УДК 664.61
Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МУКИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ЦВЕТ И ЗОЛЬНОСТЬ
Тохабаева Г.А.
Усенова А.М.
Определение зольности муки - трудоёмкий продолжительный анализ, для проведения которого требуются специальное оборудование, помещение и т.п. Цвет муки из зерна твёрдой пшеницы, обуславливающий цвет макаронных изделий, определяют визуально, так как на муку из твёрдой пшеницы для макаронных изделий в Казахстане отсутствуют стандартизованные инструментальные методы контроля качества муки по цвету. Органолептическая оценка субъективна и даже для высококвалифицированного специалиста затруднительна
В настоящее время в Казахстане и в некоторых других странах ряд производителей муки из зерна твёрдой пшеницы для макаронных изделий оценивают цвет муки с помощью колориметров.
На основе результатов исследований многих ученных, разработаны методы определения цвета и потемнения макаронных изделий с использованием колориметра в системе цветовых координат L, a, b [1].
Введение инструментального метода определения цвета макаронных изделий диктует необходимость и подчёркивает актуальность и своевременность проведения исследований по созданию метода для оперативного контроля качества муки из зерна твёрдой пшеницы по показателю цвет и зольность. В целях обоснования целесообразности и возможности использования показателя «цвет» для оперативного контроля качества муки из зерна твёрдой пшеницы было изучено влияние цвета муки из твёрдой пшеницы, определённого инструментальным методом, на цвет выработанных из неё макарон и установлена взаимосвязь между этими показателями. Показатели качества муки из зерна твёрдой пшеницы и полученных из неё макаронных изделий определены методами, регламентируемыми стандартами. Цвет исследуемых объектов оценён в цветовом пространстве RGB и цветовой модели в трёхмерной системе координат Lab. Количество неэндоспермных включений в муке из твёрдой пшеницы подсчитывали по методике пиксельного анализа [2].
В исследовании использованы характеризующий цвет муки в цветовом пространстве RGB; колориметр, обеспечивающий получение цветовых характеристик в трёхмерной системе координат Lab; специализированные фотометры для оценки муки по коэффициентам отражения при Х=540 нм.
Для экспериментов использовали 29 проб муки высшего сорта (крупки), выработанной на мельнице крестянского хозяйства из зерна твёрдой пшеницы по ГОСТу в производственных условиях, и образцы макаронных изделий группы А нескольких наименований, выработанные из этой муки в промышленных условиях. Пробы муки и макаронные изделия соответствуют действующим стандартам качества. Макаронные изделия имеют сертификаты соответствия и декларации о соответствии.
Данные по цвету (желтизне) муки из твёрдой пшеницы и измельчённых макаронных изделий представлены в основном по результатам измерения колориметром. Выбор объясняется тем, что ранее были установлены взаимосвязи с высокими коэффициентами корреляции (табл. 1) между результатами измерения показателей цвета муки и макаронных изделий исползуемым в исследованиях, зарубежным колориметром и фотометрами отечественного производства.
