Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.07, кандидат наук Назарова Виктория Владимировна

• Назарова Виктория Владимировна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Назарова Виктория Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОЙ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ МУКИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБОПЕЧЕНИЯ

1.1. Пшеничная хлебопекарная мука и методы определения ее основных

технологических параметров

1.2. Анализ существующих методов определения клейковины в пшенич-

ной хлебопекарной муке 1.3. Виды и формы связи влаги в пшеничной хлебопекарной муке

1.4. Обоснование предлагаемого метода содержания клейковины в пше-

ничной хлебопекарной муке Выводы по главе

2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Программа проведения экспериментальных исследований

2.2. Объекты и методы исследования

2.3. Методика проведения исследований

2.4. Методика подготовки проб муки пшеничной хлебопекарной 47 Выводы по главе

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

3.1. Определение содержания сырой клейковины в пшеничной хлебопе- 53 карной муке емкостным методом

3.2. Определение зависимости диэлектрической проницаемости пробы 55 муки пшеничной хлебопекарной от содержания клейковины

3.3. Сопоставление разработанного метода определения содержания 63 клейковины со стандартной методикой

Выводы по главе 3 Основные выводы по работе СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ: Приложение 1 Приложение 2 Приложение 3 Приложение 4 Приложение 5 Приложение

69

70

71

83

93

95

103

106

110

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке»

ВВЕДЕНИЕ

Специалисты хлебопекарной и мукомольной отрасли добиваются наиболее полного удовлетворения потребности населения в хлебобулочных изделиях широкого ассортимента и стабильно высокого качества. Мука, получаемая из зерна, в хлебопекарном производстве, является основным видом сырья. Практически вся мука, вырабатываемая в стране, идет на внутреннее потребление.

Согласно ежегодным данным Российского Зернового союза мука пшеничная хлебопекарная составляет более 70 % общего объема продукции мукомольной промышленности, причем доля ее в производстве хлеба и хлебобулочных изделий составляет 98 %.

Основными компонентами муки являются белки, углеводы, моно и диса-хариды, минеральные вещества, липиды и др. вещества. Однако для получения требуемых характеристик хлеба определяющую роль выполняет белок, который в процессе тестоведения связывается с водой и формирует такой важный параметр, как клейковина.

Значение клейковины заключается в том, что она формирует тесто. При набухании вместе с другими веществами зерна и муки она образует сплошную упругую сетку, соединяющую в компактную массу все вещества муки, из которой в результате ферментных процессов в тесте и завершающего этапа — выпечки получают хлеб.

Поэтому для успешного тестоведения и для дальнейшей выпечки хлеба корректировка показателей сырья важна на начальном этапе переработки зерна, ведь для получения хлебопекарной продукции высокого качества клейковина должна отвечать требованиям ГОСТ муки пшеничной хлебопекарной. В этой связи, учитывая важность клейковины как главного фактора формирования хлеба введен ГОСТ 27839-13 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины» .

Существующий стандартный метод, регламентирующий определение количества клейковины в муке пшеничной хлебопекарной включает в себя ряд операций , выполненных в лабораторных условиях: замес теста, отлежка теста, отмывание под струей воды, отжима и взвешивания. Недостатками указанного способа являются значительное время, большой расход воды, затрачиваемые для проведения анализа, кроме того, на каждом этапе анализа вносится погрешность, обусловленная человеческим фактором. Даже механизация отдельных операций не устраняет важнейшего недостатка существующего способа определения количества клейковины - субъективности оценки.

Содержание и качество клейковины является наиболее важной мерой хлебопекарного достоинства зерна и муки пшеницы, однако не раскрыты до конца ее уникальные свойства, благодаря которым пшеница является единственной культурой, дающей хлеб с присущими только ей качественными признаками.

Уровень развития хлебопекарного производства требует разработки и применения способов, которые с одной стороны, позволили бы устранить субъективность оценки, а с другой стороны получать информацию на начальном оценке переработки зерна, и наконец решить одну из основных задач -высокую скорость получения требуемой информации с учетом минимизации затрат.

Поэтому экспрессность определения количества клейковины в муке является важнейшим фактором в решении вопросов, связанных с целевым использованием муки в технологических процессах и ценовым уровнем зерна.

На хлебопекарном предприятии для высококачественного производства хлеба в технологическую лабораторию поступают показатели, описывающие отдельно количество и качество клейковины для производства муки, отвечающей специальным требованиям заказчика или технологии. В том случае, когда показатель количества клейковины не соответствует требованиям ГОСТа муки пшеничной хлебопекарной необходимо проводить коррекцию показателей муки, внося дополнительное количество клейковины.

Известно, что по ежегодным статистическим данным более 35% урожая продовольственной пшеницы относится к низкому классу, главным образом по содержанию клейковины. Поэтому очень важно знать содержание клейковины в муке уже на начальном этапе приготовления хлебобулочных изделий.

Большие объемы производства хлебобулочной продукции требуют разработки и применения способов, которые с одной стороны, позволили бы устранить субъективность оценки, а с другой стороны решить одну из основных задач -высокую скорость получения требуемой информации с учетом минимизации затрат.

Поэтому определение количества клейковины в муке является актуальной задачей для предприятий хлебопекарной отрасли

Цели и задачи исследований:

Целью настоящей работы является разработка нового метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

- создать экспериментальную установку, реализующую метод определения содержания клейковины в муке по количеству связанной клейковиной влаги;

- разработать методику стабилизации биохимических параметров муки;

- определить количество связанной влаги в пшеничной хлебопекарной муке переведенной в свободное состояние нагревом с помощью емкостного метода;

- исследовать изменение диэлектрической проницаемости разных сортов пшеничной хлебопекарной муки в зависимости от содержания клейковины; -провести сопоставление разработанного метода определения содержания клейковины в муке со стандартной методикой:

- разработать технологическую инструкцию по определению содержания клейковины в муке пшеничной хлебопекарной экспрессным методом;.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложен и экспериментально обоснован метод определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке по количеству «связанной» клейковиной воды, переведенной путем нагрева в свободное состояние и измеренной емкостным методом.

- на основе экспериментальных исследований установлена зависимость содержания клейковины от времени стабилизации характеристик искусственно увлажненных проб муки, соответствующих характеристикам проб муки естественного увлажнения

- получено уравнения расчета количества клейковины, исключением параметра крахмала из общего уравнения зависимости диэлектрической проницаемости проб муки на основе превышения энергии связи клейковиной более чем в пять раз крахмалом

- новизна предложенного метода и его практическая полезность подтверждены выдачей патента на изобретение № 2526187 Российской Федерации от 20.08.2014 « Способ определения количества клейковины в пшеничной муке».

Практическая значимость работы:

- разработанный экспресс-метод для определения содержания клейковины в муке позволит сократить длительность определения содержания клейковины в муке, уменьшить количество технологических операций и исключить погрешности, обусловленные субъективными факторами при проведении эксперимента ;

- результаты исследований подтверждены при проведении экспериментальных испытаний в производственных условиях на предприятии ОАО «Фа-цер» (производственная площадка «Муринская»)

- на основании результатов исследований предложена технологическая инструкция с перечнем операций на метод определения содержания клейковины в муке пшеничной хлебопекарной.

Апробация работы: Основные положения и результаты работы были представлены на научно-практических конференциях: 11 международная научно-техническая конференция "Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ» НИУ ИТМО ИХиБТ, 2012г.;. XLI научно-практическую конференция с международным участием «НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбГПУ», НИУ СПбГПУ, 2012 r.;IV,V,V1 Международная научно-техническая конференция; »Низкотемпературные и пищевые технологии в XX1 веке «, 2009 -2013 г; Конференция ФГБОУ ВПО СПГТЭУ «Проблемы совершенствования технологии продукции общественного питания и экспертизы потребительских товаров», 2012 год, XLII научная и учебно-методическая конференция НИУ ИТМ0,2014 г., 111 Всероссийский конгресс молодых ученых НИУ ИТМО, 2014г., Фестиваль научных лабораторий НИУ ИТМО, 2013, а также на конференциях профессорско-преподавательского состава ИХиБТ НИУ ИТМО , 20112014г.

