Для полной характеристики состояния белковых веществ муки и качества клейковины было бы желательно раздельное определение в муке активаторов протеолиза, протеиназной актив­ности и атакуемости белков.

Однако известные в настоящее время методы определения этих показателей, разработанные Биохимическим институтом Академии наук СССР, достаточно сложны, и нельзя рассчи­тывать на широкое применение их за пределами исследователь­ских лабораторий. Поэтому в лабораториях подавляющего боль­шинства хлебозаводов о белково-протеиназном комплексе муки судят только по качеству отмытой клейковины.

До самых последних лет определение качества клейковины производилось органолептически либо непосредственно в про­цессе отмывания, либо с помощью нескольких последовательных, все усиливающихся растяжений пальцами обеих рук. По степени растяжимости и сопротивлению растяжению, определяемым ор­ганолептически, судят о качестве клейковины, которая при этом характеризуется как «хорошая», «плохая», «слабая», «сильная».

Органолептическим путем было установлено, что клейковина слабой муки при отмывании ее непосредственно после замеса теста или через некоторый промежуток времени после него об­разует сплошной однообразный комочек и обладает уже в этот момент сравнительно большой растяжимостью и небольшой эластичностью и сопротивлением растяжению. После нескольких часов отлежки в воде при 30° клейковина очень сильно размяг­чается, приобретает очень большую растяжимость и почти пол­ностью теряет эластичность и сопротивляемость растяжению. Очень слабая клейковина за это время превращается в тяну­щуюся, липкую массу сиропообразной консистенции.

Клейковина сильной муки при отмывании ее непосредственно или вскоре после замеса образуется либо в виде отдельных, плохо слипающихся между собой комочков, либо в виде комка губчатого строения. Такой комочек клейковины или отдельные слагающие его комочки обладают большой эластичностью, боль­шим сопротивлением растяжению и очень небольшой растяжи­мостью. После отлежки в течение нескольких часов сильная клей­ковина превращается в однородный по строению, связный комо­чек; эластичность ее и сопротивление растяжению уменьшаются очень мало, растяжимость почти не увеличивается. Клейковина муки, средней по силе, занимает соответствующее промежуточное положение.

Естественно, что о какой-либо градации образцов клейковины, близких по силе, при такой, даже самой добросовестной и под­робной, словесной характеристике качества ее говорить не при­ходится.

Поэтому за последние годы разработано и предложено не­сколько методов для количественной и, по возможности, объек­тивной характеристики качества клейковины,

Все многообразие этих методов может быть сведено к двум группам: 1) методы, основанные на определении коллоидных свойств клейковины (удельной набухаемости и пептизации в мо­лочнокислых растворах); 2) методы, основанные на непосред­ственном определении физических свойств клейковины (растяжи­мости, расплываемости, эластичности и др.),

К числу методов первой группы можно отнести метод опреде­ления качества клейковины по ее удельной набухаемости в децинормальном растворе (молочной кислоты и разработанный Про­скуряковым, Бундель и Зезюлинеким метод оценки ка­чества клейковины по степени мутности раствора клейковины в слабой молочной кислоте; степень мутности, очевидно, обуслов­ливается способностью клейковины к пептизации и определяется с помощью специально для этой цели предназначенного фото­электрического прибора.

К этой же группе методов относится способ характеристики клейковины по вязкости ее растворов в молочной кислоте разных концентраций, т, е. по способности клейковины пептизироваться в этих условиях.

Однако применение вышеуказанных методов оценки качества клейковины в СССР не вышло за пределы лабораторий исследо­вательских учреждений.

В производственных лабораториях хлебозаводов качество клейковины оценивают по ее физическим свойствам.

Определение растяжимости клейковины. Это определение можно производить вручную или с помощью ме­тода и прибора Кранца-Козьминой в видоизменении ВНИИХ, или с помощью глютографа Брабендера.

Методика определения растяжимости клейковины вручную, разработанная нами еще в 1937 г., исходит из хорошо из­вестной всем, имеющим дело с клейковиной, зависимости между качеством клейковины (силой муки) и способностью ее растяги­ваться; сильная клейковина обладает значительно меньшей рас­тяжимостью, чем слабая клейковина.

Методика определения растяжимости сводится к следующему: из отмытой и хорошо отжатой клейковины отвешивают три порции по 5 г, которые опускают для отлежки в стакан с водой (30°), помешенный в термостат (при 30°). Через 60 мин. комочек клей­ковины вынимают из стакана и ладонями раскатывают в жгу­тик длиной 7—13 см; концы жгутика бе­рут тремя пальцами каждой руки и, рас­тягивая его над масштабной линейкой, замечают длину (в сантиметрах) в момент его разрыва. Затем кончики разорвавше­гося жгутика клейковины соединяют в ко­мочек и закатывают в шарик, который вновь опускают в тот же стакан с водой для дальнейшей отлежки.

