Помол зерна в муку

Тема 3.2. Помол зерна в муку

Мука - порошкообразный продукт, полученный размолом зерна с отбором или без отбора отрубей. Мука является основным сырьем хлебопекарного производства, в производстве мучных кондитерских изделий. Основные сорта применяемые в хлебопечении вырабатывают из зерна пшеницы и ржи. Мука, полученная из других культур (ячменя, сои, кукурузы, овса), может использоваться в качестве примеси к пшеничной или ржаной муке.

3.2.1.Понятие помола зерна. Основы технологии помола

Помол зерна состоит из двух этапов: подготовки зерна к помолу и собственно помола зерна. Подготовка зерна к помолу заключается в составлении помольных партий зерна, очистке его oт примесей, удалении оболочек, зародыша и кондиционировании.

Партии зерна поступают на предприятия мукомольной промышленности из разных районов произрастания, поэтому качество и технологические свойства их весьма различны. Для выпуска продукции, удовлетворяющей требованиям стандарта, составляют помольные партии с целью улучшения качества зерна одной партии за счет другой. Смешивать можно полноценное зерно, удовлетворяющее требованиям по зольности, стекловидности и иным показателям, или зерно полноценное и неполноценное (проросшее, морозобойное, пораженное клопом-черепашкой и т. п.).

Морозобойное зерно повреждается морозом при его созревании. Степень повреждения зависит от фазы его зрелости: чем менее зрелое зерно, тем более глубокие изменения оно претерпевает. Поврежденные зерна становятся морщинистыми, приобретают серо-зеленый цвет, в них не происходит в полной мере синтез белков и крахмала, они содержат большое количество сахаров и декстринов, отличаются повышенной активностью амилазы. Хлебопекарные свойства такого зерна резко снижены, хлеб получается с заминающимся мякишем, темный, с солодовым привкусом и плохой пористостью.

Получить хлеб хорошего качества из муки проросшего зерна без дополнительных мероприятий не удается. Мука из такого зерна отличается повышенной активностью всех ферментов, в том числе α–амилазы. Хлеб имеет липкий мякиш и темноокрашенную корку. Зерно может повреждаться клопом–черепашкой, наиболее часто встречающимся вредителем. На поверхности зерна появляется темная точка укуса, окруженная пятном сморщившейся беловатой оболочки, внутри которой под влиянием мощных протеолитических ферментов, выделяемых слюнными железами клопа–черепашки и попадающих в зерно при укусе, происходят глубокие изменения. В результате укуса начинается глубокий протеолиз, снижается содержание белка, ослабляется клейковина и уменьшается ее количество. Тесто становится жидким, хлеб получается низкого качества, с небольшим объемом, плотный.

Для очистки зерна от примесей, отличающихся размерами и аэродинамическими свойствами, применяют сепараторы. Зерновую массу очищают, последовательно просеивая на ситах и продувая его восходящим потоком воздуха. Скорость воздушного потока меньше скорости витания основной культуры, в результате чего легкие примеси уносятся воздушной струей, а основное зерно остается. Примеси, не схожие с зерном по форме (семена куколя, овсюга и др.), отделяют на триерах,, рабочими органами которых являются вращающиеся барабаны или диски с ячейками на их поверхности. Триеры, служащие для отделения зерна от коротких примесей, называются куколеотборочными машинами, в которых мелкие примеси попадают в ячеи и выбрасываются на лотки, а сходом идет очищенное зерно. Зерно от длинных примесей очищается на триерах, называемых овсюгоотборочными машинами. В них размер ячеек соответствует размерам зерна, поэтому основная культура попадает в ячеи, а примеси идут сходом.

В дальнейшем зерно подвергается очистке от металломагнитных примесей. Магнитный контроль ведется неоднократно, например при выходе зерна из сепаратора, перед его обработкой в обоечных, щеточных машинах и т. д.

Рекомендуемые материалы

В зерновой массе, прошедшей через сепараторы и триеры,содержится большое количество пыли, кроме того, зерно содержит не полностью удаленные оболочки и зародыш. Для дальнейшей очистки зерна применяют обоечные и щеточные машины.Внутренняя поверхность барабана в обоечной машине наждачная, в щеточной — металлическая. Внутри барабана на валу укреплены плоские бичи или щетки. Поступающее зерно подхватывается бичами и отбрасывается к цилиндрической поверхности. Очистка зерна происходит за счет многократных ударов и интенсивного трения его о бичи и рабочую поверхность барабана. При выходе из машины легкие примеси уновятся воздушным потоком. В обоечной машине из зерна удаляются пыль, бородка и частично зародыш, в щеточных – происходит отделение оставшихся на поверхности оболочек и зародыша. Из щеточной машины выходит зерно с гладкой полированной поверхностью.