Научные положения, выносимые на защиту:

- теоретическое обоснование метода определения количества клейковины в пшеничной хлебопекарной муке путем перевода связанной влаги в свободное состояние.

- экспериментальное определение количества связанной влаги в пшеничной хлебопекарной муке емкостным методом.

- получение математической зависимости диэлектрической проницаемости пшеничной хлебопекарной муки от содержания клейковины в муке.

Публикации: По результатам исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе в 3 изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 110 страницах машино-

писного текста, включает- 12 рисунков,29 таблиц. Список литературы содержит 113 наименований, в том числе 29 зарубежных авторов.

1. СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОЙ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ МУКИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБОПЕЧЕНИЯ

1.1. Пшеничная хлебопекарная мука и методы определения ее основных технологических параметров

Мука пшеничная хлебопекарная занимает первое место среди других видов муки - 70% общего объема продукции мукомольной промышленности, из которых объем потребления хлебопекарной пшеничной муки в производстве хлеба и хлебобулочных изделий составляет 98% [34, 57]

Мука, изготовленная из разных видов зерна, характеризуется неодинаковыми потребительскими свойствами. Она имеет разное содержание химических веществ, цвет. Только из доброкачественного зерна можно получить муку высоких потребительских свойств.

Известно, что мука, как и многие пищевые продукты имеет разные физико-химические особенности, которые влияют на операции, которые будут в дальнейшем с ней производиться. К таким особенностям относят: колебания химического состава , небольшое варьирование плотности, неравномерное распределение влаги, наличие связанной влаги (количество которой зависит от силы муки), а также особенности, связанные со структурой муки.

Следует отметить, что химический состав муки зависит от химического состава зерна, сорта и выхода муки. Доказано также влияние на химический состав муки вида и сорта пшеницы, условий его выращивания [48].

Основными компонентами в муке пшеничной хлебопекарной по количеству являются белки, количество которых составляет от 10,5 до 15,3%, и угле-воды(крахмала от 58 до 70%). [26, 43]. Также в пшеничной муке золы может содержаться от 0,5-1,5%, пищевых волокон от 3,5-9,0%, липидов от 1,1 до 2,2%, моно и дисахаридов от1,6 до 2,3%.

Хлебопекарную пшеничную муку вырабатывают из мягкой пшеницы и получают шесть сортов - крупчатка, высший 1, 11 сорт, обойная, экстра. По

своим основным качественным показателям мука должна соответствовать ГОСТ Р 52189-03[38].

Таблица 1.1 - Показатели качества муки пшеничной хлебопекарной по

ГОСТ Р 52189-03

Показатель Сорт муки

экстра высший крупчатка I II обойная

Массовая доля влаги, %, не более 15,0 15,0 15,0 15, 0 15,0 15,0

Массовая доля золы в пересчете на св., %, не более 0,45 0,55 0,60 0,75 1,25 не менее, чем на 0,07% ниже зольности зерна до очистки, но не более 2%

Белизна, усл. ед. приб., не менее 54,0 36,0 12,0

Массовая доля сырой клейковины, %, не менее 28,0 28,0 30,0 30,0 25,0 20,0

Качество сырой клейковины, усл. ед. прибора ИДК 35-100 35-100 35-100 35-100 40-100 35-100

Число падения «ЧП», с, не менее 185 185 185 185 160 160

В этом стандарте на муку предусматриваются следующие основные показатели качества: влажность, зольность, крупность помола (остаток на сите и проход через сито с ячейками определенного размера), количество и качество сырой клейковины, белизна, число падения, а также органолептически оцениваемые запах, вкус и др. Основные показатели приведены в табл. 1.1.

Для хлебопекарного производства в показателях качества пшеничной муки основными являются следующие свойства:

- газообразующая и газоудерживающая способность;

- способность образовывать тесто с определенными физическими свойствами (сила муки);

- цвет и способность к потемнению в процессе приготовления хлеба;

- влажность муки;

- крупность частиц муки [43, 48].

Газообразующая способность пшеничной муки является важным показателем, от которого зависит ход технологического процесса, интенсивность брожения, накопление продуктов брожения и образование веществ, обусловливающих вкус и запах хлеба [99].

Газообразующая способность муки зависит от состояния ее углеводно -амилазного комплекса, в том числе углеводов, активности амилолитических ферментов и в целом от сахарообразующей способности муки [91].

Углеводы пшеничной муки подразделяются на две группы: простые (моносахариды) и сложные (полисахариды). Крахмал относится к полисахаридам второго порядка. В клетках крахмал образует зерна - гранулы размером от 2 до 180 мкм с характерной слоистостью. От особенностей строения, формы, размеров, количественного соотношения различных фракций, молекулярной структуры крахмальных зерен зависят их физико-химические свойства [107].

Известно, что крахмал не является химически индивидуальным веществом, а состоит из смеси полимеров двух типов, построенных из остатков глю-копиранозы (амилозы в количестве 18-25 % и амилопектина в количестве 75-82 %). В нем содержится небольшое количество липидов, в основном полярных,

выделяемых полярными растворителями. Количество липидов в крахмале составляет 0,5-1,0%. Содержание минеральных веществ колеблется в пределах 0,20,7% и представлено в основном фосфатами, кремнеземом, азотистыми веществами и др. [71].

Амилоза — линейный полимер, молекула которого содержит от 1000 до 6000 остатков глюкозы, соединенных а-1,4-глюкозидной связью. Молекула амилозы представляет собой растянутую спираль, шаг которой составляет 10,6 А и в каждый виток входит 3 остатка глюкозы . При вхождении молекул йода в спираль амилозы возникает характерный синий цвет.

Амилопектин - полимер с молекулярной массой до 10б, содержащий от 5 000 до 6 000 остатков глюкозы. Молекула амилопектина сильно разветвлена и имеет более сложное строение, чел амилоза. Предполагается, что амилопектин ветвится дихотомически, т. е. число концевых звеньев всегда на единицу больше числа звеньев, дающих ветвление, а сумма этих чисел дает общее числе звеньев по всей цепи. [73].

Так как гранулы крахмала нерастворимы в холодной воде, они способны адсорбировать небольшое количество воды и набухать до достижения максимальной величины. Около 6% воды в сухом крахмале связано по первичным гидроксилам водородной связью. Содержание воды в крахмальных зернах поддерживается равновесным и составляет 10-17%.

При увеличении температуре крахмал набухает, образуя вязкий коллоидный раствор. При набухании вода проникает в макромолекулы, разрушает водородные связи и увеличивает объем крахмальных зерен. Этот процесс называется клейстеризацией крахмала. Температура клейстеризации пшеничного крахмала колеблется от 58-63оС, в среднем 60° С. [68].

Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В муке пшеничной высшего сорта ее содержание 0,1—0,15 %.[101].

Гемицеллюлозы - полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой.

Доказано, что пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов— основной составной части гемицеллюлозы. В муке высшего сорта содержится 0,8-2,6 % всего количества пентозанов зерна. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду, в количестве , превышающем их массу в 10 раз. Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под влиянием окислителей переходят в плотные гели. Пшеничная мука содержит 1,8—2 % слизей.

Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2,7 %, а в пшеничной муке 1,6—2 %. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками и углеводами.

Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных. Минеральные вещества зерна сосредоточены главным образом в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое [89].

Содержание зольных веществ в эндосперме невелико (0,3—0,5%)и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки. Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия(30%), магния и кальция(15 %). В ничтожных количествах содержатся различные микроэлементы (медь, марганец ,цинк и др.). Содержание железа в золе разных сортов муки 0,18—0,26%. Значительная доля фосфора(50— 70 %) представлена в виде фитина— (Са — М^ — соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ. [69].

Для оценки состояния углеводно-амилазного комплекса муки используются стандартизированные методы определения автолитической активности и числа падения (ЧП).

