PL184257B1 - Sposób oznaczania ciemnienia mąki oraz płytka do oznaczania ciemnienia mąki - Google Patents

Abstract

Sposób oznaczania ciemnienia mąki, polegający na poddaniu próbki badanej mąki, ewentualnie jednocześnie z wzorcowymi próbkami mąki o znanej podatności na ciemnienie, działaniu środowiska wodnego, a następnie po upływie określonego czasu dokonaniu oceny zmiany barwy próbki badanej mąki, znamienny tym, że próbki mąki poddaje się reakcji z fenolem wielowodorotlenowym, szczególnie z fenolem di- bądź triwodorotlenowym, stosowanym w postaci wodnego roztworu o stężeniu 0,2 - 10,0% wagowo, korzystnie zawierającego dodatek niewielkiej ilość nadtlenku wodoru, po czym po upływie co najmniej 2 minut, zwłaszcza po upływie 5-10 minut, ustala się podatność na ciemnienie próbki badanej mąki według przyjętej skali ocen, ewentualnie przez porównanie zmiany barwy próbki badanej mąki ze zmianą barwy jednocześnie poddanych reakcji wzorcowych próbek mąki o znanej podatności na ciemnienie. Płytka do oznaczania ciemnienia mąki z półkulistymi wgłębieniami, znamienna tym, że zawiera co najmniej jedno stanowisko, składające się z większego, półkulistego wgłębienia (1) i mniejszego, również półkulistego wgłębienia (2), połączonych kanałem (3).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oznaczania ciemnienia mąki oraz płytka do oznaczania ciemnienia mąki.

Jednymi z wielu ważnych cech każdej mąki używanej w przetwórstwie jest jej barwa wyjściowa i podatność na ciemnienie w procesach przerobu pod wpływem takich czynników, jak wilgoć, temperatura i inne, które to właściwości mąki wpływają na barwę produktu finalnego, a przez to i ocenę jego jakości. Przykładowo według normy PN-93/A-74020 mąka makaronowa zwyczajna winna mieć barwę białą lub białą z odcieniem żółtawym, a mąka o barwie białej z odcieniem szarym jest niedopuszczalna do produkcji makaronów. Natomiast zgodnie z PN-87/A-74131 makaron, który po ugotowaniu ma kolor żółtawy, jasnokremowy lub białokremowy kwalifikuje się do klasy wyższej (I), a makaron, którego barwa po ugotowaniu jest kremowa bądź białokremowa z odcieniem szarawym albo biaława z odcieniem szarym względnie kredowobiała lub szara należy do klasy niższej (II). Barwa wyrobu rynkowego, w tym i po przetworzeniu go w warunkach domowych, jest również ważna dla producentów jako silnie wpływająca na późniejszy wybór dokonywany przez nabywców przy zakupie towarów.

Wymaganą barwę mąki, określaną jako biała z odcieniem żółtym, żółtawym, kremowym, szarawym lub szarym albo białokremowa, białoszarawa, białoszara z widocznymi cząstkami otrąb itd., ustala się jako biel charakteryzowaną % odbicia światła metodami instrumentalnymi, np. metodą kolorymetryczną przy użyciu kolorymetru Kent-Jones-Martina lub metodą leukometryczną. Metody instrumentalne stosuje się jednak sporadycznie przyjmując, iż standardowym miernikiem barwy (bieli) mąki jest procentowa zawartość w niej

184 257 popiołu całkowitego, zwykle w granicach 0,4 - 2,0%, przy czym w miarę wzrostu zawartości popiołu zmienia się odcień bieli od żółtego do szarego. Mimo, że ocena mąki w omawianym zakresie najczęściej ogranicza się do oceny jej barwy, to jednak oznaczenie to nie pozwala jeszcze w pełni przewidzieć koloru ciasta wytworzonego w oparciu o taką mąkę, gdyż w mące pochodzącej z przemiału ziaren zbóż znajdują się również m.in. enzymy oksydoredukcyjne, dla których przyjęto nazwę tyrozynaza. W procesach przerobowych na ciasta, ta grupa enzymów hydrolizuje białka zawarte w mące i następuje dodatkowe ciemnienie produktu. W obecności tlenu powietrza, przy sprzyjającym udziale wilgoci i temperatury, pod wpływem enzymu następuje rozkład m.in. aminokwasu -tyrozyny, w wyniku którego powstają substancje o ciemnym zabarwieniu (melaniny).