Таким же способом определяют растя­жимость двух других комочков клейкови­ны. Среднюю, выведенную из трех полу­ченных цифр, принимают за показатель растяжимости исследуемой клейковины после 1 часа ее отлежки.

Дальнейшее определение растяжимо­сти клейковины производится таким же способом после следующих 2 час. отлеж­ки клейковины в термостате при 30°.

Изменение растяжимости клейковины (рис, 6) различного качества характеризуется цифрами, приведенными в табл. 16.

Определение растяжимости клейковины вручную при любой методике субъективно. Однако, работая по этому способу, опыт­ный лаборант может получить хорошо совпадающие при повтор­ных определениях результаты. Практика применения этого ме­тода в лабораториях хлебозаводов подтверждает это положение.

При определении растяжимости клейковины по методу Кранца комочек клейковины, подвешенный на крючок, растя­гивается под действием грузика, подвешенного к другому концу комочка клейковины. Растяжение проводится в пробирках, на­полненных теплой водой (30°).

Растяжимость, определяемую методом Кранца-Козьминой по инструкции ВНИИХ, предложено характеризовать пока­зателем «удельной растяжимости», выражаемым в см/мин.

Метод Кранца-Козьминой не нашел распространения в лабо­раториях хлебозаводов, так как он не дает возможности полу­чить в достаточной мере совпадающие результаты.

Определение качества клейковины на глютографе сводится к определению не только растяжимости клейковины, но и того сопротивления, которое клейковина оказывает растяжению.

Глютограф (рис. 7, а) представляет собой два самостоятельных при­бора: 1 — прибор для формовки и гомогенизации образца исследуемой клейковины и 11 — прибор для охлаждения сформованного образца (кольца) клейковины и испытания его на разрыв.

Глютограф имеет следующее устройство: в приборе I (рис. 7, б). Чашку 1 заполняют водой, температура которой автоматически поддерживается на заданном уровне (40°); в центре втулки 2 расположен вершиной кверху металлический конус 3, переходящий в нижней части в цилиндр. Между втулкой 2 и конусом 3 сквозь дно чашки через соответствующий сальник пропущены две шпильки 4, перемещаемые вверх и вниз вращением винта 5 с помощью насаженного на нем штурвала 6.

Чтобы образцу исследуемой клейковины придать форму кольца, Шпильки 4 приводят в крайнее нижнее положение и между конусом 3 и втулкой 2 помещают металлическое кольцо 7, верхний край которого имеет Кольцеобразное углубление. Нажимом на кольцо 7 его приводят в крайнее нижнее положение, берут комочек (2 г) исследуемой клейковины, делают в нем острой шпилькой отверстие и надевают его на вершину конуса 3. После этого легкими движениями пальцев комочек клейковины осаживают на цилиндрическую часть конуса 3, заполняя таким образом кольцеобразное отверстие между конусом 3, втулкой 2 и кольцом 7.

После этого на образец клейковины сверху помещают деталь 8, имеющую на нижнем конце кольцевой выступ, по размерам точно отвсёаюший зазору между конусом 3 и втулкой 2. Затем опускают рычаг 9 и перемещают груз 10 к переднему концу рычага, в результате чего деталь 8 испыты­вает давление груза в 25 кг. Для более полной передачи этого давления на образец исследуемой клейковины вращением штурвала 6, с помощью шпилек 4, кольцо 7 несколько приподнимают до положения, определяемого ограничительной пластинкой 11.

В таком положении при температуре воды 40° образец клейковины отпрессовывается в течение 30 мин. По истечении этого времени груз 10 отодвигают назад, рычаг 9 откидывают, отодвигают ограничительную пластинку 11 и вращением штурвала 6 выдавливают вверх кольцо 7 с запрессован­ным на нем кольцом клейковины, снимая при этом деталь 8.

Кольцо 7 со сформованным кольцеобразным образцом клейковины пе­реносят в охладительную ванну, наполненную водой; температура воды автоматически поддерживается на уровне 18°.

После 20 мин, охлаждения кольцо 7 вынимают, осторожно отделяют клейковину специальным металлическим шпателем и вешают на крючки 13 и 14 разрывающего устройства прибора II (рис, 7, а). Нижний крючок 13 соединен с вертикальной зубчатой рейкой 15, приводимой в движение син­хронным электромоторчиком 16 через редуктор 17, Рейка 15 с крючком 13 может передвигаться как вверх, так и вниз.