Сущность метода определения автолитической активности (ГОСТ 2749587) заключается в определении с помощью прецизионного рефрактометра количества водорастворимых веществ, образующихся при прогревании водно-мучной болтушки, которое должно составлять не более 30% на с. в.

Метод числа падения (ГОСТ 27676-88) характеризует активность а-амилазы по степени разжижения клейстеризованной в кипящей водяной бане водно-мучной суспензии, выражаемой в продолжительности погружения калиброванной по массе мешалки.

Показатели числа падения по ГОСТ Р 52189-03 для сортов пшеничной муки составляют: экстра, высший, крупчатка, I - 185 секунд, II сорта и обойная мука - 160 секунд [25].

Известно, что пшеничная мука представляет собой многокомпонентную систему, свойства которой во многом определяются влажностью. Поэтому определение этого технологического параметра является важным для сохранности муки и использовании ее для задач хлебопечения. Для определения влажности муки предусмотрен термогравиметрический (весовой)метод определе-ния(ГОСТ 9404-88).

На скорость протекания в тесте биохимических и коллоидных процессов оказывает существенное влияние размеры частиц муки. Крупность помола муки определяют по остатку и проходу через сита определенных размеров. Для определения размеров частиц муки применяют методы, основанные на просеивании муки с ячейками различных размеров.

Также известно, что сорт пшеничной муки характеризуется белизной муки. Белизна пшеничной муки в основном характеризуется цветом отрубянистых частиц зерна. Сущность метода определения заключается в измерении коэффициента отражения в участке спектра уплотненной поверхности муки (ГОСТ 2636184).

Также к основным качественным показателям муки пшеничной хлебопекарной относится такой важный показатель, как сила муки.

Сила муки - способность муки образовывать тесто, обладающее после замеса и в процессе брожения, разделки, расстойки определенными реологическими свойствами [39].

Сила муки определяет количество воды, требуемое для получения теста нормальной консистенции, от нее зависит выход хлеба. Кроме этого, она влияет на объем хлеба и структуру пористости мякиша и обусловливает газоудержи-вающую и формоудерживающую способность теста, определяющих форму хле-ба[49,104].

Известно, что в пшеничной муке может содержаться белка от 6,0% до 12,5% в зависимости от сорта пшеницы, почвенно-климатических и агротехнических условий возделывания, уборки и хранения зерна[56,71].

В состав белковых веществ пшеничной муки входят собственно белки -протеины и в небольшом количестве протеиды - соединения белков с веществами небелковой природы.

Белки зерна пшеницы по способности растворяться в различных растворителях подразделяют на альбумины (растворимые в воде), глобулины (растворимые в водных растворах солей),проламины - глиадин (растворимые в 60-80% растворе этилового спирта) и глютелины - глютенин (растворимыев 0,1-0,2%-ных растворах щелочей). Альбумины и глобулины составляют 13-22% от общего количества белка [15,35,48,54].

Основную часть белковых веществ составляют глиадин и глютенин (соответственно 40-50 и 34-42% от общего содержания белка в зерне пшеницы).

Альбумины, глобулины, глиадин и глютенин пшеницы рассматривают не как индивидуальные белки, а как многокомпонентные фракции белкового вещества зерна[41].

Белки состоят из аминокислот, которые между собой связаны ковалентной химической пептидной связью, и в определенной последовательности образуют так называемую первичную структуру белковой молекулы. Эта структура довольно прочна: протеолитические ферменты муки за период брожения теста практически не расщепляют ее до аминокислот [68].

Белковые вещества муки во время замеса и последующей отлежки или брожения теста способны интенсивно набухать. При этом нерастворимые в воде фракции белкового вещества муки (глиадиновая и глютениновая) образуют упругую, пластичную, способную растягиваться массу, называемую клейкови-ной.[41,77,80,102].

В пшеничном тесте набухшие нерастворимые в воде белки образуют его непрерывную губчато-сетчатую структурную основу - клейковину, в значительной мере обусловливающую реологические свойства теста, а следовательно, характеризующую и силу муки [27,34,38].

Главный фактор, от которого зависит сила пшеничной муки, — белково-протеиназный комплекс, то есть - содержание клейковины [73,77,97,99].. Силу муки определяют по свойствам клейковины и теста различными методами. Для определения количества и качества клейковины применяют методы определения:

- количество сырой клейковины , для этого пробу теста центрифугируют и определяют массу клейковины, оставшуюся в сходе сита к обшей массе муки, умноженной на 100%.

- гидратационной способности клейковины - содержания в ней воды (в процентах к массе сухой клейковины);

- растяжимости клейковины - путем растяжения пробы клейковины вручную над масштабной линейкой с выражением результата в см.

- реологических свойств клейковины - по прессованию клейковины под действием груза;

Между содержанием белковых веществ и клейковины в зерне пшеницы или в пшеничной муке существует прямая зависимость.

Для получения качественной хлебопекарной муки, отвечающей всем требованиям государственного стандарта, необходимо в помольной партии иметь содержание клейковины не менее 23%. Только в этом случае, жестко соблюдая технологический процесс размола пшеницы, можно получить хлебопекарную

муку с содержанием клейковины в высшем сорте не менее 28%, в 1 сорте — не менее 30%, во втором сорте - не менее 25% [42].

Чем выше содержание белка в муке, тем больше количество отмываемой из нее клейковины (за исключением муки из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, морозобойного, высушенного при высокой температуре) [52,80],чем больше в муке клейковины, тем сильнее она по реологическим свойствам [41,100].

Хлебопекарная сила пшеничной муки зависит от многих составляющих, основными из которых будут количество и качество клейковины муки и ее уг-леводно-амилазный комплекс.

Таким образом, для задач хлебопечения свойства пшеничной хлебопекарной муки главным образом зависят от содержания в ней белков клейковины и крахмала.

1.2. Анализ существующих методов определения клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

Информация об определении клейковины первостепенна при решении вопроса о том, для каких целей следует использовать муку для хлеба или печенья, а также какую технологию выпечки применить. Без хорошей клейковины не выпечь хлеб хорошей объемности [3].

Клейковина - важнейший фактор хлебопекарного достоинства пшеничной муки [15, 27, 40, 55].

Клейковина образуется во время замешивания пшеничной муки с водой. Она придает тесту его специфические реологические характеристики и присутствует в нем как тонкая эластичная пленка. Клейковина отличается характерными признаками, от которых зависят и эластические свойства теста, и то, как удерживается газ, образующийся в процессе ферментации.

Объем ломтя хлеба коррелирует с количеством клейковины, а именно, чем выше содержание клейковины, тем больше объем хлеба[38].

Клейковина - это комплекс белковых веществ, способных при набухании в воде образовывать связанную эластичную массу. Различают сырую (отмытая клейковина вместе с поглощенной при замесе теста водой) и сухую (клейковина после высушивания).В различных партиях муки содержание сырой клейковины колеблется в широких пределах(16—35%) [35,48].

Качество клейковины определяется главным образом свойствами, входящих в ее состав клейковинообразующих белков - глиадина и глютенина. На долю белков приходится 73% - 90%, в среднем 83%, в том числе клейковинообразующих 74% - 85%, остальное - альбумины и глобулины 3,35% - 6,75%.

Содержание глиадина во всех случаях преобладает над глютенином. Глиадин и глютенин находятся в тесной связи. При увлажнении муки в ней образуется как бы сетка теснейшим образом переплетенных между собой молекул глиадина и глютенина, в просветах этой сетки заключена вода.

Таким образом, клейковину можно рассматривать как набухший белковый комплекс, скрепляемый водородными, дисульфидными, и другими связями [51,84].