Znana jest tzw. metoda Ostrowskiego i Drewala oznaczania podatności mąki na ciemnienie, która polega na przygotowaniu ciasta przez zamiesienie próbki mąki z wodą destylowaną w proporcji wagowej jak 2 : 1 w temperaturze bliskiej 30°C, rozwałkowaniu ciasta na placek o grubości około 2 mm i pozostawieniu go na powietrzu w czasie 1 godziny, po czym przygotowaniu w ten sam sposób świeżego, drugiego takiego placka z ciasta, a następnie wzrokowej ocenie w rozproszonym świetle dziennym zmiany barwy placka wcześniejszego w odniesieniu do placka późniejszego. Podkreśla się, że przy badaniu mąki przeznaczonej do produkcji makaronów placki należy porównywać po upływie 12-24 godzin.

Odmianą tej metody jest sposób oznaczania ciemnienia ciasta, podany w normie PN93/A-74020 dotyczącej mąki makaronowej zwyczajnej. Z 10 g badanej mąki i 5 ml wody destylowanej przygotowuje się gęste ciasto i formuje krążek (placek) ciasta o grubości 2-4 mm. Krążek ciasta układa się na płytce szklanej i umieszcza w eksykatorze nad lustrem wody. Eksykator wstawia się do termostatu o temperaturze 30°C na 4 godziny. Po upływie tego czasu przygotowuje się świeży krążek ciasta i porównuje barwę obydwu krążków. W ocenie wzrokowej zmianę barwy ustala się w skali trzystopniowej: I stopień - brak ściemnienia, II stopień - lekkie ściemnienie, III stopień - ściemnienie. Metody te są uciążliwe przez swoją czasochłonność i wymagają dla wykonania warunków laboratoryjnych.

Inny, znany sposób - tzw. metoda Pekara na mokro - jest stosowany do badania odcieni barwy mąki i przypuszczalnej barwy późniejszego ciasta. Stosuje się wzorcowe próbki mąki o całkowitej zawartości popiołu w granicach od najwyższej podanej w odnośnej normie do zawartości nie niższej od niej o więcej niż 0,05%. Wzorcową próbkę mąki umieszcza się między dwiema 3-5 gramowymi próbkami badanej mąki w warstwie o grubości 3-4 mm na podkładzie drewnianym o wymiarach 25x5 cm, wyrównuje, lekko uciska np. płytką szklaną tak, aby próbki stykały się, lecz nie pomieszały, po czym ścina boki. Następnie deszczułkę z próbkami mąki zanurza się pod kątem 30° w czystej wodzie, chwilę przetrzymuje lekko poruszając poziomo dla usunięcia pęcherzyków powietrza z powierzchni mąki, po czym wyjmuje deszczułkę z wody i ocenia wzrokowo w rozproszonym świetle zgodność barwy i odcienia.

Sposób ten jest również uciążliwy w praktycznych warunkach zakupu mąki, zwłaszcza przez drobnych wytwórców, a ponadto nie gwarantuje wiarygodnych wyników w związku z tym, że obecne procesy technologiczne przemiału ziaren zbóż zmierzają do zwiększenia stopnia wymiału przez mielenie możliwie całego ziarna kosztem warstw otaczających wewnętrzne bielmo ziarna, szczególnie kosztem warstwy aleuronowej. Stąd w tak otrzymanych mąkach obserwuje się większą skłonność do ciemnienia, związaną ze wzrostem zawartości enzymów z warstwy aleuronowej i okrywy ziarna - większym, niż wynikałoby to z jednoczesnego wzrostu popiołu całkowitego w mące.

W wyniku przeprowadzonych badań nieoczekiwanie ustalono, iż niektóre związki chemiczne o działaniu redukującym wchodzą w środowisku wodnym w reakcję z zawartym w mące enzymem oksydoredukcyjnym - tyrozynazą tak szybko i z tak silnym efektem wzmocnienia zmiany barwy, że zjawisko to może być wykorzystane do opracowania prostego, szybkiego i wiarygodnego sposobu oceny podatności mąki na ciemnienie.