Таблица 1 Коэффициенты корреляции, характеризующие взаимосвязи между показаниями и зарубежных и отечественных приборов
|
В цветовом пространстве RGB |
Значения коэффициента корреляции при использовании |
||||
|
колориметра |
белизно мера (лабораторного) |
||||
|
зависимость |
|||||
|
линейная |
параболическая |
линейная |
параболическая |
||
|
Зеленый (G) |
0,951 |
0,918 |
0,943 |
0,890 |
|
|
Синий (В) |
0,845 |
0,738 |
0,879 |
0,766 |
|
|
Красный (R) |
0,940 |
0,957 |
0,973 |
0,969 |
Экспериментальные данные по оптическим характеристикам муки высшего сорта (крупки) из зерна твёрдой пшеницы и макаронных изделий и по отдельным показателям, обуславливающим цвет получаемых объектов, представлены в таблице 2. Анализ данных таблицы показал, что мука высшего сорта из зерна твёрдой пшеницы, полученная в производственных условиях, по показателю цвет (желтизна) и по коэффициентам отражения при л= 540 нм более однородная, чем измельчённые (по специальным методикам, обеспечивающим крупность, аналогичную крупности муки) макаронные изделия. цвет макаронный колориметр потемнение
Таблица 2 Физико-химические и цветовые характеристики муки высшего сорта из зерна твёрдой пшеницы и макаронных изделий из неё
|
Продукт |
Зольность, % |
Крупность, % |
Содержание |
Цвет (желтизна) в системе Lab |
Коэффициенты отражения при л =540 нм, % |
||||
|
остаток на сите №12,5 П4-240 |
проход через сито №24,7 П4-150 |
неэндо- спермных включений |
каротиноидов, мкг/г муки |
СКИБ-Л |
РЗ-БПЛ-Ц |
||||
|
Мука высшего сорта (крупка) производствен-ных помолов |
0,5-0,86 0,68 (0,71) |
0,2-2 1,1 (0,9) |
30-40 35(35) |
10-38 24 (23) |
0,509-0,837 0,673(0,651) |
39,1-51,4 45,3 (46) |
61,2-70,5 65,9(66,9) |
61,8-70,9 66,9 (67,3) |
|
|
Измельчённые макаронные изделия |
0,480-68 0,58 (0,57) |
- |
31,4-43,8 37,6 (38,3) |
не обнару-жено |
0,074-0,436 0,25 (0,255) |
30,4-48,6 39,5 (39) |
620-75 68,5 (68,2) |
63-75,9 69,4 (69,2) |
|
|
Примечание: В числителе указан диапазон значений, в знаменателе - величина, равная половине интервала варьирования значений показателей min + max, а в скобках - среднее арифметическое значение. |
Зависимость цвета (желтизны), полученной на колориметре муки из зерна твёрдой пшеницы и измельчённых макаронных изделий, выработанных из этой муки, от содержания каротиноидов представлены на рисунке 1.
Неэндоспермные включения в измельчённых макаронных изделиях не обнаружены. Предполагаемые причины - процесс просеивания муки (сырья), предусмотренный технологией изготовления макарон (подготовка сырья к помолу).
Рис. 1. Зависимость цветовых характеристик (желтизны) муки из зерна твердой вшеницы и измельченных макаронных изделий от содержания каротиноидов в этих продуктах: а) для всего массива; б) для одной пробы
По содержанию каротиноидов исследуемая мука высшего сорта из зерна твёрдой пшеницы находится в диапазоне 0,509-0,837 мкг/г, причём максимальное значение по содержанию пигментов соответствует максимальному значению цвета(желтизны) муки по колориметру. В макаронных изделиях содержание пигментов значительно меньше. Уменьшение содержания и обесцвечивание пигментов могло произойти в результате ферментативного процесса в присутствии влаги и воздуха (т.е. в процессе приготовления теста для макарон).
В связи с уменьшением содержания пигментов в макаронных изделиях, безусловно наблюдается и уменьшение показателя цвета, определённого колориметром.
Вся цепочка изменения содержания каротиноидов и цвета макаронных изделий от цвета и содержания пигментов в муке следующая: 0,837 мкг/г > 49,25 отн. ед. (мука) >0,339 мкг/г > 39,9 отн. ед. (макаронные изделия). Аналогично на других пробах: 0,65 мкг/г> 47,8 отн. ед. (мука) > 0,179 мкг/г >39 отн. ед. И, если по каждой из этих цепочек у макаронных изделий просматривается закономерность снижения и количества каротиноидов и показателя цвет, по сравнению с мукой, то при анализе данных по всем пробам чётких закономерностей не наблюдается.