После работ Т. Осборна клейковина и клейковинные белки стали предметом тщательного изучения исследователей всего мира.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Назарова Виктория Владимировна, 2015 год

/ • •

• • / • 1 • •

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

Содержание клейковины в муке, %

Рисунок 3.4. - Зависимость диэлектрической проницаемости муки от содержания клейковины для всех сортов муки пшеничной хлебопекарной

3.3. Сопоставление разработанного метода определения содержания клейковины со стандартной методикой

Предлагаемый метод относится к физическим методам анализа количества клейковины в муке и может быть использован производителями зерна на селекционных станциях, в лабораториях научно-исследовательских институтов, лабораториях по сортоиспытанию, хлебоприемных предприятиях, а также на мукомольных и хлебопекарных предприятиях пищевой промышленности.

2

Техническим результатом предлагаемого экспрессного метода является сокращение времени измерения количества клейковины в муке, сокращение числа операций и повышение точности ее измерения предлагаемым физически обоснованным способом [Приложение 5].

Наиболее близким аналогом по технической сущности является способ определения количества клейковины в муке, реализованный в способе определения количества клейковины в муке по ГОСТ 27839-13 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины». Указанный способ включает определение количества клейковины в муке по результатам отмывания её из приготовленного теста анализируемой муки.

Проведение анализа включает операции дозирования воды и муки, замес теста, раскатывание теста в пластины. Пластину помещают на определенное время для отлежки, затем пластину извлекают из воды, отжимают вручную до момента достижения нормированной разницы между взвешиваниями.

Недостатком указанного способа является значительное время, затрачиваемое для проведения анализа, которое в ручном режиме составляет до 70 минут, в механизированном - до 20 минут.

Кроме того на каждом этапе анализа вносится погрешность, обусловленная человеческим фактором. Так, например, и при ручном и при механизированном способах определения количества клейковины предписано очищать оборудование (шпатель, пестик, ступку, штифты, дежу и т. п.) от оторвавшихся кусочков клейковины и присоединять их к общей массе отмываемой клейковины.

Поставленные задачи решает предлагаемый способ определения количества клейковины в муке, заключающийся в измерении диэлектрической проницаемости муки при температуре 70±5 оС и последующем определении количества клейковины по значениям диэлектрической проницаемости.

Таблица 3.1. - Сравнительная схема определения содержания сырой клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

Метод ГОСТ 27839-2013 Предлагаемый метод

Ручной способ Механизированный способ

Операция Время, мин Операция Время, мин Операция Время, мин

Взвешивание муки 1 Взвешивание муки 1 Размещение пробы муки в датчике 1

Дозирование воды 1 Дозирование воды 1 Нагрев пробы муки 10

Замес теста 5 Замес теста 3 Определение содержания клейковины 1

Отлежка теста 21 Отлежка теста 10

Отмывание под струей воды 30 Отжим теста и деление на 5-6 кусков

Прессование между ладонями (удаление избытка влаги из образца) 3 Основное отмывание клейковины 3

Взвешивание 2 Взвешивание 2

Промывание и отжимание 7

Взвешивание 2

Всего, мин: 70 20 12

Стандартный метод определения клейковины в муке , включающий 9 (девять) последовательно предусмотренных операции предусматривает затрачивать на проведение эксперимента в ручном способе - не менее 70 минут, в механизированном -20 минут, что отражено в таблице 2. В предлагаемом нами методе -на проведение эксперимента тратиться не более 10 - 12 минут, количество операций - 3.

Таблица 3.2. - Сопоставление результатов по оценке определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

№ п\п По методу ГОСТ ручной способ По методу ГОСТ механизированный способ По разработанному методу

Количество требуемых операций ,шт 9 7 3

Затраты времени, мин 70 20 12

Результаты проведения эксперимента по предлагаемому методу имеют погрешность сопоставимую с погрешностью стандартного метода определения содержания клейковины в муке, что отражено в таблице 3.2.

Результатом предложенного и экспериментально обоснованного метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке является сокращение времени измерения количества клейковины в муке и сокращение числа операций.

Также применение разработанного экспрессного метода определения содержания клейковины в муке позволит устранить субъективность оценки определения такого важного параметра муки как клейковина.

Таблица 3.3. - Сопоставление результатов по оценке определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

Проба муки Количество клейковины в образце муки, % по методу ГОСТ Количество клейковины в образце муки, % по разработанному методу

№1 23 22,8

№2 27,6 27,7

№3 29,3 29,4

№4 30,5 30,0

№5 32 32,2

Таким образом, полученные в данной работе научные результаты свидетельствуют о перспективности разработанного метода определения количества клейковины в пшеничной хлебопекарной муке .

Внедрение данного метода открывает перспективы в области экспрессного контроляопределения количества клейковины в муке [Приложение 6].

Выводы по главе 3

1. Установлено, что удерживаемая вода, связанная белками клейковины и крахмала обуславливает изменение емкости муки пшеничной хлебопекарной.

2. Предложена методика определения энергии связи воды белка клейковины и крахмала для образца муки пшеничной хлебопекарной и произведена их сравнительная оценка.

3. Установлена зависимость диэлектрической проницаемости муки от содержания клейковины в муке пшеничной хлебопекарной для всех видов муки пшеничной хлебопекарной.

4. Получено, что основной стандартный метод определения содержания клейковины в муке основан на отмывании клейковины из теста и включает в себя 9 (девять) ручных операций, обуславливающих погрешность анализа до 2,0% и время анализа до 70 минут, предлагаемый же метод - 3 операции и 12 минут на определение.

1. Отмеченное по результатам анализа свойство клейковины и крахмала пшеничной муки связывать влагу, определило задачу исследований - возможность определения содержания клейковины в муке по количеству связываемой клейковиной влаги.

2. Разработанная программа, методика исследований и экспериментальный стенд обеспечивали операции перевода влаги муки, связанной клейковиной и крахмалом в свободное состояние путем нагрева исследуемой пробы с последующим определением количества образовавшейся свободной влаги емкостным методом.

3. Методика выбора для исследований образцов муки проводилась с учетом стандартных требований, предъявляемых для сортов пшеничной муки хлебопекарного производства с содержанием клейковины в диапазоне 23-32% с использованием предложенной методики их искусственного увлажнения.

4. Анализ исследований зависимости диэлектрической проницаемости проб муки от температуры подтвердил процесс перевода связанной воды в свободное состояние и показал количественную связь от содержания клейковины и крахмала в муке.

5. В полученном уравнении зависимости диэлектрической проницаемости муки от количества клейковины ,исключением из уравнения модели параметра крахмала обосновано тем, что энергия связи влаги клейковиной более, чем в пять раз превышает энергию связи влаги крахмалом и подтверждена адекватность принятого уравнения регрессии с помощью критерия Фишера.

6. Предлагаемый способ определения содержания клейковины в муке потенциально обеспечивает возможность снижения погрешности измерения и времени проведения анализа за счет сокращения числа операций и исключения влияния субъективных факторов.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Ккл - количество клейковины в муке пшеничной хлебопекарной

Ккр - количество крахмала в муке пшеничной хлебопекарной

Еуд.кпмк. - удельная энергия связи влаги с белками клейковины

£уд. кр ах. - удельная энергия связи влаги с крахмалом

Мкл - молярная масса белков клейковины

Мкр - молярная масса крахмала

Э'т - энергия связи воды с белками клейковины

Э'кр- энергия связи воды с крахмалом

Ср- электрическая емкость коаксиального датчика

См- электрическая емкость коаксиального датчика с мукой

1. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановская. - М.: Наука, 1976 -279с.

2. Алексеев, Г. В. Современные проблемы науки в области технологии машиностроения: методические указания по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств» / Г.В. Алексеев, Н. Г.Ковалев, Е. И. Верболоз. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2003. - 43с.

3. Ауэрман, Л. Я. Технология хлебопекарного производства / Л. Я. Ауэрман. - СПб.: Профессия, 2002. - 165с.

4. Балюбаш, В. А. Влагометрия в технологических процессах производства пищевых продуктов. Развитие научных основ, разработки и практика внедрения: научный доклад / Балюбаш Виктор Александрович. - СПб.:1995. - 39с.