Sposób oznaczania ciemnienia mąki, polegający na poddaniu próbki badanej mąki, ewentualnie jednocześnie z wzorcowymi próbkami mąki o znanej podatności na ciemnienie, działaniu środowiska wodnego, a następnie po upływie określonego czasu dokonaniu oceny zmiany barwy próbki badanej mąki, charakteryzuje się tym, że próbki mąki poddaje się reak4

184 257 cji z fenolem wielowodorotlenowym, szczególnie z fenolem di- bądź triwodorotlenowym, stosowanym w postaci wodnego roztworu o stężeniu 0,2 - 10,0% wagowo, korzystnie zawierającego dodatek niewielkiej ilość nadtlenku wodoru, po czym po upływie co najmniej 2 minut, zwłaszcza po upływie 5-10 minut, ustala się podatność na ciemnienie próbki badanej mąki według przyjętej skali ocen, ewentualnie przez porównanie zmiany barwy próbki badanej mąki ze zmianą barwy jednocześnie poddanych reakcji wzorcowych próbek mąki o znanej podatności na ciemnienie.

Stwierdzono, że sposobem według wynalazku mogą być przykładowo użyte wodne roztwory 1,3-dihydroksybenzenu, 1,4-dihydroksybenzenu, 1,2,3,4-tetrahydroksybenzenu lub korzystnie o-dihydroksybenzenu, znanego jako pirokatechina względnie 1,2,3-trihydroksybenzenu, znanego jako pirogalol, przy czym wodne roztwory pirokatechiny bądź pirogalolu o stężeniu 0,5 - 4,0% wagowo.

Ponadto ustalono, że sposobem według wynalazku najkorzystniej jest stosować wodny roztwór fenolu wielowodorotlenowego o stężeniu około 2,0% wagowo.

W sposobie według wynalazku pod wpływem zawartego w mące enzymu oksydoreducyjnego - tyrozynazy następuje szybkie utlenianie fenolu wielowodorotlenowego z utworzeniem związków chinonowych, które kondensując między sobą dają produkty barwne. Nadtlenek wodoru przypuszczalnie pełni tu rolę aktywatora enzymatycznego, gdyż - jak wykazały badania - w obecności tyrozynazy reakcja utleniania fenolu wielowodorotlenowego zachodzi znacznie szybciej w czasie 2-10 minut z silnym efektem kolorystycznym niż w przypadku bezpośredniego utleniania fenolu wielowodorotlenowego działaniem nadtlenku wodoru w porównywalnych warunkach bez udziału tyrozynazy, co trwa zwykle około 30 minut do osiągnięcia pełnego efektu kolorystycznego.

W zależności od stosowanego fenolu wielowodorotlenowego, stężenia jego roztworu oraz ewentualnej obecności nadtlenku wodoru barwa mąki może zmieniać się na brunatną o różnym nasyceniu i o odcieniu mniej lub bardziej czerwonym.

Sposób według wynalazku może być wykonany metodą zbliżoną do wyżej opisanej, przykładowo przez umieszczenie wzorcowej próbki mąki między dwiema próbkami mąki badanej w warstwie 3-4 mm na neutralnej podkładce o wydłużonym kształcie, lekkim uciśnięciu tak, aby próbki stykały się, lecz nie pomieszały, po czym zanurzeniu całości w wodnym roztworze fenolu wielowodorotlenowego z ewentualnym dodatkiem nieznacznej ilości nadtlenku wodoru. Po nasyceniu próbek mąki roztworem, podkładkę wyjmuje się i ocenia wzrokowo zgodność barwy i jej odcienia dla próbki badanej w odniesieniu do próbki wzorcowej.

