国外谷物品质分析技术的最新发展武汉食品工业学院(430022)　王明伟 摘　要　将德国布拉班德公司最新推出的E型粉质仪及快速粘度—糊化仪分别与老式粉质仪、粘度仪及糊化仪就其结构与操作、结果与分析、软件与硬件等方面进行了对照分析。

结果表明,新仪器具有结构简单、自动化程度高、测定时间短及样品用量少等优点。

关键词　谷物品质　分析技术　E型粉质仪　快速粘度-糊化仪中图分类号　T S210.7Up-to-date Development of Cereal Quality Analysis Technology AbroadABSTRACT　A compar ativ e analy sis w as made between farino gr aph E and visco-amy lo-g raph-R recently pr e-sented by Br abender G ro up and fo rmer farino gr aph,visco gr aph and amy log raph in r espect of constr uction and oper a-tio n,r esult and analysis,so ftw are and hardwa re.T he result sho wed that far ino yr oph E and v isco-am ylo-g r aph-R have many advantag es such as simple co nstr uct ion,high aut omat ion,quick measurement,small sample w eig ht and low cost.KEYWORDS　cer eal quality　analy sis t echnolo gy　farino gr aph E　visco-amylo-gr aph-R1　前言世界性科学技术的进步,推动着谷物品质分析技术的迅猛发展,新的谷物品质分析方法与检测仪器不断涌现。

在1997年北京国际粮油功能食品研讨会上,德国布拉班德公司推出的E型粉质仪及快速粘度—糊化仪以其结构简单、自动化程度高、测定时间短及样品用量少等优点而倍受国内外本学科的专家及学者的高度评价。

现将E型粉质仪及快速粘度—糊化仪分别与老式粉质仪、粘度仪及糊化仪就其结构与操作、结果与分析以及软件与硬件等方面相比较,并进行对照分析。

1　E型粉质仪1.1　结构与操作1.1.1　结构E型粉质仪与老式粉质仪相比较,具有更简单的结构。

该仪器的测量系统全部采用电子元体,用一个灵敏的电子传感器和计算机来代替机械的自由动力计、杠杆系统和记录器来测量面团揉合时的阻力(扭矩),然后将此数据通过串联接口输送到计算机内进行评价,最后通过打印机将粉质图谱与评价结果一同打印出来。

计算机的显示屏随时可显示测定样品的粉质图谱。

1.1.2　操作与老式粉质仪相比较,E型粉质仪操作自动化程度高。

测量系统可自动调零。

因此,在计算机上通过选择所用的揉面钵型号等可自动地调节测量范围。

E型粉质仪除适合与老式粉质仪相同的揉面钵测定外,也可适用于微型粉质仪揉面钵的测定(样品用量10g),因而E型粉质仪也可在样品量较少时进行测定。

1.2　结果与分析1.2.1　结果老式粉质图谱采用弓形纵坐标,而新式粉质图谱采用直角坐标,因而新式粉质图谱与老式粉质图谱稍微有些不同,但因E型粉质仪的揉面钵与老式粉质仪相同,因此,二者评价结果相同。

表1　E型粉质仪粉质试验参数及评价结果样品名称ABC号饼干粉测定日期1997.8.10测定方法IC C操作者M iller揉面钵型号300g 面粉水分/%13.0稠度/FU516(吸水率为56.7%)吸水率/%57.1(校正到500FU)吸水率/%55.9(校正到14%)形成时间/min 2.0稳定时间/min 2.3弱化值/FU114弱化值/FU(ICC)137粉质仪品质数值30备注米尔顿糕点公司1.2.2　结果分析与老式粉质仪相比较,E型粉质仪具有自动分析粉质图谱及将分析结果与粉质图谱、试验参数一同打印出来的功能,因而消除了老式粉质仪人工分析粉质图谱所带来的误差。

同时,这也是自动化程度43第8期 1998年 粮食与饲料工业 高的又一体现。

E型粉质仪也具有自定义任何已评价的粉质图谱作为参考曲线,从而判断待测样品是否符合要求的功能。

1.3　软件与硬件1.3.1　软件E型粉质仪采用的软件为基于32位的Win-dow s95系统或网络Window s系统。

它具有很多优点,易于完成测试文件的贮存、打开或打印,也易于将粉质图谱及分析结果拷贝到其它应用软件中,如拷贝到实验报告中等。

新软件可采用二种格式贮存数据,一种是ASCII形式,另一种是微软输入数据库形式。

因而很方便处理测定数据。

微软输入数据库形式也适于其它布拉班德仪器的软件(如拉伸仪、粘度仪),可以同样的方式处理不同样品的测定数据。

此外E型粉质仪的新式软件具有一个校正程序,除具有将测试样品的粉质图谱与参考粉质图谱相比较的功能外,还具有将10个不同试样的粉质图谱及其分析结果进行相互比较的功能。

1.3.2　硬件E型粉质仪计算机硬件的配置为16MB的随机存取存储器(建议采用32M B)、带图形卡及至少为800×600象素分辨率的显示屏及将仪器与计算机相连接的串联通讯接口。

