Инструментальные средства для определения сортности муки по белизне

В настоящее время, особенно за последние 2-3 года, в Украине наряду с крупными государственными и коммерческими предприятиями появилось (и продолжают появляться) значительное количество частных зерноперерабатывающих хозяйств (хлебозаводы, пекарни, мельницы и др.). Поэтому создание и внедрение прогрессивных, современных экспресс-методов контроля качества зерна и муки (содержание белка, активных ферментов, белизны и др.) играет очень важную роль.

Качество муки и её хлебопекарные достоинства связывают соотношением в муке количества высокопитательного эндосперма и оболочек, являющихся балластом в питательном отношении. Однако прямые и оперативные методы определения содержания в зерне оболочек пока не получили промышленного применения.

Комплексным показателем качества муки является ее сорт, базирующийся на показателях, которые регламентируются соответствующей нормативной документацией (ГОСТ, ДСТУ и др.). Одним из основных показателей, характеризующих сорт муки, является ее белизна, которая и характеризует потребительские достоинства муки.

С 1924 г. для характеристики сорта муки принят показатель зольности. Но многолетний опыт применения его в России и исследования ВНИИЗ показали, что иногда оценка сортов муки по зольности не отражает качество муки и становится непригодной для характеристики удельного содержания в муке эндосперма и оболочек зерна, отражающего пищевую ценность и хлебопекарные достоинства продукта. Это объясняется большим разнообразием отечественной пшеницы с различными физико-химическими свойствами, значительными колебаниями содержания минеральных веществ в зависимости от типа зерна, района произрастания и климатических условий. К тому же длительность (около 4-5 часов) метода определения зольности затрудняет оперативность контроля и выработку муки стабильного качества.

Эти недостатки устраняются при применении фотометрического метода оценки сорта муки по показателю “белизна”. Этот метод характеризуют высокую скорость измерения, малые трудоемкость и энергоемкость.

На протяжении ряда лет многие мукомольные и хлебопекарные предприятия, Госхлебинспекция используют фотометрический метод оценки сортности муки по белизне. Применение показателя белизны, как одного из критериев качества муки, основано на значительном различии отражательной способности эндосперма и оболочек (отрубянистых частиц), соотношение которых и предопределяет сорт муки.

Сущность метода оценки сортности муки по белизне заключается в измерении коэффициентов отражения в зеленом участке спектра уплотнённо-сглаженной поверхности муки. Метод стандартизирован (ГОСТ 26361-84) и нормы белизны внесены в соответствующую нормативную документацию на пшеничную и ржаную хлебопекарную муку.

Экспрессность метода оценки сортности муки по белизне дает возможность увеличить выход высоких сортов муки на 2-3 %, уменьшить количество отрубянистых частиц в муке, повысить однородность и качество продукции, снизить трудозатраты и потребление электроэнергии.

Инструментальными средствами для определения белизны муки являются приборы – белизномеры. В настоящее время на предприятиях Украины в эксплуатации находится несколько типов белизномеров, произведенных в России в разное время: Р3-БПЛ – стрелочный прибор; Р3-БПЛЦ – прибор с цифровой индикацией; БЛИК-РЗ – микропроцессорный прибор; РЗ-ТБМС – малогабаритный тестер; СКИБ-М – малогабаритный сканирующий прибор.

Первый в Украине отечественный белизномер “Белиз-1” создан в ЗАО “Опытное конструкторско-технологическое бюро теплоэнергетического приборостроения” (Институт технической теплофизики НАНУ, г. Киев). Белизномер прошел Государственные приёмочные испытания, каждый прибор аттестован Госстандартом Украины. В настоящее время приборы успешно эксплуатируется на многих государственных и частных предприятих Украины.

Отличительной особенностью белизномера "Белиз-1" от российского прибора БЛИК-3 является отсутствие в нём каких-либо движущихся узлов. Естественно это повышает надёжность и точность работы прибора в процессе его эксплуатации.