Предполагаемая причина установленных несоответствий - отсутствие информации о классе переработанного зерна возможно содержание мягкой пшеницы (бело- и краснозёрной) превышает допускаемое. Зависимости цвета и зольности измельчённых макаронных изделий, выработанных из муки из зерна твёрдой пшеницы, от цвета и зольности крупки производственного помола показаны на рисунках 2 и 3. На рисунке 4 приведена зависимость параметров, полученная на пробах в лабораторных условиях при измерении показателей.
Рис. 2. Зависимость цвета макаронных изделий от цвета крупки (СR-410) Рис. 3. Зависимость зональных макаровнных изделий лт зольности крупки
Рис. 4. Зависимость звета макаронных изделий от цвета крупки (АПИК)
Анализ и оценка взаимосвязей между качеством макаронных изделий и качеством муки (по цвету и зольности) показали, что в двухмерной системе координат коэффициенты корреляции, характеризующие эти взаимосвязи, практически одинаковые: R2=0,681 (рис. 2) - по цвету; R2=0,599 (рис. 3) - по зольности. Зависимость цвета макаронных изделий от цвета муки (рис. 4), полученной при размоле зерна твёрдой пшеницы с чётко фиксированным содержанием мягкой пшеницы (в пределах, допускаемых по нормативам) определена как сильная (коэффициент корреляции R2=0,983).
Анализ графика на рисунке 5 и уравнения регрессии показывает, что цвет макаронных изделий, выработанных из муки, полученной из зерна твёрдой пшеницы, зависит от содержания каротиноидов в муке, а далее от цвета муки, характеризуемого содержанием каротиноидов, крупностью частиц муки и содержанием неэндоспермных включений.
Из рисунке 6 видно, что на зольность макаронных изделий существенно влияет зольность муки, выработанной из зерна твёрдой пшеницы, и очень незначительно - содержание каротиноидов в муке.
Рис. 5. Зависимость цвета макаронных изделий от цвета муки из зерна пшеницы и содержания в ней каротиноидов
Рис. 6. Зависимость зольности макаронных изделий от зольности муки из зерна твердой пшеницы и водержания в ней каротиноидов
Анализ взаимосвязей между качеством макаронных изделий и качеством муки (по цвету и зольности) показал, что показатели «цвет» и «зольность» муки для контроля качества макаронных изделий равноценны, т.е. практически одинаковы. Однако преимущества показателя «цвет» достаточно весомы: экспрессность метода определения цвета, по сравнению с зольностью; объективность определения; повышенные требования потребителя к товарному виду готовой продукции (макарон). Цвет макаронных изделий - это показатель, характеризующий потребительские достоинства.
Цвет макаронных изделий (характеризует товарный вид продукции) зависит от цвета муки, выработанной из зерна твёрдой пшеницы, который в силу экспрессности определения может быть использован для оперативного прогнозирования качества макаронных изделий в целях получения высококачественной и конкурентоспособной продукции, спрос на которую увеличивается с повышением качества жизни.
Показана возможность использования для измерения цвета (желтизны) муки из зерна твёрдой пшеницы и макаронных изделий из неё любого из рассматрваемых приборов (колориметра).
Преимущество- одновременно с оценкой характеристик цвета муки при длинах волн 447, 520 и 617 нм обеспечивается возможность инструментального подсчёта неэндоспермных включений, ухудшающих цвет и внешний вид макаронных изделий [2].
Целесообразность импортозамещения зарубежных приборов на разрабатываемые отечественные имеет в настоящее время особо актуальное значение.
Литература
1. Казённова, Н.К. Оценка цвета макаронных изделий на колориметре Konica Minolta / Н.К. Казённова, Д.В. Шнейдер // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - №5. - С.54-56.
2. Штейнберг, Т.С. О разработке инструментального метода оценки цвета муки, выработанной из твёрдой пшеницы для макаронных изделий / Т.О. Штейнберг, Л.И. Семикина, О.Г. Шведова, О.В. Морозова // Хлебопродукты. - 2014. - №1. - С. 56-60.