Верхний крючок 14 соединен с весовым механизмом, стрелка которого имеет на конце перо 18, соприкасающееся с поверхностью бумажной ленты самопишущего прибора 19.

При передвижении рейки 15 с крючком 13 вниз, кольцо клейковины рас­тягивается; чем большее усилие для этого требуется, т. е. чем большее сопротивление растяжению оказывает при этом клейковина, тем больше от­клоняется перо на ленте самопишущего механизма.

На рис. 8 приводится глютограмма, на которой вычерчены кривые трех разных по силе образцов клейковины. Кривая I характеризует очень силь­ную клейковину, кривая II — среднюю по силе, а кривая III — слабую.

Показатель Р характеризует сопротивление клейковины разрыву и вы­ражается в условных единицах ленты глютографа (от 0 до 1000); показа­тель L отражает время растяжения и разрывную длину исследуемого образца.

Глютограф имеет следующие существенные недостатки; 1) прибор плохо приспособлен для испытания образцов очень слабой клейковины; 2) в те­чение примерно одного часа при наличии одного формующего прибора можно испытать только один образец клейковины; 3) стоимость прибора очень высока.

В Советском Союзе глютограф используется лишь в некоторых иссле­довательских лабораториях, поскольку для производственных целей пред­ложены более простые приборы.

Определение расплываемости клейковины. Еще в 1937 г. было предложено характеризовать качество клейковины по расплываемости шарика из нее; при этом исхо­дили из того общеизвестного факта, что шарик из слабой клей­ковины расплывается скорее и больше, чем шарик из сильной клейковины.

Для определения расплываемости шарика клейковины пред­ложен следующий способ; из отмытой и хорошо отжатой клей­ковины отвешивают два комочка по 10 г. Каждый из отвешенных комочков клейковины отдельно формуют в виде шарика и поме­щают формовочным швом книзу, в центр круглой стеклянной пластинки. Чтобы предохранить клейковину от образования на поверхности ее корочки, пластинку с шариком помещают в при­бор, изображенный на рис. 9,а.

Прибор этот состоит из низкой круглой стеклянной ван­ночки 1 диаметром около 20 см, высотой около 4 см, на дно кото­рой налита вода слоем примерно в 1 см. На дне ванночки 1 на­ходится обычная лабораторная круглая фарфоровая подставка 2 диаметром около 9 см и высотой около 2 см. На подставку 2 ста­вится стеклянная пластинка 3 с шариком клейковины на ней. После этого ванночку помещают в термостат при постоянной температуре 30^s и закрывают сверху стеклянным колпаком 4 диаметром около 15 см и высотой 12—15 см.

Ровно через 3 часа определяют средний диаметр контура рас­плывшегося шарика клейковины, выражая его в миллиметрах.

За средний диаметр принимают полусумму двух взаимно перпенди­кулярных размеров.

Если клейковина расплывается неравномерно, делают два замера:            

один в направлении наибольшей ве­личины, а другой перпендикулярно ему. Замеры можно делать масштабной линейкой, положив ее под стеклянной пластинкой.

Из показателей для отдельных комочков клейковины выводится средний показатель, который и характеризует степень расплываемости клейковины.

О степени расплываемости клейковины разного качества можно судить по данным табл. 17.

Для сокращения времени опыта можно производить опреде­ление расплываемости после 1 часа отлежки. Уже за это время разница между слабой и сильной клейковиной выявляется доста­точно четко.

Определение эластичности клейковины. Для изучения эластичности клейковины служат весовой конси­стометр, эластометр, эластоскоп и другие специальные приборы.

Определение эластичности клейковины с помощью весового консистометра было предложено нами еще в 1938 г..

Весовой консистометр, изготовляемый Московским заводом контрольно-измерительных приборов (МОСКИП МПП СССР), сконструирован для характеристики разного рода желе и анало­гичных им продуктов кондитерского про­изводства, но его можно использовать и для определения эластичности клейко­вины. Основными деталями весового кон­систометра (рис. 10) являются: таре­лочка 1, закрепленная на верхнем конце вертикально перемещающегося штока 2, сочлененного с весовым механизмом. Ве­совой механизм имеет стрелку 3, указы­вающую на шкале циферблата 4 нагрузку (в граммах) на тарелочку 1 или же уси­лие, ею воспринимаемое.

