电子揉混仪
1设备概述
美NationalMixograph电子揉混仪是通过测定面团搅拌过程中流变学性变化来检测小麦品质的种重要仪器, 自上世纪三十年代发明以来,通过不断改进改善,美National揉混仪在北美及西方发达家的小麦品质育种和面粉面食工业中发挥了重要的作用。它的结构主要由搅拌器、阻尼臂、记录仪和数据收集分析器组成。
2工作原理
3技术指标
揉混仪图谱的各项指标反应了小麦面团的流变学性和品质,如图2所示,揉混图谱中心揉混峰值是在C点,C点的度代表耐揉峰值阻力,CD线段的长度为佳揉混峰值时间,角度2被称为衰落角,角度越大表示耐揉性越差,图谱宽度及图谱中线以下面积与面团的面筋强度有关。小麦内在因素和外界条件的变化所影响的面团流变学性均会在揉混仪图谱上得到具体体现。美National揉混仪使用方法已被批准为美谷物化学协会(AACC)标准方法(54-40A),其揉混转速为88±2rpm,佳环境温度要求在25±1°C,揉混峰值范围为0-250px,揉混时间通常0-10Min,10克型揉混仪样品用量为10±0.01g。
4同粉质仪区别
美NationalMixograph电子揉混仪同粉质仪的比较
德Brabender的粉质仪(Farinograph)和美National的揉混仪(Mixograph)作为面团搅揉过程中流变学性的仪器,二者在际上有着相同的地位,在世界发达家小麦品质实验室直被长期使用。相比较而言,揉混仪所具有的优势在于:是制造成本和价格便宜(仅为粉质仪的1/3~1/2);二是样品需要量少(10g);三是测析速度快(个样品的实验时间仅为10-15分钟),另外,揉混仪曲线的峰值揉混时间与实际和实验烘焙的揉混时间有着较的相关性(0.95)。因此,揉混仪在小麦育种行业及小麦品质化学的研究领域有着更广泛的应用。
5变学测定
美NationalMixograph电子揉混仪曲线在面团流变学测定中的作用
天津科技大学李兴林拟文认为内对面团流变学性的认识,主要靠使用粉质仪曲线获得。粉质仪(farinograph)价格昂贵,使用烦琐,日处理样品少,使许多单位难以使用。在外,同粉质仪样,和面仪(mixograph)的使用较为普遍,尤其是在大量样品的流变学性分析上更为如此。和面仪的使用相对简便,日处理样品数多,曲线上信息丰富,值得在育种、粮食和食品等领域推广使用。然而,和面仪的使用,在AACC中只是简单的曲线比较,以其划分面粉的类型,却忽略了其它许多的点。所以,有必要在和面仪曲线的具体指标或参数上作适当的标定,以便更好地使用这手段来测定面团的流变学性。现介绍如下:
1 材料与方法
1.1 材料
不同品质类型的小麦面粉23种,分别来自强筋型、中筋型和弱筋型小麦品种
1.2 方法
蛋白质含量测定见AACC46-15方法,以干基计;湿面筋含量测定见AACC38-10方法;SDS沉降值测定改进为取3g全麦粉5分钟观察值;溶涨值测定参考北京粮食科学研究所编制的“面包用粉配制技术、质量标准及检测方法的研究报告”;Pelshenke值测定见AACC56-50方法;和面仪曲线测定见AACC54-40方法;粉质仪曲线测定见AACC54-21方法。
2 结果与分析
2.1 和面仪曲线指标设置
在制作8分钟和面仪曲线后,确定和面仪曲线的成峰处是将该峰中部标为峰点,峰点对应的时间为和面时间,峰点对应的度为峰;在离峰点1分钟处确定曲线的第二个中点,直线连接峰点和第二中点,它与水平线的夹角为衰落角。第7分钟和面仪曲线的中点对应的度为7分钟尾,此处曲线的宽度为7分钟带宽。