Jako próbki wzorcowe mąki mogą być stosowane próbki o wcześniej ustalonej podatności na ciemnienie sposobem według wynalazku, np. próbka wzorcowa 1 -brak zmiany barwy, nie ciemnieje, próbka wzorcowa 2 - zmienia barwę na beżową, lekko ciemnieje, próbka wzorcowa 3 - zmienia barwę na wyraźnie brunatną, ciemnieje. Ocena podatności na ciemnienie badanej próbki mąki może być dokonana wzrokowo, przez pomocnicze porównanie zmiany jej barwy lub brak zmiany barwy z próbką wzorcową, i podana opisowo bądź w stopniach, przykładowo: I stopień - brak zmiany barwy, nie ciemnieje, II stopień - zmienia barwę na beżową, lekko ciemnieje, III stopień - zmienia barwę na brunatną względnie ciemno brunatną, ciemnieje.

Znane są płytki analityczne z półkulistymi wgłębieniami, używane do oznaczeń identyfikacyjno-jakościowych w drodze reakcji chemicznych, wykonywanych metodą kroplową. Płytki takie sąjednak mało przydatne dla oznaczania ciemnienia mąki.

Opracowano płytkę o specjalnej konstrukcji, przy użyciu której sposób oznaczania ciemnienia mąki według wynalazku może być łatwo realizowany.

Płytka według wynalazku, jest pokazana na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia płytkę w widoku z góry, a fig. 2 - przekrój płytki wzdłuż linii A - A'. Płytka z półkulistymi wgłębieniami zawiera co najmniej jedno stanowisko, składające się z większego, półkulistego wgłębienia 1 i mniejszego, również półkulistego wgłębienia 2, połączonych kanałem 3 tak, aby po przechyleniu płytki w kierunku większego wgłębienia roztwór odczynnika (wodnego roztworu fenolu wielowodorotlenowego), wlany do mniejszego wgłębienia 2, mógł swobodnie spłynąć kanałem 3 do większego wgłębienia 1, w którym została umieszczona próbka mą184 257 ki. Płytka według wynalazku jest wykonana z neutralnego tworzywa i może posiadać więcej stanowisk niż jedno, a wielkość wgłębień jest korzystnie dobrana tak, by ilość mąki możliwa do umieszczenia w większym wgłębieniu 1 do ilości płynnego odczynnika możliwej do wlania w mniejsze wgłębienie 2 była w proporcji wagowej jak 1- 5:1, co w przybliżeniu odpowiada objętościowej proporcji wielkość wgłębień 1 i 2 jak 1,25 - 6,00 : 1.

Płytka według wynalazku może wchodzić w skład zestawu, zawierającego obok płytki także pojemnik bądź pojemniki z odczynnikami (wodnym roztworem fenolu wielowodorotlenowego względnie oddzielnie roztworem nadtlenku wodoru, naważką fenolu wielowodorotlenowego i wodą destylowaną), dozownik odczynnika (pipetę, kalibrowane fiolki, itp.), próbnik (np. łyżeczkę) do pobierania próbek mąki oraz ewentualnie wzorcowe próbki mąki o znanej różnej podatności na ciemnienie.

Sposób według wynalazku odznacza się prostotą, łatwością wykonania oznaczenia ciemnienia mąki oraz niezawodnością oceny, a przez to umożliwia szybkie sprawdzenie jakości mąki pod względem najbardziej interesującym nabywców tj. przypuszczalnej barwy ciasta wytworzonego później w oparciu o badaną mąkę. Opracowana płytka według wynalazku dodatkowo ułatwia wykonanie oznaczenia, a posiadanie wyżej opisanego, przenośnego zestawu uniezależnia nabywcę mąki, pozwalając na samodzielne przeprowadzenie oceny ciemnienia mąki.

Wynalazek ilustrują, niżej podane przykłady, w których procenty oznaczaj ją procenty wagowe:

Przykład I. Dwie próbki mąki:

a. wzorcową - mąka pszenna typ 500, nie zmieniająca barwy pod wpływem roztworu fenolu wielowodorotlenowego, nie ciemniejąca -1 stopień,

