Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Иванов Иван Иванович

Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке
<
Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Иванов Иван Иванович. Разработка экспресс-метода определения содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.18.07 / Иванов Иван Иванович;[Место защиты: Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики].- Санкт-Петербург, 2015.- 110 с.

Содержание к диссертации

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 пшеничной хлебопекарной муке

1.3. Виды и формы связи влаги в пшеничной хлебопекарной муке 26 26

1.4. Обоснование предлагаемого метода содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

Выводы по главе 1 36

2. Объекты, материалы, методы определения и исследования

2.1. Программа проведения экспериментальных исследований 37

2.2. Объекты и методы исследования 39

2.3. Методика проведения исследований 42

2.4. Методика подготовки проб муки пшеничной хлебопекарной

Выводы по главе 2 51

3. Результаты исследований и их математическая обработка

3.1. Определение содержания сырой клейковины в пшеничной хлебопекарной муке емкостным методом

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

3.3. Сопоставление разработанного метода определения содержания клейковины со стандартной методикой

Выводы по главе 3 67

Основные выводы по работе 69

Список сокращений 70

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. Важной задачей пищевой промышленности является максимальное извлечение компонентов из сырья при производстве пищевых продуктов.

Наиболее ценными компонентами большинства пищевых сырьевых ресурсов являются биологически активные вещества (БАВ). Они представляют собой химические соединения, которым свойственна высокая физиологическая активность. БАВ способны оказывать положительное действие на человека даже при небольших концентрациях. Оно может выражаться в стимулировании работы мозга, тонизировании организма, а также способствовать концентрации внимания.

Наиболее известным российскому потребителю продуктом с содержанием биологически активных веществ является кофе. Чтобы при производстве пищевых продуктов извлекалось максимальное количество веществ из сырья, необходим строгий контроль технологических процессов, а также совершенствование и внедрение новых способов обработки, которые способствуют снижению потерь компонентов обрабатываемых объектов. Разработка новых технологических приемов и их внедрение является залогом успешного современного предприятия.

Необходимость совершенствования процессов производства кофе подтверждается непрерывно осуществляющимися разработками в данной области таких ученых как Ю.Г. Рудась, Д.Е. Степанов. Кофе занимает особое место на рынке России, при этом популярность натурального растворимого кофе находится на высоком уровне.

Основанием для совершенствования технологий является продвижение в пищевой промышленности в последнее десятилетие концепций ресурсосберегающих и безотходных производств. Одним из перспективных методов обработки пищевых систем, который может способствовать интенсификации извлечения компонентов сырья в рамках ресурсосберегающих технологий, является ультразвук. С помощью ультразвуковой обработки интенсифицируют процессы извлечения, диспергирования, разрушения различных химических соединений, образующих биологические объекты и системы.

В основу рабочей гипотезы проведенного исследования заложено предположение о том, что ультразвуковая обработка на этапе экстрагирования натурального жареного молотого кофе способна оказывать положительное влияние на степень извлечения растворимых сухих веществ и биологически активных компонентов, их соотношение в экстракте кофе, его качество и физико-химические характеристики.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования являлось совершенствование технологии экстрагирования биологически активных компонентов при производстве натурального растворимого кофе, путем применения ультразвуковой обработки на этапе получения экстракта натурального жареного молотого кофе для повышения концентрации БАВ в готовом натуральном растворимом кофе.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

– изучение влияния ультразвуковой обработки смеси экстракта кофе с кофейным жмыхом на: а) процесс извлечения растворимых сухих веществ; б) содержание биологически активного вещества кофеина в готовом экстракте; в) содержание 5-гидроксиметилфурфурола в получаемом экстракте кофе; г) активность воды получаемого экстракта;

– определение возможного варианта применения ультразвуковой обработки на производстве натурального растворимого кофе;

– разработка проекта технической документации на производство натурального растворимого кофе с применением ультразвуковой обработки на этапе получения экстракта натурального жареного молотого кофе.

Научная новизна. Предложено применение ультразвуковой обработки на этапе получения экстракта кофе натурального жареного молотого с целью интенсификации процесса извлечения биологически активного компонента кофеина.

Установлено влияние ультразвуковой обработки смеси кофейного жмыха с экстрактом кофе на уровень образования 5-гидроксиметилфурфурола, являющегося показателем качества и безопасности продукции.

Доказано влияние ультразвуковой обработки смеси кофейного жмыха с экстрактом кофе на активность воды в системе «вода – кофе» на этапе получения экстракта натурального жареного молотого кофе.

Практическая значимость работы. Показана возможность применения ультразвуковой обработки при получении экстракта натурального жареного молотого кофе.

Установлено влияние ультразвуковой обработки экстракта натурального жареного молотого кофе на степень извлечения кофеина, что отвечает принципам ресурсосберегающих технологий в рамках современной тенденции стремления предприятий к безотходному производству.

