Идк пшеницы что означает
Клейковина пшеницы
Клейковину впервые обнаружил ученый Черазе Беккариа Бонесано в 1728 году. Сегодня, при определении качества зерновых, уровень клейковины играет одну из важнейших ролей. Она оказывает важнейшее действие на свойства муки, поэтому этим значением нельзя пренебрегать. Ниже в статье будет описано, что такое клейковина пшеницы, показатель ИДК и что именно влияет на уровень клейковины в зерне.
Что такое клейковина пшеницы?
Клейковина создает эластичное, липкое тесто
Клейковина пшеницы – это не растворимое в воде химическое вещество из белковой группы. Оно имеет серый или светло-желтый цвет. Данное вещество очень важно при производстве хлеба и выпечки. И хоть оно имеется в любых злаковых культурах, именно в зернах пшеницы его больше всего. Это одна из причин, почему именно пшеница чаще всего используется для производства хлеба по всему миру.
При смешивании измельченной пшеницы и воды, клейковина создает эластичное, липкое тесто, удобное для работы. Это позволяет задерживаться внутри пузырькам газа, что вырабатывают дрожжи, и делать привычный для всех пористый хлеб. Чем больше клебера в составе пшеницы, тем «сильнее» она считается – выше качество.
Если говорить про полезные свойства, то у клейковины их несколько:
Все эти качества говорят в пользу продукта. Именно поэтому при выращивании пшеницы, ее сборе и хранении, аграрии стараются делать так, чтобы клейковина в итоговом продукте была на высоком, а не на низком уровне.
Сухая пшеничная клейковина
Фото сухой пшеничной клейковины
Большим спросом пользуется сухая клейковина пшеницы на производстве, которую используют на пищевых фабриках и в хлебобулочной промышленности. Это простая добавка для повышения нормы и качества глютена в мучных изделиях. Используется сухое вещество для производства:
Что такое ИДК клейковины пшеницы?
Фото прибора ИДК-1М для измерения качества клейковины
Качественные показатели хлебных изделий зависят от ИДК (измеритель деформации клейковины). ИДК – это аппарат, измеряющий индекс деформирования глютена.
Чтобы измерить ИДК нужно для начала очистить продукт от крахмала в воде и положить полученную липкообразную массу на платформу аппарата ИДК. Теперь аппарат включают, и он начинает давить грузом мякиш клейковины в течение 10 минут. После этого стрелка на аппарате указывает на уровень ИДК этого глютена.
Существует три группы ИДК клейковины и два вида без группы, но они тоже иногда встречаются, если зерно выращивалось, сушилось или хранилось не правильно. Ниже в таблице приведены типы ИДК и их особенности.
| Группа ИДК | Качество глютена | Показатель единиц ИДК | Цвет клейковины |
| I группа | Хорошая | 45-75 ед. | Сероватый или светло-желтый |
| II группа | Удовлетворительно-слабая | 80-100 ед. | Светло-серый или светло-желтый |
| III группа | Неудовлетворительно-слабая | 105-120 ед. | Светло-серый или светло-желтый |
| Без группы | Неудовлетворительное | 0-15 ед. | Крепкая клейковина, темного цвета |
| Без группы | Неудовлетворительное | 20-40 ед. | Удовлетворительно крепкая, темного цвета |
Количество клейковины пшеницы по классам
Качество глютена обычно определяется обилием азота в сухом веществе. Максимальный его показатель 16%. Качество клейковины делится на 5 классов. Первый – это очень слабая, а пятый класс – очень сильная. В зависимости от качества и количества клейковины в зерне, пшеницу делят на пять классов.
Таблица клейковины пшеницы по классам зерна:
| Класс зерна | Количество клейковины | Качество клейковины |
| I | 36% | I группа |
| II | 28-32% | II группа |
| III | 23-27% | III группа |
| IV | 18-22% | IV группа |
| V | Не ограничено | V группа |
Первые 3 класса относятся к группе «А» зерна. Оно используется в производстве булочек, хлеба и прочих подобных изделий. Именно его обычно отправляют на экспорт.
Четвертый и пятый класс относятся к группе «Б» зерна. Он используется в производстве макаронных изделий, круп.
Существует также шестой класс – это фуражный тип зерна низкого качества, которое применяют при приготовлении комбикормов и смесей для сельскохозяйственной живности.
От чего зависит уровень клейковины?
Многие факторы определяют уровень клейковины в зерне пшеницы. Но по сути – чем больше белка, тем больше и глютена. Ниже представлены факторы, влияющие на уровень глютена в зернах пшеницы.
Но самыми важными факторами, что отражаются на показателе глютена являются:
Ученые уверяют, что при правильном выборе сорта и подкормок, применяемых для выращивания пшеницы, а также условиях выращивания, можно добиться высокого уровня клейковины в итоговом продукте.
Что представляет собой клейковина пшеницы?
Клейковина – это химическое вещество белковой группы, серого цвета и упругой консистенции, нерастворимое в воде. Содержится это вещество в злаковых культурах по нисходящей: в пшенице, ржи, ячмене и т.д.
У клейковины есть два достаточно распространенных названия, которые мы часто видим на упаковках продуктов: глютен и клебер. Чтобы не возникало путаницы сразу проясним, что разницы между этими названиями нет никакой. Просто глютен – это клейковина на английском, а клебер – на немецком языке.