5. Балюбаш В.А. Методика экспериментальных исследований электрофизических характеристик сыпучих продуктов. IV «Международная научно-техническая конференция Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке»: научный доклад / В. А. Балюбаш, С. Е. Алёшичев, В. В. Назарова. -СПб.:2009 -2с.

6. Балюбаш, В. А. Влияние искусственного увлажнения сухих молочных продуктов на их электрофизические характеристики / Балюбаш В.А.. Лапшин А.А., Назимов Н.П. // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 1974. №1. - .30-35 с.

7. Балюбаш, В. А. Влияние температуры на электрофизические характеристики сыпучих пищевых продуктов / В. А. Балюбаш, С. Е. Алешичев, В. В. Назарова // Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ, СПбНИУ ИТМО, ИХиБТ. - 2012. - 109с.

8. Балюбаш, В. А. Способ определения влажности сыпучих материалов: учебное пособие №2 / В. А. Балюбаш, А. А. Лапшин, Н. П. Назимов - СПб.: 1970. - 70 с.

9. Балюбаш, В. А. Способ определения клейковины в пшеничной хлебопекарной муке / В. А. Балюбаш, С. Е. Алешичев, В. В. Назарова // Хлебопродукты. - 2014. - №7, 20-23 с.

10. Балюбаш, В. А. Температурная зависимость электрофизических характеристик сыпучих пищевых продуктов. XLI научно-практическая конференция с международным участием «НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбГПУ»: научный доклад / В. А. Балюбаш, С. Е. Алешичев, В. В. Назарова. - СПб.:2012.

11. Балюбаш, В. А. Экспрессный метод анализа содержания клейковины в пшеничной муке. VI «Международная научно-техническая конференция Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке»: научный доклад / В. А. Балюбаш, С. Е. Алешичев, В. В. Назарова. - СПб.: 2013.

12. Балюбаш, В. А., Экспрессный анализ технологических параметров сыпучих пищевых продуктов [Электронный ресурс] / В. А. Балюбаш, С. Е. Але-шичев, В. В. Назарова // Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств» / ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий». - СПб.: СПбГУНиПТ, 2013. - №1. - (http//www.open-mechanics.com/journals).

13. Балюбаш, В. А. Исследование электрофизических характеристик сыпучих пищевых продуктов / В. А. Балюбаш, А. В. Дрокин, В. В. Назарова // Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава и аспирантов «Проблемы совершенствования технологии продукции, общественного питания и экспертизы потребительских товаров», (научное издание). - СПб.: СПбГТЭУ, 2012. - 135с.

14. Браудо, Е. Е. Растительный белок: новые перспективы / под ред. Е. Е. Браудо. — М.: Пищепромиздат, 2000. — 180 с.

15. Вакар, А. Б. Белковый комплекс клейковины / А. Б. Вакар // Растительные белки и их биосинтез. — М.: Наука, 1975. №4. - 38 - 58с.

16. Вакар, А. Б. Белковый комплекс клейковины / А. Б. Вакар, В. В. Колпакова // Вестник сельскохозяйственных наук. - 1976. - №7. - . 45-50с.

17. Вольф, А. О биологической ценности белков пищи Текст. / А. Вольф, С. Грубый, И. Адамова // Вопросы питания. 1972. - № 6. - . 7-9 с..

18. Геворкян, Г. Р. Сравнительная оценка химического состава белковых препаратов из различных источников Текст. / Г. Р. Геворкян // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. - № 11. - 32-35с.

19. Гинзбург, А.С. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов / А. С. Гинзбург, И. М. Савина. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 280 с.

20. Гинзбург, А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов Текст. / А. С. Гинзбург. М. : Пищевая промышленность, 1973. -528 с.

21. Гинзбург, A.C. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник / А.С. Гинзбург, М.А. Громов, Г.И. Красовская.-М.: Агропром-издат, 1990. -287 с.

22. ГОСТ 10845-98 Зерно и продукты его переработки. Метод определения крахмала. - М: Стандартинформ,2009. - 6с.

23. ГОСТ 27839-88. Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины.- М: Стандартинформ,2003.

24. ГОСТ 9404-88 Мука и отруби. Метод определения влажности. - М: Стандартинформ, 2007. - 5с.

25. ГОСТ Р 52189-2003. Мука пшеничная. Общие технические усло-вия.Стандартинформ, 2003г.

26. Дакуорт, Р. Б. Вода в пищевых продуктах (перевод с англ.) / Р. Б. Да-куорт. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 376с.

27. Глинка, И. Пшеница и ее качество Текст. / И. Глинка. М. : Колос, 1968.-496 с.

28. Дарбре, А. Практическая химия белка / А. Дарбре - М.: Мир,1989. -

623 с.

29. Дубцова, Г. Белковые продукты из пшеницы / Г. Дубцова, В Колпа-кова, А. Нечаев // Хлебопродукты. - 1995. - №6, 22-24с.

30. Думанский, А. В. Лиофильность дисперсных сред / А. В. Думанский. - Киев.: Изд-во Академии наук Украинской ССР, 1960. - 211с.

31. Дэвис, Р. Пищевые продукты с промежуточной влажностью / под ред. Р. Дэвиса, Г. Берга, К. Паркера. — М.: Пищевая промышленность, 1980. — 208 с.

32. Егоров, Г. А. Водоудерживающая способность крахмала и клейковины пшеничной муки / Г.А. Егоров, А.И. Щеголева // Известия вузов. Пищевая технология. -1980. - №5. - 15-19с.

33. Егоров, Г. А. Управление технологическими свойствами зерна Текст. / Г.А. Егоров. Воронеж. : ВГУ, 2000. - 348 с.

34. Жигунов, Д. А. Взаимосвязь показателей качества зерна и муки / Д. А. Жигунов // Хлебопродукты. - 2013. - №10, 64-65с.

35. Иванов, И. А. Особенности клейковины / И. А. Иванов // Российский продовольственный рынок. - 2011. - № 4. -20-23 с.

36. Измайлова, В. Н. Структурообразование в белковых системах Текст. / В. Н. Измайлова, Б. А. Ребиндер. М. : Наука, 1974. - 268 с.

37. Ильина, О. А. Пищевые волокна важнейший компонент хлебобулочных и кондитерских изделий Текст. / О. А. Ильина // Хлебопродукты. - 2002. - № 9.- 34-36с..

38. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки Текст. / Е. Д. Казаков, В. Л. Кретович. М. : Колос, 1980. - 320 с.

39. Казаков, Е. Д. Состав, структура и свойства клейковины / Е. Д. Казаков // Хлебопродукты. - 2001. - № 9,18-19 с.

40. Казаков, Е.Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов / Е.Д. Казаков, Г.П. Карпиленко. - С-Пб.: ГИОРД, 2005. - 232с.

41. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов Текст. : учеб.пособие Е. Д. Казаков, Г. П. Карпиленко. СПб. : ГИОРД, 2005. - 512 с.

42. Казаков, Е. Д. Пищевая ценность хлеба, крупы и макаронных изделий Текст. / Е. Д. Казаков. М. : ЦНИИТЭИ Минзага, 1979. - 32 с.

43. Карл Хосни, Р. Зерно и зернопродукты Текст. / Р. Карл Хосни, Н. П. Черняев. СПб. : Профессия, 2006. - 336 с.

44. Кафаров, В. В. Математическое моделирование основных процессов химических производств: учебное пособие для вузов / В. В. Кафаров, М. Б. Глебов . - М.: Высшая школа, 1991 - 400с.

45. Кафаров, В. В. Принципы математического моделирования химико-технологических систем (Введение в системотехнику химических производств). Сер. Химическая кибернетика / В. В. Кафаров, В. Л. Перов, В. П. Мешалкин -М.: Химия, 1974. - 344с.

46. Княгиничев, М. И. Биохимия культурных растений / М.И. Княгини-чев, А.И. Марушев , Б.И. Черняк - М.: Агропроиздат, 1968. - 685с.

