Число падения муки
При оценке мукомольных и хлебопекарных свойств посредством МСИ, специалисты, в соответствии с общепринятой международной классификацией, разделяют пшеницу на несколько основных классов. Они отличаются друг от друга по таким параметрам, как: натурный вес, количество и качество клейковины, массовая доля протеина и пр. Ещё одним параметром, значения которого регулируются стандартами ГОСТ и ISO при классификации, является число падения (ЧП). Чтобы точно определить данный показатель, необходимо проводить лабораторный анализ с использованием соответствующего оборудования – прибора числа падения.
Что собой представляет число падения муки?
В разных условиях меняются параметры активности гликозил-гидролазы, фермента, который влияет на хлебопекарные свойства пшеничной муки. ЧП наглядно показывает свойства крахмала, содержащегося в зерне, и какова активность фермента альфа амилазы. Этот фермент активизируется только после того, как мука смешивается с водой, а температура водно-мучной суспензии достигает оптимума его действия.
Уровень активности ферментов увеличивается пропорционально по мере прорастания зерна. Это может произойти в том случае, если не созданы нормальные условия для хранения, либо сбор произведен ранее и в момент хранения осуществляется послеуборочное дозревание. Фиксируются случаи, при которых прорастание начинается еще в поле при определенных условиях (повышенная влажность воздуха, сильные дожди, частые туманы). Все это приводит к ухудшению водопоглотительных свойств, снижаются такие важные показатели, как газоудерживающая способность теста и формоустойчивость хлеба.
Правильный порядок вычисления ЧП
Вычисляется число падения муки при помощи специальных вычислительных приборов. С их помощью осуществляется в автоматическом режиме оценка результатов, а также контролируется температура воды в водяной бане.
Основные этапы:
— Подготовительный. Заключается в помоле малой части собранной продукции в муку, просеивание через мелкое сито.
— Основной: размолотую массу помещают в специальную пробирку, добавляют определённое количество воды и перемешивают.
— Измерение: при помощи специального оборудования создают условия, при которых водно-мучная суспензия перемешивается при температуре 90 °С специальным металлическим штоком-мешалкой в течение 60 секунд, после чего шток начинает постепенно оседать на дно. Время, за которое шток достигает дна пробирки – это и есть число падения пшеницы. Результат выражается в секундах.
Число падения пшеницы влияет на качество муки и выпекаемого хлеба!
Кратко о химическом составе продукта
Пшеница – это один из основных продуктов, который обеспечивает поступление белка в организм в необходимом для нормального и полноценного развития и функционирования количестве. В злаках содержится 6-20% белка, а, чтобы мука соответствовала требованиям ГОСТ, необходимо брать продукт, содержащий минимум 11% белка. Содержание крахмала в пшенице может составлять до 65%. Оценить качество крахмала можно при определении числа падения.
Число падения – один из основных показателей муки
Основным сырьем хлебобулочных изделий являются мука, соль, дрожжи и вода. Дополнительное сырье – это жировые продукты, сахар, яйца, молочные, вкусовые и ароматические ингредиенты.
Мука – важнейший продукт переработки зерна. Хлебопекарную муку получают из пшеницы и ржи и других злаковых. Вид муки определяется той зерновой культурой, из которой она получена. Муку получают также из смеси зерна различных культур.
Хлебопекарную муку получают в основном из мягких сортов пшеницы. Она характеризуется средним выходом, эластичной клейковиной, хорошей водопоглотительной и газообразующей способностью.
Сорт муки – показатель качества муки, который определяется ее выходом, т.е. массой муки, полученной из 100 кг зерна. Чем больше выход муки (%), тем ниже ее сорт.
Химический состав пшеничной хлебопекарной муки
В муке, как и в зерне, основными компонентами являются белки и углеводы. Они в основном определяют свойства теста и качество изделий. Химический состав муки обусловливает ее пищевую ценность, свойства теста и качество изделий, и зависит от состава исходного зерна и сорта муки.
Показатели качества муки
Одним из основных критериев оценки хлебопекарных достоинств муки является автолитическая активность, которая свидетельствует об интенсивности биотехнологических процессов при приготовлении теста и выпечке тестовых заготовок.