При сортовом помоле загрязненное зерно моют и подвергают гидротермической обработке, которая включает в себя увлажнение и отволаживание зерна. Сухие оболочки зерна при помоле сильно измельчаются и, попадая в муку, увеличивают ее зольность. При увлажнении зерна оболочки становятся эластичными, их связь с эндоспермом ослабляется, в то время как сам эндосперм остается сухим и хрупким. При помоле оболочки отделяются от зерна в виде крупных пластинок, что облегчает их последующее выделение при просеивании.

Существуют различные способы кондиционирования в зависимости от качества исходного зерна. При холодном кондиционировании зерно увлажняют водой температурой 18 – 20 °С и подогретой до 35 °С и оставляют на отволаживание в течение 12 – 14ч. При этом усиливается действие ферментов, идут протеолиз белка и ослабление клейковины. Холодное кондиционирование применяют для обработки зерна, содержащего клейковину с малой растяжимостью. Если зерно содержит слабую клейковину, то для ее укрепления необходимо уменьшить активность ферментов, в этом случае используют горячее кондиционирование. Увлажненное зерно выдерживают в кондиционерах при температуре 55 – 60 °С с последующим охлаждением, а затем направляют в бункера для отволаживания, которое длится меньше,чем при холодном кондиционировании. Возможно скоростное кондиционирование, при котором для увлажнения зерна используют водяной пар.

Непосредственно перед помолом поверхность зерна дополнительно увлажняют, чтобы увеличить влажность оболочек и полнее их отделить от эндосперма.Схема подготовки зерна к помолу может быть сокращенной или развернутой в зависимости от типа зерновой культуры, ее качества, типа помола и т. д. Для сортового помола пшеницы применяют развернутую схему, которая включает в себя следующие стадии: первое сепарирование, очистку на куколе – и овсюгоотборочных машинах, первую очистку на обоечных машинах,второе сепарирование, мойку и первое кондиционирование (любым способом в зависимости от свойств зерна), вторую очистку на обоечных машинах, третье сепарирование, второе кондиционирование (холодное), третью очистку на щеточных машинах, увлажнение.

Помол зерна состоит из двух операций: собственно помола зерна и просеивания продуктов помола.

3.2.2.Классификация помолов

Помолы могут быть разовыми и повторительными.

Разовый помол – наиболее простой, при этом зерно за один прием полностью измельчают в муку вместе с оболочками. Мука отличается низким качеством, имеет темный цвет, неоднородна по размеру частиц. Для улучшения качества муки разового помола из нее путем просеивания отбирают некоторое количество крупных оболочек (отрубей). Разовые помолы имеют ограниченное применение. Осуществляют их на молотковых дробилках.

Повторительные помолы более совершенны, зерно измельчают в муку путем многократного прохождения его через измельчающие машины, при этом после каждого измельчения продукт сортируют в просеивающих машинах.

Основным видом измельчающего оборудования для этих помолов являются вальцовые станки. Главные рабочие органы — два цилиндрических чугунных вальца одинакового диаметра расположены под углом и вращаются навстречу друг другу с разными скоростями. Поверхность вальцов рифленая, зазор между ними устанавливается в зависимости от намечаемой крупноты помола.

Зерно, попадая между вальцами, задерживается нижним вальцом, имеющим меньшую скорость вращения, и скалывается,растирается рифлями верхнего быстровращающегося вальца.После каждого вальцового станка для сортировки продуктов по крупноте частиц устанавливается рассев с набором сит разных размеров, расположенных друг под другом. При просеивании получают две фракции: сход, состоящий из частиц, не прошедших через отверстия сита, и проход, состоящий из частиц, прошедших через сито. Верхний сход является наиболее крупной фракцией с размером частиц 1,0 – 1,6 мм, следующие по крупноте фракции называются крупками (размер частиц 0,31 – 1,0 мм) и дунстами (размер частиц 0,16 – 0,31 мм). Самая мелкая фракция,идущая проходом, образует муку (размер частиц менее 0,16 мм).