На верхнем конце стойки 5 укреплена коробка 6, сквозь которую проходит вер­тикальная зубчатая рейка 7. На нижнем конце этой рейки закреплен сферической формы наконечник 8. Зубчатая рейка пе­ремещается вниз или вверх при вращении в ту или иную сторону штурвальчика 9, Чтобы приспособить весовой консистометр для определения эластичности клейкови­ны, пришлось на верхней части зубчатой рейки 7 укрепить стопорное кольцо 10, позволяющее рейке при перемещении ее вниз доходить только до определенного положения, при котором между наконеч­ником 8 и свободной от нагрузки таре­лочкой 1 остается небольшой зазор.

На основании проведенных опытов установлена нижеследую­щая методика определения эластичности клейковины на весо­вом консистометре.

Из отмытой и хорошо отжатой клейковины отвешивают 3 ко­мочка по 10 г и помещают их в стакане с водой (темпера­тура 30°) на 3 часа в термостат (при 30°). После трехчасовой отлежки в термостате комочек клейковины вручную, макси­мально единообразно формуют в шарик, который формовочным швом книзу помещают в центре тарелочки 1 весового меха­низма. После этого вращением штурвальчика 9 зубчатую рейку с наконечником 8 перемещают вниз до положения, определяе­мого стопорным кольцом 10, причем наконечник 8 входит в ша­рик теста. Чтобы зубчатая рейка перемещалась равномерно, штурвальчик 9 должен вращаться со скоростью примерно 2 обо­рота в секунду.

Чем крепче и эластичнее клейковина, тем большее давление передается через шток 2 на весовой механизм и тем больше от­клонение его стрелки 3. Максимальное отклонение стрелки 3 фиксируется второй — максимальной стрелкой 11.

Отклонение максимальной стрелки 11 фиксирует на шкале показатель эластичности клейковины, условно выражаемый в граммах усилия, переданного клейковиной на весовой механизм прибора.

Таким же способом производится определение эластичности двух других комочков клейковины. Среднее арифметическое из трех показаний прибора принимается за показатель эластичности клейковины по весовому консистометру (BK₁₈₀).

Изменение эластичности клейковины из муки разной силы по­казано в табл. 18.

Как показала лабораторная практика в течение нескольких лет, применение весового консистометра для определения на нем эластичности клейковины несложно и дает хорошо совпадающие при повторных определениях цифры.

Нельзя не отметить, что момент формовки вручную шарика испытываемой клейковины делает этот метод в известной мере субъективным. Однако очень небольшой тренировки лаборанта (несколько десятков определений) достаточно для получения вполне совпадающих результатов.

То, что весовой консистометр позволяет получать показатели именно эластичности клейковины, было подтверждено совпаде­нием этих показателей с показателями эластичности клейковины, определяемыми на приборах другого типа — на эластоскопе и эластометре. Подтверждением этому служат также результаты работы, проводившейся в нашей лаборатории Леви, определив­шим для серии образцов клейковины эластичность в условных показателях весового консистометра и модуль эластичности и период релаксации.

Последние определялись по специально для этого разрабо­танной методике с помощью небольшого приспособления к весо­вому консистометру. Была установлена достаточно четко выяв­ленная зависимость между условными показателями весового консистометра и показателями модуля эластичности и периода релаксации, иллюстрируемая графиком, приводимым на рис. 11.

Определение эластичности клейковины можно производить также и с помощью эластоскопа или эластометра, разработан­ных и испытанных нами в исследовательской работе.

Приборы эти, примененные и описанные нами, позволили получить результаты, хорошо согласующиеся с результатами определения эластичности клейковины на весовом консистометре.

Но эти приборы и методы использования их для оценки каче­ства клейковины менее просты, чем некоторые другие, и не най­дут, по нашему мнению, рас­пространения в производствен­ных лабораториях хлебозаво­дов, поэтому их описание мы здесь не приводим.

Определение каче­ства клейковины на пластометре. В 1941 г. ав­тором была предложена и со­вместно с Г. И. Воскресенским осуществлена конструкция гру­зового вискозиметра истечения, названного «пластометр АВ-1», который с успехом был приме­нен для оценки физических свойств клейковины.

Общий вид и схематический разрез основной рабочей части этого прибора приведены на рис. 12. Основные детали при­бора: плита 1 с регулировочны­ми винтами 2, стойка 3 со стер­женьком 4, на котором укреп­лены отвес 5 и кронштейн 6, закрепляемый на стойке 3 сто­пором.