47. Ковальская, Л. П. Общая технология пищевых производств / Л. П. Ковальская, Г. М. Мелькина, Г. Г. Дубцов. - М.: Колос, 1993. - 383 с.

48. Козьмина, Н. П. Биохимия хлебопечения / Н. П. Козьмина. - М.: Пищевая промышленность,1978. - 279с.

49. Козьмина, Е. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки Текст. / Е. П. Козьмина. М. : Пищевая промышленность, 1978.-278с.

50. Козьмина, Е.П. Исследование липидов пшеницы и их влияние на хлебопекарные свойства Текст. / Н. П. Козьмина [и др.] // НТИ. Сер. «Хлебопекарная, макаронная и дрожжевая промышленность» : науч.- техн. реф. сб. 1969. -Вып. 4.- 8-10 с.

51. Колпакова, В. В. Гидратационная способность и физико-химическая свойств белков пшеничной клейковины / В. В Колпакова, О. Ю. Студенникова // Известия ВУЗов, Пищевая технология. - 2009.- № 2, 5-8с.

52. Колпакова, В. В. Функциональные свойства белковых препаратов и композитов из растительного сырья: учебное пособие / В. В. Колпакова, С. В. Ванин. — М.: ИК МГУПП, 2008. - 60с.

53. Колпакова, В. В. Химия пищевого белка: учебное пособие / В. В. Кол-пакова, А. П. Нечаев. - М.: ИК МГУПП, 2003. - 88с.

351с.

55. Конарев, В. Г. Белки пшеницы Текст. / В. Г. Конарев. М. : Колос, 1980.-232 с

56. Кретович, В. Л. Проблемы пищевой полноценности хлеба / В. Л. Кретович, Р. Р. Токарева. - М.: Наука, 1978. - 286с.

57. Кузнецова, Е. А. Разработка научных основ и способов повышения безопасности зернового сырья в технологии хлебобулочных изделий Текст. : дис. . д-ра техн. наук / Кузнецова Елена Анатольевна. Орёл, 2010. -370 с.

58. Ленинджер, А. Основы биохимии Текст. / А. Ленинджер. -М. : Мир, 1985.-352 с.

59. Ляйстнер, Л. Барьерные технологии: комбинированные методы обработки, обеспечивающие стабильность, безопасность и качество продуктов питания / Л. Ляйстнер, Г. Гоулд. — Перевод с англ. — М.: ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова, 2006. — 236 с.

60. Мартьянова, А. Влияние сухой пшеничной клейковины на хлебопекарные свойства муки Текст. / А. Мартьянова, Е. Пишугина // Хлебопродукты. 2002. - № 8. - С. 14-17.

61. Мартьянова, А. Контроль свойств сухой пшеничной клейковины / А. Мартьянова, Е. Пищугина, А Коваль // Хлебопродукты. - 2002. - №6, . 20-23с.

62. Мартьянова, А. Приборы для оценки упругоэластичных свойств клейковины / А. Мартьянова, Г. Зелинский, В. Жигалев // Хлебопродукты. -1998. - № 1, 12-14 с.

63. Мачихина, Л. И. Пути увеличения производства растительного белка Текст. / Л. И. Мачихина // Хлебопродукты. 2008. - № 2. - 42-43с.

64. Микулович, Т. П. Растительный белок / Т.П. Микулович перевод с фр. Долгополова В.П. - М.: ВО Агропромиздат, 1991. - 325с.

65. Моик И.Б. Термо и влагометрия пищевых продуктов. Под ред. И.А.Рогова-М.: Агропромиздат, 1988. - 303 с.

66. Мурызева, Т. Освоение нового устройства для отмывания клейковины МОК- 1М/Т / Т. Музырева // Хлебопродукты. - 1997, № 10, 2с.

67. Назарова, В. В. Определение времени стабилизации увлажненных образцов муки [Электронный ресурс] / В. В. Назарова // Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств» / ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий». - СПб.: СПбГУНиПТ, 2012. - №2. - (Шр/А^^^ореп-тесИашсБ .сот] оигпаЬ).

68. Нечаев, А. Пищевая химия / А. Н. Нечаев [и др.] СПб.: ГИОРД, 2012. - 215с.

69. Нечаев, А.П . Пищевая химия/ Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Ко-четкова А.А. и др.Под ред. А.П. нечаева.Издание 3-е,испр.- СПб.:ГИОРД, 2004. -640с.

70. Нильссон, Г. Объективное определение качества клейковины при помощи системы ОШГОМЛТГС / Г. Нильссон // Хлебопродукты. - 1995. - №10, 25с.

71. Орлов М.О. Состояние и перспективы дальнейшего развития муко-мольно-крупяной и хлебопекарной промышленностей РоссииНильссон // Хлебопродукты. - 2015. - №1, 2-3с.

72. Пучкова, Л. И. Технология хлеба / Р.Д., Поландова, И.В. Матвеева. -С-Пб.: ГИОРД, 2005. - 559с.

73. Ребиндер, П.А. О формах связи воды с материалом в процессе сушки / В кн. Всес. совещание по интенсивности процессов и улучшение качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства. — М.: Профиздат, 1958. —483с.

74. Рогов, И. А. Химия пищи : в 2 кн. / И. А. Рогов [и др.]. — М.: Колос, 2000. - 420 с.

75. Степаненко, Б. Н. Курс органической химии / Б.Н. Степаненко. - М.: Высшая школа, 1990. - 440с.

76. Степанов, В. М. Молекулярная биология, структура и функция белков / В. М. Степанов. - М.: Изд-во МГУ , 2005. - 335с.

77. Третьяков, М. Ю. Оценка качества муки общего назначения / М. Ю. Третьяков, Т. А. Рыжкова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - № 7, 52-55с.

78. Труфанов, В. А. Клейковина пшеницы / В. А. Труфанов. — Новосибирск: Наука, 1994.- 165с.

79. Федоткин, И. М. Физико-технические основы влагометрии в пищевой промышленности / И.М. Федоткин, В.П.Клочков. - Киев.:Техника, 1974. -275с.

80. Храмова, Л.И. Российский зерновой союз.Состояние и тенденции развития рынка муки// Хлебопродукты. - 2012. - №1, 12-14 с.

81. Черных, В. Информационно-измерительная система для оценки хлебопекарных свойств муки / В. Черных, М. Ширшиков, Е. Белоусова, Т. Лущик // Хлебопродукты. - 2000. - №8, 21-24с.

82. Чижова, К. Н. Белок клейковины и его преобразования в процессе хлебопечения / К. Н. Чижова. - М.: Пищевая промышленность, 1979. -135 с.

83. Чумикина, Л. В. Биохимические особенности изменения белкового и ферментного комплексов и клейковины зерна тритикале при прорастании / Л. В. Чумикина, Л. И. Арабова, А. Ф. Топунов // Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2009. - №2-3, 9-11 с.

84. Щербаков, В. Г. Биохимия растительного сырья / В. Г. Щербаков, В. Г Лобанов, Т. Н. Прудникова [и др.]. — М.: Колос, 1999. — 376с.

85. Altschul A. M. Seed proteins / A. M. Altschul, L. Y. Yatsu, R. L. Ory // Annual Review of Plant Physiology. - New Orleans, Louisiana, June, 1996.

86. BelitzH. D. Food chemistry / H. D. Belitz, W. Grosch. — Berlin ; N. Y. ; L. ; P. ; Tokyo: Springer Verlag, 1987. — 635 p.

87. Bruce M. Chassy Food safety evaluation of crops produced through biotechnology / Bruce M. Chassy // Journal of American college of nutrition/ - 2013. -20-25 р.

88. Choy A. L. Enhancing the quality of instant noodles: The impact of low protein wheat flour, ingredients and processing conditions / A. L. Choy. - Malaysia.: Main university, 2011. - 160p.

89. De Man J. M. Principles of Food Chemistry / J. M. de Man. — Westport: Connecticut Avi. Publish Co Inc., 1976. — 426 p.

