3.2. Практическая часть

Задание 1. Определить общую стекловидность зерна пшеницы у двух разных по стекловидности сортов на диафаноскопе, осмотром поперечного среза зерна и визуальным осмотром целых зерен.

Ход анализа. Стекловидность зёрен устанавливают по результатам просмотра поперечного среза («вручную») либо просвета эндосперма.

Для определения стекловидности вручную из навески, очищенной от примесей, выделяют без выбора 100 зёрен. Каждое зерно разрезают поперёк бритвой и относят к той или иной группе по консистенции (просмотр среза осуществляют с помощью лупы).

Стекловидность зерна (О_с) в процентах вычисляют по формуле

, (7)

где П_С – количество полностью стекловидных зёрен, шт.;

Ч_С – количество частично стекловидных зёрен, шт.

Для инструментального определения стекловидности зерна предназначен прибор диафаноскоп, принцип действия которого заключается в подсчёте стекловидных и полустекловидных зёрен при просвечивании исследуемого зерна направленным световым потоком.

На кассету диафаноскопа, имеющую 10 рядов по 10 ячеек (всего 100), высыпают навеску зерна массой 25 г. Совершая круговые движения кассеты в горизонтальной плоскости, достигают заполнения всех ячеек кассеты целыми зёрнами, по 1 в каждой ячейке; излишки зерна ссыпают. Далее кассету вставляют в прорезь корпуса прибора и включают источник света. При помощи боковой рукоятки кассету устанавливают в корпусе таким образом, чтобы в поле зрения бинокуляра был виден первый ряд ячеек с зерном; подсчитывают в этом ряду количество стекловидных и полустекловидных зёрен. Поворотом ручки перемещают кассету так, чтобы в поле зрения оказался второй ряд зёрен, и так далее.

В табл. 4 приведена характеристика зерна пшеницы разных типов при просвечивании на диафаноскопе.

Таблица 4

Характеристика зерна пшеницы различных типов

Тип зерна	Зерна
	Полностью стекловидные	Мучнистые
I	Светлые, прозрачные, просвечиваются полностью	Тёмно-коричневые или чёрные, не просвечиваются
II	Янтарного или жёлтого цвета, прозрачные, полностью просвечиваются	Тёмные, не просвечиваются
III, V	Янтарного или жёлтого цвета, прозрачные, полностью просвечиваются	Тёмные, не просвечиваются
IV	Просвечиваются полностью, более тёмные, чем I тип	Зёрна очень тёмные или чёрные, не просвечиваются

После просмотра 10-го ряда зёрен, о чём предупреждает красная полоса на кассете диафаноскопа, рассчитывают стекловидность зерна пшеницы по формуле 7.

Стекловидность зерна риса определяют аналогичным образом, но в очищенном зерне, – после ручного или механического отделения плёнок

Результаты записывают в таблицу для каждого сорта

Определение стекловидности зерна

Определение стекловидности	Число зерен			Общая стекловидность, %
На диафаноскопе
Осмотр поперечного среза
Визуальный осмотр целых зерен

3адание 2. Определить содержание и качество клейковины у двух разных по качеству образцов пшеницы стандартным методом и микрометодом. Сравнить полученные показатели.

Ход анализа. Для определения количества и качества клейковины, которое применяют при наличии зерна для анализа не менее 30 г очищенную от сорных примесей навеску размалывают на лабораторной мельнице так, чтобы при просеивании через проволочное сито № 067 остаток на нем не превышал 2 %, а проход через капроновое или шелковое сито № 38 составлял не менее 40 %. Продолжительность просеивания должна быть не менее 1 мин. Если количество остатка и прохода не соответствует указанным величинам, производят дополнительный размол продуктов, оставшихся на этих ситах. Влажность размалываемого зерна не должна превышать 18 %.

Из размолотого зерна (шрота) берут навеску 25 г помещают в фарфоровую чашку и приливают 14 мл водопроводной воды при температуре 18±2 ⁰С. При низком содержании клейковины в зерне, когда из 25 г его отмывается менее 4 г клейковины, навеску шрота увеличивают и соответственно увеличивают количество приливаемой воды: к 30 г шрота – 17 мл, к 35 г – 20 мл, к 40 г – 22 мл.

