Определение числа падения

Цель работы – уяснить сущность метода определения числа падения как показателя качества зерна пшеницы, ржи и тритикале, характеризующего их хлебопекарные достоинства.

Теоретическая часть. Сущность метода заключается в определении степени разжижения клейстеризованной водно-мучной суспензии под действием фермента альфа-амилазы по времени свободного падения в ней шток-мешалки (вискозиметрического плунжера).

Чем больше содержится в зерне водорастворимых и гидролизованных веществ (моносахаров, декстринов и т.п.), тем хуже достоинства муки. Особенно это характерно для зерна недозревшего, в котором незавершены процессы синтеза сложных химических соединений, а также для проросшего зерна. Приготовленная по определенным правилам водно-мучная суспензия из такого зерна обладает значительно меньшей вязкостью, чем суспензия из зерна нормально вызревшего, не проросшего. Если в пробирку с суспензией, приготовленной из проросшего зерна, опускать специальное устройство – вискозиметрический плунжер, он проходит через нее до определенного уровня пробирки за менее продолжительное время (в секундах), чем через суспензию из зерна нормального качества. Отсюда и название показателя – «число падения». Предварительно для клейстеризации крахмала суспензию нагревают на водяной бане.

В связи с этим под числом падения понимают общее время (в секундах), затраченное на клейстеризацию (60 с) и погружение (падение) вискозиметрического плунжера в пробирке с клейстеризованной водно-мучной суспензией.

Зерно пшеницы считается полноценным и пригодным для нужд хлебопечения при числе падения более 200 с (высший, первый и второй классы). При содержании клейковины не менее 25 % 1-й группы качества зерно пшеницы с числом падения 151–200 с (третий класс) также можно использовать для хлебопечения.

Зерно с высокой активностью альфа-амилазы при числе падения 80–150 с (четвертый класс) может быть использовано для подсортировки к полноценному зерну в количестве 10–20 %.

При числе падения менее 80 с (пятый класс) зерно пшеницы может быть использовано только в комбикормовой промышленности или на технические цели.

Зерно ржи с низкой активностью альфа-амилазы (число падения более 200 с) целесообразно использовать в качестве улучшителя (первый класс). При числе падения от 200 до 141 с (второй класс) обеспечиваются хорошие хлебопекарные достоинства муки. Из зерна ржи с величиной числа падения от 140 до 80 с (третий класс) хлеб хорошего качества не получится. Такое зерно нуждается в подсортировке. Зерно ржи с высокой активностью альфа-амилазы (число падения менее 80 с) не пригодно для хлебопечения и может быть использовано только на кормовые цели.

Задание. Определить число падения у зерна пшеницы, ржи и тритикале.

Материалы и оборудование: прибор для определения числа падения, мельница лабораторная, весы лабораторные, пробирки вискозиметрические с резиновыми пробками, пипетки вместимостью 25 см³, вода дистиллированная, образцы зерна, ГОСТы.

Ход выполнения. Число падения определяют на приборе Хагберга–Пертена. Изготовлен прибор для определения этого показателя и в России НПО «Агроприбор», в основу которого положен прибор Хагберга–Пертена. Методика определения числа падения на этих приборах аналогичная.

Прибор состоит из водяной бани с компенсатором, препятствующим выходу водяного пара, автоматической шток-мешалки в виде плунжера особой формы и определенной массы, счетчика времени. Кроме того, в комплект прибора входит лабораторная мельница, обеспечивающая определенную крупность помола. К прибору прилагаются пробирки с внутренним диаметром 21±0,02 мм, наружным диаметром 23,8 мм. Масса плунжера – 25 г, глубина погружения его в пробирку – 68 мм.

Работу выполняют следующим образом. Из средней пробы выделяют не менее 300 г зерна, очищают его от сорной примеси, определяют влажность зерна и размалывают на мельнице с ситом 0,8 мм. Влажное зерно (свыше 18 %) подсушивают в сушильном шкафу при температуре не более 50 ^оС. При определении числа падения в муке из средней пробы отбирают не менее 300 г муки, просеивают через сито 0,8 мм, определяют ее влажность. Масса навески размолотого зерна или муки для приготовления суспензии берется в зависимости от их влажности и составляет от 6,40 до 7,30 г. При влажности 14,7–15,3 % она равна 7,0 г (табл. 2, ГОСТ 27676–88).

Навеску продукта помещают в вискозиметрическую пробирку, заливают пипеткой дистиллированную воду 25 см³ с температурой 20 5 ^оС. Пробирку закрывают резиновой пробкой и энергично встряхивают 20–25 раз до получения однородной суспензии. Далее открывают пробирку и с помощью колесика шток-мешалки (плунжера) очищают стенки пробирки от прилипшей муки. Затем пробирку с вставленной в нее шток-мешалкой помещают в отверстие в крышке кипящей водяной бани, закрепив ее держателем таким образом, чтобы фотоэлемент прибора находился против шток-мешалки. В это же время автоматически включается счетчик времени. Через 5 с после погружения пробирки в водяную баню автоматически начинает работать шток-мешалка, которая перемешивает суспензию в пробирке. Через 60 с шток-мешалка останавливается в верхнем положении, после чего начинается ее свободное падение в суспензии под действием собственной массы. После полного ее погружения счетчик автоматически останавливается. По счетчику определяют число падения – время в секундах с момента погружения пробирки с суспензией в водяную баню до момента полного опускания шток-мешалки.

За окончательный результат числа падения принимают среднее арифметическое результатов параллельного определения двух навесок, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 10 % от их средней арифметической величины.

Результаты работы и выводы. Полученные при определении показателя результаты сопоставить с требованиями ТНПА и занести в табл. 9. Сделать заключение о пригодности анализируемого зерна к использованию в хлебопекарной промышленности.

Т а б л и ц а 9. Определение числа падения