1 Состав и химические особенности
Пшеничная клейковина в сухом виде – это комбинация водорода, углерода, азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержаться еще сера и фосфорые соединения. Количество азота в пшеничном зерне может достигать 16%, и именно этот показатель будет определять качество клебера.
Именно содержание клебера в зерне влияет на степень силы пшеницы. Сила зерна напрямую влияет на качество конечного продукта. Чем больше глютена – тем выше качество. Сила клейковины имеет градацию от 1-го (очень слабая) до 5-ти (очень сильная). Но в обиходе ее могут характеризовать и такими словами, как губчатая, короткорвущаяся, крошащаяся, крепкая и так далее.
Из полезных свойств клейковины пшеницы можно выделить следующие:
1.1 Что такое ИДК клейковины?
ИДК – это прибор, которым измеряют индекс деформации клейковины после промывки 4-ех грамм мякиша (сырого глютена) в воде при температуре 18°C, для того, чтобы полностью вымыть крахмал.
Алгоритм процесса измерения индекса деформации следующий:
Показатель измерения индекса деформации делится на три группы:
Прибор ИДК-1М для измерения качества клейковины
Есть еще два показателя, которые не входят в группы, но измеряются: неудовлетворительно крепкая с показателем от нуля до 15 единиц и удовлетворительно крепкая с уровнем индекса деформации от 20 до 40.
Такую клейковину отличает темный цвет, который проявляется у зерна после нарушения технологий выращивания, сушки или хранения. Клейковину первых трех групп отличают по светло-серому или светло-желтому оттенку.
к меню ↑
1.2 Процедура определения количества и качества клейковины с использованием Glutomatic 2200
к меню ↑
1.3 Использование сухой клейковины
Глютен в сухом виде добавляется на предприятиях пищевой промышленности для того, чтобы повысить количество и качество сырой массы глютена в изделиях из муки. Этот прием технологически индивидуален для каждого производства.
Сухую клейковину используют для изготовления:
2 От чего зависит высокий процент содержания глютена в пшенице?
На содержание клейковины в зерне влияет множество факторов, которые по совокупности причин, можно объединить в три основные группы. Зависимость прямая – чем больше в зерне белка, тем лучше свойства глютена.
Итак, причины изменения количества и качества клебера в пшеничном зерне бывают:
Влияние содержания клейковины на конечный продукт
Кроме того, генетиками было выяснено, что целенаправленная селекция сортов и выбор количества и состава используемых удобрений может напрямую влиять на качество физических свойств глютена в зерне.
Кроме того, было доказано, что изменением количества использования азотных удобрений можно добиться цитогенетических изменений в характеристиках зерна. Этот характер изменений можно целенаправленно регулировать в нужном направлении. В результате, можно получить повышенный уровень содержания белка или аминокислот в созревшем зерне.
Но, все же, решающими факторами, которые влияют на конечное соотношение качества и количества клейковины в пшенице, считают три основные зависимости: состояние почвы, климатические условия и уровень влажности. Чем выше влажность – тем меньше содержание белка в зерне.
Порядок действий при проверке клейковины
В заключение, хотелось бы напомнить о таком распространенном явлении, как целиакия. Это болезнь генетического характера, при которой организм начинает воспринимать глютен (клейковину, клебер), как инородный фермент.
Непереносимость глютена проявляется в основном, как аллергическая реакция в виде: рвоты, болей в суставах и мигрени, потери веса и резях в желудке. Определить наличие заболевания можно только в условиях медицинской лаборатории, при помощи достаточно большого количества тестов. И в случае положительного результата тестов, человеку с непереносимостью клейковины назначается безглютеновая диета.
О свойствах и качестве муки: клейковина, ИДК, холодный аутолиз
Что дает этот метод
Но тут еще один важный момент, на который вы могли не обратить внимание: объем чаши и вес теста! Мы месили по 3-3,5 кг. за раз, в чаше объемом 7,5 л. (чаша Ankarsrum), а это немало! Обычно в таких случаях тесто нагревается быстрее, чем успевает развить клейковину, а от этого становится совсем несобранным, рвущимся и рыхлым. Я уверена, что у многих из вас уже был такой опыт, когда загрузили в чашу теста больше, чем для нее актуально, и не смогли нормально замесить, зато смогли как следует его нагреть, а в некоторых случаях и перемесить тесто!
Заметьте, это актуально, когда вы используете продукты комнатной температуры, и даже холодная вода не всегда спасает.
Открытый мякиш и ИДК
А теперь еще один интересный момент! Это метод хорош для муки с прочной клейковиной, а наша местная мука (я имею в виду российскую и украинскую муку) часто бывает именно такой! Потому что помогает расслабить ее и позволить сформировать более живописный мякиш. Обратите внимание, цельнозерновой муки может быть в тесте не более 30%, из них ржаной может быть до 10%.
Для примера вот хлеб из местной обычной муки, которйо я пользуюсь дома, простым методом (аутолиз с закваской полчаса)
И такой же хлеб метдом холодного аутолиза!
Вот табличка из книжки “Сырье и ингредиенты хлебопекарного и кондитерского производства” О.Четвериковой, которая наглядно дает понять, как значение ИДК влияет на свойства теста:
вверху чабатта из сильной муки, внизу из обычной
Более того, тесто из очень прочной клейковины с низким ИДК не даст мощного раскрытия по надрезам! Хлеб надуется, где-то, возможно, треснет, но красоты раскрытия не будет, а все потому что сильная клейковина не склонна к надрывам, она тянется до последнего. Особенно это заметно в багетах, поэтому опытные пекари сходятся во мнении, что багетам сильная мука не нужна!