Вальцовый станок вместе с рассевом образует систему. Системы бывают драными и размольными. В драных системах вальцы рифленые, отношение скорости быстровращающегося вальца к скорости медленновращающегося К 2,5; они служат для дробления зерна до крупок и дунстов. В размольных системах вальцы шероховатые, они превращают промежуточные продукты помола (крупку и дунсты) в муку.

Повторительные помолы могут быть простыми и сложными. Простой повторительный помол состоит из одного драного процесса либо драного и сокращенного размольного процессов.Зерно последовательно измельчают на нескольких (3 – 4) вальцовых станках, после каждого станка смесь просеивают и отбирают муку в виде прохода с нижнего сита. Более крупные сходы с сит направляют на следующую пару вальцов. Такую операцию повторяют до тех пор, пока все частицы не превратятся в муку.

Муку со всех рассевов объединяют, подвергают контрольному просеиванию и получают-муку одного сорта. Можно организовать работу таким образов чтобы с последнего рассева сходили отруби. При обойном помоле выход ржаной муки составляет 95 %, количество отрубей 2%, а выход пшеничной муки равен 96 % при выходе отрубей 1 %. Отобрав 9 % отрубей, можно получить ржаную обдирную муку с выходом 87%.

Сложные повторительные помолы могут быть без обогащения крупок (для получения, например, ржаной сеяной муки с выходом 63 %) и с обогащением крупок (для получения сортовой муки). При сложном помоле с обогащением крупок очистку и кондиционирование зерна ведут по развернутой схеме. Затем зерно дробят на сравнительно крупные части на нескольких драных системах, например на шести. После просеивания верхний сход с первой системы идет на вальцовый станок второй системы, верхний сход со второй системы направляют на вальцовый станок третьей системы и т. д. С последней драной системы верхним сход является отрубями. Крупки и дунсты, отбираемые со средних сит рассева, направляют на обогащение. Проходы со всех сит соединяют и получают муку I или II сорта.

При сложных помолах в драном процессе стремятся с первых трех-четырех систем получить как можно больше крупок и меньше муки. Крупки и дунсты, получаемые на этих системах, характеризуются малой зольностью и называются продуктами первого качества в отличие от крупок и дунстов второго качества, отбираемых на последующих драных системах и имеющих более высокую зольность.

Обогащение смеси крупок и дунстов ведут по крупноте и качеству на ситовеечных машинах, основным рабочим органом которых является сортировочное сито, разделенное на секции. Каждая секция имеет сито с определенными размерами ячеек. Через сито снизу вверх подается воздух. Сквозь первые самые мелкие сита проходят наиболее качественные крупки, богатые эндоспермом, которые затем идут на первые размольные системы и дают муку высших сортов. Крупки, содержащие большое количество оболочек, как более легкие, отделяются на последующих ситах. Затем их подвергают шлифовке, т. е. повторному дроблению, просеиванию и обработке на ситовеечных машинах для отделения остатков оболочек и зародыша. Только после такой обработки они направляются на последующие размольные системы, образуя муку более низких сортов. Количество размольных систем примерно в два раза больше числа драных. С последних драной и размольной систем отбирают отруби, которые подвергают вымолу, выделяяи этом некоторое количество муки более низких сортов.

Сложный помол с обогащением крупок позволяет выпускать муку различных сортов. Если муку со всех драных и размольных систем пропустить через единый контрольный рассев, то получим односортную муку, помол в этом случае называется односортным. Например, можно получить пшеничную муку I сорта 72%–го выхода. Можно получить муку двух сортов, в этом случае помол будет называться двухсортным. В этом помоле фракции муки, отбираемые с первых размольных систем, будут составлять муку 1 сорта, ее отбирают в количестве 40 %, остальные 38 % будут представлять муку II сорта. Общий выход муки составит 78 %. Можно такое же количество муки (78 %) при сложном помоле разделить на три сорта, тогда подобный помол будет называться трехсортным. Например, в высший сорт можно направить 25 % муки, в I сорт – 40 и во II сорт – 13 %.

Химический состав муки зависит от состава исходного зерна и сорта муки. При помоле зерна, особенно при сортовом, стремятся максимально удалить оболочки и зародыш, поэтому в муке содержится меньше клетчатки, минеральных веществ, жира и белка и больше крахмала, чем в зерне. Более высокие сорта муки получают из центральной части эндосперма, поэтому в их состав входит больше крахмала и меньше белков, Сахаров, жира, минеральных солей, витаминов, которые в основном сосредоточены в его периферийных частях. Наибольшее количество белка содержится в муке 1 сорта, далее следует мука высшего, II сортов и обойная.