2.2 和面仪与主要理化性状的相关性分析
划分和面仪曲线的各项指标参数,与面粉理化性状作相关分析,结果和面仪曲线的5个指标或多或少地同6个主要理化性状达到显著或极显著相关水平。其中,和面时间和7分钟带宽是反映面筋强度的蛋白质质量型性状,它们的值越大,面筋的强度就越大;峰是反映面团的蛋白质数量型性状,此值越大,蛋白质含量就越;7分钟尾和衰落角基本反映面团的蛋白质综合型性状。同时,7分钟带宽也能表现面团的粘度,带越宽,粘度越小,反之亦然。
2.3 和面仪曲线与粉质仪曲线的比较
2.3.1 两类曲线的相关性分析
反映面团流变学性的粉质仪指标主要有吸水率、形成时间、稳定时间、软化度和评价值等。它们同和面仪曲线指标的相关性为:和面仪曲线的和面时间和7分钟尾同粉质仪曲线的许多指标(吸水率除外)呈显著或极显著相关,其它指标之间的相关程度不显著(吸水率与峰的相关系数除外)。
由此表明,和面仪曲线和粉质仪曲线在反映面团流变学性上有共同的点,同时某些指标间也存在着定的差异。
2.3.2 不同类型面粉的两类曲线走向分析
选择强筋型、中筋型和弱筋型3类品种的面粉作和面仪曲线和粉质仪曲线。由试验结果得知,和面仪曲线制作般只需要8分钟即可;而粉质仪曲线的制作较为复杂,它随不同品质的面粉而有所改变,形成时间和稳定时间长的需要的时间就长,反之亦然。
粉质仪曲线的指标值几乎都能按3类面粉呈梯度分布,而和面仪曲线的指标只有和面时间和7分钟带宽具有该点,其它指标则不然。这也反映了两类曲线间存在差异。
3 讨论
面团流变学性与面制品的加工品质有着显著的相关性。它在育种材料的筛选、小麦原料的评价、粮食加工(如配麦和配粉)以及食品加工等方面具有直接的指导意义,在内外的使用非常广泛。但是,由于行业间的差异,在中使用较多的是粉质仪,而和面仪的使用较少。和面仪指标单调,在大量连续变化材料的评判中难以量化,这也是使用不广泛的又原因。文中结合小麦育种材料的其它品质性状和外原有指标,将和面仪曲线划分为:和面时间、峰、7分钟尾、7分钟带宽和衰落角等5个指标。5个指标值根据与3类主要品质性状的相关性,可以分为3类性状:和面时间和7分钟带宽主要是反映面筋强度的蛋白质质量型性状;峰主要是反映面团蛋白质数量型性状;7分钟尾和衰落角主要是反映面团的蛋白质综合型性状。而粉质仪的相关研究表明,形成时间、稳定时间、软化度和评价值基本上能反映面团的蛋白质综合型性状,其中,稳定时间偏向于蛋白质质量型,但较和面时间差。因而,从某种意义上来看,和面仪曲线具有更丰富的信息。这点在大量育种材料的选育上更具有使用价值,值得大力推广。当然,和面仪曲线指标的划分还需要接受更多试验的检验,并在实践中不断完善。(摘自《粮食与饲料工业》)
6测定实验
实验原理
揉混仪又称和面仪、揉面仪,是用来测定和记录面团抗揉混能力的仪器,初它主要用于测定和评价小麦及面粉品质及其功能,现已广泛应用于测定不同组分对面团流变学性的作用及预测对终产品的影响。尽管评定面团及面筋的强弱还要靠终的烘焙品质来决定,但是揉混仪比传统的烘焙实验具有快速、低廉的优点。它只需要35g、10g甚至2g的面粉样品,但得到的揉混仪曲线所反映的数据十分精确,并且与烘焙实验的结果呈显著正相关,因此用其进行面包品质的预测是极为有价值的。揉混仪现已被广泛用于面团揉混性、面团流变学性的研究,在控制面团揉制和烘焙品质、选育软、硬麦及杜伦麦等实际工作中有广泛的用途。