Обоснована необходимость контроля и стандартизации содержания 5-гидроксиметилфурфурола в экстракте кофе при производстве кофе натурального растворимого для обеспечения качества и безопасности готовой продукции.

Предложена модернизированная технологическая схема производства

сублимированного натурального растворимого кофе с применением ультразвуковой технологии.

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования были доложены на следующих мероприятиях: II Всероссийский конгресс молодых ученых (СПб, СПб НИУ ИТМО ИХиБТ, 2013 г.); VI Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (СПб, СПб НИУ ИТМО ИХиБТ, 2013 г.); III Всероссийский конгресс молодых ученых (СПб, СПб НИУ ИТМО ИХиБТ, 2014 г.); Научно-практический семинар «Функциональные продукты из сырья растительного происхождения» (СПб, СПб НИУ ИТМО ИХиБТ, 2014 г.); Научная школа-семинар для молодых ученых «Качество и безопасность продукции: проблемы и пути решения» (СПб, ФГБОУ ВПО СПбГТЭУ, 2014 г.); IV Всероссийский конгресс молодых ученых (СПб, СПб НИУ ИТМО ИХиБТ, 2015 г.).

Печатные труды. По результатам научного исследования было опубликовано 9 печатных трудов, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных высшей аттестационной комиссией Российской Федерации.

Основные положения, выносимые на защиту:

– научное обоснование параметров ультразвуковой обработки с целью
совершенствования процесса экстрагирования компонентов кофе-сырья при

производстве натурального растворимого кофе в рамках безотходных технологий;

– влияние параметров ультразвуковой обработки при получении экстракта натурального жареного молотого кофе:

а) на степень извлечения растворимых сухих веществ;

б) на степень извлечения биологически активного вещества кофеина;

в) на уровень образования 5-гидрокисметилфурфурола;

г) на активность воды системы «кофе – вода» и хранимоспособность экстракта;
– выбор оптимального режима ультразвуковой обработки для повышения качества

и безопасности производимого натурального растворимого кофе.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 8 таблиц, 27 формул, приложение. Список литературы состоит из 124 наименований.

Обоснование предлагаемого метода содержания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

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 — Mg — соль инозитфосфорной кислоты). Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных ве-ществ.[69].

Для оценки состояния углеводно-амилазного комплекса муки используются стандартизированные методы определения автолитической активности и числа падения (ЧП). Сущность метода определения автолитической активности (ГОСТ 27495-87) 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 26361-84).

Методика проведения исследований

Выбор технических средств для экспериментальных исследований, связанных с переводом связанной влаги клейковины муки и последующем определении электрофизическим методом количества связанной влаги в свободное состояние определяется общим объемом программы исследований.

Основной цикл измерений по определению количества клейковины в муке емкостным методом проводился в лаборатории кафедры «Автоматизации биотехнологических и теплофизических процессов» ИХиБТ НИУ ИТМО.

В настоящей работе для определения количества связанной влаги был применен емкостной метод. Схема, реализующая этот метод, представлена на рисунке 2.2. в виде экспериментальной установке, которая включает в себя следующие приборы: измеритель влажности ЭЛВИЗ-2 ,термошкаф SNOL58/350 с емкостным датчиком, измеритель емкости ЕТ-20

В емкостной измерительный преобразователь закладывалась проба муки с одинаковой (измеренной заранее) влажностью и с определенным содержанием клейковины хлебопекарной пшеничной муки. Мука нагревалась до температу-ры70С, значения электрической емкости измерялись прибором ЕТ-20 через каждые 10оС в интервале 30-70 С.

Температура муки определялась микропроцессорным измерительным прибором типа ТРМ 10 в комплекте с термопарой ТХК , которая была програ-дуирована с помощью эталонного термометра. Измерение влажности подлежащей исследованию пробы муки с определенным содержанием клейковины проводилось термогравиметрическим методом измерения влажности, основанном на высушивании пробы с известной исходной массой, взвешивание остатка и вычисление относительного изменения массы.

Определение массовой доли влаги в муке контролировалось также на приборе «Элвиз-2» в соответствии с ГОСТ Р 13586.5 – 93 следующим образом: навеску зерна помещали в прибор и выдерживали при температуре 105 С заданное программой время. Влажность исследуемого образца (в %) рассчитывалась прибором автоматически по формуле: (m1 –m2)100/m1 (2.1) где: m1 – масса бюксы с навеской до сушки, г; m2 – масса бюксы с навеской после сушки, г. Диапазон влажности муки пшеничной хлебопекарной, в котором производились вышеуказанные исследования, определяется ГОСТ9404-88 и соответствовал 13% и 15%.