У нас была интересная история на мастер-классах в Беларуси. Там ребята пару лет назад закупили большую партию качественной действительно хорошей муки, мы не раз пекли из нее и всегда результат был отличный! А вот последний раз, когда работали именно с этой мукой, хлеб оказался весьма посредственным: мелкопористый мякиш и слабое раскрытие по надрезам. А все потому, что мука перележала, ведь белок по мере хранения муки продолжает окисляться и упрочняться, в результате чего мука меняет свои свойства и требует другого подхода в ведении теста.
Клейковина и сила пшеничной муки
Клейковина и сила пшеничной муки. Белковые вещества муки способны в присутствии воды при замесе и последующей отлежке или брожении теста интенсивно набухать. При этом нерастворимые в воде фракции белкового вещества муки — глиадиновая и глютениновая — образуют связную, упругую, пластичную, способную растягиваться массу, называемую клейковиной.
Еще в 1728 г. Беккари выделил клейковину из пшеничного теста путем отмывания водой крахмала, частичек измельченных оболочек и большей части растворимых в воде составных частей муки. В пшеничном тесте набухшие нерастворимые в воде белки образуют его непрерывную губчато-сетчатую структурную основу (как бы «каркас» или «скелет»), в значительной мере обусловливающую реологические свойства теста, а следовательно, характеризующую и силу муки. Поэтому содержание в пшеничной муке клейковины и ее свойства, в первую очередь реологические, можно рассматривать как один из основных показателей силы муки.
Отмытая из теста и отжатая «сырая» клейковина содержит значительное количество воды, содержание которой может колебаться в широких пределах (обычно от 150 до 250% к массе сухих веществ). Можно отметить определенную зависимость между влагоемкостью клейковины и ее реологическими свойствами. Чем больше влагоемкость клейковины, тем обычно «слабее» она по реологическим свойствам (тем меньше ее упругость и сопротивление растяжению и тем больше ее растяжимость и расплываемость).
Сила клейковины, очевидно, связана с плотностью и прочностью «упаковки» ее белкового вещества в его третичной и четвертичной структуре, обусловленной количеством дисульфидпых и иных возможных связей. Чем плотнее и прочнее эта упаковка, тем меньше воды может быть внутриструктурно поглощено и связано набухающими белковыми веществами клейковины.
Хотя основой клейковины являются набухшие белковые вещества, в состав ее сухого вещества входят не только белки. При обычном способе выделения клейковины — отмыванием водой из теста — в ней может содержаться от 75 до 90% белка.
Остальные 10-25% составляют крахмал, клетчатка, зольные элементы, сахара и липиды.
Крахмал и клетчатку, содержащуюся в частицах измельченных оболочек, можно в основном рассматривать как трудно и поэтому не полностью отделимые механические примеси в клейковине. Сахара же и липиды, как явствует из предыдущего изложения, могут находиться в клейковине в связанном виде как в форме адсорбционных комплексов, так частично и в виде соединений (гликолипидов и липопротеидов).
Глиадиновая и глютениновая фракции, искусственно выделенные из белка муки или клейковины, существенно различаются по отдельным своим свойствам. Помимо различий в размерах макромолекул и молекулярной массе было отмечено, что глютениновая фракция связывает около 80% липидов, содержащихся в клейковине. Необходимо отметить, что эти две белковые фракции резко различаются и по их реологическим свойствам. 
На рис. 3 показаны различия в реологических свойствах гидратированных глютениновой и глиадиновой фракций белка и сырой клейковины из одной и той же муки.
Гидратированный глютенин (рис. 3 а) представляет собой резинообразную, короткорастяжимую при большом сопротивлении деформации, упругую и относительно «жесткую» массу.
Масса гидратированного глиадина (рис. 3, 6) по консистенции жидкая (сиропообразная), сильно растяжимая, вязкотекучая, липкая и не упругая.
Сырая же клейковина (рис. 3, в) сочетает в себе реологические свойства и глютениновой, и глиадиновой ее фракций и в этом отношении занимает как бы промежуточное положение.
Еще много лет тому назад отдельные исследователи искали в соотношении в клейковине глиадиновой и глютениновой фракций показатель качества клейковины, а отсюда и реологических свойств теста и качества хлеба. Однако сколько-нибудь закономерной связи между этим соотношением и другими указанными показателями установлено не было. Это можно объяснить тем, что при этом учитывали всю массу глютениновой фракции белка муки, а не массу ее «субфракции», названной как глютенин II и представляющей собой часть глютениновой фракции, нерастворимой в 0,1 н. растворе уксусной кислоты. Мы уже отмечали, что именно содержание этой субфракции глютенина хорошо коррелирует с объемом хлеба и реологическими свойствами теста.
Следует отметить, что белки зерна пшеницы и клейковины пшеничной муки способны адсорбировать отдельные ферменты (β-амилазу, каталазу, полифенолоксидазу и протеиназу), поэтому обладают и соответствующей каталитической активностью.
Между содержанием в зерне пшеницы или в пшеничной муке белковых веществ и клейковины существует прямая зависимость. Чем выше содержание белка в муке, тем обычно выше и количество отмываемой из нее клейковины.