Под автолитической активностью понимают способность муки к образованию водорастворимых веществ в результате действия ферментов при прогревании водомучной смеси или по числу падения. Водорастворимые вещества, образовавшиеся под действием ферментов при прогревании водно-мучной суспензии, состоят из продуктов гидролиза крахмала, белков и других сложных веществ муки.
Метод определения автолитической активности муки по числу падения основан на измерении вязкости водно-мучной суспензии при прогревании ее на кипящей бане в течение 60 с. Для нормальной ржаной обойной муки число падения должно быть не менее 105 с, ржаной обдирной – не менее 140 с, для пшеничной муки оптимальное значение частоты падения-250 с.
Автолитическую активность муки определяют с помощью амилографа (Brabender), ПЧП.
На фото представлены пшеничные хлеба, изготовленные из муки с низкой частотой падения – 62с, т.е. т.е. чрезмерно высокой автолитической активностью. Вследствие активной работы ферментов тесто получается очень липким, а мякиш имеет темный цвет с неравномерной пористостью. Зачастую муку, имеющую низкую частоту падения получают из морозобойного или пророщенного зерна. Такую муку срабатывают подсортировывая к муке нормального качества. Также рекомендуется вырабатывать хлеб на заквасках, т.к. низкая кислотность способствует инактивации чрезмерно активных ферментов.
Тесто, замешанное из муки с высоким числом падения (400с) хуже подвергается брожению, т.к. дрожжам не хватает субстрата вследствие амилолиза крахмала. Отсюда хлеб имеет недостаточно разрыхленный мякиш и низкий удельный объем.
Для коррекции муки с высоким числом падения, т.е. низким значением автолитической активности, рекомендуется использовать хлебопекарные улучшители с ферментами амилолитического действия (амилазами).
Hlebinfo.ru – рецепты хлеба, оборудование для пекарни и дома
Все от выпечки хлеба и кондитерских изделий до открытия мини пекарни – хлебопекарное оборудование, хлебопечка, сборник рецептов и рецептур, школа пекарей
Технология производства
Каким должно быть число падения?
Число падения (ЧП) — показатель активности α-амилазы. Данный показатель широко используется для характеристики хлебопекарных свойств ржаной муки. В последнее время ЧП используется и для характеристики пшеничной муки.
ЧП позволяет судить о состоянии в зерне и муке крахмала и активности расщепляющих крахмал ферментов (амилаз). Активность собственных ферментов, содержащихся в зерне и муке, называется автолитическая активность. Соответственно активность ферментов амилаз называется амилолитической активностью. В сухом зерне и муке амилазы находятся в неактивном состоянии. В присутствии воды амилазы активируются и начинают расщеплять крахмал до более простых молекул.
Число падения является важнейшим показателем, характеризующим ржаную муку, поскольку хлебопекарные свойства ржаной муки в основном определяются состоянием, содержащегося в ней крахмала. Хлебопекарные свойства пшеничной муки зависят не столько от крахмала, сколько от качества и количества белков клейковины. Поэтому показатель ЧП для пшеничной муки не имеет такого большого практического значения, как для ржаной.
ЧП измеряется в секундах (с). Чем выше автолитическая активность, тем меньше число падения. Чем ниже активность ферментов, тем число падения выше.
Значение числа падения по госту
Государственные стандарты (ГОСТ Р 52809-2007 Мука ржаная хлебопекарная. Общие технические условия и ГОСТ Р 52189-2003 Мука пшеничная Общие технические условия) устанавливают следующие значения числа падения для различных сортов муки:
Что такое число падения пшеничного зерна
В зависимости от мукомольных качеств и хлебопекарных свойств зерна в международной классификации выделяют 6 классов пшеницы. Различаются они химическим составом, массой и числом падений. Число падений регулируется ГОСТом, а для его определения проводят специальный анализ в лабораторных условиях.
Число падения зерна пшеницы
Данным термином называют показатели активности альфа-амилазы, которая характеризует хлебопекарные свойства пшеничной муки. Число падения (ЧП) отражает количество крахмала и активность фермента гликозил-гидролаза. Ферменты амилазы входят в активное состояние только при соединении с водой.