Средний химический состав пшеничной муки (%): крахмал – 66 – 79; клетчатка – 0,1 – 1,9; сахара – 1,5 – 3; белки – 10,3 – 12,5; жир – 0,9 – 1,9: зола – 0,5 – 1,5.

Лабораторная работа №2 Оценка качества пшеничной муки.

1. Оценка качества муки органолептическим методом.

Общие положения Запах муки зависит от наличия в ней летучих веществ:

эфирных масел, спиртов, эфиров, альдегидов и т. д. Свежая мука обладает почти незаметным запахом. При неблагоприятных условиях хранения муки белки, углеводы и жиры распадаются, в результате чего образуются вещества, придающие продуктам неприятный запах. Кроме того, возможно развитие плесеней, также придающих муке неприятный сильный запах. Иногда в муку переходит запах примесей (полыни, чеснока, головни, донника, кориандра и т.д.), засорявших зерновую массу, из которой выработана мука. Посторонние запахи мука может приобретать при хранении вместе с пахучими веществами (нефтью, керосином, нафталином и другими) или при перевозках на транспорте, в котором сохранился запах этих веществ.

Вкус нормальной муки пресный, при длительном разжевывании сладковатый, приятный, с ощущением свежести размолотого зерна. При порче муки появляется кислый или горький вкус. Горечь чаще наблюдается в муке обойной и низкосортной и обычно бывает связана с прогорканием жира в связи с наличием в муке частичек алейронового слоя и зародыша зерна. Кислый вкус, как правило, обнаруживается в муке высоких сортов при длительном хранении что, по-видимому, связано с распадом белков и образованием при этом Н₃Р0₄.

При наличии в муке минеральных примесей при разжевывании ощущается хруст. Он может быть очень резкий, что указывает на наличие в муке крупных частиц минеральных примесей, или слабый, что связано с наличием мелких частиц минеральных примесей: глины, земли, песка.

Цвет муки определяют органолептически. При этом различают цвет и оттенок общего фона: кремовый, желтый, белый 'или серый и степень загрязнения муки более темными оболочками. Цвет муки зависит в основном от наличия в ней темно-окрашенных оболочечных частиц. Кроме того, на цвет муки влияют оттенок цвета эндосперма, влажность муки, длительность ее хранения, крупность, освещенность помещения и т.д. Органолептическую оценку цвета муки применяют на всех мукомольных заводах, так как она позволяет быстро контролировать стандартность получаемой муки и ход технологического процесса помола.

Порядок выполнения работы.

Согласно ГОСТ 9404-60, для определения запаха навеску муки 20г насыпают ровным слоем на бумагу, согревают дыханием и определяют запах. В случае неопределенности запаха для его усиления навеску муки подогревают. В чашку помещают 20-3 Or муки, заливают водой, нагретой до t = 60°C, через 2 мин воду сливают и определяют запах. Запах муки можно усилить, если ее подогреть в чашке, накрытой сверху.

вкус и хруст определяют при разжевывании двух навесок массой по 1г. При незначительном ощущении горечи пишут "мука горчит", при сильном ощущении горечи признают муку "горькой". Если при разжевывании ощущается хруст, то это фиксируют записью "мука с хрустом". Лучше хруст определять в выпеченном хлебе.

Для определения характера минеральной примеси, вызывающей хруст, муку обрабатывают ССL₄. Для этого анализа берут навеску муки 20г. В делительную воронку, закрепленную на штативе, наливают 40мл СС1₄ плотностью 1,59 г/см³ и высыпают приготовленную навеску муки. Под воронку подставляют взвешенный химический стакан емкостью 50-100мл. Смесь муки с ССl₄ перемешивают в делительной воронке стеклянной палочкой.

Как только мука всплывет, смесь оставляют на 30 минут, в течение которых еще 2-3 раза помешивают. После отставания из воронки в стакан сливают 2-Змл жидкости вместе с осевшей минеральной примесью. ' Осадок дважды промывают CCl₄. Затем стакан с осадком помещают в сушильный шкаф с t=60-70°C и высушивают до полного удаления СС1₄. После остывания в эксикаторе стакан взвешивают на аналитических весах. Количество минеральной примеси выражают в процентах к взятой навеске муки.

Для установления характера минеральной примеси полученный осадок рассматривают под лупой или микроскопом для того, чтобы установить источник, причину появления примеси и принять меры к их устранению.

