Способ определения способности пшеничной муки к потемнению

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной, кондитерской и макаронной ее отраслям, и может быть использовано при производстве хлебобулочных, мучных кондитерских и макаронных изделий. Способ определения способности пшеничной муки к потемнению основан на измерении коэффициента отражения пробы теста в течение времени протекания интенсивной ферментативной реакции, равного 30-35 минут, и расчете коэффициента отражения пробы теста после 6-6,5 часов отлежки по экспоненциальному закону с последующим определением способности пшеничной муки к потемнению по изменению коэффициента отражения теста до и после отлежки. Это позволяет сократить время определения коэффициента отражения от поверхности пробы теста и повысить точность прогнозирования коэффициента отражения пробы теста после 6-6,5 часов отлежки. Кроме того, при необходимости оценки цвета муки и макаронных изделий можно измерить их коэффициент отражения через синий и зеленый светодиод и рассчитать оценку цвета. 1 ил.

 

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной, кондитерской и макаронной ее отраслям, и может быть использовано при производстве хлебобулочных, мучных кондитерских и макаронных изделий.

Известен способ определения способности пшеничной муки к потемнению (К.Н.Чижова и др. Технохимический контроль хлебопекарного производства, М.: Пищевая промышленность, 1975, с.89), состоящий в уплотнении муки на лоточке прибора Пекара или на металлической пластине, которые затем опускают в наклонном положении в сосуд с водой при температуре 40°С и выдерживают в воде до прекращения выделения пузырьков воздуха. После чего подготовленный образец выдерживают в термостате до 6 часов 30 минут, при этом через определенные промежутки времени производят органолептическое сравнение свежеприготовленной "мокрой пробы" муки с выдержанной при температуре 40°С. Численное значение способности пшеничной муки к потемнению определяют при помощи фотометров.

К недостаткам данного способа следует отнести его длительность из-за отсутствия процедуры прогнозирования цвета "мокрой пробы" муки на время 6 часов 30 минут.

Также известен способ определения способности пшеничной муки к потемнению (К.Н.Чижова и др. Технохимический контроль хлебопекарного производства, М.: Пищевая промышленность, 1975, с.88), состоящий в приготовлении пробы теста путем его смешивания с водой и раскатывании его в тонкую лепешку с последующим выдерживанием в увлажненном эксикаторе, находящемся в термостате при температуре 40°С в течение 6-6,5 часов, определении с помощью фотометра цвета свежезамешанной лепешки и цвета лепешки, выдержанной в термостате, определении способности пшеничной муки к потемнению по разнице измеренных показаний.

К недостаткам данного способа следует отнести длительность определения способности пшеничной муки к потемнению из-за отсутствия процедуры прогнозирования цвета лепешки теста на время 6-6,5 часов.

В качестве прототипа выбран способ определения способности пшеничной муки к потемнению (В.Я.Черных, В.А.Прокофьев и др. Патент (Россия) RU №2157991, 2000, G 01 N 33/10), состоящий в подготовке пробы теста, измерении коэффициента отражения от поверхности пробы теста с интервалами между измерениями в 1 минуту на белизномере Блик-Р3, передаче измеренных значений коэффициента отражения пробы теста на персональный компьютер, расчете коэффициента отражения пробы теста через 6-6,5 часов отлежки по экспоненциальному закону, расчете способности пшеничной муки к потемнению по изменению коэффициента отражения теста до и после отлежки.

К недостаткам прототипа следует отнести низкую точность прогнозирования коэффициента отражения пробы теста на 6-6,5 часов и длительность определения коэффициентов отражения от поверхности пробы теста за счет того, что коэффициент отражения пробы теста после шестичасовой отлежки рассчитывают по экспоненциальному закону, включающему в себя одну экспоненту, которая не описывает реакцию ферментативного потемнения нулевого порядка, т.е. реакцию в самом начале своего протекания.

Задачей изобретения является сокращение времени определения коэффициентов отражения от поверхности пробы теста и повышение точности прогнозирования коэффициента отражения пробы теста после 6-6,5 часов отлежки.