Показатель активности амилолитических ферментов возрастает при прорастании зерна, если оно хранится в плохих условиях или происходит послеуборочное дозревание. Процесс прорастания может начаться еще в поле до сбора урожая, если есть высокая влажность воздуха, частые туманы и дожди. В результате повышения влажности зерна ухудшаются водопоглотительные свойства муки и ее способность к газообразованию.
Измерение ЧП позволяет получить муку, имеющую стабильные характеристики.
Технология вычисления числа падения
Приборы для определения числа падения предназначены для автоматической оценки результатов и контроля температуры воды. Используют их в промышленных лабораториях. ПЧП имитируют тепловой процесс выпечки, в результате чего альфа-амилазы быстро достигают пика активности с дальнейшим понижением температуры.
Последовательность процедуры, метод определения и точность расчета, период времени процедуры определены ГОСТом 27676-88.
Первый этап — подготовительный. Отбирается 300 г зернового сырья, которое измельчают в мельнице. Муку пропускают через сито с мелкой ячейкой. Если зерно имеет повышенную влажность, то его помещают для сушки в лабораторные шкафы. Из полученного объема муки выбирают пробу, весом в 7 г, которую помещают в пробирку. Далее в пробирку добавляют около 25 мл дистиллированной воды, закрывают крышкой и хорошо взбалтывают. Должна получиться однородная масса. Затем пробирку с мучной смесью помещают на водяную баню. Автоматическое перемешивание начинается через 5 секунд. В верхнее положение мешалка переводится автоматически через 55-65 секунд, после чего под тяжестью собственного веса она начинает оседать. Время от момента начала анализа и до момента опускания мешалки и есть число падения.
ГОСТ 27676-88 предусматривает возможность контроля полного опускания штока с помощью фотоэлементов, герконовых датчиков и магнитов. Среднее время опускания пробирок округляется до целого значения, а допустимая разница не должна превышать 10%.
Анализ числа падения зерна удобно проводить и с помощью современного оборудования для определения качества урожая. Состоит оно из шейкматика, охладителя и сполет.
Влияние числа падения на качество хлеба
Число падений — это важный показатель для сортировки урожая по качеству на классы. Измеряется он в секундах. Государственным стандартом зерновых (ГОСТ зерна Р 52189-2003) установлены предельные значения нижнего показателя ЧП для разных сортов муки:
Низкие показатели
Если ЧП ниже допустимого уровня, то готовое хлебное изделие будет иметь кислый вкус с выраженным солодовым запахом. Снижается пористость хлеба и устойчивость формы. Ухудшение качества хлеба объясняется низкой абсорбцией. Улучшить же муку с низким ЧП можно путем добавления окислителей, уменьшающих активность ферментов. В качестве окислителей используют аскорбиновую кислоту, пероксид водорода, йодат калия или пероксид кальция. Эти активные вещества способствуют укреплению клейковины и улучшению качества теста.
Высокие показатели
В ГОСТе не прописаны верхние пределы ЧП, но слишком высокие показатели также негативно сказываются на качестве муки пшеничной. Объясняется это тем, что высокое число падения пшеницы говорит о пониженной активности собственных ферментов. Они необходимы для процесса брожения и формирования оптимальных реологических свойств.
Распространенная причина пониженной активности — процесс сушки пшеницы при высокой температуре. Если в пшеничной муке наблюдается пониженная активность ферментов, то ее крахмал не будет способствовать сбраживанию дрожжами. При недостаточном питании дрожжи будут слабо развиваться и выделять мало органических кислот и углекислого газа. Это повлияет на объемный выход готового хлеба. На вкус изделие получится пресным, бледным и с невыраженным ароматом.
Классификация пшеничного зерна
Согласно установленным требованиям стран Европы и США основными показателями, влияющими на определение качества зерна и его стоимости, являются:
Все классы пшеницы делятся на две группы. К первой относят зерно первого, второго и третьего сорта. Пшеница из этой группы идет на экспорт, из нее делают муку высшего сорта и используют в хлебопекарной промышленности. Вторая группа включает четвертый и пятый сорт. Обычно это зерно твердых видов злака. Оно может быть использовано и в пищевой отрасли (для приготовления макаронных изделий или крупы). Предварительно мука из такого зерна насыщается сортами, имеющими большее содержание белков и повышенный объем клейковины.
