CN111398096A - 一种面粉筋力强度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工及检测技术领域，尤其涉及一种面粉筋力强度检测方法，包括（1）揉面装置包括搅拌桨和揉面钵体，搅拌桨和扭矩传感器、电动机输出轴依次连接；（2）测量最大搅拌扭力值N大；设定一临界值为N临，其中N临小于N大；（3）测量待测面粉在上升阶段第一次达到临界值N临为时间T1，而后搅拌扭力值升至最高点后下降至临界值N临时为时间T2，计算时间差为T,T=T2‑T1。本发明有益之处在于:较当前方法更直观易于分析；方法简单，升级成本低，便于实时掌握搅拌进程，确定最佳搅拌时间；适用性广，具有较好的社会价值。
Description
技术领域
本发明属于食品加工及检测技术领域，尤其涉及一种面粉筋力强度检测方法。
背景技术
食品工业为关乎国计民生的传统工业，其中以小麦面粉为原料的食品制作，其原料的混合、揉面一般为生产工艺的第一个步骤，传统上面团揉和采用手工方法，随着近代机械、电子技术进步，揉面工序一般由机械来完成，也就是一般所说的电动和面机，其揉制的面团的粘弹性、耐发酵性能将影响后续工序乃至最终成品的品质，而面团的特性主要由其主料面粉的筋力强度决定的，同时受面团其他辅料和食品添加剂的影响。
由上述，检测面团的强度特征进而评价面粉的筋力强度，对于以小麦为原料的食品制作十分重要，也是现代食品工业的迫切要求，对面团流变特性的评价，当前主要方法有粉质仪法、拉伸面团法、面团吹泡法，其中粉质仪是应用较多的一种面团流变和面粉筋力强度评价测试仪器，近些年发展起来的电子式粉质仪是基于电子扭矩传感器测定搅拌扭矩，得到具有一定带宽的粉质图谱，基于此图谱的分析实际上是基于粉质图谱的上沿锯齿线、下沿锯齿线和中间线共三条曲线的综合分析得到的数据，用于评级面团流变和面粉筋力特征，此种基于三条曲线得到的数据，分析较为复杂，并且受粉质图谱带宽的影响较大，同一仪器或者不同仪器对同一样品的测试会因粉质图谱带宽不同得出的数据有明显的差异，从而产生较大的台间差，影响实验结果的重现性和可信度。
发明内容
为消除上述现有方法中的图谱宽度对对实验结果的影响，提高实验数据准确度和重现性，本发明公开了一种面粉筋力强度检测方法。
本发明所述一种面粉筋力强度检测方法，包括揉面装置、扭矩传感器、电动机、数据采集模块和具有中央处理器（CPU）的电子计算机、工作站程序，其中揉面装置包括搅拌桨和揉面钵体，所述搅拌桨和扭矩传感器、电动机输出轴依次连接，所述扭矩传感器和数据采集模块、显示器依次电连接，所述扭矩传感器实时检测基于面团稠度的搅拌扭力并将其转换为电信号经由数据采集模块传输至计算机，计算机上安装的专用的工作站程序对一定时间间隔的基于面团稠度的扭力数据值取平均值并绘制一条纵坐标为平均搅拌扭力值、横坐标为时间的搅拌扭力曲线，用以反映揉面过程中的面团稠度变化。
根据揉面过程中面团稠度一般变化规律上述一条平均搅拌扭力曲线自开始揉面时低点开始上升、至最高点后持续下降，取小于此一条扭力曲线最高点处扭力值即最大搅拌扭力值一定比例的搅拌扭力值作为临界值，自揉面开始计时，所述平均搅拌扭力值曲线在上升阶段第一次达到此临界值为时间T1，而后搅拌扭力值升至最高点后下降至临界值时为时间T2，时间T2和T1的时间差T=T2-T1用于评价面团的强度和面粉的筋力强度并区分高、中、低筋面粉，所述时间T值越长说明面团耐搅拌能力和保持气体能力越强、面粉筋力越强，反之时间T值越小说明面团耐搅拌能力和保持气体能力弱、面粉筋力弱，时间T处于居中范围时可以判定面粉为中等筋力强度的面粉。