Цвет муки определяют по сухой и мокрой пробам. В мокрой пробе цвет и его оттенки выступают яснее.

Результаты определения сводят в таблицу 1.

На основании проведенных испытаний составляют заключение о соответствии требованиям стандарта органолептических показателей качества: запаха, вкуса, цвета образца муки, взятого на анализ.

2. Оценка качества муки по содержанию и качеству клейковины.

Общие положения. Клейковина - это гидратированный студень (гель), остающийся в руках при отмывании теста из пшеничной муки. Состав клейковины сильно колеблется и зависит как от сортовых и природных свойств пшеницы, из которой получена мука, так и от самой техники получения клейковины: от интенсивности и длительности отмывания клейковины, состава и температуры воды и прочих условий. В среднем клейковина состоит из следующих компонентов (в % на сухие вещества клейковины):

- белковые вещества 80-85

- жир; 2-4

- минеральные соли I -2

- клетчатка 1-2

- углеводы (кроме клетчатки) 7-9

Из ржаной муки клейковину можно получить только при использовании особой методики.

От содержания клейковины в муке, а также от ее упругости и растяжимости зависят хлебопекарные свойства пшеничной муки. Поэтому необходимо оценивать количество и качество клейковины, содержащейся в муке. При этом, согласно Правилам организации и ведения технологического процесса на мельницах, количество клейковины должно быть: в муке высшего сорта - не менее 28%, первого сорта - не менее 30%, второго сорта - не менее 25%, в обойной муке - не менее 20%.

По качеству клейковина должна быть не ниже 2 группы.

Порядок выполнения работы. Навеску муки 25г, взятую на технических весах с точностью до 0,01г. помещают в фарфоровую ступку, добавляют 13мл водопроводной воды с t = 18-20°C и замешивают шпателем тесто до его однородности. По окончании замеса полученное тесто хорошо проминают руками и, скатанное в виде шара, кладут в чашку, прикрывают стеклом (для предотвращения заветривания) и оставляют его 20мин в покое при t = 18-20°C. После этого отмывают клейковину под слабой струёй воды над капроновым или шелковым ситом №38-43. При этом во избежание потерь тщательно собирают оторвавшиеся кусочки клейковины и присоединяют их к общей массе. Отмывание клейковины ведут до тех пор, пока не будет отмыт крахмал.

Для установления полноты отмывания клейковины применяют следующие способы: а) к капле воды, выжатой из отмытой клейковины, добавляют каплю раствора йода в йодистом калии - отсутствие синего окрашивания указывает на полное удаление крахмала; б) в чистую воду, налитую в хорошо вымытый стакан, выжимают из клейковины 2-3 капли промывной воды - отсутствие помутнения указывает на полноту удаления крахмала.

Отмытую клейковину хорошо отжимают от воды руками, пока она не начнет прилипать к ним, и взвешивают с точностью до 0,01г. Затем ее повторно промывают в течение 5мин под струёй воды, отжимают и вновь взвешивают. Промывание заканчивают, когда разница между взвешиваниями будет менее 0,1г. Полученное количество клейковины выражают в процентах к муке.

Норма допустимого отклонения при контрольных и арбитражных определениях количества клейковины +- 2%.

Отмытую клейковину оценивают органолептически по цвету и физическим свойствам. Цвет клейковины, хорошей в хлебопекарном отношении муки, должен быть светлый или светло-желтый. Темная клейковина обычно отмывается из муки неудовлетворительной в хлебопекарном отношении.

О физических свойствах судят по растяжимости и эластичности клейковины, которые определяют после определения ее цвета. Для этого из отжатой клейковины берут на технических весах навеску массой 4г. Отвешенный кусочек клейковины обминают пальцами 3-4 раза и формуют шарик, который помещают в чашку с водой с t = 18-20°C на 15мин, после чего устанавливают растяжимость и эластичность.

Под, растяжимостью клейковины понимают свойство ее растягиваться в длину. Для определения растяжимости клейковину берут тремя пальцами обеих рук и над линейкой с миллиметровыми делениями равномерно растягивают до разрыва так, чтобы все растягивание продолжалось 10с. При растягивании не допускается подкручивание клейковины. В момент разрыва клейковины отмечают длину, на которую она растянулась. По растяжимости клейковина характеризуется следующим образом: короткая (при растяжимости до 10см), средняя (от 10 до 20см) и длинная (свыше 20см).