Исключением могут быть партии муки из отдельных видов дефектного зерна (пораженного клопом-черепашкой, самосогревавшегося или сильно перегретого в процессе сушки), из которых отмывание клейковины затруднено и связано с большими ее потерями, а иногда и вообще невозможно.
Чем больше в муке клейковины и чем лучше она по своим реологическим свойствам, тем сильнее мука.
Общая оценка факторов, обусловливающих силу муки
Основной фактор, обусловливающий силу пшеничной муки, — ее белково-протеиназный комплекс.
Чем больше в муке белка, чем плотнее и прочнее его структура, тем, ниже его атакуемость протеиназой; чем меньше в муке активность протеиназы и активаторов протеолиза (восстановленного глютатиона), тем сильнее мука и тем лучше и устойчивее будут реологические свойства теста из нее. По той же причине чем выше содержание в муке клейковины и чем лучше ее реологические свойства, тем сильнее мука.
Известное влияние на силу муки оказывают и содержащиеся в ней липиды — жиры, богатые ненасыщенными жирными кислотами, фосфатиды, линопротеиды и гликолипиды.
Липиды муки способны влиять на структуру и реологические свойства белкового «остова» теста и самого теста. Помимо этого, ненасыщенные жирные кислоты жира муки под действием липоксигеназы образуют гидропероксиды, в свою очередь окисляющие — БН-грушш белка с образованием —5—5— связей-мостиков, упрочняющих структуру белка. Таким образом, липиды муки прямо или косвенно путем окислительного воздействия влияют на реологические свойства белка и теста, а следовательно, на силу муки.
Водорастворимые пентозаны (слизи), а также размеры и состояние зерен крахмала, как было показано выше, могут иметь известное самостоятельное влияние на реологические свойства теста и силу муки.
Состояние и свойства белков муки и теста зависят и от их окислительно-восстановительного потенциала, обусловленною наличием в муке ряда окислительно-восстановительных систем. Сдвиг этого потенциала в сторону увеличения восстановительного действия ослабляет структуру белков и активизирует протеиназу муки, а следовательно, снижает силу муки. Сдвиг же в сторону окислительного действия упрочняет структуру белка, ингибирует протеолиз и увеличивает силу муки.
Технологическое значение силы муки
Сила муки определяет количество воды, потребное для получения теста нормальной консистенции, а также изменение реологических свойств теста при брожении и, в связи с этим — поведение теста в процессе его механической разделки и расстойки.
Сила муки обусловливает газоудерживающую способность теста и поэтому наряду с газообразующей способностью муки определяет объем хлеба, величину и структуру пористости его мякиша. При обычном режиме процесса приготовления теста из муки с достаточной сахаро- и газообразующей способностью объем хлеба возрастает, но мере увеличения силы муки. Однако объем хлеба из очень сильной муки в этих условиях обычно меньше, чем из муки сильной и средней по силе. Обусловлено это резко повышенным сопротивлением теста растяжению и меньшей способностью такого теста растягиваться под давлением увеличивающихся в объеме пузырьков СО2. Это приводит к соответствующему снижению газоудерживающей способности теста, а отсюда и к уменьшению объема хлеба.
Для получения из очень сильной пшеничной муки хлеба максимального объема реологические свойства теста должны быть несколько ослаблены. Это может быть достигнуто изменением режима приготовления теста: усилением его механической обработки, некоторым повышением температуры, увеличением количества воды в тесте или добавлением препаратов, форсирующих протеолиз в тесте.
Кроме того, сила муки определяет формоудерживающую способность теста, а в связи с этим при выпечке подового хлеба — его расплываемость.
Как следует из сказанного, сила пшеничной муки является одним из решающих факторов ее хлебопекарного достоинства.
Методы определения силы муки
Сила пшеничной муки может быть установлена либо путем определения содержания и качества клейковины, от которых в основном зависят реологические свойства теста, либо путем непосредственного определения реологических свойств теста из оцениваемой муки. Для этой цели могут быть использованы и иные пути (определение набухаемости муки в растворе органических кислот, пробные вьшечки и др.).
В пашей стране силу зерна пшеницы и пшеничной муки в производственных лабораториях оценивают в основном но содержанию и качеству клейковины.
Определение силы пшеничной муки по содержанию и качеству клейковины.
Для установления силы муки этим путем необходимо определение содержания в муке клейковины и ее качества. Методы этих определений кратко рассматриваются ниже.
Определение содержания в пшеничной муке клейковины и ее влагоемкости.
Определение содержания в муке сырой клейковины по ГОСТу 27839-88 производится отмыванием ее водой из теста, замешенного из 25 г муки и 13 мл воды, после 20 мин его отлежки (при 18 ± 2 о С ). Количество отмытой и отжатой клейковины выражают в процентах к массе муки (без учета ее влажности). Детали методики описаны в соответствующих руководствах.
Для исключения влияния субъективного фактора на результаты определения содержания клейковины и ее свойства замес теста, из которого будет отмываться клейковина, и процесса ее последующего отмывания должны быть механизированы. Необходимые для механизации этих процессов лабораторная тестомесилка и установки для отмывания клейковины (МОК-1 и МОК-1М) описаны в соответствующих руководствах. Содержание клейковины целесообразно выражать в процентах к массе муки при базисной ее влажности (14,5%).
Разработанная в МТИППе уточненная методика определения содержания в пшеничной муке клейковины приведена в лабораторном практикуме.
