Зольность муки — это массовая доля минеральных веществ, остающихся после полного сжигания навески продукта в контролируемых условиях. Она выражается в процентах к массе продукта в пересчете на сухое вещество — поскольку влажность партий может варьироваться (от 12% до 15%), зольность всегда приводится к абсолютно сухому веществу. Это исключает погрешности и позволяет объективно сравнивать продукцию разных заводов. Зольность используется при оценке качества муки, контроле технологических режимов помола и стандартизации продукции мукомольной промышленности. Она позволяет косвенно судить о выходе продукта из зерна, степени его очистки и соответствии требованиям нормативной документации.
Классификация пшеничной муки по сортам устанавливается нормативными документами на продукцию. В соответствии с требованиями ГОСТ 26574-2017 «Мука пшеничная хлебопекарная. Технические условия» для каждого сорта установлены предельно допустимые значения массовой доли золы.
| Продукт | Зольность в пересчете на сухое вещество, %, не более |
|---|---|
| Экстра | 0,45 |
| Высшего сорта | 0,55 |
| Крупчатка | 0,60 |
| Мука 1 сорта | 0,75 |
| Мука 2 сорта | 1,25 |
| Обойная | 2,00 |
Согласно ГОСТ 31463— 2012 «Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий»:
| Сорт | Зольность в пересчете на сухое вещество, %, не более |
|---|---|
| Высший (крупка) | 0,9 |
| Первый (полукрупка) | 1,2 |
| Второй | 1,9 |
В практике контроля качества значение зольности рассматривается совместно с показателем белизны хлебопекарной муки, определяемым по ГОСТ 26361-2013. Увеличение содержания минеральных веществ обычно сопровождается снижением белизны продукта, поэтому оба показателя используются для комплексной оценки сортности и технологических свойств пшеничной муки.
Определение массовой доли минеральных веществ в муке проводится лабораторными методами, основанными на полном сжигании органических компонентов продукта и последующем количественном учете неорганического остатка. Методики контроля зольности регламентируются межгосударственными стандартами на методы испытаний (в частности, ГОСТ 27494—2016 «Мука и отруби. Методы определения зольности»).
Это основной метод определения зольности пшеничной муки. Он применяется при разрешении спорных ситуаций, сертификационных испытаниях и лабораторном контроле качества продукции.
Основные этапы:
подготовка средней пробы муки и взвешивание навески установленной массы;
предварительное обугливание образца для предотвращения потерь вещества;
прокаливание навески в муфельной печи при температуре 600—900°С до полного удаления органических веществ;
охлаждение остатка в эксикаторе и повторное взвешивание;
расчет массовой доли золы в процентах.
Метод характеризуется высокой точностью и воспроизводимостью результатов, однако требует значительного времени и строгого соблюдения температурного режима.
Определение массовой доли золы допускается проводить ускоренным способом, основанным на интенсификации процесса минерализации органических веществ исследуемого образца. Метод предусматривает введение к навеске муки химических реагентов, обеспечивающих более полное и быстрое окисление органической части продукта и предотвращающих образование трудно сгораемых углистых остатков при прокаливании.
Стандарт предусматривает два способа ускоренного озоления:
Озоление со спиртовым раствором уксуснокислого магния. При термическом разложении уксуснокислого магния образуется оксид магния, который обеспечивает равномерное обугливание продукта, предотвращает спекание массы и способствует полному окислению органических веществ. Это ускоряет процесс минерализации и обеспечивает получение остатка без частиц несгоревшего углерода.
Озоление с применением азотной кислоты — используют для дополнительного окисления органических веществ при образовании углистых остатков после предварительного прокаливания. Азотная кислота разрушает несгоревшие органические соединения и обеспечивает их полное сгорание при повторном нагревании, что позволяет получить рыхлый минеральный остаток постоянной массы.
Особенности ускоренных методик:
сокращенное время озоления;
более быстрое достижение постоянной массы остатка;
допустимость применения для текущего технологического контроля;
необходимость проверки соответствия результатов арбитражному методу.
