通过测量谷蛋白聚合体来快速检测谷物及面粉质量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过测量谷蛋白聚合体来快速检测谷物、粗磨面粉及面粉的质量的方法。
【背景技术】
[0002]作者Botterbrodt、Hanneforth、Lewandrowski 和 BrUmmer 在他们发表在《谷物、面粉和面包》(52 1998 2)中的文章“用于非酵母发酵的精细焙制食品的面粉的质量描述“中详细阐明了在描述面粉质量时，重要的问题是，哪些特征值表征质量以及哪些特征值对应用领域具有说服力。对此，面粉质量例如蛋白质含量、胶质含量(Feuchtkleber)还有如快速混合测试(RMT)那样的焙制试验的指标也是已公知的参数。
[0003]在该文章中提到了用于快速检测面粉的所谓的Knock-out-Test方法，该方法已经在1997年首次由作者Hanneforth、Zwingelberg和Gebhard在杂志《谷物、面粉和面包》第51期上公开。在这个也公知为谷蛋白聚合体检测的测试中，在使用蒸馏水的情况下，观察比例为1: 1.2至1: 1.5的面粉/水悬浮液的聚合体特性。使待检查的谷物达到一定的温度并且在称重(例如IlOg)后在通用的搅拌器中放入一个混合装置(Mixaufsatz)中。水加热到23摄氏度并也称重(例如132)后加入搅拌器中。
[0004]给混合器接通电源并使其在中档上(约4500转/分钟)运转约20秒。然后轻轻刮一下混合装置并接着使混合器在先前的档上再运转20秒。然后使混合器短暂地停一下，开始原本的测量，其中混合器在一个更高的档上(例如6250转/分钟)运转。测量被记录下来并检测测量开始与测量结束之间的时间间隔。当电流消耗按最大值达到2安培时，停止测量。本测量的目的和目标是，通过相应的聚合体特性来证实所提供的及相应标明的一批小麦。
[0005]为了确定最大麸质网形成(Klebervernetzung)的时刻，将一个电流表连接在混合器具上。由于大量地形成麸质网(Klebernetzwerk)，混合器的电阻升高，该升高的电阻使得电流消耗增大并因此导致显示的安培数增大。
[0006]上述方法的缺点在于这样一个事实，即，在不同的器具中从来不会是相同的电机，因此每个器具记录不同的电流消耗，因为不同的线圈随之带来不同的热边界条件。
[0007]此外，使用蒸馏水并不适合每个试验，因为已经确认:在某些实验中如果是所谓的弱(schwach)面粉，则不发生聚合。此外不利的是需要相对大的样品量。但决定性的缺点是长的检测时间，其中，直到原本的测量为止的准备方法步骤是繁琐且费时的。
【发明内容】
[0008]本发明的任务是提出开头所述类型的快速检测，与器具无关地在最小的样品量及在弱面粉的情况下都能达到精确的结果。
[0009]借助权利要求1的特征来解决本法明的任务。从属权利要求的技术方案是本发明其它有利的方案，其中，提出一种特别地构造的装置来实施本方法。
[0010]相比于现有技术，在按本发明的方法中其决定性的新颖性在于，直接测量所需要施加的用于变形的力，该力在聚合期间慢慢增大并然后达到一个最大值。因此与可能歪曲测量的热效应无关。在测量期间样品施加在例如可转动地支撑的、用于搅拌浆片的电机上的扭力通过一确定长的杠杆臂传递到一个借助应变测试条(Dehnungsmessstreifen)工作的测量装置上。伴随着测量过程的软件由所述力及已知的杠杆臂计算出相应的转矩。
[0011]也可可选地直接通过可选地可转动地支撑的杯形件(Becher)来进行力测量。
[0012]图表2示出用于三种不同类型的面粉的测量过程，其中，检测一种所谓的强(stark)面粉、一种所谓的弱面粉以及一种介于前述两种之间的面粉。
[0013]如该图所示，强面粉在480秒后就已达到最大值，而弱面粉在约900多秒后才达到最大程度聚合(Aggregat1nsmaximum)。
[0014]因此可借助按本发明的方法根据面粉的最大值来区分不同的面粉。
[0015]图表I示出，借助按本发明的方法通过使用一种由矿物盐和酸/碱组成的溶液，也可以验证弱面粉，其中，在约430秒的聚合时间时达到所述最大值。反之，该图示出:对于相同的弱面粉在蒸馏水中(如现有技术中那样)没有聚合特性。
[0016]概括地说，借助按本发明的方法可根据其聚合特性可靠地检测各种各样的面粉、粗磨面粉、谷物以及焙制混合物。
[0017]此外与现有技术相比，仅需少的样品量。试验表明，在待检测的材料与样品用溶液的比例在1:1.2与1:1.25之间时，10至20克的样品量及约同样多的溶液量就足够。
[0018]按权利要求5，悬浮介质具有大于5 US的电导率和小于2至13的pH值。
[0019]按权利要求3提出，测量浆片的转速不应超过6000转/分钟。这一方面有利于保护样品，另一方面有利于保护器具。
[0020]基本上能够低于6000转/分钟(在1000转/分钟到6000转/分钟之间)的转速由软件预给定并且通过额定值与实际值的不断的比较来自动修正。
[0021]在分析时也考虑连续地被记录的温度。
[0022]用于实施上述方法的优选装置由权利要求5给出。在此涉及这样一种器具，在该器具中驱动装置与测量浆片设置在样品杯形件之上，使得测量浆片可从上方进入样品杯形件中。用作测量浆片的驱动装置的电机可转动地支承并借助一个杠杆臂与力测量装置相连接。由样品施加到测量浆片上并由测量浆片施加到电机上的扭力通过该杠杆臂传递到应变测试条上。然后由软件通过力与杠杆臂的乘积计算出相应的转矩。样品杯形件和测量浆片的新的几何结构是尤其有利的，它们在其形状上优化地相互协调。测量杯形件的壁是光滑的并构造成圆筒形。测量浆片的轮廓是矩形的并基本与光滑壁的搅拌杯形件的纵截面相一致。在测量浆片的纵向侧壁中设置有向外敞开的槽，这些槽允许被搅拌的样品通过。测量浆片的内表面中也设置有槽。