揉混仪的原理与粉质仪类似,用于测定和记录面团形成的速率,面团对搅拌的抵抗力和过度搅拌的耐受力。实验时按照不同蛋白质和不同水分含量条件下面粉的吸水率或根据粉质仪测定的吸水率,将定量面粉和水分加入揉面钵,通过搅拌针对面团不断的折迭和拉伸作用,形成面筋和面团,直至揉混曲线达到大值,进步的搅拌则使面团筋力衰落。上述揉混搅拌过程中面团塑性、弹性及粘性的改变,通过搅拌针和扭矩力杠杆系统,由计算机自动绘出揉混曲线。揉混仪的揉混曲线显示了面团的适形成时间及稳定性,记录了面团耐过分揉混的能力,可用于面包烘焙时确定加水量及和面时间的参考。
7仪器和用具
()感量0.01g电子天平;
(二)自动加水装置:顶部带有个三通栓和自归零装置的自动滴定管;
(三)恒温调节器:用于调节揉混仪室内温度;
(四)National 公司生产的10g电子型揉混仪。 揉混仪是美National公司生产的测定面团揉混性的门仪器,在北美家广泛使用。目前使用的揉混仪主要有10g和35g揉面钵的两种型号,这两种仪器除了搅拌头的尺寸、钵和阻尼系统外其余部分都是相同的。10g仪器的阻尼臂较35g仪器更简化。近几年,仪器设计者将揉混仪的机械作图改为软件控制的计算机作图,使仪器操作更加方便,结果计算和分析更加直观。10g揉面钵的电子型揉混仪主要有揉面钵、搅拌头、阻尼系统、Gra-Lab时间控制器、曲线记录装置和计算机联系与转接系统组成(如图11-10),现将主要部件介绍如下。
1.揉面钵:10g机型揉面钵内径为3.49cm(1.375英寸),内有固定于底部的3根搅拌针,实验操作时将揉面钵安装于搅拌钵平台中间的圆形凹槽中,在安装搅拌钵前必须使钵平台保持水平,若不平衡,可通过调整搅拌钵平台下部轴承上的3/4英寸螺丝帽进行校正,但避免将螺帽拧得太紧。另外,揉面钵底部两侧有粗、细各个固定轴,分别对应于揉面钵平台上的宽、窄两个凹槽,因此安装时方向定要正确,安装后用固定铜片同时将两端的固定轴卡紧。
2.搅拌头:搅拌头位于托架头部,转速为88±2r/min(rpm),其固定部位下端的4根针状物称为行星销针,其作用是快速转动来搅拌面团,在操作前必须校正销针形状。
⑴ 校正销针形状:用个仪器带的用Allen扳手,松动后面滑轮的设置螺母,使行星齿轮可以自由旋转,呈现出不同的销针设置。当行星销针恰好在某点上与提供的模板具有相同的外形,即校正完毕。
⑵ 调节销针和钵底间的空隙:当搅拌头处在操作位置时,行星销针的顶部与钵底的间隙应为0.086cm(0.034英寸)。调节时,在钵容器(钵平台中间的圆形凹槽)中放入空钵底(铝盘)并且降低托架,然后使用0.034英寸厚的仪器所带的用校正薄片,检查铝盘和行星齿轮销针底之间的间隙。若间隙不合适,可以通过拧松锁定螺母和拧固定在托架上的螺丝来调整,要增加间隙,顺时针拧螺丝;要减小间隙,则逆时针拧螺丝。完成后要上紧锁定螺母并复检间隙。