Следует отметить, что в ряде стран для замеса теста и отмывания клейковины вместо воды применяется 2%-ный раствор поваренной соли, что существенно сказывается на количестве и свойствах отмываемой клейковины.
Определение в пшеничной муке содержания сухой клейковины для экспертных операций и при проведении научно-исследовательских работ предусмотрено ГОСТом 28797-90. Для практических целей быстрое и достаточно точное определение содержания в муке сухой клейковины проводится па влагомере типа ВУ и ВУМ, ПИВИ высушиванием в течение 8 мин навески сырой клейковины (4 г) при температуре 160 ± 2 °С.
Вяагоемкостъ клейковины определяют по разности массы навески сырой клейковины и массы полученной сухой клейковины, выраженной в процентах к массе сухой клейковины.
Методика определения качества клейковины.
Определение качества клейковины может производиться органолептическими или объективными методами.
Органолептическое определение качества клейковины. Опытный
лаборант еще в процессе отмывания клейковины, проводимого вручную, получает известное представление о ее свойствах.
Мы полагаем, что при оценке качества клейковины по органолептически определяемым признакам ее качества целесообразны следующие ее качественные группы.
Клейковина этой качественной группы характеризуется тем, что сразу же после отмывания образует сплошную липкую и жидкую по консистенции массу. В процессе отмывания такая клейковина мажется, прилипает к пальцам рук и с трудом от них отделяется. Поэтому часть клейковины в процессе отмывания обычно теряется. Комочек такой клейковины после отмывания очень быстро расплывается. При растягивании клейковина почти не оказывает сопротивления и может быть вытянута без разрыва на очень большую длину. После отлежки такая клейковина часто настолько разжижается, что превращается в липкую сметанообразную по консистенции массу, расползающуюся между пальцами.
Упругость такой клейковины ничтожна. Как правило, клейковина этой качественной группы получается из муки, смолотой из зерна пшеницы, в значительной степени поврежденного клопом-черепашкой.
Однако при отлежке после отмывания реологические свойства слабой клейковины резко ухудшаются. Клейковина сильно разжижается, быстро расплывается, растяжимость ее значительно увеличивается, сопротивление растяжению и упругость резко снижаются.
Непосредственно после отмывания обладает большой упругостью и незначительной растяжимостью и расплываемостью. После отлежки эти свойства мало изменяются.
В процессе отмывания получается в виде губчатого, малосвязного комка. После отлежки превращается в сплошную однородную массу, весьма «крепкую» по консистенции, очень упругую, очень мало растяжимую и расплывающуюся. При растяжении оказывает очень большое сопротивление.
Клейковина из муки, полученной из зерна пшеницы, недопустимо перегретого в процессе сушки или иной термической обработки, после отмывания получается в виде очень мелких комочков — крошек, практически не способных слипаться и образовывать сплошную однородную массу даже после определенного времениотлежки.
Такую клейковину следовало бы характеризовать терминам «крошащаяся», предупреждающим о дефектности ее в хлебопекарном отношении, и рассматривать ее как клейковину чрезмерно сильную.
Отнесение клейковины по ее органолептической оценке к одной из пяти описанных качественных групп хотя бы примерно определяет ее качество и реологические свойства.
Однако разграничение по качественным группам проб клейковины, близких по качеству, остается затруднительным при любой системе органолептической оценки свойств клейковины. Поэтому был разработан и испытан в исследовательской и производственной практике ряд
объективных способов оценки качества клейковины, позволяющих выражать качество клейковины в числовых значениях показателей тех или иных ее свойств.
Объективные методы определения качества клейковины.
Для определения качества клейковины практическое применение в производственном контроле находят две группы методов: 1) методы, основанные на определении набухаемости или пептизации клейковины в растворах кислот и 2) методы, основанные на определении реологических свойств клейковины (растяжимости, расплываемости, упругости и др.).
Из методов первой группы принято определение набухаемости клейковины
в 0,002 н. растворе молочной кислоты. Чем сильнее клейковина, тем больше объем кусочков определенной навески клейковины, набухших в этом растворе за определенное время.
Предлагался и ряд методов установления качества клейковины по степени пептизации ее в растворе молочной или других органических кислот, определяемой но степени помутнения этого раствора или по его вязкости. Применение этих методов не вышло, однако, за пределы отдельных научно-исследовательских учреждений.
Наиболее перспективны для применения в производственных лабораториях объективные методы второй группы, основанные на измерении реологических свойств клейковины. Из этих методов рассмотрим количественное определение растяжимости клейковины.
Еще в 1937 г. нами была разработана методика определения растяжимости клейковины растяжением ее пробы (5,0 г) вручную над масштабной линейкой с выражением результата в сантиметрах.
На рис. 4 показано изменение растяжимости клейковины сразу после отмывания и через 1,2 и 3 ч отлежки в воде при 30 °С. Этот график наглядно показывает, что чем слабее клейковина, тем больше ее растяжимость и тем больше она возрастает по мере отлежки отмытой клейковины.
Определение растяжимости клейковины вручную, несомненно, субъективно. Однако, лаборант, тщательно соблюдающий единообразную методику растяжения жгутика клейковины, может получать результаты, удовлетворительно совпадающие при повторных определениях.
Методика определения расплываемости клейковины была разработана в 1937 г.