Поставленная задача решается благодаря тому, в способе определения способности пшеничной муки к потемнению, включающем подготовку пробы теста, измерение коэффициента отражения от поверхности пробы теста с интервалами между измерениями в 1 минуту; передачу полученных значений коэффициента отражения на персональный компьютер, расчет коэффициента отражения пробы теста через 6-6,5 часов отлежки, расчет способности пшеничной муки к потемнению по изменению коэффициента отражения теста до и после отлежки предусмотрены следующие отличия, измерение коэффициента отражения пробы теста осуществляют в течение 30-35 минут, а коэффициент отражения пробы теста рассчитывают по формуле:

f=a₁exp(-τλ₁), 0≤τ≤τ₁;

f=a₂exp[(-λ₂(τ-τ₁)]+b, τ₁≤τ≤τ₂,

где f - коэффициент отражения пробы теста;

a₁; а₂ - начальные амплитуды первой и второй экспоненты;

τ - текущее время;

τ₁- время протекания интенсивной ферментативной реакции, которое установлено экспериментально (30-35 мин);

τ₂ - время, регламентированное методикой (360-390 мин);

λ₁; λ₂ - скорость изменения коэффициента отражения пробы теста;

b - асимптотическое значение, к которому стремится коэффициент отражения пробы теста,

при этом коэффициенты a₁, a₂, λ₁, λ₂, b находят по измеренным за 30-35 минут значениям коэффициентов отражения от поверхности теста.

Расчет коэффициента отражения пробы теста по формуле

f=a₁exp(-τλ₁), 0≤τ≤τ₁

f=a₂exp[(-λ₂(τ-τ₁)]+b, τ₁≤τ≤τ₂

позволило описать скорость ферментативной реакции потемнения нулевого порядка (чертеж), где на оси абсцисс представлено время; на оси ординат - коэффициент отражения пробы теста; за счет чего стало возможным сокращение времени определения способности пшеничной муки к потемнению.

Способ определения способности пшеничной муки к потемнению осуществляется следующим образом. Подготавливают пробу путем замешивания теста из расчета 10 г муки и 5 мл воды до получения однородной массы (в течение 5-10 минут). Полученную тестовую заготовку делят на две равные части и помещают в полые цилиндры, выполненные из фторопласта. Измеряемую поверхность теста формируют путем срезания лишнего теста ножом с последующим уплотнением при помощи специального фторопластового пуансона для получения гладкой поверхности. После этого цилиндры плотно закрепляют на кювете белизномера, которую, в свою очередь, помещают на посадочное место прибора Блик-Р3. Измеряют коэффициенты отражения от поверхности пробы теста в течение 30-35 минут с интервалом между измерениями в 1 минуту, измеренные значения передают на персональный компьютер. По полученным данным определяют коэффициенты a₁, а₂, λ₁, λ₂, b методом наименьших квадратов или при помощи программы ORIGIN 5.0. По полученным значениям прогнозируют путем расчета значение коэффициента отражения на время 6-6,5 часов по формуле

f=a₁exp(-τλ₁), 0≤τ≤τ₁

f=a₂exp[(-λ₂(τ-τ₁)]+b, τ₁≤τ≤τ₂,

где f - коэффициент отражения пробы теста;

а₁; а₂ - начальные амплитуды первой и второй экспоненты;

τ - текущее время;

τ₁ - интенсивное время протекания ферментативной реакции (30-35 мин);

τ₂ - время, регламентированное методикой (360-390 мин);

λ₁; λ₂ - скорость изменения коэффициента отражения пробы теста;

b - асимптотическое значение, к которому стремится коэффициент отражения пробы теста.

После чего рассчитывают способность пшеничной муки к потемнению по формуле

σ=(c-f)/c*100,

где σ - способность пшеничной муки к потемнению;

с - коэффициент отражения теста до отлежки;

f - коэффициент отражения теста через шесть часов.

В случае необходимости оценки цвета муки проводят измерения коэффициентов отражения муки. Для этого подготавливают пробу муки в количестве около 100 грамм в соответствии с ГОСТом 26361. Снимают крышку с кюветы прибора Блик-Р3 и вынимают из кюветы светозащитный экран. Устанавливают кювету на плоскую жесткую поверхность и насыпают до краев в кювету подготовленную пробу муки. Насыпанную пробу муки выравнивают при помощи пластины. На поверхность выровненной муки помещают светозащитный экран и нажимают на него пластиной до соприкосновения ее с бортиком кюветы. Снимают пластину и устанавливают кювету со светозащитным экраном на посадочное место прибора Блик-Р3. Проводят измерения коэффициентов отражения муки через синий, а затем через зеленый светодиоды. По полученным значениям коэффициентов отражения рассчитывают количество белого, желтого, коричневого компонентов в цвете муки и оценку цвета муки по формулам 1, 2, 3, 4

,

где Б - белый компонент цвета муки;

f - коэффициент отражения муки, измеренный через синий светодиод.

,

где Ж - желтый компонент цвета муки;

g - коэффициент отражения муки, измеренный через зеленый светодиод;

f - коэффициент отражения муки, измеренный через синий светодиод.

,

где К - коричневый компонент цвета муки;

Б - белый компонент цвета муки;

Ж - желтый компонент цвета муки;

,

где ОЦ - оценка цвета муки;

Б - белый компонент цвета муки;

Ж - желтый компонент цвета муки;

К - коричневый компонент цвета муки.