若仪器超过1台,则需额外相应数量的串联通讯接口。

2　快速粘度—糊化仪老式粘度仪主要用于淀粉工业中测试淀粉及含淀粉产品的粘度及糊化特性,老式糊化仪主要用于制粉及烘焙业中测试面粉的糊化特性及A-淀粉酶活力。

布拉班德公司最新推出的快速粘度—糊化仪具有上述二种仪器的功能,既可用于测试淀粉的粘度及糊化特性,又可测试面粉的品质。

2.1　结构与操作2.1.1　结构与老式粘度仪或糊化仪相比较,快速粘度-糊化仪的结构非常简单。

同E型粉质仪一样,该仪器的测量系统及温控系统全部采用电子元件,用电子传感器、电子温度控制器及计算机来代替机械的测量箱、温度控制系统及记录器测量样品糊化过程中,对测量探头所施加的力(扭矩),然后将此数据通过串联接口输送到计算机进行评价,最后通过打印机将粘度或糊化曲线及温度曲线与评价结果一同打印出来。

计算机的显示屏随时可显示测定样品的粘度或糊化曲线及温度曲线。

2.1.2　操作快速粘度-糊化仪采用小型测量钵,因而测定样品用量少。

测试样品量取决于样品种类,对于淀粉仅为5～10g,对于面粉也仅为15g。

该仪器的另一个优点是增加了加热及冷却能力,加热-冷却速率从原来的1.5℃/m in增加到现在的10℃/min,因此可大大地缩短测试时间。

如其它型号,接触温度计插入样品中,因而可测量和记录样品的真实温度,确保准确控制温度。

2.2　结果与分析2.2.1　结果快速粘度—糊化仪与E型粉质仪一样,粘度或糊化曲线采用直角坐标。

尽管样品用量减少、加热—冷却速率增加,其测定结果与标准仪器相同且可靠。

2.2.2　结果分析快速粘度—糊化仪与老式粘度仪及糊化仪相比较,具有自动分析粘度或糊化曲线及将分析结果与粘度曲线、温度曲线及试验参数一同打印出来的功能,因而消除了老式粘度仪及糊化仪人工分析粘度或糊化曲线所带来的误差。

快速粘度—糊化仪也可通过采用新的扩展、方便操作的校正软件,比较多达15种不同样品的粘度曲线及分析结果,且可自动计算及以数字或曲线形式显示测定平均值及标准偏差。

2.3　软件与硬件快速粘度—糊化仪的软件基本与E型粉质仪相同。

也是采用32位Windo ws95操作系统或网络W indo ws系统。

该软件可处理不同测量范围的选择、测试条件的设定(温度范围及样品用量)及评价种类的选择。

可将不同测试样品的试验参数及温度控制程序作为标准方法贮存起来便于今后使用。

增加了使用范围(如在我国可用于测定米粉的品质)。

与E型粉质仪的软件相同,可易于将粘度或糊化曲线与分析结果拷贝到其它应用软件中,如拷贝到实验报告中。

所有分析结果均以微软输入数据库形式贮存。

快速粘度—糊化仪计算机硬件的配置同E型粉质仪。

2.4　应用2.4.1　应用范围及用途快速粘度—糊化仪的应用范围是测试面粉或全麦粉(小麦、黑麦、大米)及淀粉样品(如所有类型的44 王明伟:国外谷物品质分析技术的最新发展 1998年 第8期原淀粉、变性淀粉及含淀粉的产品),其用途为:面粉及淀粉糊化特性的测定;面粉(发芽)酶活力的测定;添加酶制剂(如麦芽)调节淀粉酶活力;原淀粉及变性淀粉粘度特性的测定;挤压条件对挤压物料影响的测定。

2.4.2　应用实例下面将例举2个分别采用快速粘度—糊化仪及老式粘度仪或糊化仪进行测定的实例,并对测定结果进行分析比较。

表2　快速粘度—糊化仪试验参数及评价结果试验参数操作者Sch wan 测定日期1997.9.23样品名称玉米淀粉测定方法1号淀粉水分/%14.0校正水分/%14.0样品量/g 7样品量校正到14%值/g 7加水量/ml 100加水量校正到14%值/m l 100转速/r ・min -190测量范围/mg 50起始温度/℃30加热/冷却速率/℃・min -110.0最高温度/℃93起始保温时间/min 5最终温度/℃55最终保温时间/min 3评价值评价点评价值时间h ∶min ∶s 扭矩BU 温度℃A 开始糊化温度00∶04∶401075.5B 最高粘度00∶06∶3062893.4C 开始保温点00∶06∶2060792.6D开始冷却点00∶11∶2052093.2E最终冷却点00∶15∶05100056.1F 最终保温点00∶18∶0599955.2B-D 破损值108E-D 回老值480 在第1个例子中,测定样品1种是未添加麦芽粉的小麦粉;另外2种是分别添加0.1%及0.3%麦芽粉的小麦粉,分别采用快速粘度—糊化仪,其加热速率为5℃/min 及老式糊化仪其加热速率为1.5℃/min 。

进行测定,并采用校正软件比较测定结果(见图1)。

图1　小麦粉粘度-糊化测定曲线 从图1中可看出:采用2种仪器测得的糊化峰值差别不大,因此可认为快速粘度—糊化仪的测定结果与老式糊化仪相当。

所不同的是由于快速粘度—糊化仪的加热/冷却速率增加,因而绘出的曲线相当于老式糊化仪绘出曲线的压缩。

在第2个例子中,测定样品是玉米原淀粉,分别采用快速粘度—糊化仪(加热/冷却速率10℃/min)及二种老式粘度仪(加热/冷却速率10℃/min 与3℃/min )进行测定,并进行对照比较,其测定结果见图2。

图2　玉米原淀粉粘度—糊化测定曲线 从图2中可看出:采用二种仪器测得的最高粘度、最低粘度、最终粘度、回老值稠度及破损值均相差不大,因此可认为快速粘度-糊化仪的测定结果与老式粘度仪相当。