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.
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.
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 пшеницы и на что влияет, как его определить
Мука, получаемая из зерен злаков, – важнейший продукт его переработки. Муку для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий получают обычно из пшеницы мягких сортов. Качество муки влияет на качество изделий из нее. Определяется оно разными методами. Рассмотрим значение числа падения пшеницы, что это такое, технологию вычисления, как показатель сказывается на качестве будущего хлеба.
Что такое число падения пшеницы
Один из главных критериев хлебопекарного качества муки – автолитическая активность, которая обусловливается интенсивностью процессов, происходящих при изготовлении теста и выпечке изделий из него. Это способность муки образовывать вещества под влиянием ферментов либо при нагревании мучной смеси.
Определение автолитической активности по числу падения основано на уровне вязкости водно-мучной смеси при нагревании на кипящей бане за 1 минуту времени. Для зерна из пшеницы значение частоты падения должно составлять 250 сек.
Число падения – показатель активности альфа-амилазы, фермента в зерне пшеницы, ячменя, ржи, тритикале и в продуктах, получаемых из них.
Технология вычисления
Активизация фермента альфа-амилазы происходит при прорастании зерна. Белок расщепляет крахмал до сахаров. При этом качество сырья падает, изделия из него получаются плохого качества: небольшого размера, суховатые и быстро черствеют.
Чем выше активность фермента, тем интенсивнее будет происходить разрушение крахмала, в этом случае показатели будут низкими. Единицей измерения характеристики принято считать секунду.
Число падения измеряют методом Хагберга-Пертена, основанным на клейстеризации смолотого зерна либо муки в пробирке, которая подогревается в кипящей бане, и определении скорости активности фермента.
Подготовка
Активность фермента измеряется с помощью колориметрического метода. Для проведения анализа потребуются специальные приборы (колориметр и секундомер) и растворы хлористого кальция, йода и буферный раствор. А также специальное оборудование в виде центрифуги, лабораторной мельницы и сита и измерительные приборы весы и ph-метр.
Смешивание
Муку всыпают в пробирки, вливают в них 25 мл дистиллированной воды, у которой температура должна быть 20 °С. Пробирки закупоривают пробками. Содержимое перемешивают встряхиванием, чтобы оно стало однородным.
Анализ
Водяную баню в приборе разогревают до кипения. Пробирки без пробок ставят в прибор и опускают в них шток-мешалки. Через 5 секунд прибор начинает перемещать пробирки по вертикали с частотой 2 Гц. Смесь начинает сгущаться, набухает, клейстеризуется, начинается процесс активации фермента и распада крахмала.
Через минуту шток-мешалки должны опуститься вниз пробирок. На время падения влияет степень сопротивления водно-мучной смеси.
От чего зависит достоверность результата
На каждом из этапов измерений могут быть погрешности. Они возникают из-за несоответствия муки требованиям стандарта (крупная или, наоборот, мелкая), неправильная влажность, высокая или низкая температура пробы. Вносят коррективы недостаточно точные весы, несоблюдение времени перемешивания, недостаточная температура водяной бани.
Влияние числа падения на качество хлеба
Мука хорошего качества имеет средние показатели. Как низкие, так и слишком высокие говорят о ее плохом качестве.
Низкие показатели
Низкое число указывает на то, что мука сделана из проросшего зерна. Именно в прорастающей пшенице возрастает количество фермента, тесто из нее расплывается, мякиш хлеба становится неэластичным, липким, с грубой, неравномерной пористостью. Плохое качество продукта отрицательно влияет на объем и вкус хлеба. Сырье с низкими показателями не рекомендуется пускать на переработку.
Высокие качественные показатели
Они указывают на низкую активность фермента в муке, которая необходима для нормального процесса брожения, приобретения тестом пластичности и эластичности. Мука с высокими показателями получается из зерна, которое было высушено при высокой температуре. Тесто из нее плохо поднимается, объем готового продукта уменьшается, хлеб получается пресным, со слабым запахом, бледного цвета.
Число падения муки – показатель, который используется для характеристики качества зерна и муки, получаемой из него. Стандарт для муки из пшеницы 2 сорта – 160 сек., для остальных сортов – 185 сек.