Эластичностью клейковины называется свойство ее восстанавливать первоначальную форму после снятия растягивающего усилия. Об эластичности клейковины можно судить по ее поведению при определении растяжимости, кроме того, устанавливают эластичность отдельных кусочков клейковины, оставшихся после определения растяжимости. Кусочек клейковины тремя пальцами обеих рук растягивают над линейкой с миллиметровыми делениями примерно на 2см и отпускают или кусочек клейковины сдавливают между большим и указательным пальцами. По степени и скорости восстановления первоначальной длины или формы кусочка клейковины судят об ее эластичности. Клейковина хорошей эластичности полностью или почти полностью восстанавливает свою форму. Клейковина неудовлетворительной эластичности совсем не восстанавливает форму, удовлетворительной эластичности занимает промежуточное положение между хорошей и неудовлетворительной эластичностью.

Эластичные свойства клейковины из муки нормального качества находятся в обратной зависимости от ее растяжимости; чем более растяжима клейковина, тем она менее эластична. Поэтому производственные лаборатории хлебозаводов дают качественную оценку клейковине не по ее эластичности, а по растяжимости.

Слабая клейковина или тотчас же после ее отмывания, или даже при отмывании образует сплошной липкий комочек с большой растяжимостью. Сильная клейковина тотчас после отмывания обычно образует плохо слипающиеся дольки или сплошной упругий комочек губчатого строения.

В зависимости от эластичности и растяжимости клейковину подразделяют по стандарту на 3 группы:

1 группа - клейковина с хорошей эластичностью, по растяжимости - длинная или средняя;

2 группа - клейковина с хорошей эластичностью, по растяжимости - короткая, а также с удовлетворительной эластичностью, по растяжимости - короткая, средняя или длинная; ¹

3 группа - клейковина малоэластичная - сильно тянущаяся, провисающая при растягивании, разрывающаяся под действием собственной массы, плывущая, а также неэластичная, крошащаяся.

При заполнении качественных удостоверений на отпускаемую муку клейковину 1 группы характеризуется как "хорошая", 2 группы - "удовлетворительная". При пониженном качестве клейковины (3 группа) указывается соответствующий признак "неэластичная", "крошащаяся" и т.д.

Кроме того, для качественной характеристики широко используют лабораторный прибор ИДК-1 (рис.1), позволяющий получить более объективные показатели. При его использовании из отмытой клейковины выделяют навеску массой 4г и кладут его в воду для отлежки на 15мипри t=18-20°C.

Рис.1 Лабораторный прибор ИДК-1

По истечении этого времени шарик клейковины помещают в центр столика прибора, нажимают кнопку "Пуск" и держат ее в нажатом состоянии в течение 2-Зс. При этом груз свободно опускается на клейковину. Через 30с перемещение груза автоматически прекращается, зажигается лампочка "Отсчет". На шкале прибора стрелка показывает величину, характеризующую упругие свойства клейковины в условных единицах. Затем нажимают кнопку "Тормоз" и поднимают пуансон в верхнее положение, снимают с опорного столика образец клейковины и вытирают мягкой сухой тканью диски пуансона и опорного столика. По таблице 2 определяют группу качества клейковины.

Таблица 2 Качество клейковины в условных единицах прибора ИДК-1

 
Результаты работы занести в таблицу 3.

Таблица 3 Результаты количественно-качественной оценки клейковины муки.

3. Определение влажности методами высушивания

Существует три основных метода определения влажности путем высушивания:

1) метод высушивания до постоянной массы в электрошкафу;

2) ускоренный метод высушивания;

3) экспрессный метод высушивания.

Метод высушивания до постоянной массы.

Этот метод дает наиболее точные результаты, так как процесс высушивания идет неограниченное время, как при ускоренном способе, а до полного удаления влаги.

Техника определения. Навеска муки массой 3-5г взвешивается на аналитических весах и помещается в заранее высушенную бюксу и высушивается в сушильном шкафу при t^:=100-105⁰C до тех пор, пока не установиться постоянная масса остатка. Постоянная масса считается достигнутой, если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,001г. Первое взвешивание проводят спустя 4-6 часов от начала сушки, а каждые последующие - через 2 часа. Расхождения между повторными определениями по этому методу лежат в пределах 1% (относительного).