Измерения коэффициентов отражения муки через зеленый и синий светодиоды проводят в трех повторностях, из которых рассчитывают среднее значение.

Для оценки цвета макаронных изделий необходимо их перемолоть и просеять. У подготовленного образца макаронных изделий проводят измерения коэффициентов отражения через синий, а затем через зеленый светодиоды. По полученным значениям коэффициентов отражения рассчитывают количество белого, желтого, коричневого компонентов в цвете макаронных изделий и оценку цвета макаронных изделий по формулам 5, 6, 7, 8.

,

где Б - белый компонент цвета макаронных изделий;

f - коэффициент отражения макаронных изделий, измеренный через синий светодиод.

,

где Ж - желтый компонент цвета макаронных изделий;

g - коэффициент отражения макаронных изделий, измеренный через зеленый светодиод;

f - коэффициент отражения макаронных изделий, измеренный через синий светодиод.

,

где К - коричневый компонент цвета макаронных изделий;

Б - белый компонент цвета макаронных изделий;

Ж - желтый компонент цвета макаронных изделий;

,

где ОЦМ - оценка цвета макаронных изделий;

Б - белый компонент цвета макаронных изделий;

Ж - желтый компонент цвета макаронных изделий;

К - коричневый компонент цвета макаронных изделий.

Измерения коэффициентов отражения макаронных изделий через зеленый и синий светодиоды проводят в трех повторностях, из которых рассчитывают среднее значение.

Использование предлагаемого способа определения способности пшеничной муки к потемнению позволит ускорить процесс определения способности пшеничной муки к потемнению с 60 минут (по прототипу) до 30-35 минут и повысить точность прогнозирования коэффициента отражения пробы теста после 6-6,5 часов отлежки в 2-3 раза.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показано следующими примерами.

Пример 1.

Определяли способность пшеничной муки к потемнению.

Подготавливают пробу путем замешивания теста из расчета 10 г муки и 5 мл воды до получения однородной массы в течение 10 минут. Полученную тестовую заготовку делят на две равные части и помещают в полые цилиндры, выполненные из фторопласта. Измеряемую поверхность формируют путем срезания лишнего теста ножом с последующим уплотнением при помощи специального фторопластового пуансона для получения гладкой поверхности. После этого цилиндры плотно закрепляют на кювете белизномера Блик-Р3, которую, в свою очередь, помещают на посадочное место прибора. Пробу теста измеряют в течение 30-35 минут с интервалами между измерениями в 1 минуту, измеренные значения с прибора передаются на персональный компьютер. По полученным данным за 30-35 минут измерений производят расчет коэффициентов a₁, а₂, λ₁, λ₂, b методом наименьших квадратов или при помощи программы ORIGIN 5.0. Так, например, для одной партии хлебопекарной муки высшего сорта

а₁=5,9, a₂=4,2, λ₁=0,07, λ₂=0,6, b=76,9, значение коэффициента пробы теста через 6 часов отлежки определяют по формуле

f=a₁exp(-τλ₁), 0≤τ≤τ₁

f=a₂exp[(-λ₂(τ-τ₁)]+b, τ₁≤τ≤τ₂,

где f - коэффициент отражения пробы теста;

a₁; а₂ - начальные амплитуды первой и второй экспоненты;

τ - текущее время;

τ₁ - интенсивное время протекания ферментативной реакции (30-35 мин);

τ₂ - время, регламентированное методикой (360-390 мин);

λ₁; λ₂ - скорость изменения коэффициента отражения пробы теста;

b - асимптотическое значение, к которому стремится коэффициент отражения пробы теста.

В нашем случае рассчитанное значение коэффициента отражения пробы теста после шести часовой отлежки равен 76,9. Зная значение коэффициента отражения пробы теста до отлежки, которое равно 84,6 по формуле

σ=(c-f)/c*100,

где σ - способность пшеничной муки к потемнению;

с - коэффициент отражения теста до отлежки;

f - коэффициент отражения теста через шесть часов;

рассчитываем способность пшеничной муки к потемнению, которая в нашем случае равна 9,1%.

Пример 2.

Определяли оценку цвета пшеничной муки из твердых сортов пшеницы высшего сорта.