Вне классификации расположена пшеница шестого класса или фуражная. Она используется только для приготовления комбикормов и скармливания в чистом виде домашнему скоту.
Химический состав пшеницы
Пшеница является основным поставщиком белка, необходимого для нормальной работы организма. Количество белка в злаке составляет от 6 до 20%. Процент зависит от качества и сорта культуры. Для производства муки берется зерно, содержащее минимум 11% белка. Состоит он из обязательных, неполноценных и нуклеиновых кислот.
Более половины состава пшеничного зерна приходится на долю углеводов. Они необходимы для брожения, а также восполняют запасы энергии, повышают выносливость, мышечную массу. Углеводы представлены:
Из простых сахаров для организма человека наиболее важны глюкоза и фруктоза. Крахмал влияет на консистенцию теста, качество и структуру хлеба. Целлюлоза — это пищевые волокна, составляющие основу клеток. Она не переваривается организмом человека, но необходима для выведения из тела тяжелых металлов. Целлюлоза же понижает энергетическую ценность хлеба.
Гумми относится к коллоидным полисахаридам, которые образуют при соединении с водой вязкий и клейкий раствор. Липиды и жирные кислоты — источник энергии и витаминов. От ферментов и витаминов зависит обмен веществ. Они же влияют на скорость созревания пшеницы, хранение зерна и качество полученной из него муки.
Пшеница содержит большое количество тиамина, рибофлавина, ниацина, токоферола, пиридоксина и пантотеновой кислоты. Все минералы содержатся в оболочке, зародышах и алейроновых слоях зерна. Богата злаковая культура азотом, фосфором, калием, магнием. При правильной термической обработке из пшеничной муки получается пышный и ароматный хлеб, а также макаронные изделия, выпечка. Из зерен пшеницы делают также манную крупу, кус-кус, булгур и полбу. Все эти крупы сохраняют полезные свойства цельного зерна, но отличаются способом приготовления и степенью усвояемости организмом.
Что такое число падения пшеницы и как его определяют
Качество зерна крайне важно для сорта муки. Есть определенные показатели, которые помогают агрономам вычислять класс пшеницы и сорт будущего мучного изделия. Различают зерно по составу и числу падения. Последнее регулируется нормативами ГОСТ, при этом для правильного вычисления используют лабораторное оборудование. Подробно о числе падения читайте далее.
Что такое число падения зерна пшеницы
Число падения (ЧП) – это ключевой критерий распределения собранного зерна по классам. Оно отображает значение активности вещества альфа-амилазы, которая характеризует хлебопекарные свойства муки.
Значение способно резко возрастать при созревании зерна, если хранение не соответствует нормам или уборка урожая проходит не вовремя. Неблагоприятные погодные условия (дожди, повышенная влажность, туманы) также влияют на число падения.
Технология вычисления показателя
Для отслеживания ЧП агрономы используют специальную технику. Помимо значения числа падения, такие приборы отслеживают температуру воды.
Важно. Последовательность действий должна соответствовать ГОСТ 27676-88 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения числа падения».
По ГОСТу оценка ЧП проходит в три стадии:
Первые две стадии выполняет человек, последнюю определяет прибор (ПЧП).
Подготовка
Для начала из хранилища зерна отбирают около 300 г пшеницы. При этом влажность урожая не должна превышать 18%, в противном случае зерно нужно просушить.
Очищенная проба проходит этап размалывания и просеивания. Затем при помощи лабораторных весов отбирают 7 г от общего объема.
Смешивание
Муку засыпают в пробирку и заливают 25 мл воды комнатной температуры (обязательно дистиллированной). Следующий шаг – смешивание до однородной массы – можно производить как вручную, так и с помощью специального шейкера.
Анализ
Специализированный прибор (ПЧП) необходимо заранее подготовить (температура водяной бани должна достигать 100°С).
Пробирку размещают над водой, примерно через 4-5 секунд ПЧП начинает автоматическое взбалтывание. Через 1 минуту прибор останавливает смешивание, а уже загустевшая смесь опускается под тяжестью своего веса.