3.阻尼装置:包括阻尼臂(可拆卸部分在钵平台右侧)和2个砝码。阻尼臂不带可移动的砝码时自重为200g;可移动砝码每个50g,调整阻尼时可根据需要增加1或2个可移动砝码。阻尼臂上有连接弹簧,弹簧可以在12个位置上变动。通过阻尼砝码和弹簧的位置来校准阻尼臂的平衡,如图11-10所示弹簧连接于阻尼臂的凹槽12。另外,弹簧的伸缩也影响阻尼装置的运动情况,因此也需要对弹簧进行精确的校正以保证实验的正常进行,般当弹簧水平放置时,适当松弛状态下弹簧的长度(在轴的末端而非狭缝的钩或线尾)应该约为22.0cm;加上狭缝钩的长度应为22.7cm;垂直悬挂时,适当的弹簧长度为23.1cm; 弹簧安装之后,弹簧尾部和固定的螺丝的升降架之间的距离应为1.1cm。
4.曲线记录装置:包括带有1.875英寸墨水槽的LeRoy4号记录笔、记录笔臂和绘图纸系统进行揉混曲线的机械记录。目前由于使用计算机软件可直接绘图并进行数据记录,因此常常不再采用机械记录装置,在操作时只要将绘图纸的驱动马达打在“OFF”档上,并将笔臂抬起即可不进行机械绘图;但某些情况下为些殊需要也要进行机械记录,此时可按下列步骤校正记录装置。
⑴ 记录笔连接在笔臂的端,而在另端有个铜制的平衡砝码,拉紧时移动砝码连接到可以锁定笔臂处于工作状态的档。安装笔臂在它的支撑杆上,使得记录笔位于记录纸中心时,搅拌钵平台前后与记录纸的水平线平行。
⑵ 调节阻尼臂以使记录笔从记录纸的下端开始记录,在记录纸上端停止。
⑶ 记录笔臂应能自由地上下移动,记录笔臂的平衡力应在无笔的状态下调节,在纸上方缓慢降至距纸1厘米和缓慢提升至距纸2cm处进行调节。
⑷ 当记录揉混曲线时,落在记录纸上的重量应为记录笔和墨水的重量(约6g)。
5.Gra-Lab时间控制器:揉混仪安装有个Gra-Lab时间控制器,上面有时针和分针,时间控制范围在0~60min之间,控制器右上角为其开关。它与揉混仪通过线路连接来控制揉混仪马达,从而规定实验操作时间的长短。
6.计算机绘图系统:由揉混仪与计算机之间的连接转换系统电位器、显示器、打印机和测试软件等部分组成。电位器将阻尼系统传递的面团揉混性转变为类似的电子信号并数据化,计算机软件识别这些信号并以曲线图谱的形式绘制出来。
药品试剂
蒸馏水(或与之纯度相当的水)
8操作步骤
()连接打印装置:接通电源,开启计算机,连接打印机,将打印纸放入纸盒中。
(二)计算机操作:打开计算机桌面上的“MIXSMART”程序,单击鼠标左键进入选择变量文件界面,单击“MIXSMART”中选项,在计算机屏幕窗口中的空白处键入所测样品名称(只允许字母和数字),然后进入主菜单,单击菜单中第三项“自动收集及分析数据文件”(即“Automate(Collect+Analyze) a Toraqe Data File”),并在相应位置输入所测样品的水分含量、蛋白质含量、灰分、吸水率等指标的值,然后单击上面项(“Start Data Collection”),准备开始收集数据。
(三)安装记录笔:将笔尖灌满墨水并装入笔臂中,运转仪器使笔尖与曲线垂直,作个小弧以保证笔尖工作正常(如不需机械绘图则不需要这步骤)。
(四)面粉称样:根据揉混仪水分对照表中10g面粉吸水率、面粉量及水量表查阅需称取的面粉样品量(表11-2),称取(校正至14%湿基,精确至0.01g)后放入搅拌钵中,用舌状木片(1.5cm宽,带有方形末端和斜角)或橡胶刮刀将钵内面粉轻推形成个三角形的空穴以备加水用。
(五)时间设置:将Gra-Lab时间控制器打到 “OFF”档,设置时间(8~10min),再将搅拌器和纸的驱动马达打到“ON”档。(如不需要机械绘图,则将绘图纸的驱动马达打到“OFF”档)