具体的方式为：
一种面粉筋力强度检测方法：
（1）揉面装置包括搅拌桨和揉面钵体，搅拌桨和扭矩传感器、电动机输出轴依次连接；
（2）将标准面粉和水放入揉面装置内，按一定时间间隙测量面团搅拌扭力值，绘制一条纵坐标为搅拌扭力值、横坐标为时间的搅拌扭力曲线，取得最大搅拌扭力值N大；设定一临界值为N临，其中N临小于N大；
（3）将待测面粉和水放入揉面装置内，开始搅拌，自揉面开始计时，所述搅拌扭力值曲线在上升阶段第一次达到临界值N临为时间T1，而后搅拌扭力值升至最高点后下降至临界值N临时为时间T2，计算时间差为T,T=T2-T1。
上述的面粉筋力强度检测方法，优选的：所述的N临为N大的90-94%。
上述的面粉筋力强度检测方法，对于需要将筋力强度做为指标的，可以采用以下方法进行判定：
在步骤（2）中，测量标准面粉样品的搅拌拌扭力值曲线中在两次临界值N临之间的时间T标；
将步骤（3）中测量的待测面粉的T与T标比较，如T>T标,则待测面粉的筋力强度大于标准品，如T<T标，则为待测面粉的筋力强度小于标准品。
上述的面粉筋力强度检测方法，采用以下的方法来区分高、中、低筋面粉：
在步骤（2）中，测量搅拌拌扭力值曲线中在两次临界值N临之间的时间T标；根据高、中、低筋面粉，分别测量高、中、低筋面粉的T标；
将步骤（3）中，测量待测面粉的T，分别与高、中、低筋面粉的T标相比较，判断待测面粉的属性。
上述的面粉筋力强度检测方法，优选的：搅拌扭力值曲线为平均搅拌扭力值曲线。
上述的面粉筋力强度检测方法，优选的：所述揉面装置的揉面钵体外壁为夹套结构，夹套内通有恒温水，揉面过程中面团维持在指定的温度。
上述的面粉筋力强度检测方法，优选的：所述用于测试的面团为恒定最大面团稠度，不同原料通过调整加水量使其揉面过程最大搅拌扭力一致。
用于测试的面团为恒定最大面团稠度，不同原料通过调整加水量使其揉面过程最大搅拌扭力一致。
本发明有益之处在于:
1.本发明所述的一种面粉筋力强度检测方法，通过对一条基于面团流变学特性的平均搅拌扭力曲线的分析，用于评价面粉的筋力强度和面团保持气体的能力，较当前方法更直观易于分析，并且用于表述参数的特征点唯一，实验数据的重现性显著提高。
2.本发明所述的一种面粉筋力强度检测方法，可附加于当前和面机上对其改造升级，方法简单，升级成本低，便于实时掌握搅拌进程，确定最佳搅拌时间，使面团得以充分揉和、形成最佳的面筋网络结构，并不至于过度搅拌而损伤面筋网络结构，得到恒温的最佳成熟面团，为提高、稳定食品质量提供基础保障。
3.本发明所述的一种面粉筋力强度检测方法，适用性广，小型化可应用于实验室，用于食品配方研究、搅拌过程分析研究、面粉筋力强度评价等，具有较好的社会价值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 用于实现本发明的装置的主要部件及结合示意图
图2 为实施例1的标准面粉平均搅拌扭力曲线图
图3 为实施例2的标准面粉平均搅拌扭力曲线图
图中各部件名称：
1搅拌叶片，4揉面钵体、7联轴器，8扭矩传感器，9联轴器，10电动机，11底板，12数据采集模块，13电子计算机，14坐标系，15为实施例1的平均搅拌扭力曲线，16为实施例2的平均搅拌扭力曲线。
具体实施方式
实施例1：
