Фізико-хімічні методи дослідження якостіборошна

ВСТУП

    Борошно – це харчовий продукт, який одержують  в результаті переробки зерна  злакових та інших зернових культур. Борошно є основною сировиною  для виробництва хлібобулочних, макаронних, борошняних кондитерських  виробів та харчових концентратів.

    Борошно ділиться на види, типи та сорти. Вид  борошна визначається видом зернової культури, що використовується для  його отримання. Так, борошно буває  пшеничне, житнє, ячмінне, кукурудзяне  тощо. Кожний вид борошна розподіляється на типи в залежності від цільового призначення. Наприклад, пшеничне борошно може бути хлібопекарським, для макаронної промисловості, готовим до вживання (для кулінарних цілей), для кондитерських виробів.

    Борошно одного й того ж виду, але різних типів відрізняється будовою  частин, фізико-хімічними і технологічними властивостями. В межах виду і  типу розрізняють сорти борошна. Поняття сорту обумовлено кількісним співвідношенням різних тканин зерна  в борошні (ендосперму, алейронового шару, зародку й оболонок). Цим пояснюється різниця борошна окремих сортів у хімічному складі, фізичних властивостях, засвоюваністю тощо. 
 
 
 
 
 
 

 

РОЗДІЛ 1 

Класифікація  та асортимент борошна

    Основними видами борошна є пшеничне та житнє. До другорядних видів відносять: ячмінне, кукурудзяне, соєве, гречане, вівсяне, горохове, а також борошно  тритікале, люпину, амаранту, арахісу  й ін. Можливе виробництво борошна  із суміші зерна різних культур (наприклад, житньо-пшеничне, пшенично-житнє).

    Для визначення сорту борошна головними  показниками є зольність і  колір, а також крупність помелу і спеціальні показники (кількість  та якість клейковини для пшеничного борошна; число падіння – для  житнього борошна; пробна випічка –  для всіх видів борошна). У загальному вигляді класифікація та асортимент борошна наведені в таблиці 1.

                                                                                                                Таблиця 1

                              Класифікація та  асортимент борошна

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

РОЗДІЛ 2

  Фізичні властивості  борошна і методи  їх  дослідження

2.1 Фізичні властивості  борошна

    Якість  борошна визначають за фізико-хімічними  показниками, які характеризують його доброякісність та фізико-хімічні властивості. Фізичними показниками борошна  вважають: вологість, білість, зольність, крупність помелу, вміст домішок, зараженість і забрудненість борошна шкідниками..

    Вологість є найважливішим показником якості борошна і не має перевищувати 15 %. При підвищенні вологості в  борошні з’являється вільна волога, яка сприяє активній діяльності ферментів  і розвитку мікрофлори та впливає  на стан білків і крохмалю, знижує їх здатність до набрякання в процесі тісто утворення і погіршує хлібопекарські властивості борошна.

    Білість борошна вищого сорту має бути не нижчою за 54 умовних одиниці приладу  РЗ-БПЛ, першого від 36 до 53,2, другого  – 12 – 35. В оббивному борошні вона не обмежується.

    Зольність борошна є основним показником його сорту. Мінеральні елементи зосереджені, головним чином, в оболонках і  зародку. Чим краще вони відокремлені, тим менша зольність борошна. Так, зольність пшеничного борошна  не більше: вищого сорту – 0,55 %; першого – 0,75 %; другого – 1,25 %; оббивного – 1,90 %.

    Крупність помелу борошна має важливе технологічне значення в хлібопеченні. Ступінь  подрібнення борошна тісно пов’язана  з його властивостями – водопоглинаючою  здатністю, швидкістю тісто утворення, цукроутворюючою здатністю та іншими показниками споживних властивостей. Кращу хлібопекарську властивість має борошно, в якому частинки мають розмір у межах 30 – 50 мкм, а число механічно пошкоджених частинок ендосперму характеризується пониженою водопоглинаючою здатністю, повільним утворенням тіста і дає хліб недостатнього об’єму. Надмірно подрібнене борошно впливає на зменшення об’єму та швидкість черствіння, а в подових виробах погіршується форма зберігання.

    Вміст домішок у борошні обмежується  згідно зі стандартом. Вміст металомагнітних  домішок не повинен перевищувати 3 мг на 1 кг борошна, найбільший розмір частинок металу не повинен перевищувати 0,3 мм, масою не більше 0,4 мг.

    Підвищений  вміст шкідливих домішок (сажки, гірчака, в’язелю, геліотропу, куколю) у партії зерна робить його непридатним для споживання. Надмірні зернові домішки (особливо ячменю і пророслих зерен) знижують хлібопекарські якості пшеничного й житнього борошна і, згідно зі стандартом, не допускаються. Зараженість і забрудненість борошна шкідниками (жуками, їх личинками, метеликами) не допускається.

2.2. Фізичні методи  дослідження борошна

      Фізичні методи дослідження базуються  на вимірюванні фізичних параметрів  речовин: а) зміна забарвлення  полум’я; б) вимірювання температури  плавлення або кипіння; в) розчинність  у різних розчинниках; г) інтенсивність  забарвлення розчину; д) кут  заломлення світлового пучка; е) величина електропровідності розчину та ін.

      Відома велика кількість фізичних  методів дослідження, за допомогою  яких можна визначити вологість,  зольність, білість, крупність  помелу, вміст домішок та ряд  інших показників борошна. Проте  розглянемо лише два методи: метод  визначення вологості борошна  та метод визначення білизни борошна.

2.2.1. Метод визначення  вологості борошна

    Суть  методу полягає в зневодненні  борошна в повітряно-тепловій шафі при фіксованих параметрах температури  й тривалості сушіння.