Расплываемость клейковины характеризуется размером среднего диаметра контура расплывшегося за 60 мин шарика из 10 г клейковины (D60), выражаемым в миллиметрах, либо разностью средних диаметров (ΔD) контура шарика клейковины через 60 мин расплывания (D60|) и начального (D0). Тогда ΔD-D60-D0 мм.
Чем слабее клейковина, тем больше значения D60 или ΔD-.
Качество клейковины по ее реологическим свойствам может быть определено и количественно выражено по ряду описанных ниже методов с применением соответствующих приборов.
Определение качества клейковины заключается в загрузке шарика из 2 г клейковины в канал корпуса шприца и выпрессовывании его под действием груза массой 3,0 кг через калиброванное отверстие наконечника шприца.
Чем сильнее клейковина, тем большее время необходимо для вьшрессовывания ее навески. Длительность выпресеовывания клейковины на пластометре (τnn,) выражается в секундах.
Для определения на АП качества клейковины в МТИППе были разработаны три методики.
2.1. Определение качества клейковины по показателю К20, выражающему глубину погружения (пенетрации) в клейковину тела погружения АП.
Проба (4,0 г) отмытой клейковины во втулке соответствующего приспособления подпрессовывается при 20 о С в течение 20 мин. Затем приспособление с подпрессованным образцом клейковины устанавливается на подъемном столике пенетрометра до соприкосновения поверхности клейковины (в горце втулки приспособления) с нижним концом тела погружения пенетрометра, находящегося в верхнем исходном положении. После этого нажимом на соответствующую кнопку прибора мгновенно растормаживается система погружения и под действием ее массы (равной, например 100,0 г) тело погружения внедряется (погружается) в пробу клейковины.
По истечении установленного времени (например, 5 с) система погружения автоматически мгновенно затормаживается. При этом на матовом стекле смотрового окна прибора видна увеличенная световая проекция положения микрошкалы системы погружения, показывающая, на какую глубину’ тело погружения опустилось (внедрилось) в пробу клейковины. Шкала пенетрометра имеет 300 (или 400) делений, каждое из которых соответствует одной единице пенетрации (ед. п.) или 0,1 мм глубины внедрения тела погружения в пробу исследуемого продукта.
Глубина погружения в клейковину (мы обозначили ее как показатель К2о клейковины), выраженная в ед. п., будет тем больше, чем слабее клейковина, и тем меньше, чем она сильнее. Показатель К20 у очень слабой клейковины может быть равен 260 и более ед. п., у сильной клейковины — 100 и менее ед. п.
Значения показателя К20 клейковины хорошо коррелируют со значениями показателей ее качества, определявшихся другими объективными методами. Однако определение на АП показателя К20 требует
комплектации этого прибора дополнительными устройствами, в том числе и металлическим грузом массой 3 кг.
Поэтому для определения качества клейковины на АП мы разработали еще два метода, по принципу определения отличных от определения К20.
2.2. Определение на АП показателя Н АП сж” клейковины. Этот показатель выражает высоту пробы клейковины в ее сжатом состоянии,
2.3. Определение на АП показателей Н АП сж и Н АП упр клейковины. Эти показатели (сперва Н АП сж, а затем Н АП упр) определяются на одной и той же пробе клейковины. Оба эти метода разрабатывались и испытывались на пенетрометре АП-4/1 и АП-4/2.
Вместо тела погружения в системе погружения АП закрепляется «тело сжатия» (тонкий стержень с круглым плоским диском диаметром 50 мм), на стержень которого насаживается плоский съемный диск массой 74 г. При этом общая масса системы сжатия равна 100 г. На подъемный столик устанавливается и фиксируется на нем цилиндрический пластмассовый стаканчик, повернутый вверх дном, которое имеет диаметр 50 мм.
Проба (4 г) клейковины формуется в виде шарика и отлеживается в воде при 20 о С. После этого шарик укладывают в центре дна стаканчика, установленного на столике пенетрометра, и затем растормаживают на 5 с систему сжатия АП, после чего система автоматически затормаживается и фиксируется по шкале пенетрометра высота сжатой пробы (Нсж). Затем удаляют съемный груз, после чего масса системы равна только 26 г, а нагрузка Р — 0,275 Н. Затем система сжатия растормаживается и введу уменьшения нагрузки на пробу клейковины вследствие упругости высота ее частично восстанавливается. Степень увеличения высоты пробы за 15 с и является показателем Н АП упр. Величины показателей Н АП сж и Н АП упр, выражаются в единицах шкалы пенетрометра, каждая из которых соответствует высоте или изменению высоты пробы клейковины на 0,1 мм.
Чем более сильна и упруга клейковина, тем больше значения ее показателей Н АП сж и
Н АП упр. Так, например, значение очень сильной клейковины — более 85 ед. п., а очень слабой — меиее 43 ед. п.
Здесь мы отметим лишь то, что проба (4 г) клейковины в виде шарика, отлеживавшегося в течение 15 мин в воде при 18 ± 2 о С, помещается на диск опорного столика прибора и затем диском-пуансоном под нагрузкой Р = 1,18 Н в течение 30 с подвергается деформации сжатия.
После этого по шкале прибора (от 0 до 120 ед. прибора, с делениями на интервалы по 5 ед.) фиксируется степень опускания пуансона вниз, отражающего величину деформации сжатия пробы клейковины, которую мы обозначаем Н»ДК. Чем больше опустился пуансон, тем больше величина этого показателя. Одна единица шкалы пенетрометра соответствует опусканию пуансона на 0,07 мм величина тем больше, чем слабее клейковина, и тем меньше, чем клейковина сильнее.