Собственно рабочая часть прибора представляет собой цилин­дрическую трубку 7, имеющую отверстие диаметром 1 см, закре­пляемую кольцевыми выступами верхнего конца в вилочной прорези кронштейна 6. На нижний конец трубки 7 на резьбе на­вертывается мундштучный наконечник 8 с коническим переходом от диаметра внутреннего отверстия 10 мм к диаметру отверстия истечения в 3 мм. В отверстие верхнего конца трубки 7 встав­ляется направляющая деталь 9, в верхний край которой врезана бронзовая втулочка 17.

Через отверстие направляющей детали 9 пропущен шток 10 поршенька 16. Сочленение поршенька со штоком осуществляется шаровым шарниром. Несколько выше на стержне-штоке 10 сто­пором закреплена деталь 11, на которую опирается надеваемый на стержень цилиндрический груз весом 2 кг с отверстием в центре. Для свободного пропуска воздуха в нижнем крае пор­шенька 16 имеются два небольших отверстия.

На плите 1 устанавливается стаканчик 13 с водой и комоч­ками исследуемой клейковины. Для загрузки трубки 7 комочком клейковины служат направляющая воронка 14 и пестик 15.

Детали 7, 8, 14, 15, а также 1 и 9 целесообразно изготовлять из водоустойчивой пластмассы.

Порядок определения качества клейковины на этом приборе следующий. Из отмытой клейковины отвешивают три навески по 2 г и, опустив их в стаканчик с водой (температуры 40°), на 30 мин. помещают в термостат при 40° .

После 40 мин. отлежки при 40° комочки клейковины пере­кладывают на 20 мин. в стаканчик с водой (температура 20°) и затем определяют качество клейковины. Для этого трубку 7 верхним концом ставят на стол, а на противоположный конец на­девают воронку 14. Комочек исследуемой клейковины обычно препаровочной иглой переносят в воронку 14 и с помощью пести­ка 15 продавливают в трубку 7. Затем воронку снимают, надевают наконечник 8, трубку переворачивают и прорезами верхнего конца закрепляют в вилке кронштейна 6. В верхнее отверстие трубки 7 вставляют поршенек 16 со штоком 10 и направляющей

Шток деталью 9. Легко нажимая на клейковину в трубке 7, заполняют ею деталь 8. На верхний конец штока надевают груз 12, одновременно включая секундомер или фиксируя начало опыта по часам с секундной стрелкой. Под давлением груза 12 клейковина выпрессовывается через отверстие «истечения» в наконечнике 8. Деталь И на штоке 10 укрепляют с таким расче­том, чтобы ее нижний край касался верхнего края направляющей детали 9 в момент, когда нижний край поршенька 16 дойдет до конца цилиндрической части отверстия большего диаметра в на­конечнике 8, Таким образом, момент соприкосновения деталей 11 и 9 свидетельствует об окончании процесса выпрессовывания исследуемой клейковины. Этот момент фиксируется или выклю­чением секундомера, или по часам.

Средняя продолжительность выпрессовывания трех (или двух) комочков исследуемой клейковины характеризует ее каче­ство: чем сильнее клейковина, тем больше времени требуется для ее выпрессовывания.

Зависимость показаний пластометра от температуры была исследована в нашей лаборатории на образцах клейковины раз­ной силы.

Пользуясь графиком (рис. 13), можно определять качество клейковины с помощью пластометра, не прибегая к использованию термостата. Для этого отмывание и отлежку клейковины про­изводят в воде, имеющей температуру помещения лаборатории. При этой же температуре определяют качество клейковины; результат определения приводят с помощью графика к показа­телю, характеризующему эту же клейковину при стандартной (принятой для определения) температуре.

Так, например, если условиться считать стандартными пока­зания прибора при 20°, то в том случае, если качество какого-то образца клейковины при 25° соответствует показанию пла­стометра 2,2 мин., легко с по­мощью графика установить, что при 20° эта клейковина характе­ризуется цифрой 4,2 мин.

Показатели качества клей­ковины, получаемые с помощью пластометра, были нами сопоставлены с показателями, получаемыми для этих же об­разцов клейковины путем при­менения глютографа.

Результаты сопоставления времени истечения образцов клейковины по пластометру (Т _пл) с сопротивлением растя­жению по глютографу (Р_гл) графически иллюстрируются на рис. 14. Опытами установлена тесная зависимость между по­казаниями этих приборов.

Отсюда следует, что для оценки качества клейковины целесообразнее всего применять пластометр.

Этот прибор наиболее прост по конструкции и в обращении, свободен от субъективности определения, связанной с формов­кой шарика вручную, и дает показания, совпадающие с показа­ниями глютографа.

Положительным моментом является также небольшой вес образца клейковины, необходимого для испытания (3 или 2 ко­мочка клейковины по 2 г каждый).