90. Dixon Phillips R. Protein quality and the effects of processing / R. Dixon Phillips, John W. Finley. - Berlin.:Springer-Verlag, 2006. - 455p.

91. Eliasson A.-Ch. Cereals in breadmaking: A molecular colloidal approach / Ann-Charlotte Eliasson, Kare Larsson. - China.: 2002, 450p.

92. Fennema O. R. Food chemistry / O. R. Fennema (ed.). — N. Y.; Basel; Marcel: Denkerlnc, 1985.— 991 p.

93. Flaim S. Agricultural policies and biomass fuels / S. Flaim, D. Hertzmark // Annual Review of Energy. - Colorado, November, 1981.

94. Karel M. Antioxidation initiated reactions / M. Karel, S. Pong // Food Water Activity Influence on Food Quality / ed. L. B. Rockland. — N. Y., 1981. — 551 p-629.

95. Kenneth J. Breslauer Characterization of cereals and flours. Properties, analysis and applications / Kenneth J. Breslauer. - N. Y.: Rutgers University, 2003. -547p.

96. Knorr D. Food biotechnology / Dietnch Knorr. - U.S.A.: Basel, 1998. -

452p.

97. Koehler P. Gluten - The precipitating factor / P. Koehler, H. Wieser, K. Konitzer // Celiac disease and gluten. Academic Press. - 2014, P. 97-148.

98. Labuza T. P. Water content & stability of low moisture &intermediatemoisturefoods / T. P. Labuza let al.] // Food Technology. — 1970. - W. 24. - P. 543-551.

99. Lafiandra P. The gluten Proteins / P. Lafiandra, S. Masci, R. D'Ovidio. - Cambridge, 2004. - 492p.

100. Liu K. Soybeans: Chemistry, Technology, and Utilization / K. Liu. -NY. -Champman& Hall, 1997, pp. 392-411.

101. Norman N Potter Food science. Fifty edition / Norman N Potter, Joseph H Hotchkiss. - U.K.: Cambridge press, 2001.-365p.

102. Robert, L.S.N., Altosaar, I. Characterization of oat (avena sativa l.) residual proteins./L.S.N. Robert, I.C. Altosaar // Cereal Chemistry. -1985. - №№ 62. - P.276-279.

103. Ratia Kirby The effects on gluten strength and bread volume of adding soybean peroxidase enzyme to wheat flour / Ratia Kirby. - Blacksburg, Virginia, 2007. - 658p.

104. Rowse T. White flour, white power / Tim Rowse. - United Kingdom.: Cambridge University Press, 1998. - 269p.

105. Schneider R. Effect of wheat gluten on the peristaltic reflex / R. Schneider, H. Bishop, B. Shaw, A. C. Frazer // International weekly journal of science. - 2001. - P.516.

106. Sherwy P. R. Disulfid bonds in wheat gluten proteins / Sherwy P. R., Tatham A. S. - New Jersey.: J Cereal Sci, 2011. - 207p.

107. Saguy, I.Modeling of quality deterioration during food processing and storage / I. Saguy, V. Karel // Foodtechnology. - 1980. - №34(2). -P. 78-85.

108. Teranish R. Flours research. Principles an techniques / R. Teranish, I. Homstein. - U.K.: Newway, 2001. - 250p.

109. Traynham, T.L. Evaluation of Extruded-Expelled Low-Fat Soybean Flour in Flour Blends and the Effects on Dough and Bread Development, in Food Science and Human Nutrition /T.L.TraynhamIowa State University, Ames, 2006, pp. 50-53.

110. Victor R. Preedy Flour and breads and their fortification in health / Victor R. Preedy, Ronald Ross Watson, Vinood Pate. - N.Y.: Plenum Publishers, 2011. - 230p.

111. Weibull, W.A statistical distribution function of wide applicability / W. Weibull// Journal of Applied Mechanics. - 1951. - N.18. - P. 293-296.

112. Wilson, W.W.Logistics and Supply Chain Strategies in Grain Exporting / W.W. Wilson, D.C.E. Carlson, B.L. Dahl // Agribusiness & Applied Economics Report. -2004. - N. 20. - P. 449-464.

113. Zannini E. Functional replacements for gluten / E. Zannini, Julie M. Jones, S. Renzetti, K. Elke // Annual Reviews of Food Science and Technology. - St.Paul, October 24, 2011.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Расчет энергии связи муки с водой

Таблица П1.- Исходные данные для муки пшеничной (образец №1)

№ Наименование Обозначение Единицы измерения Значение

Мука пшеничная

1 1.1. содержание клейковины Цкл % 30,5

1.2. содержание крахмала Цкр % 68,5

Энергия связи компонентов муки (Э):

2 2.1. клейковины Э ^кл кДж/моль 6,0

2.2. крахмала Э ^кр кДж/моль 1,0

Молекулярная масса компонентов муки (тотн):

3 3.1. клейковины тотнкл - 84 000

3.2. крахмала тотнкр - 200 000

4 Масса муки М- муки кг 1,00

№ Решение Компоненты муки

Клейковина Крахмал

1 Масса одной молекулы т, кг: т0 тотн та.е.м. 1,394852577Е-22 3,321077564Е-22

2 Молярная масса (масса

одного моля) компонентов муки, кг/моль: 84,0 200,0

Ммоля=то^Ыл

3 Энергия связи компонен-

тов муки, кДж/кг: Т Я /АА Э [кДж/кг] Э[кДж/моль]/1У1моля Удельная энергия связи 0,07143 0,00500

4 Энергия связи муки по

составляющим её компонентам, кДж/кг: 0,02179 0,00343

Э' =п •М Э' ^ мукикл '¡кл 1У1муки ^ кл

5 Энергия связи муки (суммарная), кДж/кг: п/ Т 4- Т Э мукиX Э мукикл +Э мукикр ММм (пкл Э кл + Цкр Э кр) 0,02521

6 Доля энергии связи ком-

понентов в муке, %: 86,41 13,59

Дкл% Эмукикл ЭмукиУ, 100%

7 Соотношение энергии связи компонентов: ^^=Дкл/Дкр 6,36

№ Наименование Обозначение Единицы измерения Значение

Мука пшеничная

1 1.1. содержание клейковины Цкл % 32,00

1.2. содержание крахмала Цкр % 66,45

Энергия связи компонентов муки (Э):

2 2.1. клейковины Э ^кл кДж/моль 6,0

2.2. крахмала Э ^кр кДж/моль 1,0

Молекулярная масса компонентов муки (тотн):

3 3.1. клейковины тотнкл - 84 000

3.2. крахмала тотнкр - 200 000

4 Масса муки -М муки кг 1,00

Таблица П1.3.- Определение энергии связи компонентов муки (образец №2)

№ Решение Компоненты муки

Клейковина Крахмал

1 Масса одной молекулыт, кг: т0 тотнта.е.м. 1,394852577Е-22 3,321077564Е-22

2 Молярная масса (масса

одного моля) компонентов муки, кг/моль: 84,0 200,0

Ммоля=то-Ыл

3 Энергия связи компонен-

тов муки, кДж/кг: Т Я /АА Э [кДж/кг] Э[кДж/моль]/1У1моля Удельная энергия связи 0,07143 0,00500

4 Энергия связи муки по

составляющим её компонентам, кДж/кг: 0,02286 0,00332

Э' =п •М Э' ^ мукикл '¡кл 1У1муки ^ кл

5 Энергия связи муки (суммарная), кДж/кг: Э муки^ Э мукикл мукикр М-м (пкл Э кл + Цкр Э кр) 0,02618

6 Доля энергии связи ком-

понентов в муке, %: 87,31 12,69

Дкл% ЭмукикУ ЭмукиУ, 100%

7 Соотношение энергии связи компонентов: ^^=Дкл/Дкр 6,88

№ Наименование Обозначение Единицы измерения Значение

Мука пшеничная

1 1.1. содержание клейковины Цкл % 23,00

1.2. содержание крахмала Цкр % 74,95

Энергия связи компонентов муки (Э):

