О совершенствовании метода определения количества и качества клейковины в зерне и муке из пшеницы

Как известно, основными классообразующими показателями для зерна пшениц и пшеничной муки в России являются показатели количества и качества клейковины, поэтому крайне важно объективно и достоверно определять эти показатели. Всероссийским научно-исследовательским институтом зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ) на протяжении всей его истории проводились исследования по разработке и совершенствованию методов определения этих показателей. И в этом плане создана хорошо проработанная система оценки, в том числе, на отечественной приборной базе, которая по своему уровню выше мировой. Такая проработанность метода отмывания клейковины обусловлена огромным разнообразием условий выращивания пшеницы в нашей стране, в которой существует порядка 500 почвенно-климатических зон. От правильного определения количества и качества клейковины в зерне зависит получение стандартных по качеству муки и хлеба.

В связи с этим, при разработке усовершенствованного механизированного метода определения количества и качества клейковины в зерне и муке из пшеницы особое внимание уделялось механизации метода, точному регламентированию проведения операций по отмыванию клейковины, по обеспечению прецизионности этого метода, поскольку допускаемое расхождение при методе ручного отмывания по количеству клейковины 2 % и качеству клейковины - 5 ед. ИДК в ряде случаев вызывало спорные ситуации между покупателем и поставщиком.

Для того, чтобы повысить точность метода, был исключен ручной замес теста - то, что ранее в механизированном методе разрешалось. Введен перечень современного лабораторного оборудования, в т.ч., тестомесилка со встроенным дозатором, устройство типа ПФК, электронный измеритель ИДК, печь сушильная типа ПСЛ и т.д.

Для того, чтобы контролировать степень отмывания клейковины, законченность этого процесса, было признано целесообразным ввести новый показатель - количество сухой клейковины. Этот показатель определяют на печи сушильной лабораторной типа ПСЛ с антипригарными сушильными поверхностями и зазором между ними 1 мм. Диапазон измерения температуры от 100 °С до 180 °С при точности регулирования температуры ±2 °С. Дискретность задания температуры - 1 °С, времени - 1 мин. Для этого всю массу отмытой сырой клейковины помещают на нижнюю нагревательную антипригарную поверхность и закрывают верхней. Высушивание проводят в течение 4 мин при температуре 160 °С. Высушенную клейковину вынимают из печи, охлаждают на воздухе не более 1 мин, взвешивают и кладут в печь еще на 1 мин. Если после досушивания масса сухой клейковины изменяется, то процедуру сушки повторяют до постоянной массы, но не более двух раз. Сухую клейковину взвешивают на весах с точностью до 0,01 г.
Усовершенствование механизированного способа метода отмывания клейковины из зерна пшеницы и пшеничной муки, снижение количества ручных операций, введение контроля по сухой клейковине и обновление приборной базы обеспечивает получение на предприятиях точности определения количества клейковины в условиях повторяемости - 1 %, по качеству клейковины - 1 ед. ИДК; в условиях воспроизводимости - 2%; в условиях повторяемости — 1 %.

При этом уточнено понятие количества клейковины — термин «массовая доля клейковины» вне закона, как неправильно отражающий физический смысл этого показателя. В то же время термин массовая доля сухой клейковины может использоваться наряду с термином количество сухой клейковины.

Четкая регламентация всех операций позволила усовершенствовать метод механизированного отмывания клейковины из зерна пшеницы и пшеничной муки в части определения качества клейковины следующим образом:

• диапазоны качества сырой клейковины указаны с точностью до 1 ед. ИДК (прибор ИДК должен иметь точ­ность + 0,5 ед. ИДК) (таблица 1, 2);
• введена новая градация клейковины по качеству клейковины как для зерна (таблица 1), так и для пшенич­ной муки (таблица 2) - теперь их не 5, а 7 групп;
• введен новый метод формовки клейковины на устройстве типа УФК (ПФК);
• впервые даны определения терминам «клопиный» режим», «клейковина неотмывающаяся, «клейковина дефектная» и др.; так, клейковина неотмывающаяся - это «клейковина неудовлетворительная слабая, которую невозможно сформировать в связную массу», а клейковина дефектная - это «клейковина из дефектного зерна -морозобойного, проросшего, поврежденного сушкой (искусственной или естественной), самосогреванием или недозрелого, сильно крошащаяся, губчатообразная, несвязная, представляющая собой раздробленную массу».