Число падения в торговле зерном
Во время сбора урожая интенсивные дожди могут повредить зерно, в результате чего оно прорастает. До того, как произойдет загрузка на терминал, каждый грузовик с зерном должен быть тщательно проверен во избежание смешивания хорошего продукта с поврежденным. Такой процесс контроля проводится специальными методами и весьма важен, так как даже небольшое соотношение поросших зерен в пригодном продукте может повлиять на всю смесь, и как вследствие на приготовление хлебобулочных изделий.
Оптимальное значение числа падения
Числом падения твердой, мягкой пшеницы и ржи является показатель активности – б-амилазы, что позволяет определять состояние крахмала и ферментов в зерне и муке. Если зерно и мука в сухом состоянии, тогда расщепляющие крахмал ферменты (амилазы) остаются неактивными. В присутствии воды они начинают активно действовать, расщепляя крахмал до более простых молекул. Число падения (ЧП) имеет большое практическое значение, измеряется в секундах. Чем выше автолитическая активность, тем меньший показатель числа, чем меньше активны ферменты, тем число выше.
Многие пекари считают, что высокие показатели ЧП лучше влияют на хлебопекарные свойства муки. Однако и слишком высокое его значение может не лучшим образом сказываться на качестве хлеба. Низкие показатели числа падения (до 150 с) напрямую свидетельствуют о повреждении крахмала, с тестом из такой муки весьма трудно работать, так как оно расплывается. Мука с ЧП от 150 до 1890 с образует слишком вязкое и липкое к рукам тесто.
Хорошая выпечка получается из пшеничной муки, число падения которой составляет значение в пределах 230-300 с. Если мука имеет слишком повышенные показатели, то хлеб из нее получается небольшого объема, сухой и может быстро почерстветь. ЧП свыше 300 секунд более характерно для муки, где прослеживается пониженная активность ферментов. Получив такие результаты, на специальной кафедре был сделан вывод, что оптимальное число падения составляет 235+/-15 секунд.
Что влияет на число падения в пшенице
Качество зерна определяется множеством показателей, в том числе и наличие проросших элементов. Интересно, что подобный процесс может происходить практически на любом этапе. Прорастают зерна как на поле, так и в местах хранения. В первом случае погода влияет на число падения в пшенице: сильные и частые дожди усиливают процесс. Повлиять на это человек не в силе. А вот избежать прорастания на элеваторе или в амбаре можно. Достаточно поддерживать оптимальный температурный режим и рекомендуемые показатели влажности.
Так для чего определяют число падения у зерновых культур? Содержащиеся в зернах ферменты могут активировать тот или иной процесс, который в свою очередь изменит саму структуру и качество товара. Несоблюдение технологического процесса хранения приведет к активации работы веществ и снижению показателей классности. Прорастая, зерна затрачивают энергию и теряют свои прежние качества. Подобный вариант подходит для производства солода, но никак не муки.
Методика определения числа падения
Определение числа падения имеет стандартизированный метод и всегда выполняется в одной последовательности. При работе с образцами используют специальные приборы определения числа падения. Метод имеет строгую последовательность.
Вот как определяется число падения пшеницы:
Есть определенная теория, стоящая за данным измерением ЧП образца. На практике это целый химический процесс, который заканчивается конечным определением нужного значения.
Химические реакции при методе определения ЧП
При помещении пробирки с образцом в кипящую баню, крахмал начинает доходить до желатинизации, тогда суспензия приобретает более вязкую консистенцию. Перемешивание обеспечивает однородность клейкой консистенции суспензии. В процессе повышенных температур амилазы начинают крахмал на молекулярном уровне, что приводит к снижению вязкости. Чем выше прослеживается активность амилазы, следовательно, и вязкость будет иметь более низкие показатели. Из этого следует вывод, что уровень разрушенного крахмала зависит только от активности амилазы.
Скорость и время, пока мешалка будет находиться в свободном падении и достигнет дна, будет напрямую зависеть от степени вязкости суспензии. Простыми словами, активность амилазы будет выше в том случае, если степень прорастания зерна больше. Следовательно, чем ниже вязкость суспензии в пробирке, тем быстрее достигать дна будет мешалка. Это простое объяснение тому, что проросшее зерно всегда имеет меньшее значение числа падения, так как число в этом случае – время, которое понадобится мешалке, чтоб она достигла дна. Современные приборы позволяют определять ЧП с предельной точностью.