(六)揉面钵加水:根据揉混仪水分对照表中10g面粉吸水率、面粉量及水量表查阅需要加入的水量(表11-2)或根据面粉的蛋白质含量不同按方程Y=1.5X+43.6(Y为吸水量,X为面粉蛋白质含量)来确定面粉的佳吸水量(14%湿基),用自动滴定管将蒸馏水加入到揉面钵面粉的空穴中,立即将揉面钵放在揉混仪上固定好,并降低搅拌头直到被锁住。
(七)揉混实验:打开Gra-Lab时间控制器开关到“ON”档,揉面开始,计算机同时开始记录揉混曲线。在揉混的前几秒钟,用毛刷将溅到揉面钵上沿的面粉扫入杯内。搅拌8~10分钟后实验完成,抬起托架并放好笔,将搅拌器开关置于“OFF”档。同时,计算机按设计的程序绘出完整的揉混曲线并将曲线和数据分析结果自动打印出来。
(八)清洗:用纸巾将搅拌头行星销针上粘附的面团取下,并小心地用舌形木片轻轻刮下行星销针与搅拌头接触处的少许面团,后用水将其彻底清洗干净,并用软布擦干;然后同样将揉面钵清洗干净并干燥以供再次使用。
揉混曲线分析
()揉混曲线的分析 当测试完毕后,打印机会自动打印出揉混曲线图和测试结果(如图11-11)。以下介绍其中常用的几个指标:
1.中线峰值时间(MPT):即和面时间(Mixing time),是曲线峰值所对应的时间,它代表了面团形成所需要的搅拌时间,此时面团的流动性小而可塑性大,通常面团的和面时间越长耐揉性就越好,但是和面时间大于4min的品种,其耐揉性受和面时间影响不大。
2.中线峰值度(MPH):是从低点到中线点的距离。它提供了面粉强度及吸水率的信息,其值越表示面粉对搅拌的耐受力越强。
3.中线峰值宽度(MPW): 表示中线峰值处的带宽,此值越大表明面筋的弹性也越大。
4.曲线下的面积(MPI):即曲线所包围的面积,也可以用求积仪或计算机积分仪求面积,它是形成面团所需要做功的个量度。要求在同天内所做的重复试样曲线面积的误差不过5%,室温在25℃以上每升1℃曲线的面积平均减少2cm2。
5.8min带宽,此带越宽表明面粉对搅拌的耐受力越强,面团的弹性也越大。
6.曲线峰上升和下降段的夹角:此角可用尺子测量出来,以曲线的中心作为峰的顶点,在峰前和峰后的定时间(建议1min),曲线上的点与曲线中心的连线作为角的两个边,形成角的直线或水平线,可以用来进步描述曲线的征,此角越大面筋强度越强。
7.揉混公差值:在峰时间内所测得的上升线与下降线组成的角边延长线之间的水平距离,表明面团衰落程度以及对于过度搅拌的耐揉性。此线越平缓表明其耐揉性越大,面筋强度也越强。 8.衰落角(如图11-12):此角可用尺子测量出来,它是峰值后曲线下降所呈的直线与由峰值中心引发的水平线所呈的角度,可表示面团的耐揉性,其值取决于面筋蛋白质受机械剪切的程度,角度越小,面筋强度越大。般认为衰落角≥35°时面筋强度非常弱,在27~34.5°之间时面筋强度弱,在20~26.5°之间则面筋强度中等,在13~19.5°之间时面筋强度强,在5~12.5°之间时面筋很强,当<5°时面筋则极强。 (二)、揉混仪指标综合评价小麦品质:
1.和面时间及揉混性与蛋白质含量的关系:品种蛋白质含量越,面团和面时间越短;当蛋白质含量大于12%时,和面时间受蛋白质含量影响不大。
2.和面时间与面团延伸性的关系:般来说,品种和面时间越长延伸性越小。和面时间大于4~5min的品种,面团弹性和延伸性都很小,和面时间很短的品种面团延伸性强,弹性差,不稳定。