В настоящее время определение количества и качества клейковины осуществляется по ГОСТу 27839-88.
Взаимозависимость между отдельными показателями качества клейковины.
Между величинами отдельных показателей качества клейковины, отражающих ее реологические свойства, существует четко выраженная прямая или обратная зависимость. Так, по мере возрастания силы клейковины увеличиваются показатели Н ^ 1 и Д Н ^ и снижаются показатели А20, Н ^ К, растяжимости и расплываемости клейковины.
Определение всех указанных выше показателей предусматривает предварительное формование из образца (4 г) клейковины шарика для последующей его предварительной отлежки в воде при установленной температуре или для прямого определения расплываемости.
Если клейковина после отмывания не способна образовывать связного и однородного во всей массе шарика, то определение его реологических свойств будет давать явно искаженные результаты. Такую несвязную, а часто и крошковатую клейковину чаще всего получают из перегретого при сушке или при самосогревании зерна пшеницы. Эта клейковина явно дефектна и, по нашему мнению, не подлежит количественному определению ее качества объективными методами.
Пшеничная мука с такой несвязной и крошащейся клейковиной также должна оцениваться как дефектная по хлебопекарным свойствам.
Установлена и экспериментально проверена закономерная связь между силой клейковины, определенной количественно объективными методами, например по численным значениям показателей Н АП сж, или Н ИДК деф и ее влагоемкостью. Чем сильнее клейковина, тем ниже ее влагоемкость. Это позволяет, зная содержание в муке сырой клейковины и показатель ее силы (например, значение Н АП сж), определить в данной муке содержание сухой клейковины, а следовательно, и влагоемкость клейковины методом, разработанным в МТИППе.
Показатели силы муки, комплексно отражающие содержание в муке клейковины и ее качество. Реологические свойства теста, а следовательно, и сила пшеничной муки зависят от количества и от качества (реологических свойств) клейковины, содержащейся в муке. Поэтому ни содержание клейковины в муке, ни любой показатель ее качества, взятые в отдельности, не могут в достаточной мерю характеризовать силу муки. Исходя из этого, силу муки лучше будут характеризовать показатели, численное значение которых комплексно отражает и содержание в муке клейковины, и ее качество. Поэтому в ряде стран разработаны показатели, численное значение которых зависит от содержания в муке (зерне) клейковины и от значения показателя ее качества.
Эти комплексные показатели отражают содержание в муке (зерне) либо сырой, либо сухой клейковины, что целесообразнее, так как содержание сухой клейковины лучше коррелирует с содержанием в муке (зерне) белка, которое существенно и с точки зрения пищевой ценности хлеба.
В МТИППе также были разработаны показатели, значение которых комплексно отражает содержание в муке клейковины, и такие показатели ее качества, как К АП 20 Н ИДК деф и Н АП сж. Эти показатели называются бонитационным числом (сокращенное обозначение БЧ) и с учетом показателя качества клейковины соответственно обозначаются БЧ- К АП 20,
БЧ — Н ИДК деф и БЧ — Н АП сж.
В основу определения показателей принято:
а) БЧ выражается в баллах, максимальное количество которых для наиболее сильной муки с наибольшим содержанием наиболее сильной клейковины равняется 100 баллам;
б) из этих 100 баллов за содержание в муке сухой клейковины может быть начислено до 50 баллов и за величину показателя силы клейковины тоже до 50 баллов;
в) за содержание сухой клейковины начисляется тем больше баллов, чем оно выше: в пределах от 6,1 до 20% на сухое вещество муки. При содержании сухой клейковины в количестве 6% и менее количество начисляемых баллов равно нулю, а при 20% и выше равно максимальному количеству — 50 баллам.
В связи с тем, что содержание сухой клейковины в производственных лабораториях обычно экспериментально не определяется, составлены номограммы и таблицы для расчетного определения ее содержания исходя из экспериментально установленных величин содержания сырой клейковины и показателя ее силы (К АП 20, Н АП сж или Н ИДК деф), При этом учитывалось, что чем сильнее клейковина, тем относительно ниже ее влагоемкость; г) за показатели качества клейковины, отражающие ее силу, начисляется соответственно от 0 до 50 баллов;
д) сумма баллов, начисленных за содержание сухой клейковины и за ее
силу, равна численному значению БЧ, Чем ближе БЧ к 100 баллам, тем сильнее пшеничная мука;
е) при содержании сухой клейковины менее 6,0% на сухое вещество или при клейковине, крошащейся или расползающейся в руках, не способной к образованию связного комка, мука оценивается как не удовлетворяющая требованиям балльной оценки, и ее сила в баллах не выражается.
Значения БЧ значительно лучше коррелируют с соответствующими другими показателями силы муки (показателями реологических свойств теста или объемом хлеба, полученного методом пробной ремикс-выпечки), чем значения отдельно взятых показателей количества или силы клейковины.
В 1969 г. во ВНИИЗе был разработан метод определения силы зерна пшеницы по показателю, названному комплексным критерием (далее сокращенно — КК), путем определения на приборе ИДК-1 показателя Н ИДК деф в ед. прибора всей массы клейковины, отмытой из 15 г измельченного зерна (шрота). Значение этого показателя при этом и являлось значением КК, одновременно отражающим и количество отмытой клейковины, и ее качество. Чем больше масса пробы клейковины и чем она сильнее, тем меньше будет деформация на приборе ИДК-1 и, следовательно, значение КК, определенное на этом приборе (в соответствии с принятыми нами обозначениями этот показатель обозначаем как КК- Н ИДК деф).