Метод высушивания до постоянной массы трудоемок и длителен, поэтому при контроле производства, кода не требуется большой точности, но необходима быстрота анализа, используются ускоренные методы высушивания при повышенных температурах (130-160°С), в которых высушивание до постоянной массы заменено высушиванием на протяжении строго обусловленного времени.

Ускоренный метод высушивания.

Многие ГОСТы на определение влаги в пищевых продуктах предусматривают ускоренные методы высушивания определенной навески в сушильных шкафах с терморегуляторами. Для каждого продукта в зависимости от физико-химических свойств подобраны свои температура и продолжительность высушивания. Чаще всего высушивание проводят при t=130°C в течение 40 минут.

Применение ускоренного метода высушивания к объектам с повышенной влажностью, например, к хлебу, дает явно заниженные результаты из-за недосушки продукта. Колебание температуры, продолжительность сушки, конструктивные особенности сушильного шкафа, размеры и форма бюкс оказывают при этом методе большое влияние на результаты анализа.

Техника определения. В две заранее высушенные и взвешенные на технических весах бюксы, поставленные на снятые с них крышки, отвешивают по 5г м) и помещают в сушильный шкаф марки СЭШ-ЗМ, нагретый до t=130°C. Снизившуюся при загрузке температуру доводят до 130°С за 10 мин и после этого сушат ровно 40 мин. После 15-20-минутного охлаждения в эксикаторе бюксы взвешивают с точностью до 0,01г. Влагу, т.е. разность между массами навесок до и после высушивания, отнесенную к массе взятой навески, выражают в %. Из двух определений выводят среднюю влажность, которую принимают за влажность образца.

Запись в лабораторном журнале

Масса пустой бюксы г;

Масса бюксы с навеской до высушивания. г;

Масса бюксы с навеской после высушивания г;

Масса испарившейся влаги " г;

Влажность %.

Заключение.

Экспрессный метод высушивания.

Для быстрого высушивания веществ используют прибор ВНИИХП-ВЧ ("конструкции К.Н.Чижовой). В основу конструкции прибора положен принцип прогревание обезвоживаемого материала тепловыми лучами, исходящими от темного нагретого тела. Быстрое обезвоживание осуществляется выпариванием влаги из тонкого слоя анализируемого вещества, прогреваемого непосредственно прилегающими к нему с обеих сторон массивными плитами из материала с высокой теплопроводностью и теплоемкостью. Плиты в свою очередь нагреваются электрическими элементами.

Техника определения. Пакетики из бумаги размером 16*16см высушивают при t=160°C в течение 3 мин, а затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. В предварительно просушенный и взвешенный пакетик берут навеску 5 г продукта влажностью выше 20% и 4г продукта с низкой влажностью, распределяя ее по возможности равномерно по всей площади пакетика, и ведут высушивание при t=160°C.

Длительность высушивания зависит от влажности объекта. Например, муку сушат 3 мин, тесто - 5мин, прессованные дрожжи - 7мин, клейковину - 10мин, хлеб - 3-5мин в зависимости от подготовки образца.

По истечении времени высушивания пакетики с высушиваемым объектом помещают в эксикатор и охлаждают 2-Змин, а затем взвешивают.

Запись в лабораторном журнале

Масса высушенного пустого пакета г;

Масса пакета с навеской до высушивания г;

Масса пакета с навеской после высушивания г;

Масса испарившейся влаги г;

Влажность %.

Заключение.

4. Определение кислотности муки.

Кислотность - это показатель, позволяющий судить о свежести муки или условиях ее хранения.

Мука с повышенной кислотностью - это мука либо хранившаяся длительное время, либо хранившаяся при неблагоприятных условиях: повышенной температуре и влажности. Мука с повышенной кислотностью требует более тщательного органолептического контроля, так как может оказаться прогорклой. Кроме того, повышенная кислотность может привести к увеличению кислотности готовых изделий, например, макаронных.

Различают титруемую и активную кислотность. Титруемая кислотность муки обусловливается содержанием в ней свободных кислот и кислых солей; она называется также общей. Выражают титруемую кислотность в градусах, под которыми понимают количество мл 1н. раствора щелочи, расходуемой на нейтрализацию кислот и кисло-реагирующих соединений, содержащихся в 100г муки.

