Нормы цвета муки, вырабатываемой из зерна твёрдой пшеницы

Цвет макаронных изделий характеризует товарный вид продукции. В настоящее время для оценки качества макаронных изделий при внутреннем производственном контроле и в спорных случаях применяют метод определения цвета, регламентируемый ГОСТ 32197-2013 [1, 2]. Цвет муки из зерна твёрдой пшеницы (ГОСТ Р 52668-2006, ГОСТ 31 463-2012), обуславливающий цвет макаронных изделий, оценивают визуально по ГОСТ 27 558-87, так как для муки из зерна твёрдой пшеницы в России отсутствуют стандартизованные инструментальные методы контроля качества муки по цвету.

Ранее специалисты ФГБНУ «ВНИИЗ» установили, что связь между цветом (желтизной) измельчённых макаронных изделий и цветом (желтизной) муки высшего сорта из зерна твёрдой пшеницы характеризуется высоким коэффициентом корреляции (при измельчении макаронных изделий по специальной методике, обеспечивающей определённую крупность) [4].

В 2011 г. специалисты ФГБНУ «ВНИИЗ» разработали инструментальный метод оценки цвета муки из зерна твёрдой пшеницы в цветовом пространстве RGB, отличительной особенностью которого является автоматический подсчёт неэндоспермных включений по методике пиксельного анализа [5,6].

Для создания комплексной системы контроля качества муки из зерна твёрдой пшеницы,обеспечивающей эффективный надёжный оперативный контроль, необходимы нормы цвета муки, так как полноценная система - это совокупность средств измерения, методов, нормативов и метрологического обеспечения.

Цель работы - изучить цвет муки (крупки), выработанной из зерна твёрдой пшеницы в производственных условиях, и разработать проект норм цвета муки из зерна твёрдой пшеницы.

Для исследования использованы: портативный колориметр CR-410 фирмы Konica Minolta (Япония); лабораторные фотометры, работающие в зелёном участке видимого спектра; аппаратно-программный измерительный комплекс (АПИК) спектро-фотометрического анализа сыпучих объектов [5, 6], разрабатываемый ФГБНУ «ВНИИЗ» совместно с Научно-исследовательским центром «Интеллектуальные сканирующие системы».

В качестве объектов изучения выбраны пробы муки высшего сорта (крупки), физико-химические показатели которых представлены разными предприятиями: зольность - 0,73-0,89%; количество клейковины - 26-30%; качество клейковины - 80-95 ед. приб. ИДК; влажность -13,4-15%; крупность помола - 0,6-2 (остаток на сите №12,5; ПЧ 240) и 32-40 (проход сита №24,7; ПЧ 150).

В целях разработки проекта норм цвета муки, выработанной из зерна твёрдой пшеницы для макаронных изделий, изучены также пробы зерна твёрдой пшеницы, из которого в производственных и лабораторных условиях получена мука высшего сорта (крупка). При этом каждая проба твёрдой пшеницы, полученная от предприятий, была проверена на содержание в ней мягкой (белозёрной) пшеницы.

При сопоставлении определённых специалистами института физико-химических показателей качества отдельных проб муки высшего сорта (крупки) с данными, представленными предприятиями в Удостоверениях качества муки, установлено, что расхождения лежат в пределах погрешностей, регламентируемых стандартами на методы. И только у одной пробы массовая доля (количество) сырой клейковины оказалась ниже значения, регламентированного ГОСТ Р 52 668-2006 (отменён в РФ) и ГОСТ 31 463-2012, в связи с чем проба исключена из массива для дальнейшего изучения. В итоге, физико-химические показатели проб муки высшего сорта (крупки) соответствуют требованиям, регламентируемым ГОСТ 31 463-2012.

Исследованиями установлена такая метрологическая характеристика, как повторяемость (сходимость) результатов измерения цвета зерна, муки высшего сорта (крупки) и измельчённых макаронных изделий. Этот показатель важен при математической обработке экспериментальных данных, для расчёта ограничений (нормирования) по цвету разных сортов. Повторяемость результатов измерения цвета (желтизны) муки и измельчённых макаронных изделий определяли на колориметре CR-410 в 10-кратной повторности как разность между максимальным и минимальным значениями (табл. 1). Совпадение среднего арифметического значения, рассчитанного по результатам измерения цвета в 10-кратной повторности, с серединой интервала варьирования значений (min + max)/2 свидетельствует об информативности массива данных и об отсутствии резко отклоняющихся величин. Следовательно, массив данных не подлежит отбраковке.


Анализ данных табл. 1 показал, что повторяемость результатов измерения исследуемых объектов лежит в диапазоне 0,39-0,62 отн. ед.
Результаты измерения цветовых характеристик муки высшего сорта (крупки), выработанной в производственных условиях по ГОСТ 31 463-2012, получены в разных системах цвета с помощью различных приборов (табл. 2).