Ускоренные способы используются преимущественно для оперативного контроля качества сырья и готовой продукции, однако при возникновении разногласий в оценке качества решающим считается результат, полученный арбитражным методом.
Оболочки зерна (плодовые и семенные) характеризуются наиболее высоким содержанием минеральных элементов. В них сосредоточены фосфорные соединения, соли калия, кальция, магния и другие неорганические вещества. При попадании частиц оболочек в продукт помола массовая доля золы увеличивается.
Алейроновый слой также содержит значительное количество минеральных веществ и белков. По содержанию зольных элементов он уступает оболочкам, но существенно превосходит эндосперм, поэтому степень его отделения оказывает заметное влияние на показатель зольности.
Эндосперм представляет собой основную часть зерна, состоящую преимущественно из крахмала и белковых веществ. Содержание минеральных соединений в эндосперме минимально по сравнению с периферийными тканями, поэтому мука, полученная преимущественно из центральных частей эндосперма, характеризуется низкой зольностью.
Предварительная очистка зерна от минеральных и органических примесей (пыль, частицы почвы, растительные остатки) предотвращает попадание посторонних неорганических веществ в продукты помола и способствует снижению зольности муки.
Гидротермическая обработка обеспечивает перераспределение влаги в анатомических частях зерна. В результате оболочки становятся более эластичными и лучше отделяются при дроблении, тогда как эндосперм разрушается преимущественно в виде чистых частиц. Оптимальные режимы кондиционирования способствуют снижению содержания оболочечных частиц в муке и уменьшению ее зольности.
Шелушение зерна обеспечивает частичное удаление наружных плодовых оболочек до начала помола. Это позволяет существенно снизить содержание минеральных веществ в продуктах переработки и повысить стабильность качественных показателей муки.
Драная система помола предназначена для первичного дробления зерна и раскрытия эндосперма с одновременным отделением оболочек в виде крупных частиц. При правильно выбранных режимах дробления оболочки сохраняются в относительно крупных фракциях и эффективно отделяются при последующем рассеве, что способствует получению продуктов с низкой зольностью.
Рассев продуктов помола обеспечивает разделение полученных фракций по размеру и направляет частицы оболочек в отходы или продукты более низких сортов. Эффективность фракционирования является важным фактором регулирования зольности, поскольку недостаточная точность разделения приводит к попаданию оболочечных частиц в потоки муки высшего сорта.
Ситовеечный процесс применяется для очистки крупок и дунстов от частиц оболочек за счет сочетания просеивания и воздушной сепарации. В ходе этой операции происходит разделение продуктов по плотности и аэродинамическим свойствам, что обеспечивает выделение частиц эндосперма с минимальным содержанием периферийных тканей зерна.
Сорт пшеницы — твердые сорта обычно чуть более «зольные», чем мягкие.
Условия выращивания — состав почвы и количество удобрений напрямую влияют на то, сколько минеральных веществ накопит пшеница в период созревания.
Для пекаря высокая зольность — это сигнал о технологических сложностях. Оболочечные частицы механически разрывают клейковинный каркас, снижая эластичность теста и объемный выход хлеба. Кроме того, ферменты, содержащиеся в периферийных слоях, ускоряют брожение, делая тесто излишне липким. При работе с высокозольной мукой (1 или 2 сорта) технологу приходится корректировать температуру и время расстойки, чтобы избежать «закала» мякиша.
В макаронном производстве зольность — главный индикатор чистоты поверхности. Макароны из твердых сортов пшеницы (дурум) должны иметь ровный золотистый цвет. Высокая зольность приводит к появлению «крапа» (темных точек). Более того, ферменты алейронового слоя при замесе вступают в реакцию, вызывая потемнение («серость») макарон после сушки. Контроль зольности гарантирует, что паста сохранит янтарный оттенок и плотность «аль-денте» при варке.
На мукомольном предприятии повышение зольности в потоке — это повод для немедленной проверки ситовеечных машин. Избыточное давление на вальцах может измельчать оболочки в пыль, которую невозможно отсеять. Для служб закупок зольность — это юридический инструмент. Она позволяет подтвердить сортность партии и исключить фальсификацию сырья.