После добавления воды пестиком или шпателем замешивают тесто, скатывают в шарик и оставляют в чашке, накрыв ее крышкой, на 20 мин.

После отлежки, во время которой белки, образующие клейковину, набухают, начинают отмывать клейковину под слабой струей воды над густым шелковым или капроновым ситом. Если водопровода нет, отмывание можно проводить в тазу или чашке, куда наливают не менее 2 л воды, которую в течение отмывки несколько раз меняют, процеживая ее через густое сито, чтобы не потерять оторвавшиеся кусочки клейковины.

Отмывание проводят до полного отделения частичек оболочек и крахмала, в этом случае при отжимании клейковины стекает почти прозрачная, без мути, вода.

Отмытую клейковину отжимают между ладонями, вытирая их сухим полотенцем, до тех пор, пока она не станет слегка прилипать к рукам. Отжатую клейковину взвешивают, затем снова промывают 2–3 мин, отжимают и взвешивают. Если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,12 г отмывку клейковины считают законченной, в противном случае отмывание продолжают. Полученное количество сырой клейковины вычисляют в процентах к взятой навеске по формуле

, (8)

где m – масса сырой клейковины, г

m₀ – масса навески

w(Н₂О) – влажность навески (по массе), %

При отсутствии прибора ИДК-1 и при меньшем количестве зерна, когда для отмывания клейковины используют навеску не 25 г как предусмотрено стандартом, а 5–15 г. Качество клейковины определяют органолептически.

Упругость считается хорошей, если после нажатия пальцем на шарик клейковины достаточно быстро восстанавливается исходная форма. Если шарик не восстанавливается после нажатия, клейковина считается неудовлетворительной по упругости. Нежелательна избыточно крепкая клейковина, с большим трудом поддающаяся деформации.

Растяжимость клейковины оценивают по ее способности растягиваться в длину. Клейковину одинаковой для всех образцов массы растягивают над линейкой в течение 10 с до разрыва. В момент разрыва учитывают длину (в см), на которую она растянулась. Нежелательна как сильно растягивающаяся клейковина, сильно провисающая и разрывающаяся на весу под собственной тяжестью, так и короткорвущаяся.

По растяжимости клейковина характеризуется следующим образом: короткая (при растяжимости до 10 см), средняя (от 10 до 20 см) и длинная (свыше 20 см).

До недавнего времени все операции при определении количества и качества сырой клейковины проводились вручную. Сейчас в нашей стране и за рубежом разработаны и продолжают совершенствоваться приборы для более объективной и быстрой оценки зерна по этим показателям. В частности, для дозирования воды создан дозатор ДВЛ-3, разработаны устройства для получения стабильной по температуре и ионному составу воды, для замеса теста – тестомесилка ТЛ-1, для механизированного отмывания клейковины – конструкция МОК-1, для формовки в шарик навески отмытой клейковины – приспособление VI-УФК.

В практике получает распространение шведский прибор «Глютоматик», позволяющий по навеске муки массой 10 г в течение 10 мин определить содержание сырой клейковины и ее эластичность, а также содержание сухой клейковины.

После определения содержания сырой клейковины отделяют и взвешивают кусочек массой 4 г обминают его, формуют в шарик и помещают на 15 мин в чашку с водой при температуре 18±2 ⁰С, после чего приступают к определению упругости на приборе ИДК-1.

Прибор устанавливают на горизонтальном столе, прогревают в течение 15–20 мин, калибруют согласно инструкции и затем осторожно помещают шарик клейковины в центр столика, нажимают кнопку «Пуск», и свободно опускающийся груз (пуансон) в течение 30 с воздействует на клейковину, после чего загорается лампочка «Отсчет», и на шкале прибора стрелка показывает величину характеристики образца. Записывают показания с точностью до одного деления шкалы (5 условных единиц). Нажимают кнопку «Тормоз», поднимают пуансон в верхнее положение, снимают клейковину и протирают столик и пуансон мягкой тканью.

Содержание сухой клейковины определяют высушиванием навески после оценки качества. При использовании сушильного шкафа сырую клейковину помещают на предварительно высушенное и взвешенное часовое стекло или в чашку Петри и сушат при температуре 103–105 ⁰С в течение 3–4 ч, затем охлаждают в эксикаторе в течение 20 мин, взвешивают и вновь сушат при той же температуре в течение 1 ч. Если при повторном взвешивании после охлаждения масса не изменилась, сушку прекращают, в противном случае высушивание продолжают до получения постоянной массы. Массу сухой клейковины выражают в процентах к исходной навеске шрота. Результаты исследования оформляют в виде таблицы.