В основу разработки проекта норм цвета муки из зерна твёрдой пшеницы положены средние показатели цвета более чем 100 проб муки высшего сорта (крупки) (табл. 3), полученной:

• из твёрдой пшеницы для макаронных изделий в производственных условиях в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52 554-2006 (содержание мягкой пшеницы от 7 до 16%);
• за 9 мес 2015 г. при переработке помольной смеси, содержащей только зерно твёрдой пшеницы;
• при оценке стабильности работы технологической схемы на разных предприятиях по переработке твёрдой пшеницы;
• при лабораторных помолах зерна твёрдой пшеницы и смесей твёрдой пшеницы с чётко фиксированным содержанием белозёрной пшеницы.

При измерении желтизны муки на приборе CR-410 в течение 9 мес цвет продукта изменялся от 45 до 51 отн. ед., причём в каждом месяце различия не превышали 2-3 отн. ед.
Проект норм цвета муки высшего сорта (крупки), вырабатываемой из зерна твёрдой пшеницы (дурум) в соответствии с ГОСТ Р 52 554-2006, является основой при создании экспресс-метода для оперативного контроля (идентификации) качества продукции на содержание мягкой пшеницы в целях исключения фальсификации продукции. Он разработан в двух вариантах, чтобы можно было использовать различные приборы (табл. 4).

Для муки из зерна твёрдой пшеницы 1 -го сорта (полукрупка) нормы цвета не установлены в связи с тем, что в Перечне предприятий, перерабатывающих твёрдую пшеницу, мука 1-го сорта (полукрупка) не выпускается (для исследований не представлена).
Введение разработанных норм (в составе комплексной системы контроля качества) на этапах производства муки позволит своевременно принять меры по улучшению её качества, будет способствовать увеличению выхода высококачественной продукции из твёрдой пшеницы (муки и макаронных изделий), спрос на которую растёт с каждым годом.
Для формирования «эталона» цвета муки, выработанной из зерна твёрдой пшеницы (без примеси мягкой), был проведён размол проб зерна твёрдой пшеницы, соответствующего 3-му классу (без примеси белозёрной). Для повышения классности пробы зерна были очищены вручную от белозёрной пшеницы.
Проведена оценка цветовых характеристик, полученных при измерении цвета в системах МКО и Lab (желтизны, координат цвета, цветности, светлоты), сформированных до постоянного выхода сортов муки 55 и 60% (табл. 5).



Различия координат цветности муки, полученной при лабораторных помолах проб зерна №4.1 и №7.1, незначительны: 0,006 и 0,007, что в 2 раза превышает сходимость измерений. По желтизне, измеренной колориметром CR-410 и представляющей собой совокупность цветовых характеристик с использованием специального программного обеспечения (предусматривает ввод пользовательских формул для оценки цвета), мука, полученная при лабораторном помоле пробы зерна №4.1, оказалось более жёлтой - на 4,5 отн. ед. Это объясняется разной стекло-видностью проб зерна: №4.1-80%; №7.1-69%.

Различия сортов муки по перечисленным характеристикам независимо от выхода практически одинаковы для каждого помола. Мука высшего сорта (крупка) получена из внутренних слоев эндосперма, а цвет эндосперма центральной зоны зерна одного сорта имеет незначительные различия. Сравнение цвета муки высшего сорта, полученной в лабораторных условиях, с установленной нормой цвета (47 отн. ед.) муки, выработанной в производственных условиях, показало, что различия составляют 8,5-13 отн. ед. Это более чем в 20 раз превышает предел повторяемости результатов измерения цвета (желтизны) муки в системе Lab.

Установленные различия в цвете муки, полученной из зерна твёрдой пшеницы, принятой за «эталон», и из зерна твёрдой пшеницы с примесью мягкой (белозёрной и краснозёрной) являются основой научно-обоснованного подхода к разработке экспресс-метода контроля (идентификации) муки на примесь мягкой пшеницы в твёрдой.

Литература
1. Казённова, Н.К. Определение цвета макаронных изделий / Н.К. Казённова, Д.В. Шнейдер, Е.В. Костылева//Хлебопекарное производство. - 2011. - №2. -С. 21-24.
2. Казённова, Н.К. Оценка цвета макаронных изделий на колориметре Konika Minolta/ Н.К. Казённова, Д. В. Шнейдер // Хранение и переработка сельхозсырья.- 2012. -№5. - С. 54-57.
3. Штейнберг, Т.С. Оперативный контроль качества муки из зерна твёрдой пшеницы по показателю «цвет» взамен показателя «зольность» / Т.С. Штейнберг, Л.И. Семикина, О.В. Морозова// Хлебопродукты. - 2014. - №12. -С.54-57.
4. Штейнберг, Т. С. О разработке инструментального метода оценки цвета муки, выработанной из твёрдой пшеницы для макаронных изделий / Т.С. Штейнберг, Л.И. Семикина, О.В. Морозова // Хлебопродукты. - 2014. - №1. -С.56-60.
5. Штейнберг, Т.С. Разработка метода и средств измерения цвета муки из твёрдой пшеницы, направленная на импортозамещение / Т.С. Штейнберг, О.Г. Шведова // Сб. науч. тр. - Киев: Центр научных публикаций «Велес», 2015. -С. 30-35. 

 

---