Спосіб визначення ламкості крихких борошняних кондитерських виробів

Корисна модель відноситься до методів контролю якості харчових продуктів, а саме печива, і може бути використана в науково-дослідницьких та виробничих харчових лабораторіях. Значна частина борошняних кондитерських виробів, здебільшого різноманітні види печива, характеризуються специфічною розсипчастістю, здатністю розсипатися на дрібні крихти при прикладенні зусилля. Існуючі стандартні методи не дають можливості визначити таку характеристику. На сьогоднішній день структурно-механічні властивості печива не визначають, непрямо їх характеризують за показниками намочуваності і щільності [1]. Намочувальність відображає здатність печива поглинати вологу, яка в деякій мірі залежить від його пористості та фізико-хімічних властивостей. За результатами щільності печива теж судять про його пористість, яка непрямо характеризує розпущеність печива. Крихкість печива в деякій мірі залежить від його щільності, але в значній мірі на цей показник впливають також фізико-хімічні властивості виробу, які зумовлені рецептурним складом та технологічною обробкою. Тобто, печиво може мати пористу стр уктур у і одночасно бути дуже міцним. Таким чином, показники намочуваності і щільності печива не дозволяють повною мірою охарактеризувати його структурно-механічні властивості. Органолептична оцінка виробів також не дозволяє у повній мірі оцінити показник крихкості чи розсипчастості. Тому виникає необхідність у розробці метода, який би дав можливість охарактеризувати здатність борошняних кондитерських виробів руйнуватися при прикладенні зусилля. Відомі прилади для визначення міцності печива, які використовують під час проведення наукових розробок в ОДАХТ [2] (міцність визначають у кг/мм за показником навантаження, отриманого за умов однакової глибини занурення штампу, на площу контакту зразків зі штампом) та у ХДУХТ [3] (міцність визначають за граничною напругою у Па, при якій відбувається розламування зразка, враховуючи момент згинання та момент опору). Розроблено також прилад для визначення ламкості печива [4] (ламкість визначають у г за показником навантаження, отриманого в момент руйнування зразка). Печиво за своїми структурно-механічними характеристиками належать до твердих тіл. Отже, при вивченні його здатності протистояти дії зусиль можна застосувати основи механіки твердих тіл. Згідно із якими найбільш характерним показником порушення міцності твердого тіла є руйнування [5, 6]. При прикладенні зусилля до крихкого печива створюються ламкі руйнування. При цьому, іноді, можна спостерігати незначне зминання місцеву деформацію стиснення по площадкам передачі тиску. Виходячи із основ теорії механіки, найбільш близьким до винаходу (визначення ламкості борошняних кондитерських виробів) є спосіб визначення руйнування твердих тіл при прикладенні зусилля [5, 6]. Він оснований на визначенні створюваного тиску на тіло до виникнення у останньому ламкого злому. Тому за прототип нами було обрано спосіб для визначення ламкості печива [4]. Недоліком цього способу є те, що ламкість визначають у г за показником навантаження, отриманого в момент руйнування зразка і при цьому не враховуються геометричні параметри самого зразка. Отже, при порівнянні виробів за цією характеристикою з'являються пені неточності. Відомо, що вироби із тіста мають здатність у процесі випікання по різному змінювати свої розміри: одні мають вищий підйом, інші сильніше розпливаються. Отже, попереднє формування тістових напівфабрикатів однакових розмірів не дає можливості отримати випечені зразки із рівними геометричними параметрами. Вирізати однакові зразки із випеченого напівфабрикату також не можливо із-за високої його крихкості. Тому є доцільним врахування моменту сили та осьового моменту опору зразків при прикладенні зусилля. В основу корисної моделі поставлено задачу визначення ламкості крихких борошняних кондитерських виробів шляхом врахування моменту сили та осьового моменту опору зразків і забезпечити при цьому більш точне врахування характеристик виробів. Пристрій для визначення навантаження містить станину, яка забезпечує вільне вертикальне пересування штоку. На нижньому кінці штоку зафіксовано кулеподібну насадку (індентор), на верхньому - ємність. Спосіб оснований на вимірюванні граничної напруги, при якій індентор із статичного положення починає проникати у зразок під дією рівномірно зростаючого навантаження. Навантаження визначають як граничну напругу при якій відбувається розламування зразка.На фігурі 1 зображено пристрій для визначення навантаження. Пристрій складається з основи 1 та стійки 2. Стійка забезпечує вільне вертикальне пересування штоку 3, на нижньому кінці якого знаходиться кулеподібна насадка (індентор) для прикладання навантаження 4, а на верхньому - ємність 5. Гвинти 6 та ватерпас 7 забезпечують горизонтальне розташування приладу. Пристрій має стійки 8, які призначені для розташування зразка печива. Вони стаціонарно закріплені на основі. Відстань між стійками l1 (Фіг.2). Заявлений спосіб здійснюється таким чином. На стійках 8 розташовують зразок печива з попередньо виміряними геометричними розмірами так, щоб кулеподібна насадка (індентор) 4 спиралась на середину верхньої поверхні зразка. У ємність 6 рівномірно подається свинцева дріб. У момент розламування зразка припиняють подавання дробі. Навантаження визначають як масу свинцевого дробу, необхідного для розламування печива. Ламкість печива У σ визначають, враховуючи момент сили та осьовий момент опору за формулою: M m × g × l 58,8 × m × l Уs = = = W b × h2 b × h2 6 , (1) де У σ - ламкість виробів, Н/м 2; М - момент сили, Н·м; W - осьовий момент опору, м 3; m - маса свинцевого дробу, кг; g - прискорення вільного падіння, м/с2; l - плече сили (дорівнює 1/2 довжини зразка печива), м; b - ширина зразка печива (Фіг.3), м; h - товщина зразка печива (Фіг.3), м Основними критеріями оцінки методу є чутли вість, точність та відтворюваність. Технічним результатом корисної моделі є отримання способу визначення ламкості печива, який дозволяє встановити відповідні результати у короткий термін і не потребує використання складного обладнання. Джерела інформації: 1. ДСТУ 3781-98 Печиво. Загальні технічні умови. - Введ. 01.07.1999. - К.: Держстандарт України, 1999. - 15 с. 2. Висилевич О.В. Розробка технології борошняних кондитерських виробів підвищеної харчової цінності / Дисертація на здобуття на укового ступеня кандидата технічних наук. - Одеса. - 1998. с. 47-49. 3. Деклараційний патент №9197 Україна, МПК7 G 01 N 11/00. Спосіб визначення міцності печива / Фоміна І.М., Лисюк Г.М., Шидакова-Каменюка О.Г. - №u200501538; Заявл. 21.02.2005; Опубл. 15.09.2005, Бюл. №9. - 2 с. 4. Дорохина М.А. Исследование влияния состава жиров и некоторых технологических факторов на качество изделий из песочного теста / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М. - 1975. с. 47-49. 5. Мовнин М.С., Израелит А.Б., Рубашкин А.Г. Основы те хнической механики. - Л.: Ми шиностроение, 1982. 282 с. 6. Сопротивление материаллов / Под ред. Писаенко Г.С. - 5-е изд., перераб. и доп. - К.: Вища школа, 1986. 775 с.