3.耐揉性与面筋强度及面包烘烤的关系:美内布拉斯加大学的学者根据揉面图的分类标准将面粉从劣到优分为8个等级(图11-13):耐揉性差、曲线细、衰落角大的面粉(1~4级)面筋强度弱,不适宜烘烤面包;耐揉性适中(5~6级)的面粉面筋强度中等偏上,能较好地满足面包烘烤的要求;揉面时间过长(7~8级)的面粉面筋强度强,须掺入定量的弱力粉才适宜烘烤面包。
9注意事项
()搅拌钵定要在钵平台上放平并卡在适当的位置,否则会改变揉混曲线的征,使钵被行星齿轮销针刻痕或引起移动和静置销针错位、弯曲甚至破裂,使仪器造成损害。另外,钵及钵平台应保持清洁、干燥;
(二)应经常给每个行星齿轮的头部末端、行星齿轮换位的顶部和右部设置了螺母的托架前面加入少量中性矿油以润滑机器;
(三)温度影响揉混仪的曲线征。通常用恒温调节器调节揉混仪室内温度,使之在25±1℃保持24h,另外其他设备、面粉、水都应放在室温下进行均衡;
(四)计算样品的加水量,面团太硬或太干可能引起钵销针弯曲甚至可能断裂;
(五)揉混仪长时间不使用后,在测定之前应先测定2~3个标准粉样进行校正。即打开电源开关使揉混仪空转(使升温)30min,然后,使用标准面粉做出第二和第三条揉混曲线后,再开始正式的实验操作;
(六)制定个系统的时间表,将有效的提测试系列样品的揉混曲线的效率。例如在测试个样品的7~8min时间内,可以清洗、干燥和室温下均衡上个试验用过的搅拌钵,也可以将面粉加入另个揉面钵中,用滴定管加入适量的蒸馏水,为下个实验做准备;
(七)当揉混仪多次使用时,需要每两年清理次平台的轴承,以防止平台运动减缓。结束清理后找到揉混仪底部的孔,用3/4”套筒扳手拧动螺丝并移动底部轴承和铜容套,然后将长轴承室顶部移出钵平台,给轴承加油并且重装,操作结束时定要拧紧螺丝。
(八)面粉的加水量可查附表11-1(蛋白质含量11.0%-13.9%);也可按下面方法计算(14%湿基)
10图谱实例
美NationalMixograph电子揉混仪图谱实例
1、金像面包粉
2、古船面包粉
3、甲家面条粉
4、恒天面条粉
5、甲家馒头粉
6、民天馒头粉
7、美玫糕点粉
8、廊雪蛋糕粉
11售后服务
售后服务承诺书
我公司郑重承诺如下:
技术资料:
我方负责提供:仪器设备的各项指标及参数,供验收或买方参考,提供维护保养的具体内容和售后服务内容。保证仪器、设备正常运行,维护和保养必需的其他参数和资料。
二 售后服务:
为用户提供及时、迅速,优质的服务。以快的速度提供需方所需设备的备品、备件以及该仪器设备的使用和维护技术方面的相关信息。在质保期内设备停用(除人为因素)我方在4小时内响应,24小时内到达现场,3天内排除故障。质量保证期内由此发生的所有费用由投标方承担;所产生的费用均有我公司承担。
三 安装及培训:
我方负责仪器、设备的安装和调试,并在安装调试中对用户进行技术培训,内容包括:安装、操作、维修,编程和排除故障,并提供相应的培训材料。在质保期内免费为买方的技术人员提供至少两人的业培训,培训内容包括操作中遇到的解答、维修、编程的深化,排除故障及设备各项功能提性的培训。
四 质保期间:
质保期为 壹年 (货到验收合格后第二天开始计算)
质保期后提供及时的、优质的,技术服务和成本价备品件的供应
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