b. oznaczaną - mąka pszenna mazowiecka typ 500, kwalifikowana do zakupu, umieszcza się obok siebie na deszczułce tak, aby nie pomieszały się. Próbki wyrównuje się, lekko przyciskając płytką szklaną do grubości warstwy 3-4 mm i do połączenia brzegów próbek. Następnie deszczułkę zanurza się pod kątem 30° w 1,5% wodnym roztworze pirogalolu, zawierającym dodatek nadtlenku wodoru w ilości 2 ml wody utlenionej (3% roztwór) na 100 ml roztworu pirogalolu. Po chwili deszczułkę wyjmuje się i po upływie 10 minut ocenia wzrokowo zmianę barwy i odcienia próbki badanej mąki w porównaniu z próbką wzorcową. Próbka badanej mąki zmienia barwę na beżową, co podkreśla porównanie z próbką wzorcową, której kolor i odcień pozostają bez zmian. Badaną mąkę klasyfikuje się jako lekko ciemniejącą o II stopniu podatności na ciemnienie, mało przydatną do wytwarzania makaronów tzw. miękkich.

Przykład II. W czterostanowiskowej płytce do oznaczeń umieszcza się kolejno w większych wgłębieniach 1po 2 g mąki:

a. próbki wzorcowej - mąka pszenna typu 500, nie zmieniająca barwy pod wpływem roztworu fenolu wielowodorotlenowego, nie ciemniejąca - I stopień oraz trzech badanych próbek mąki, które są oceniane dla celów zakupu z przeznaczeniem do produkcji makaronów

b. mąki pszennej wrocławskiej typ 500

c. mąki pszennej krupczatki typ 500

d. mąki pszennej luksusowej typ 550.

W próbkach mąki przyciskając końcem łyżeczki formuje się niecki i wykształca rowki, łączące się z kanałami 3 w płytce, po czym do mniejszych wgłębień 2 wlewa się po 1 ml 2,0% wodnego roztworu pirokatechiny. Następnie płytkę delikatnie przechyla się w kierunku większych wgłębień tak, aby roztwór spłynął kanałami 3 na powierzchnie próbek mąki. Po upływie 5 minut ocenia się podatność badanych próbek na ciemnienie, pomocniczo porównując uzyskane wyniki z próbką wzorcową a, której kolor pozostał bez zmian: próbka b - nie zmienia barwy, nie ciemnieje, I stopień, próbka c - zmienia barwę na wyraźnie brunatną, ciemnieje, HI stopień, próbka d - nieco zmienia barwę w kierunku beżu, lekko ciemnieje, II stopień. Mąkę według próbki b uznaje się za nadającą się, mąkę według próbki c - za nie przydatną, a mąkę według próbki d - za średnio przydatną do wytwarzania makaronów.

184 257

Fig. 1

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób oznaczania ciemnienia mąki, polegający na poddaniu próbki badanej mąki, ewentualnie jednocześnie z wzorcowymi próbkami mąki o znanej podatności na ciemnienie, działaniu środowiska wodnego, a następnie po upływie określonego czasu dokonaniu oceny zmiany barwy próbki badanej mąki, znamienny tym, że próbki mąki poddaje się reakcji z fenolem wielowodorotlenowym, szczególnie z fenolem di- bądź triwodorotlenowym, stosowanym w postaci wodnego roztworu o stężeniu 0,2 - 10,0% wagowo, korzystnie zawierającego dodatek niewielkiej ilość nadtlenku wodoru, po czym po upływie co najmniej 2 minut, zwłaszcza po upływie 5-10 minut, ustala się podatność na ciemnienie próbki badanej mąki według przyjętej skali ocen, ewentualnie przez porównanie zmiany barwy próbki badanej mąki ze zmianą barwy jednocześnie poddanych reakcji wzorcowych próbek mąki o znanej podatności na ciemnienie.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór o-dihydroksybenzenu (pirokatechinę) o stężeniu 0,5 - 4,0% wagowo.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór 1,2,3trihydroksybenzenu, (pirogalol) stężeniu 0,5 - 4,0% wagowo.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór fenolu wielowodorotlenowego o stężeniu około 2,0% wagowo.
5. 5. Płytka do oznaczania ciemnienia mąki z półkulistymi wgłębieniami, znamienna tym, że zawiera co najmniej jedno stanowisko, składające się z większego, półkulistego wgłębienia (1) i mniejszego, również półkulistego wgłębienia (2), połączonych kanałem (3).
6. 6. Płytka według zastrz. 5, znamienna tym, że wielkość wgłębień (1) i (2) jest objętościowo w proporcji jak 1,25 - 6,00:1.