Прилади, матеріали й реактиви

    Шафа  сушильна електрична СЕШ-ЗМ з нагрівом камери до 150 ⁰С і з терморегулятором, що забезпечує створення й підтримання температури висушування в робочій зоні 130 – 140 ⁰С.

    Допустиме відхилення напруги від мінімальної (220 В) становить від мінус 33 В до плюс 22 В. При більших відхиленнях слід застосовувати стабілізатор напруги.

    Ваги  лабораторні загального призначення.

    Термометр скляний ртутний електроконтактний.

    Бюкси металічні з кришками висотою 20 мм і діаметром 48 мм.

    Ексикатори.

    Вставки для ексикатора фарфорові.

    Щипці тигельні.

    Вазелін технічний.

    Совок для проб.

    Годинник  сигнальний.

    Кальцій хлористий технічний. Залежно від тривалості роботи, але не менше 1 разу на місяць, хлористий кальцій накалюють у фарфоровій чашці до перетворення його в аморфну масу.

    Сульфатна кислота (густиною не менше 1,84 г/см³).

Підготовка  до аналізу

    На  дно добре вимитого й просушеного  ексикатора поміщають висушував. Прошліфовані краї ексикатора змазують тонким шаром  вазеліну.

    Сушильну  шафу вмикають в електромережу, встановивши  контактний термометр на температуру 130 ⁰С.

    Нові  бюкси просушують у сушильній  шафі протягом 60 хв і поміщають для  повного охолодження в ексикатор  на 15-20 хв.

Проведення  аналізу

      Вологість визначають у двох  паралельних наважках. Із ексикатора  вилучають дві просушені металічні  бюкси і зважують із похибкою  не більше 0,01 г.

      Продукт, виділений із середньої  проби для визначення вологості,  ретельно перемішують, струшують  ємність, відбираючи совком із  різних місць і поміщають у  кожну зважену бюксу наважку  продукту масою 5 г, після чого  бюкси закривають кришками і  ставлять в ексикатор.

      При досягненні в камері сушильної  шафи температури 130 ⁰С вимикають термометр і розігрівають шафу до 140 ⁰С. Потім умикають термометр і швидко поміщають відкриті бюкси з наважками продукту в шафу. Вільні гнізда шафи заповнюють порожніми бюксами. Продукт висушують протягом 40 хв, починаючи відлік із моменту відновлення температури до 130 ⁰С.

    По  закінченню висушування бюкси з  продуктом виймають із шафи тигельними щипцями, закривають кришками і переносять в ексикатор для повного охолодження, приблизно на 20 хв. Охолоджені бюкси  зважують із похибкою не більше 0,01 г  і поміщають в ексикатор до закінчення обробки результатів аналізу.

Обробка результатів

    Вологість продукту(Х) у відсотках розраховують за формулою:

     де m₁ – маса наважки борошна до висушування, г;

    m₂ – маса наважки борошна після висушування, г.

      Розрахунки проводять до другого  десяткового знаку, потім результат  визначення вологості заокруглюють  до першого десяткового знаку.

      Допустима розбіжність між результатами  двох паралельних визначень не  повинна перевищувати 0,2 %.

      За кінцевий результат аналізу  беруть середнє арифметичне результатів  двох паралельних визначень.

    При контрольному визначенні вологості  допустима розбіжність між контрольним  і первинним (середнім арифметичним результатом двох паралельних визначень) визначеннями не повинна перевищувати 0,5 %.

    При контрольному визначенні за кінцевий результат беруть результат первинного визначення, якщо розбіжність між  результатами контрольного й первинного визначення не перевищує допустиме  значення. Якщо розбіжність перевищує  допустиме значення, за кінцевий результат беруть результат контрольного визначення.

2.2.2. Метод визначення  білизни борошна

    Суть  методу полягає у вимірюванні  відбивальної здатності щільно-згладжуючої поверхні борошна із застосуванням фотоелектричного пристрою. Показник білизни характеризується зональним коефіцієнтом відбиття в умовних одиницях приладу при світлофільтрі ЖЗС-9.

Апаратура

    Для визначення білизни і крупності  борошна використовують :

    прилад  РЗ-БПЛ фотоелектричний, що складається  з вимірювальної головки зі столиком, блоку живлення й реєстрації;

    розсіювач лабораторний із ситами із шовкової тканини  № 25 і 61 та із дротової тканини сітки  № 045;

    ваги  лабораторні загального призначення.

Проведення  вимірювання

    Перевіряють налагодження апаратури спочатку по пластині № 4, паспортне значення якої відповідає початку шкали, а потім  по пластині № 1, паспортне значення якої відповідає кінцю шкали, і при  необхідності коригують.

    Після перевірки налагодження приладу  піднімають вимірювальну головку і  замість пластини № 4 із підкладкою на підставку ставлять заповнену  борошном кювету. При застосуванні приладу РЗ-БПЛ вимірювальну головку  повільно опускають на борошно і після встановлення стрілки лічильного обладнання знімають значення з точністю до 0,5 умовної одиниці.

    В тій же послідовності проводять  вимірювання другої підготовленої  порції борошна, попередньо очистивши  від залишків борошна оптичну  частину головки приладу.

    Вміст фракції крупності борошна визначають шляхом просіювання 100 г борошна  на лабораторному розсіві протягом 5 хв. Борошно пшеничне хлібопекарське й житнє сіяне просіюють на ситах № 25 і 61, житнє обдирне – на ситах № 045 і 61 (фракція 25/61 і 045/61). Для очистки шовкових сит при просіюванні наважки борошна на кожне сито кладуть 5 гумових кружечків.

Обробка результатів