 

 
Для методов отмывания клейковины и в зерне, и в муке ВНИИЗ рекомендует применять систему МОК (рисунок 1), которая прошла двойную международную проверку в сравнении с системой Глютоматик и показала лучшие результаты. Ещё в конце 80-х годов прошли сравнительные испытания в США, в университете штата Северная Дакота, и в середине 90-х годов - сравнительные испытания в Европе, в Австрии под эгидой ICC.

 
Рисунок 1 - Система МОК: 1 - мельница  ЛМЦ; 2 - тестомесилка ЕТК-1М; 3 - устройство МОК-1М; 4 -приспособление ПФК ; 5 - прибор ИДК-ЗМ
 
При работе на системе Глютоматик содержание клейковины было значительно выше - по зерну на 2,5-10 %, по муке - на 8,6-10 %. При этом не было стабильной ошибки: чем больше было содержание клейковины, тем различия становились больше - это происходит за счет более трудного для отмывания клейковины на системе Глютоматик от крахмала и других веществ при нарастании ее массы (рисунок 2). В результате этого -чем больше было клейковины, тем больше остаточного количества крахмала в клейковине при отмывании на системе Глютоматик обнаруживалось. Отличие по сравнению с МОК составляло разы - от 2-х до более 5-и раз (таблица 3).

Рисунок 2 - Сравнение способов отмывания клейковины по показателю количество клейковины: ручной, на системах МОК и Глютоматик
 

 
Данные по качеству клейковины между двумя системами - МОК и Глютоматик различались еще больше - по зерну на 2,5-53 ед. ИДК, по муке на 1,2-41 ед. ИДК (рисунок 3). По зерну между двумя системами различия были больше, поскольку МОК одинаково хорошо отмывал и из зерна, и из муки, а Глютоматик зерно отмывал хуже, чем муку, поскольку в тесте из смолотого зерна помимо крахмала содержится еще большое количество отрубей.

 
Рисунок 3 - Сравнение способов отмывания клейковины по показателю качества клейковины в зерне пшеницы: ручной, на системах МОК и Глютоматик
 
В целом есть тенденция, что при отмывании на Глютоматике клейковина получается более слабая, чем в действительности. Различия по качеству клейковины также усиливались с увеличением количества клейковины.
Более того, существует проблема отмывания клейковины на Глютоматике из зерна, поврежденного клопом-черепашкой. По-видимому, это связано с отсутствием на американском континенте проблемы с клопом-черепашкой, который получил распространение в нашей стране. Пришел к нам этот вредитель из Средней Азии, всё больше адаптируясь к северным условиям и осваивая новые территории. Более того, обычно экспортируемое зерно покупатели оценивают не по свойствам клейковины, а по общему содержанию белка. Длительное время продвигается идея отмены оценки зерна и муки из пшеницы по показателям количества и качества клейковины и замены этих показателей на один показатель - содержание белка.

Однако необходимость применения показателей количества и качества клейковины для объективной оценки хлебопекарных свойств зерна пшеницы в России крайне важна. Доказательством этому служит работа, проведенная ВНИИЗом. На основе данных с 1990 г. по настоящее время показано, что в зерне российской пшеницы независимо от её типа соотношение количеств клейковины и белка - величина непостоянная, колеблющаяся в больших пределах от 0,49 д о 2,63 (таблица 4). Причины таких колебаний многочисленны: это может быть повреждение клопом-черепашкой, морозом или жарой и суховеем, дождями или сушкой как естественной, так и искусственной и т.д.
 
Таблица 4 - Соотношение содержания клейковины и белка в зерне российской пшеницы разных типов
 

 
В связи с вышесказанным ВНИИЗ рекомендует использовать метод отмывания клейковины на системе Глютоматик только в случае поставок зерна за рубеж, когда этого требует заказчик. На внутреннем рынке в отличие от системы Глютоматик именно усовершенствованный механизированный метод отмывания клейковины и определения её качества на системе МОК позволит в полной мере оценить свойства клейковины в российской пшенице.
 
 

---