Содержание и качество клейковины

Навеска шрота, г	Содержание сырой клейковины, %	Качество сырой клековины						Содержание сухой клейковины, %
		Упругость	Растяжи-мость, см	Показатель ИДК-1, усл. ед.	Характери-стика	Цвет	Группа

Задание 3. Оценить качество зерна пшеницы и ржи по показателю числа падения.

Ход анализа. Для оценки амилолитической активности зерна применяют приборы FN-1300, FN-1700 (Швеция); ПЧП-3 (РФ-ГОСНИИЗ), Амилотест (РФ-МГУПП И НПО «Радиус») (рис. 28).

Рис. 28. Схема прибора «Амилотест АТ-97»:

I – водяная баня; II – электромеханический блок; III – пульт управления;

IV – персональный компьютер

1 – цилиндрический сосуд; 2 – горизонтальный ТЭН; 3 – вертикальный ТЭН;

4 – датчик уровня; 5 – датчик температуры; 6 – сливное устройство;

7 – крышка охлаждающая; 8 – кассета для пробирок; 9 – пробирка;

10 – шток; 11 – фиксирующий рычаг; 12 – захват штоков; 13 – датчик усилия;

14 – кронштейн; 15 – ролики; 16 – направляющая; 17 – толкатель;

18 – шатун; 19 – электромагнит; 20 – кулиса; 21 – редуктор;

22 – электродвигатель; 23 – трансформатор;

24 – термопечатающее устройство; 25 – клавиатура; 26 – индикатор

Число падения (ЧП) является показателем вязкости, характеризующим активность a-амилазы по степени разжижения клейстеризованной водно-мучной суспензии, и представляет собой продолжительность падения штока в секундах. Метод определения вязкости основан на быстрой клейстеризации суспензии муки в воде с последующим определением ее вязкости по времени падения специального штока-плунжера.

Чем активнее α-амилаза муки, тем больше разжижается клейстеризованная водно-мучная суспензия, тем меньше показатель вязкости и продолжительность падения штока, а следовательно, и число падения.

При определении числа падения испытываемую муку сравнивают с характеристиками, данными в нормативных документах.

Амилотест АТ-97 позволяет определить автолитическую активность муки по показателю ЧП, температуру клейстеризации крахмала, а также рецептуру смеси партии зерна или муки необходимого качества.

Техника определения. Водяную баню через компенсатор заполняют дистиллированной водой и доводят воду в бане до кипения.

При определении числа падения в зерне из средней пробы отбирают не менее 300 г зерна, очищают его от сорной примеси, размалывают на мельнице, определяют влажность размолотого зерна. Зерно, влажность которого превышает 18 %, предварительно подсушивают на воздухе или в одном из следующих устройств: сушильном шкафу, термостате, лабораторном сушильном аппарате (ЛСА) при температуре воздуха не более 50 ⁰С.

Из размолотого зерна или муки для параллельного определения выделяют по две навески, массу которых в зависимости от влажности находят по табл. 5.

Таблица 5

Масса навески в зависимости от влажности зерна

Влажность размолотого зерна, %	Масса навески, г	Влажность размолотого зерна, %	Масса навески, г
9,0–9,1	6,40	13,7–14,3	6,90
9,2–9,6	6,45	14,1–14,6	6,95
9,7–10,1	6,50	14,7–15,3	7,00
10,2–10,6	6,55	15,4–15,6	7,05
10,7–11,3	6,60	15,7–16,1	7,10
11,4–11,6	6,65	16,2–16,6	7,15
11,7–12,3	6,70	16,7–17,1	7,20
12,4–12,6	6,75	17,2–17,4	7,25
12,7–13,3	6,80	17,5–18,0	7,30
13,4–13,6	6,85

Навески размолотого зерна или муки помещают в две вискозиметрические пробирки, заливают в пробирки пипеткой по 25,0±0,2 см³ дистиллированной воды температурой 20±2 ⁰С. Пробирки закрывают резиновыми пробками и энергично встряхивают их 20…25 раз для получения однородной суспензии. Вынимают пробки, колесиком шток-мешалки перемещают прилипшие частицы продукта со стенок в общую массу суспензии.

