пуансона).

Деформирование навески теста на устройстве осуществляют в течение 90 с путем повторных нажатий на кнопку

"Пуск", не снимая .теста с опорного столика устройства (при каждом нажатии на кнопку начинается отсчет выдержки времени 30 с, в течение. которого пуансон давит на тесто). Если добавляют к муке воду из расчета получения теста другой влажности, например 433, то размер массы груза

И определяют иэ условия достижения ориентационного упрочнения теста при этой влажности. При в =0,5 г устанавливают, что ИБ=45 r: К=71,4 г, И=131,5 г.

Перед испытанием на пуансон (шток) устройства ИДК-1 устанавливают в этом случае дополнительный груз массой 11,5 г.

Технологическое качество зерна устанавливают с учетом. качества клейковины по величине сопротивляемости навески теста деформированию под действием груза массой t1, считывая показания в единицах ИДК-1 со шкалы устройства °

Пример 2. Пробу зерна разма- . . лывают в муку - лабораторный помол (70 ) так, чтобы при просеивании через шелковое сито fl 35 остаток на нем не превышал 24, а проход через шелковое сито h 43 составил .не ме5

35 нее 75 ь. Определяют влажность муки.

Берут навеску муки, например, массой 10 г, добавляют к муке воду иэ расчета получения теста влажностью

40,56 и замешивают тесто на лабораторной тестомесилке ТЛ1"75. Затвм берут навеску теста массой m=3,6 г, формуют з теста шарик и после.отлежки в течение 20 мин при температуре воздуха 21+2 С в лабораторном помещении деформируют навеску теста на устройстве ИДК-1 под действием груза массой M=K m где K=51, а И 120 г.

Величину К принимают для продукта помола - лабораторный помол (701) по результатам испытаний навесок теста массой ш для принятых в качестве базовых проб муки с клейковиной хорошего качества (55-75 единиц ИДК-1: группа качества "1-я хорошая") и при этом размер массы груза Mg определяют иэ условия достижения ориентационного упрочнения теста. Например, гри ш =0,5 г устанавливают, что

И =32,5 г: К=51,6; при в =0,65 г установлено, что И =-37,5 гт К=50.

Принимают К=51.

Поскольку пуансон (шток) устройства ИДК-1 имеет массу М=120 г, его используют в качестве груза. Деформирование навески теста на устройстве осуществляют в течение 90 с путем повторных нажатий на кнопку "Пуск".

Технологическое качество зерна устанавливают с учетом качества клейковины по величине сопротивляемости навески теста деформированию под действием груза массой И, считывая показания в единицах ИДК-1 со шкалы устройства.

Пример 3. Пробу селекционного образца зерна размалывают в мукуцельноизмельченное зерно так, чтобы при просеивании через металлотканое сито У 067 или шелковое сито Р 38 проход составил не менее 603. Опреде-. яют влажность муки. Берут навеску муки массой не менее 1 г, добавляют к муке воду из расчета получения теста влажностью 42 и замешивают на лабораторной тестомесилке ТЛ1-75 тесто в соответствии со способом замеса лабораторных проб теста ° Затем берут навеску теста массой m=0,5 г, формуют иэ теста шарик и после отлежки в течение 14 мин при температуре воздуха 21 С в лабораторном помещении деформируют навеску теста на устройстве ИКК - 0,5/0,2 под действием

9 груза массой И=К m >, где К108, а

И65 г. Величину К принимают для продукта помола - цельноизмельченное зерно по результатам испытаний навесок теста массой ш для принятых в ка честве базовых проб зерна с клейковиной хорошего качества (45-75 единиц ИДК-1: группа качества "1-я хорошая") и при этом размер массы груза

И определяют из условия достижения ориентационного упрочнения теста. Например, при mg0,5 r устанавливают, что И =65 г: К=108.

Перед испытанием на пуансон (шток) устройства ИКК-0,5/0,2 устанавливают дополнительный груз массой 32 r. (65-33=32 г, где 33 - масса пуансона устройства ИКК - 0,5/0,2 при испытании на нем навески клейковины массой

0,5 г) ° Деформирование навески теста на устройстве осуществляют в течение

60 с. Технологическое качество зерна устанавливают с учетом качества клейковины по величине сопротивляемости навески теста деформированию под действием груза массой И, считывая показания со шкалы индикатора устройства

ИКК-0,5/0,2.

Показатель качества. в стандартных единицах ИДК-1 вычисляют по уравнению где m — масса навески теста, г;

Ng

Ei= — у — коэффициент пропорциональности, устанавливаемый с учеЮ том вида продукта помола зерна по результатам испытаниЯ навесок теста массой тпрр для принятых в качестве базовых проб зерна и (или) муки пре25 имущественно с клейковиной хорошего качества;

М вЂ” размер массы груза, установленный из условия достижения при деформировании навески

30 теста для принятых в качестве базовых проб зерна .и(или), муки преимущественно с клейковиной хорошего качества, ориентационного упрочнения теста;

35 а технологическое качество зерна устанавливают с учетом качества клейковины по величине сопротивления навески теста деформированию под действием груза массой И в момент достижения деформационного упрочнения.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что влажность навески теста и время деформирования устанавливают в пределах диапазона соответственно 40 - 434 и 60-120 с.

7=171-27,1 Н, где Y — - показатель технологического качества зерна с учетом качества клейковины, ИДК-1;

Н - высота навески теста по шкале индикагора устройства ЙКК 0,5/0,2, мм. формула изобретения

1. Способ определения технологических качеств зерна по физическим свойствам теста, предусматривающий размол зерна в муку, замешивание тес39205 10 та заданной влажности с последующим деформированием навески теста при одноосном сжатии под действием груза

5 постоянйой массы в течение заданного интервала времени, о т л и ч а юшийся тем,. что, с целью упрощения и сокращения времени, деформирование навески теста при одноосном

® сжатии осуществляют до момента достижения деформационного упрочнения навески теста под действием груза, массу И которого устанавливают иэ соотношения

2/з

1Ф ьФР 88

032 о4, ср

cg p о

Зр fd . 3Ф й7 1Х 7Р 80 УР ЛЯУ

pg g

eg. Agg-/

МР

1 «s

//Р /Р5

, Во

Ъ

1 ъ 80Р Рю ю

7Х

4 w1

ФК <> кК ю Ю 7 М А N уо ж d fayrtd r5 р

Олре3елекар no .lcm ep иск=

Фиг. 2

Составитель Н.Арцыбашева

Редактор А.Козориз Техред А,Кравчук Корректор С.йекмар

Заказ 1999 Тираж Подписное

ВНИИПК Государственного комитета но изобретениям и открытиям При ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

° а Ю

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101