На сегодня в Украине создалась ситуация, при которой на предприятиях мукомольной и хлебопекарной промышленности, в лабораториях Госхлебинспекции одновременно используются белизномеры различных моделей, отличающихся как конструктивными особенностями, так и имеющие существенные различия по метрологическим характеристикам.

У потребителя приборов возникает вопрос о том, как разобраться в таком разнообразии приборов и какой выбрать. Ниже приведена таблица 1 сравнительных технических характеристик белизномеров, составленная на основании официальных источников информации: описаний приборов, публикаций в технических сборниках и др.

Таблица 1 – Основные характеристики белизномеров

Необходимо обратить внимание на графу 2 таблицы 1 “Диапазон измерения…”. Рассмотрим, например, данные по прибору БЛИК-РЗ: указан диапазон измерения по коэффициенту отражения (45 – 90) % и соответствующая ему шкала в усл. ед. Р3-БПЛ составляет 0 – 100, т.е. диапазону 45 % соответствует 100 усл. ед., или

45 % * К = 100 усл. ед.,

где К усл. ед./% - коэффициент пропорциональности, равный 2,22;

Из равенства (45 % ± 1 %) * 2,22 усл. ед./% = 100 усл. ед. ± Х усл. ед., определяем Х – погрешность измерения в условных единицах Р3-БПЛ, требуемых согласно ГОСТ 26361-84:

Х = ± 2,22 усл. ед.

Таким образом, либо разработчики белизномеров сознательно не указали погрешность приборов в условных единицах, т. к. эта погрешность в 2,2 раза больше указанной в графе 2 таблицы 1 погрешности в процентах коэффициентов отражения, либо диапазон в процентах не кратен шкале в усл. ед. Первое предположение относится к прибору Р3-БПЛЦ, что следует из методики подготовки и калибровки прибора к работе:

“…устанавливают пластину №4…, и ручкой УСТАНОВКА НУЛЯ устанавливают отсчет нуля по табло цифрового вольтметра; вместо пластины №4 устанавливают пластину №1 и ручкой КАЛИБРОВКА устанавливают отсчет 90^о”.

Второе предположение остается на усмотрение разработчиков приборов.

Что касается прибора “Белиз-1”, то здесь нельзя говорить о диапазоне измерений по коэффициенту отражения, так как коэффициенты отражения двух тестовых мер белизны не образуют шкалу, кратную шкале в условных единицах Р3-ПЛ, а только фиксируют опорные точки на этой шкале, при этом погрешность ± 1,0 усл. ед. обеспечивается во всём диапазоне измерений.

В таблице 2 приведены расчетные значения погрешностей в усл. ед. Р3-БПЛ для белизномеров различных марок, находящихся в эксплуатации на предприятиях Украины.

Таблица 2

Основными критериями выбора белизномера являются:

• обеспечение единства измерения с прибором РЗБ-БПЛ, применение которого установлено стандартом ГОСТ 26361-84;

• обеспечение метрологических характеристик, предусмотренных действующим стандартом ГОСТ 26361-84;

• простота и удобство в работе;

• высокая надежность;

• обеспечение стабильности показаний;

• обеспечение работоспособности прибора в широком температурном режиме;

• ремонтопригодность;

• гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Более подробно рассмотрим белизномер “Белиз-1”, который удовлетворяет всем вышеперечисленным критериям.

По результатам измерений, пользуясь таблицей 2, определяют сорт измеряемого образца муки с учетом ГОСТ 26361-84 (в части содержания в муке фракции крупности частиц и белозерной пшеницы).

Таблица 2

Белизномер “Белиз-1” метрологически обеспечен при эксплуатации, подлежит поверке Госстандарта Украины не реже 1 раза в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выборе марки белизномера необходимо учитывать его погрешность в усл. ед. Р3-БПЛ, т. е. в единицах измерения белизны муки согласно требованиям ГОСТ 26361-84.

В белизномерах российского производства Р3-БПЛ, БЛИК-РЗ, СКИБ-М и других, основная шкала которых составляет 0 – 100 усл. ед., не указана погрешность в усл. ед. Р3-БПЛ.