[0023]这种简单构造的样品杯形件优选通过卡口式连接保持在器具中并可由涂层过的钢板或由塑料构成。
[0024]测量浆片也以其简单且成本低的构造为特征。
[0025]提出使用一种无刷及电子地转速稳定的电机作为驱动装置，而现有技术中使用具有碳刷的交流电机，在该交流电机中必须通过电位器手动调节转速，并且因此在测量期间不可能通过实际/额定平衡(Ist/Sollabgleich)来可控制地调节转速。
[0026]一旦测量浆片开始了运动，而无须上面所描述的做准备的情节就可以开始测量。
[0027]图1示意性示出用于实施按本发明的方法的装置的构造。
[0028]用参考标号I表明光滑壁的圆筒状的样品杯形件，搅拌-测量浆片2在该样品杯形件中旋转。该测量浆片2由一个在此未示出的位于样品杯形件I之上的电机驱动。该电机可转动地支承并且通过一个杠杆臂3与一个配备有应变测试条的测量装置4相连接。由该应变测试条侧得的力是由样品抵抗测量浆片的阻力产生的扭力。软件由施加在该应变测试条上的力与确定长度的杠杆3计算出相应的转矩并且根据运行时间将该转矩示出在图表中。
[0029]图2示出按本发明的方法的流程图。
[0030]在第一步骤中，将所述悬浮介质(具有盐、碱、酸的水状溶液)加到样品杯形件I中。其量为例如15克。在第二步骤中，将要检测的面粉、粗磨面粉、焙制混合物加入该样品杯形件I中。其量为例如12.5克。在第三步骤中，随着测量浆片2在例如2500转/分钟的转速下的启动，开始所述测量。此时测量所述力，由该力计算转矩，并且在第四步骤中图解地分析处理。这通过一个运行在计算机5上的软件来进行。
【主权项】
1.通过测量谷蛋白聚合体来快速检测谷物、粗磨面粉及面粉的质量的方法，其中，在一样品杯形件(I)中，将由悬浮液制成的待检测样品以1:1.2至1:1.25的比例借助由以能旋转的方式支承的电动机驱动的搅拌浆片⑵以小于1000转/分钟至6000转/分钟的电动机转速搅拌，所述悬浮液由样品材料和至少由水组成，在搅拌过程中，测量由所述样品反作用于该搅拌浆片(2)的阻力，其方式是，从该搅拌过程开始起测量作用在电动机上的扭力，所述扭力通过杠杆臂(3)传递到借助应变测试条工作的测量装置(4)上，由已知的杠杆长度和分别测得的力计算出转矩，在达到最大转矩时结束该测量，其中，通过一软件监测、控制及分析该测量过程，所述软件预给定所述电动机的转速并且通过不断地比较额定值与实际值来自动地校正该电动机的转速。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电动机的转速为2500转/分钟。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，悬浮液由样品材料和水组成，所述水带有溶解在其中的盐和/或酸和/或碱。
4.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，悬浮介质具有大于5μ S的电导率和小于2至13的pH值。
5.用于实施如权利要求1至4之一所述的方法的装置，其特征在于，样品杯形件(I)布置在搅拌浆片驱动装置之下，使得该测量浆片(2)能够从上方进入该样品杯形件(I)中，圆筒形并且光滑壁的该搅拌杯形件(I)的纵截面与该搅拌浆片(2)的轮廓基本上相一致，其中，在该搅拌浆片⑵的纵向侧边缘中设置有向外敞开的槽，搅拌浆片⑵的内表面中也设置有封闭的贯通槽。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述样品杯形件(I)具有一用于确定样品温度的装置。
7.如权利要求5至6所述的装置，其特征在于，由所述搅拌浆片(2)施加在所述可转动地支承的电动机上的力通过一杠杆臂(3)传递到一借助应变测试条工作的测量装置(4)上，该测量装置由已知的杠杆长度和所测得的力计算出转矩。
【专利摘要】本发明涉及一种通过测量谷蛋白聚合体来快速检测谷物、粗磨面粉及面粉的质量的方法，其中，在一样品杯形件中，一确定量的待检测的样品在具有矿物盐和/或酸和/或碱的水状的溶液/悬浮液中借助一电驱动的搅拌浆片被搅拌，在搅拌过程中，测量所述样品抵抗该浆片的阻力，其方式是，从该搅拌过程开始起通过应变测试条测量作用在驱动装置的可转动地支承的电机上的扭力并且在达到最大转矩时结束该测量，其中，由一软件监测、控制及分析该测量过程。
【IPC分类】G01N11-14
【公开号】CN104614288
【申请号】CN201510037282
【发明人】J·德赖索尔纳
【申请人】布拉本德两合公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2006年9月28日
【公告号】CA2624370A1, CN101283272A, DE102005048184A1, DE102005048184B4, EP1934595A2, EP1934595B1, US7958773, US8555707, US20090266184, US20110247402, WO2007041987A2, WO2007041987A3