实现本发明的一种面粉筋力强度检测方法，用于实现本发明的装置如图1所示，包括有搅拌叶片1、揉面钵体4、扭矩传感器8、电动机10、数据采集模块12和具有中央处理器（CPU）的电子计算机13、工作站程序，上述揉面钵体4、搅拌叶片1组合为揉面机构， 搅拌叶片1和扭矩传感器8、电动机10输出轴由联轴器7和9依次连接，电动机10通过扭矩传感器8驱动搅拌叶片1运转，使揉面钵体4工作腔中的面粉、水和其他辅料得以混合，面粉中蛋白质与水结合形成网状结构的、具有粘弹性的面筋，形成具有一定粘弹性和一定保持气体能力的面团。
揉面钵体4外壁为双层结构，其两层外壁之间有空腔，形成为夹套结构，夹套内循环恒温水，确保揉面钵体4中的面团揉面过程水分不散失、并保证面团温度维持在规定的温度。
上述扭矩传感器8和数据采集模块12、电子计算机13依次电连接，其中电子计算机13内含有中央处理器CPU，扭矩传感器8实时检测和面过程中的与面团稠度呈现正相关性的搅拌扭力并将其转换为电信号、经由数据采集模块12传输至计算机13，计算机13上安装有专用的工作站程序，所述工作站程序设置有纵坐标为基于面团稠度的平均扭力值、横坐标为时间的坐标系14。
所述揉面装置的揉面钵体外壁为夹套结构，夹套内通有恒温水，揉面过程中面团维持在指定的温度。
在具体一次的实验操作时，首先称取定量标准高筋面粉倒入揉面钵4中并加入适量水，揉面钵内面粉和水在搅拌叶片的揉和下，面粉中面筋蛋白和水逐步结合形成网状结构的面筋组织，面团稠度随之从开始揉和时的低点逐渐增大，随搅拌进程至面筋完全时面团稠度最大，当面团稠度达到最大值后继续搅拌，面团因面筋结构过度搅拌被破坏致使面团稠度逐渐减小，在此搅拌进程中数据采集模块12实时采集基于面团稠度的搅拌扭力值并传输至计算机13，计算机13上安装的工作站程序计算一定时间间隔内的基于面团稠度的平均搅拌扭力置，并在坐标系14上绘制如图2所示的平均搅拌扭力曲线ODAFG，依此反映面粉的筋力强弱：强筋力面粉因面粉筋力强度高、过度搅拌的耐受力较好，表现在平均搅拌扭力－时间曲线上，曲线自最高点A后下降较为平缓，反之，弱筋力面粉曲线自最高点A后下降速度将明显快，由此原理本发明提出的基于此平均搅拌扭力曲线的分析方法为：取扭矩曲线最高点A处扭力值即最大搅拌扭力值N大为500稠度单位（稠度单位规定为与最大搅拌阻力呈正相关性的面团稠度计量单位），取临界值N临460稠度单位。
测量搅拌拌扭力值曲线，第一次到达临界值的时间为4.7分钟，第二次到达临界值的时间为11.4分钟，两次临界值N临之间的时间T标为6.7分钟。（如图2所示）
取经其它方法测试为高筋面粉作为待测面粉，加入揉面机中，自揉面开始计时，所述平均搅拌扭力值曲线ODAFG在上升阶段第一次达到此临界值为时间T1，而后搅拌扭力值升至最高点后下降至临界值时为时间T2，测量时间T2和T1的时间差T。共测量五次，表1为测量结果。
表1
| 次数 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 平均值 | 标准值 |
| T（分钟） | 6.6 | 6.8 | 6.8 | 6.9 | 6.5 | 6.72 | 6.7 |
实施例1
采用与实施例1基本同样的方法，测量低筋标准面粉，在坐标系14上绘制如图3所示的平均搅拌扭力曲线OHJKM，依此反映面粉的筋力强弱：弱筋力面粉因面粉筋力弱，曲线自开始揉和始达到最高点A时间较短，达到最高点后下降速度将明显快，具体对曲线分析方法为：取扭矩曲线最高点A处扭力值即最大搅拌扭力值N大为500稠度单位（稠度单位规定为与最大搅拌阻力呈正相关性的面团稠度计量单位），取临界值N临为470稠度单位。