Подготавливают пробу муки в количестве около 100 грамм в соответствии с ГОСТом 26361. Снимают крышку с кюветы прибора Блик-Р3 и вынимают из кюветы светозащитный экран. Устанавливают кювету на плоскую жесткую поверхность и насыпают до краев в кювету подготовленную пробу муки. Насыпанную пробу муки выравнивают при помощи пластины. На поверхность выровненной муки помещают светозащитный экран и нажимают на него пластиной до соприкосновения ее с бортиком кюветы. Снимают пластину и устанавливают кювету со светозащитным экраном на посадочное место прибора Блик-Р3. Проводят измерения коэффициентов отражения муки через синий светодиод, который в нашем случае равен 45,4, а затем через зеленый светодиод, который равен 74,3. По полученным значениям коэффициентов отражения рассчитывают количество белого, желтого, коричневого компонентов в цвете муки и оценку цвета муки по формулам

Б=f

где Б - белый компонент цвета муки;

Б=45,4%

f - коэффициент отражения муки, измеренный через синий светодиод.

Ж=(5/4)*(g-f),

где Ж - желтый компонент цвета муки;

g - коэффициент отражения муки, измеренный через зеленый светодиод;

f - коэффициент отражения муки, измеренный через синий светодиод.

Ж=36,1%

К=100-(Б+Ж),

где К - коричневый компонент цвета муки;

Б - белый компонент цвета муки;

Ж - желтый компонент цвета муки;

K=18,5%

ОЦ=Ж/(Б+К),

где ОЦ - оценка цвета муки;

Б - белый компонент цвета муки;

Ж - желтый компонент цвета муки;

К - коричневый компонент цвета муки;

ОЦМ=0,56.

Пример 3.

Определяли оценку цвета макаронных изделий.

Подготавливают пробу макаронных изделий (около 100 грамм) путем их размалывания в фарфоровой ступке и перемалывания на лабораторной мельнице. Затем перемолотые макаронные изделия просеивают через шелковые сита №190 и №27. Отбирают перемолотые макаронные изделия, прошедшие через сито №190 и оставшиеся на сите №27. Снимают крышку с кюветы прибора Блик-Р3 и вынимают из кюветы светозащитный экран. Устанавливают кювету на плоскую жесткую поверхность и насыпают до краев в кювету подготовленную пробу макаронных изделий. Насыпанную пробу макаронных изделий выравнивают при помощи пластины. На поверхность выровненной пробы макаронных изделий помещают светозащитный экран и нажимают на него пластиной до соприкосновения ее с бортиком кюветы. Снимают пластину и устанавливают кювету со светозащитным экраном на посадочное место прибора Блик-Р3. Проводят измерения коэффициентов отражения макаронных изделий через синий светодиод, который в нашем случае равен 32,1, а затем через зеленый светодиод, который равен 58. По полученным значениям коэффициентов отражения рассчитывают количество белого, желтого, коричневого компонентов в цвете муки и оценку цвета муки по формулам

Б=f,

где Б - белый компонент цвета муки;

Б=32,1%

f - коэффициент отражения муки, измеренный через синий светодиод.

Ж=(5/4)*(g-f),

где Ж - желтый компонент цвета муки;

g - коэффициент отражения муки, измеренный через зеленый светодиод;

f - коэффициент отражения муки, измеренный через синий светодиод.

Ж=32,4%

К=100-(Б+Ж),

где К - коричневый компонент цвета муки;

Б - белый компонент цвета муки;

Ж - желтый компонент цвета муки;

К=35,5%

ОЦ=Ж/(0,5*Б+К),

где ОЦ - оценка цвета муки;

Б - белый компонент цвета муки;

Ж - желтый компонент цвета муки;

К - коричневый компонент цвета муки;

ОЦМ=0,63.

Способ определения способности пшеничной муки к потемнению, включающий подготовку пробы теста, измерение коэффициента отражения от поверхности пробы теста с интервалами между измерениями в 1 мин, передачу полученных значений коэффициента отражения на персональный компьютер, расчет коэффициента отражения пробы теста через 6-6,5 ч отлежки, расчет способности пшеничной муки к потемнению по изменению коэффициента отражения теста до и после отлежки, отличающийся тем, что измерение коэффициента отражения пробы теста осуществляют в течение времени протекания интенсивной ферментативной реакции, равного 30-35 мин, а коэффициент отражения пробы теста рассчитывают по формуле

f=а₁exp(-τλ₁), 0≤τ≤τ₁,

f=а₂ехр[(-λ₂(τ-τ₁)]+b, τ₁≤τ≤τ₂,

где f - коэффициент отражения пробы теста;

a₁, a₂ - начальные амплитуды первой и второй экспоненты;

τ - текущее время;

τ₁ - время протекания интенсивной ферментативной реакции (30-35 мин);

τ₂ - время, регламентированное методикой (360-390 мин);

λ₁; λ₂ - скорость изменения коэффициента отражения пробы теста;

b - асимптотическое значение, к которому стремится коэффициент отражения пробы теста,

при этом коэффициенты a₁, a₂, λ₁, λ₂, b находят по измеренным за 30-35 мин значениям коэффициентов отражения от поверхности теста.