Для зерна мягкой пшеницы численные значения этого показателя, по данным ВНИИЗа, были в пределах: у сильной пшеницы — от 25 до 67, у средней по силе — от 68 до 82 и у слабой — от 83 до 120 ед. прибора.
Исходя из описанного выше принципа определения силы зерна пшеницы по показателям КК- Н ИДК деф, в МТИППе разработали и экспериментально проверили определенные силы пшеничной муки по показателям КК- Н ИДК деф и КК- Н АП сж.
Численные значения КК- Н ИДК деф у пшеничной муки, так же, как и у зерна пшеницы, были тем меньшими, чем сильнее мука. Значения же КК- Н АП сж, наоборот, были тем большими, чем сильнее мука.
В таблице приведены результаты математико-статистической обработки данных определения в одних и тех же пробах пшеничной муки, различной по силе, величин показателей БЧ и КК, определявшихся с применением приборов ИДК и АП-4/2.
| Сопоставляемые показатели | Число проб муки, n | Коэффициент корреляции, r | Уравнение регрессии | |
| x | Y | |||
| КК- Н ИДК деф | КК- Н АП сж | 11 | -0,959±0,09 | y=-0.6x+106 |
| БЧ- Н АП сж | БЧ- Н ИДК деф | 25 | +0,993±0,025 | y=-1.1x-3.3 |
| БЧ-Н ИДК деф | КК-Н ИДК деф | 25 | -0,989±0,031 | y=-1.7x+153 |
| БЧ-Н АП сж | КК-Н ИДК деф | 25 | -0,986±0,033 | y=1.3x+135 |
| БЧ-Н АП сж | КК-Н АП сж | 11 | +0,972±0,078 | y=-x+21.5 |
Данные, приведенные в таблице позволяют отметить следующее:
* очень высока корреляция и между сопоставляемыми численными значениями БЧ и КК, определявшимися на ИДК и на АП (г в пределах 0,972-0,989);
* приведенные в таблице уравнения регрессии позволяют пересчитать численные значения любого из сопоставляемых показателей БЧ и КК в численные значения соответствующего другого показателя.
Из этого следует достаточно высокая математико-статистическая достоверность и взаимосвязанность всех рассматриваемых показателей БЧ и КК, исключающая практическую целесообразность определений и БЧ и КК. Какой же из них следовало бы определять?
В условиях производственного контроля проще и менее трудоемко определение КК. Определение же БЧ требует еще проведения некоторой расчетной работы. В этом преимущество определения силы пшеничной муки по КК.
Однако численное значение КК не дает технологу прямого ответа на вопрос о качестве (силе) клейковины, поскольку оно отражает не только силу клейковины, но и ее количество в муке. Поэтому в методике определения КК по Н АП сж пробы клейковины приводим и номограмму, позволяющую по численным значениям КК- Н АП сж и массы отмытой из 15 г муки клейковины, определить и численное значение Н АП сж 4 г клейковины, являющееся уже прямым показателем качества клейковины.
Сильная мука. Сильная мука содержит много белковых веществ, дает большой выход сырой клейковины. Клейковина и тесто из сильной муки характеризуются высокой упругостью и низкой пластичностью. Белковые вещества сильной муки набухают при замесе теста относительно медленно, но в целом поглощают много воды. Протеолиз в тесте протекает медленно. Тесто отличается высокой газоудерживающей способностью, хлеб имеет правильную форму, большой объем, оптимальную по величине и структуре пористость. Следует отметить, что очень сильная мука дает хлеб меньшего объема. Клейковина и тесто такой муки излишне упруги и недостаточно растяжимы.
Слабая мука. Слабая мука образует неэластичную, излишне растяжимую клейковину. Тесто из слабой муки вследствие интенсивного протеолиза имеет малую упругость, высокую пластичность, повышенную липкость. Сформованные тестовые заготовки в период расстойки расплываются. Готовым изделиям свойственны низкий объем, недостаточная пористость и расплывчатость (подовые изделия).
Средняя мука. Средняя мука дает сырую клейковину и тесто с хорошими реологическими свойствами. Тесто и клейковина достаточно упруги и эластичны. Хлеб имеет форму и качество, отвечающие требованиям стандарта.
Количество и качество сырой клейковины зависят от вида и сорта зерна пшеницы, условий произрастания, режима послеуборочной обработки, кондиционирования перед помолом, условий и сроков хранения свежесмолотой муки.
Произрастание зерна в жарких и засушливых условиях способствует образованию более сильной клейковины. Заморозки на ранних стадиях созревания зерна прекращают преждевременно процесс формирования белков, что снижает выход сырой клейковины и ухудшает ее качество. Пониженное содержание клейковины имеет мука из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Клейковина такой муки липкая, неэластичная, чрезмерно растяжимая. В процессе хранения зерна (муки) в нормальных условиях клейковина становится более сильной. Самосогревание зерна, сушка при жестком температурном режиме вызывает частичную денатурацию белков, что ведет к образованию темной короткорвущейся клейковины. Прорастание зерна снижает количество отмываемой клейковины, изменяет качество ее: она становится более слабой.