Кислая реакция муки обуславливается наличием в ней свободных жирных кислот, кислых фосфатов, белковых веществ, имеющих кислую реакцию, свободных органических кислот, которые в очень небольшом количестве содержаться в муке (щавелевая, яблочная и другие). При хранении муки происходит увеличение титруемой кислотности в результате расщепления сложных соединений и превращения их в продукты, имеющие кислый характер. Особая роль в этих превращениях принадлежит ферменту липазе, расщепляющему содержащийся в муке жир на глицерин и свободные жирные кислоты. Кроме того, идет расщепление белка на аминокислоты, фосфатидов - на кислые фосфаты. Высокая температура и повышенная влажность склада могут ускорить нарастание кислотности как вследствие повышения активности ферментов муки, так и в результате жизнедеятельности бактерий.

Существует несколько методов определения титруемой кислотности муки:

титрование водно-мучной суспензии (по питательной смеси), титрование водного экстракта из муки (по вытяжке), титрование спиртового или водно-спиртового экстракта из муки. Титрование экстрактов проводят с индикатором или электрометрическим методом. Электрометрический метод применяют в том случае, когда полученная вытяжка имеет темную окраску, затрудняющую распознавание конца реакции.

Производственные лаборатории, руководствуясь, ГОСТ 9404-60, определяют титруемую кислотность муки только по ее водно-мучной суспензии. В этом случае оттитровываются все кисло-реагирующие вещества - как растворимые в воде, так и нерастворимые. При определении этим методом получаются несколько завышенные результаты, так как часть щелочи связывается крахмалом и белками муки путем адсорбции. Можно проводить определение кислотности по водному экстракту, но в него перейдут только растворимые в воде соединения. Жирные кислоты в воде нерастворимы, они останутся на фильтре и не будут оттитровываться.

Сравнивая результаты титрования по водно-мучной суспензии и водному экстракту муки, можно получить представление о природе кисло-реагирующие соединений и о доле жирных кислот в общем количестве кисло-реагирующих соединений. Если муку экстрагировать спиртом, то в экстракт не переходят фосфаты, поэтому результат титрования спиртового экстракта, так же как и водного, будут ниже результатов титрования водно-мучной суспензии. В водно-спиртовом экстракте титруются растворимые в воде и спирте кислоты и кисло-реагирующие вещества. Этот метод дает наиболее точные результаты, так как при нем исключается адсорбция щелочи частичками муки.

Техника определения общей кислотности муки по водно-мучной суспензии (по питательной смеси).

5 г муки, взвешенные с точностью до 0,01 г, помещают в коническую колбу на 150-200мл, приливают цилиндром 50мл дистиллированной воды, взбалтывают до исчезновения комочков, добавляют 5 капель фенолфталеина и титруют до розового окрашивания, не исчезающего в течение 1мин. Из двух параллельных результатов берут средний.

Запись в лабораторном журнале

Количество 0,1 н. раствора щелочи, израсходованного на 5 г муки а, мл;

Количество 1н. раствора щелочи, израсходованного на 5г муки , мл;

На 100г. муки израсходовано 1н. раствора щелочи ,мл;

Поправка на нормальность щелочи К;

Кислотность , град.

Заключение.

Так как показатель кислотности не регламентирован соответствующими стандартами, то для оценки качества муки по этому показателю пользуются следующими ориентировочными данными:

кислотность ржаной муки при нормальных условиях и длительности хранения (в градусах):

- сеяной - 4;

- обдирной - 5;

- обойной - 5,5;

кислотность пшеничной муки (в градусах):

- высшего сорта - 3;

- 1 сорта - 3,5;

В лекции "11 Физические свойства молока" также много полезной информации.

- 2 сорта - 4,5;

- обойной - 5.

Кроме титруемой кислотности иногда возникает необходимость знать активную, или истинную, кислотность, которую принято выражать через водородный показатель рН. От концентрации водородных ионов зависит изменение свойств белковых веществ - их набухание, эластичность, растяжимость, коагуляция и пр. Первостепенное значение имеет реакция среды и для ферментативных процессов, протекающих на различных стадиях приготовления хлеба. Мука и свежезамешенное тесто имеют рН в пределах 5,9-6,2.

Для определения рН применяют потенциометры с использованием пары электродов каломельного или хлорсеребряного (электроды сравнения) и стеклянного (измерительного). При погружении электродов в испытуемый раствор между ними возникает электродвижущая сила, которая замеряется потенциометром и выражается показателем рН.

Техника определения. 5г муки смешивают с 50мл дистиллированной воды, взбалтывают в течение 5мин, а затем настаивают 10 мин. Питательную смесь переносят в стакан прибора, опускают туда электроды и определяют рН согласно инструкции, приложенной к потенциометру.