Температура измерений пробы муки не превышала температуру 70±5С. На основании литературных данных по проведению экспериментов В. Л. Крето-вич и Т. Г. Флоренская исследовали в лабораторных условиях влияние длительного нагревания муки до температуры 40—75. Авторы пришли к выводу, что для продовольственного зерна и муки безопасной следует считать температуру нагрева 60- 70во избежании денатурации белков[56],так как денатурация сопровождается разрушением уникальной трехмерной структуры и активного центра белка и потерей его биологической, активности [5358].

Зависимость емкости муки с различным содержанием клейковины от температуры, исследовались при постоянных значениях плотности проб муки, равной 0,77 кг/ м3 и определенной частоте, равной 1МГц.

Из программы проведения экспериментальных данных известно, что повышение температуры продукта обуславливает переход связанной воды в свободную, что приводит к восстановлению свойств обычной воды, в том числе и повышение диэлектрических свойств продукта, одной из характеристик которой является емкость.

Измерение емкости пробы на каждой ступени выбранного диапазона температур проводилось после установления температуры муки в измерительном преобразователе к температуре внутри термошкафа и прекращения ее дальнейшего практически заметного приращения.

Выбор частоты измерений был принят на основании и по результатам работ исследователей, занимавшихся исследованием сыпучих пищевых продуктов с помощью электрофизического метода измерения влажности этих продуктов[4].

Прибор Е7-20, на котором проводились измерения емкости предназначен для измерения при синусоидальном напряжении параметров объектов, представляемых параллельной или последовательной двухэлементной схемой замещения. Прибор для измерения емкости Е7-20 предназначен для работы от сети переменного тока напряжении (220+22)В и частотой (50+1) Гц.

В рамках работы для проведения обработки данных анализа результатов исследования, а также для перевода значения емкости муки в диэлектрическую проницаемость муки необходимо определить рабочую (воздушную) емкость датчика Ср.

Ее можно определить путем калибровки датчика, заключающейся в последовательном заполнении датчика двумя жидкими диэлектриками, диэлектрическая проницаемость которых известна с достаточной точностью. Практически для калибровки вместо одного из жидких диэлектриков используют воздух. Методика определения рабочей Ср емкости измерительного конденсатора выглядела следующим образом. Тщательно измерялась воздушная емкость датчика при температуре окружающей среды (20С), которая может быть представлена как:

Применение емкостного метода для экспрессного контроля в рамках работы по определению количества клейковины по величине связанной влаги обусловило необходимость иметь образцы продукта с одинаковымсодер-жанием влаги и с различным содержанием клейковины.

Однако получение нужного набора образцов с разным содержанием клейковины и одинаковой влажности особенно затруднительно в лабораторных условиях. Поэтому в процессе проведения экспериментальных исследований и возникла необходимость в искусственном приготовлении набора образцов одинаковой влажности с различным содержанием клейковины.

Методика подготовки проб муки пшеничной хлебопекарной

При вычислении коэффициентов регрессии уравнения, использована процедура “SolverParameters”, являющаяся стандартным приложением MicrosoftEx-cel.

Учитывая, что неадекватность модели может быть обусловлена, например, недостоверностью экспериментальных данных , вследствие чего гипотеза линейной аппроксимации может привести к большой погрешности результата, необходимо провести проверку адекватности полученной модели реальному объекту, поскольку возможность применения на практике полученной математической зависимости определяется необходимой точностью описания зависимостей между содержанием диэлектрической проницаемости муки и количеством крахмала и клейковины в муке.

Проверка адекватности моделей, проведенная по критерию Фишера, подтвердила их статистическую значимость для значений доверительной вероятности Р = 95%.

Модель адекватна, если рассчитанное значение критерия Скажется больше критического значения Fкр(f1, f2) для выбранного значения доверительной вероятности р и чисел степеней свободы h = N - 1 и f2 = N - (m + k + I). Значения критерия F составили, соответственно, = 17,87 FKP (15, 13) = 2,6;

Рассчитанные значения превышают критические значения для соответствующих степеней свободы, следовательно, полученная модель адекватна.

На основании экспериментальных данных были получены графические зависимости диэлектрической проницаемости муки от содержания клейковины и уравнения регрессии, на основании которых можно по величине диэлектрической проницаемости муки определить количество клейковины в любом сорте пшеничной хлебопекарной муки. 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. 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.

Определение зависимости диэлектрической проницаемости пробы муки пшеничной хлебопекарной от содержания клейковины

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.

№ п\п По методуГОСТ ручнойспособ По методу ГОСТмеханизированныйспособ 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 содер жания клейковины в пшеничной хлебопекарной муке

Проба муки Количество клейковины вобразце муки, % по методуГОСТ Количество клейковины в образце муки, % по разработанному методу

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. Основные выводы по работе:

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.

Ккл - количество клейковины в муке пшеничной хлебопекарной Ккр - количество крахмала в муке пшеничной хлебопекарной уте к - удельная энергия связи влаги с белками клейковины - удельная энергия связи влаги с крахмалом Мт - 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