ЧП – это отрезок времени от начала взбалтывания до конечного вертикального положения. Значение можно округлять, но разница между полученным результатом и округленным не должна превышать 10%.
От чего зависит достоверность результата
Точность результата напрямую зависит от соблюдения норм при измерении показателя. Конечно, нельзя полностью избежать малейших погрешностей, но иногда бывают большие отклонения в значении ЧП.
Оказывают влияние на точность как техническая сторона, так и человеческий фактор. К последнему можно отнести:
Число падения как показатель активности протеаз
Хлебопекарные свойства ржаной муки определяют количеством крахмала. А характеристика пшеничной зависит не столько от крахмала, сколько от качества белков клейковины.
ЧП показывает активность амилазы: проанализировав ее, вы узнаете активность других важнейших ферментов, например, протеаз. Зависимость между двумя веществами прямая. Если активность амилазы высокая, то и показатель протеаз будет повышен. Если значение для амилазы понижено, то и протеазы показывают низкую активность.
От протеаз зависит разрушение клейковины, которая так ценна для мучного изделия. Высокий уровень активности разрушает ее.
Как влияет число падения пшеницы на качество хлеба
Так как зачастую конечный продукт зерна – это хлеб, ЧП напрямую влияет на его качество. Измерение показателей происходит в секундном соотношении.
Низкие показатели
Максимально низкие значения прописаны в ГОСТе:
Если ЧП ниже стандартных показателей, то хлеб из такой муки будет отходить от корки и иметь кисловатый вкус. Ярко выраженный запах солода и неустойчивая форма изделия – это тоже характеристики хлеба из некачественной муки с низким показателем числа падения.
Улучшение муки вполне возможно, качество повышают путем добавления аскорбиновой кислоты или пероксида кальция. Эти вещества заметно уплотняют клейковину и влияют на качество готового хлеба.
Высокие показатели
Хлебопекарное изделие из муки с высоким числом падения тоже не считается качественным. Для такого хлеба характерно:
Высокое ЧП показывает, что активность собственных веществ пшеницы снижена, а ведь это важное условие для качественного процесса брожения. Большие показатели указывают на неправильную сушку зерна, чаще всего при высокой температуре, что недопустимо.
Оптимальное значение
Как высокий, так и низкий показатели нежелательны для готового хлеба. Значение должно быть оптимальным и строго соответствовать ГОСТу.
Важно. ГОСТ 52189-2003 прописывает необходимые значения, однако там даны только границы нижних показателей.
Какое должно быть число падения по ГОСТ
Хорошим показателем считают число падения равное 230. Значение может немного варьироваться (±15). При таком ЧП хлебобулочное изделие воздушное с приятным запахом. Цвет хлеба не темный, как при низких показателях, так и не чрезмерно бледный, как при высоком ЧП.
От чего зависит показатель
При измерении показателей учитывают:
На зернохранилище может быть привезена пшеница с разных полей, что неправильно, так как приводит к низким или высоким результатам числа падения. Уборку зерна выполняют в теплую и сухую погоду. Нельзя допускать смешивания зерна разных сортов. Даже малый процент способен сильно ухудшить значение ЧП.
Обращают внимание и на уборочную технику, она должна соответствовать стандартам качества.
Также важен контроль послеуборочного дозревания. В зернохранилище должна быть настроена специальная техника по автоматическому просушиванию зерна и вентиляторы. Воздух в помещении должен быть сухой. Отличным решением станет автоматическое отслеживание температуры в элеваторе.
Зерно просушивают в несколько этапов во избежание чрезмерного перегрева, для сохранения зародыша и ферментативного состава. Показатель влажности при хранении не должен превышать 14%.
Многофакторный экспресс-анализ позволит произвести откалиброванный инфракрасный анализатор зерна и продуктов переработки (шрота, макухи, жмыха).
Заключение
Чтобы полученный продукт соответствовал норме и качеству, требуется правильно выращивать пшеницу и отслеживать важные показатели, прописанные в государственных стандартах. Необходимо проводить анализ строго в лабораторных условиях. Чтобы избежать погрешностей, рекомендуется использовать усовершенствованные приборы для измерения ЧП.