Пробирки со вставленными в них шток-мешалками помещают в отверстие в крышке кипящей водяной бани, закрепив их держателем таким образом, чтобы фотоэлемент прибора находился против шток-мешалок. В это же время автоматически включается счетчик времени. Через пять секунд после погружения пробирок в водяную баню автоматически начинают работать шток-мешалки, которые перемешивают суспензию в пробирках. Через 60 сек шток-мешалки автоматически останавливаются в верхнем положении, после чего начинается их свободное падение. После полного опускания шток-мешалок счетчик автоматически останавливается.

По счетчику определяют число падения – время в секундах с момента погружения пробирок с суспензией в водяную баню до момента полного опускания шток-мешалок. По ЧП определяют активность α-амилазы (табл. 6).

Таблица 6

Связь активности α-амилазы с числом падения

Активность α-амилазы	Число падения, сек
	пшеница	рожь
Высокая	Менее 150	Менее 80
Средняя	200-250	80-250
Низкая	Более 300	Более 250

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. При превышении допускаемого расхождения измерение повторяют.

При контрольном (повторном) определении числа падения допускаемое расхождение между контрольным (повторным) и первоначальным определением не должно превышать 10 % от их средней арифметической величины.

При контрольном (повторном) определении за окончательный результат принимают результат первоначального определения, если расхождение между результатами контрольного (повторного) и первоначального определений не превышает допускаемого значения; если расхождение превышает допускаемое значение, за окончательный принимают результат контрольного (повторного) определения.

Вычисления проводят до первого десятичного знака с последующим округлением результата до целого числа.

Пример. Результаты определения по первой навеске – 150 сек, по второй – 160 сек. Среднее арифметическое значение – 155 сек. Допускаемое расхождение от этого среднего арифметического значения составляет 15,5 сек. Фактическое расхождение между результатами параллельного определения двух навесок составляет 10 сек, что не превышает допускаемого расхождения между ними. Среднее арифметическое значение (155 сек) принимают за окончательный результат определения числа падения.

Результаты испытаний оформляют в виде таблицы и делают вывод о хлебопекарных свойствах исследуемого образца зерна.

Протокол оценки качества зерна по числу падения

Образец	Число падения, сек			Активность α-амилазы	Назначение
	1 определение	2 определение	среднее

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные товароведно-технологические показатели качества зерна пшеницы.

2. Назовите основные товароведно-технологические показатели качества зерна ржи.

3. Какие физические свойства определяют качество клейковины?

4. Что понимают под «упругостью клейковины»?

5. Методы определения упругости клейковины.

6. Что понимают под «консистенцией эндосперма»?

7. Что такое «стекловидность» и у каких зерновых культур определяется этот показатель?

8. Охарактеризуйте стекловидное зерна пшеницы.

9. Охарактеризуйте полустекловидное зерна пшеницы.

10. Охарактеризуйте мучнистые зерна пшеницы.

11. Охарактеризуйте частично стекловидные зерна пшеницы.

12. Методы определения стекловидности зерна.

13. Опишите устройство диафаноскопа ДЗС-2.

14. Каково влияние активности α-амилазы на хлебопекарные свойства муки?

15. Что понимают под числом падения и как этот показатель влияет на хлебопекарные свойства зерна?

16. Каким прибором определяют амилолитическую активность зерна, на каком принципе основана его работа?

17. В чём заключается сущность метода определения числа падения?

18. Опишите порядок определения числа падения в зерне пшеницы, назовите размер навески. Зависит ли размер навески от влажности зерна или других показателей?

19. Какова связь между показателем числа падения и активностью α-амилазы?

20. Что такое клейковина?

21. Метод определения количества сырой клейковины.

22. Метод определения количества сухой клейковины.

23. Методы определения качества клецковины.

24. Каким прибором определяют упругость клейковины? Опишите порядок определения упругости клейковины.

25. Какова связь между влагоемкостью клейковины и ее качеством?

26. Какие приборы разработаны в нашей стране и за рубежом для более объективной и быстрой оценки зерна по показателям количества и качества клейковины?

27. Каковы нормы числа падения для мягкой пшеницы?

28. Каковы нормы числа падения для ржи?