2 2.1. клейковины Э ^кл кДж/моль 6,0

2.2. крахмала Э ^кр кДж/моль 1,0

Молекулярная масса компонентов муки (тотн):

3 3.1. клейковины тотнкл - 84 000

3.2. крахмала тотнкр - 200 000

4 Масса муки ММ муки кг 1,00

№ Решение Компоненты муки

Клейковина Крахмал

1 Масса одной молекулыт, кг: т0 тотн та.е.м. 1,394852577Е-22 3,321077564Е-22

2 Молярная масса (масса

одного моля) компонентов муки, кг/моль: 84,0 200,0

ММоЛя=то^Ыл

3 Энергия связи компонен-

тов муки, кДж/кг: Т Я /А А Э [кДж/кг] Э[кДж/моль]/1У1моля Удельная энергия связи 0,07143 0,00500

4 Энергия связи муки по

составляющим её компонентам, кДж/кг: 0,01643 0,00375

Э' =п •М Э' ^ мукикл '¡кл 1У1муки ^ кл

5 Энергия связи муки (суммарная), кДж/кг: Т Т 4- т Э мукиХ Э мукикл мукикр М-м (пкл Э кл + Цкр Э кр) 0,02018

6 Доля энергии связи ком-

понентов в муке, %: 81,43 18,57

Дкл% Эмукикл/ЭмукиУ, 100%

7 Соотношение энергии связи компонентов: ^^=Дкл/Дкр 4,38

№ Наименование Обозначение Единицы измерения Значение

Мука пшеничная

1 1.1. содержание клейковины Цкл % 27,60

1.2. содержание крахмала Цкр % 73,13

Энергия связи компонентов муки (Э):

2 2.1. клейковины Э ^кл кДж/моль 6,0

2.2. крахмала Э ^кр кДж/моль 1,0

Молекулярная масса компонентов муки (тотн):

3 3.1. клейковины тотнкл - 84 000

3.2. крахмала тотнкр - 200 000

4 Масса муки ММ муки кг 1,00

№ Решение Компоненты муки

Клейковина Крахмал

1 Масса одной молекулыт, кг: т0 тотн та.е.м. 1,394852577Е-22 3,321077564Е-22

2 Молярная масса (масса

одного моля) компонентов муки, кг/моль: 84,0 200,0

ММоЛя=то-Ыл

3 Энергия связи компонен-

тов муки, кДж/кг: Т Я /А А Э [кДж/кг] Э[кДж/моль]/1У1моля Удельная энергия связи 0,07143 0,00500

4 Энергия связи муки по

составляющим её компонентам, кДж/кг: 0,01971 0,00366

Э' =п •М Э' ^ мукикл '¡кл 1У1муки ^ кл

5 Энергия связи муки (суммарная), кДж/кг: Т Т 4- т Э муки^ Э мукикл + Э мукикр М-м (пкл Э кл + Цкр Э кр) 0,02337

6 Доля энергии связи ком-

понентов в муке, %: 84,35 15,65

Дкл% Эмукикл/ ЭмукиУ, 100%

7 Соотношение энергии связи компонентов: ^^=Дкл/Дкр 5,39

№ Наименование Обозначение Единицы измерения Значение

Мука пшеничная

1 1.1. содержание клейковины Цкл % 29,30

1.2. содержание крахмала Цкр % 70,70

Энергия связи компонентов муки (Э):

2 2.1. клейковины Э ^кл кДж/моль 6,0

2.2. крахмала Э ^кр кДж/моль 1,0

Молекулярная масса компонентов муки (тотн):

3 3.1. клейковины тотнкл - 84 000

3.2. крахмала тотнкр - 200 000

4 Масса муки ММ муки кг 1,00

№ Решение Компоненты муки

Клейковина Крахмал

1 Масса одной молекулыт, кг: т0 тотн та.е.м. 1,394852577Е-22 3,321077564Е-22

2 Молярная масса (масса

одного моля) компонентов муки, кг/моль: 84,0 200,0

Ммоля=то^А

3 Энергия связи компонен-

тов муки, кДж/кг: Т Я /АА Э [кДж/кг] Э[кДж/моль]/1У1моля Удельная энергия связи 0,07143 0,00500

4 Энергия связи муки по

составляющим её компонентам, кДж/кг: 0,02093 0,00354

Э' =п •М Э' ^ мукикл '¡кл 1У1муки ^ кл

5 Энергия связи муки (суммарная), кДж/кг: п/ Т 4- Т Э мукиХ Э мукикл мукикр М-м (пкл Э кл + Цкр Э кр) 0,02446

6 Доля энергии связи ком-

понентов в муке, %: 85,55 14,45

Дкл% Эмукикл^ ЭмукиУ, 100%

7 Соотношение энергии связи компонентов: ^^=Дкл/Дкр 5,92

Приложение 2

Таблица П 2.1. - Зависимость времени стабилизации емкости пробы высшего сорта муки пшеничной от количества клейковины при влажности муки

15% и 13%

Влажность, % 13 15 13 15 13 15

Клейковина, % 23 23 27,6 27,6 29,3 29,3

Время, сутки 1 23,4 23,45 23,76 23,75 24,16 24,17

2 23,37 23,4 23,72 23,73 24,12 24,12

3 23,35 23,36 23,7 23,7 24,10 24,10

4 23,27 23,33 23,65 23,65 24,08 24,08

5 23,25 23,32 23,62 23,6 24,07 24,07

6 23,22 23,31 23,60 23,55 24,05 24,05

7 23,22 23,3 23,59 23,53 24,0 24,0

8 23,22 23,3 23,56 23,58 24,0 24,0

9 23,5 23,58 23,95 23,91

10 23,5 23,58 23,95 23,93

11 23,9 23,93

12 23,9 23,93

13

14

15

Таблица П 2.1 (продолжение).- Зависимость времени стабилизации емкости пробы высшего сорта муки пшеничной от количества клейковины при влажности

муки 15% и 13%

Влажность, % 13 15 13 15

Клейковина, % 30,5 30,5 32 32

Время, сутки 1 24,56 24,56 24,95 24,98

2 24,52 24,52 24,93 24,95

3 24,45 24,45 24,90 24,92

4 24,42 24,42 24,87 24,87

5 24,37 24,37 24,85 24,85

6 24,39 24,39 24,77 24,77

7 24,35 24,35 24,75 24,75

8 24,30 24,30 24,72 24,73

9 23,27 23,27 24,70 24,70

10 23,26 23,26 24,70 24,71

11 23,26 23,26 24,68 24,68

12 23,26 23,26 24,69 24,69

13 24,25 24,25 24,65 24,65

14 24,25 24,25 24,65 24,65

15 24,25 24,25 24,65 24,65

Приложение 3

Температура измеряемой пробы Влажность муки W,% Количество крахмала в образце муки Количество клейковины в образце муки Диэлектрическая проницаемость муки 8

1 0с 1мукш с Р^мукш % Ккр, % Ккл, % £ муки

30 13 74,95 23 2,02

40 13 74,95 23 2,032

50 13 74,95 23 2,05

60 13 74,95 23 2,07

70 13 74,95 23 2,098

75 13 74,95 23 2,125

30 13 73,13 27,6 2,032

40 13 73,13 27,6 2,052

50 13 73,13 27,6 2,075

60 13 73,13 27,6 2,11

70 13 73,13 27,6 2,13

75 13 73,13 27,6 2,16

30 13 70,7 29,3 2,048

40 13 70,7 29,3 2,072

50 13 70,7 29,3 2,11

60 13 70,7 29,3 2,14

70 13 70,7 29,3 2,17

75 13 70,7 29,3 2,189

30 13 68,5 30,5 2,065

40 13 68,5 30,5 2,125

50 13 68,5 30,5 2,145

60 13 68,5 30,5 2,19

70 13 68,5 30,5 2,22

75 13 68,5 30,5 2,24

30 13 66,45 32 2,08

40 13 66,45 32 2,14