两次临界值N临之间的时间T标为2.7分钟。（如图3所示）
取经其它方法测试为低筋面粉作为待测面粉，加入揉面机中，自揉面开始计时，所述平均搅拌扭力值曲线OHJKM在上升阶段第一次达到此临界值为时间T1，而后搅拌扭力值升至最高点后下降至临界值时为时间T2，测量时间T1和T2的时间差T。共测量五次，表2为测量结果。
表2
| 次数 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 平均值 | 标准值 |
| T（分钟） | 2.5 | 2.8 | 3.0 | 2.8 | 2.7 | 2.76 | 2.7 |
用于评价面团的强度和面粉的筋力强度并区分高、中、低筋面粉，所述时间T值越长说明面团耐搅拌能力和保持气体能力越强、面粉筋力越强，反之时间T值越小说明面团耐搅拌能力和保持气体能力越弱、面粉筋力越弱，时间T处于居中范围时可以判定面粉为中等筋力强度的面粉。
需要指出的是，要取得具有可比较性的实验结果，还需要规定实验用料的配方、各原料的重量，只有在初始条件完全相同的情况下，或者在配方完全相同、通过调整加水量使面团最大稠度基本相同的情况下，比较上述面团流变学参数和面粉筋力强弱才有意义。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种面粉筋力强度检测方法，其特征在于：
（1）揉面装置包括搅拌桨和揉面钵体，搅拌桨和扭矩传感器、电动机输出轴依次连接；
（2）将标准面粉和水放入揉面装置内，按一定时间间隙测量面团搅拌扭力值，绘制一条纵坐标为搅拌扭力值、横坐标为时间的搅拌扭力曲线，取得最大搅拌扭力值N大；设定一临界值为N临，其中N临小于N大；
（3）将待测面粉和水放入揉面装置内，开始搅拌，自揉面开始计时，所述搅拌扭力值曲线在上升阶段第一次达到临界值N临为时间T1，而后搅拌扭力值升至最高点后下降至临界值N临时为时间T2，计算时间差为T,T=T2-T1。
2.根据权利要求1所述的面粉筋力强度检测方法，其特征在于：所述的N临为N大的90-94%。
3.根据权利要求1或2所述的面粉筋力强度检测方法，其特征在于：
在步骤（2）中，测量标准面粉样品的搅拌拌扭力值曲线中在两次临界值N临之间的时间T标；
将步骤（3）中测量的待测面粉的T与T标比较，如T>T标,则待测面粉的筋力强度大于标准品，如T<T标，则为待测面粉的筋力强度小于标准品。
4.根据权利要求1或2 所述的面粉筋力强度检测方法，其特征在于：
在步骤（2）中，测量搅拌拌扭力值曲线中在两次临界值N临之间的时间T标；根据高、中、低筋面粉，分别测量高、中、低筋面粉的T标；
将步骤（3）中，测量待测面粉的T，分别与高、中、低筋面粉的T标相比较，判断待测面粉的属性。
5.根据权利要求1所述的面粉筋力强度检测方法，其特征在于：搅拌扭力值曲线为平均搅拌扭力值曲线。
6.根据权利要求1所述的面粉筋力强度检测方法，其特征在于：所述揉面装置的揉面钵体外壁为夹套结构，夹套内通有恒温水，揉面过程中面团维持在指定的温度。
7.根据权利要求1所述的面粉筋力强度检测方法，其特征在于：所述用于测试的面团为恒定最大面团稠度，不同原料通过调整加水量使其揉面过程最大搅拌扭力一致。
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