A búza minőségvizsgálatának műszerei

Kategória: Élelmiszeripar | Szerző: Dr. Győri Zoltán egyetemi tanár SZIE RGVI, 2014/05/10
Címkék: búza, élelmiszeripar, liszt, búza minőségvizsgálata, minőségellenőrzés

A minőséget mindig a feldolgozás, felhasználás módja szerint kell definiálnunk, ugyanis más-más követelményeket kell támasztanunk a búzánál, ha élelmezési, tésztaipari vagy takarmányozási célra kívánjuk használni. Ennek megfelelően a felhasználási technológiai minőséget legjobban kifejező mutatórendszert kell kidolgozni, amelyhez az adatokat különböző műszerekkel lehet megkapni. Vannak olyan technológiai műveletek (betakarítás, tárolás), amelyekhez egyszerű műszerek is elegendőek, míg a feldolgozáshoz már laboratóriumi eszközök alkalmazására van szükség. A vizsgálat elve szerint a minősítés lehet érzékszervi, fizikai, kémiai, mikrobiológiai, radiológiai és biológiai módszereken alapuló. A minősítés nem más, mint e különböző módszerekkel meghatározott paraméterek alapján a megfelelőség elbírálása.

A kötelező elvárásokat az élelmiszertörvény szellemében vagy az élelmiszerkönyv, vagy a termékszabványok, valamint különböző rendeletek tartalmazzák.

A fentiekből következik, hogy alapvetően két minősítési irányzat különíthető el:
1. élelmezési, takarmányozási értékek megállapítása,
2. ipari feldolgozási szempontok vizsgálata.

A minősítési rendszerek ma már alkalmasak arra, hogy nemcsak a fajta, az időjárási hatások eredőjeként beálló nagyobb változásokat, hanem az agrotechnikai tényezők hatására bekövetkező minőségmódosulásokat is kimutassák. A termesztés mind intenzívebbé válása, továbbá feldolgozóipar egyre több és több minőségi mutató vizsgálatát követeli úgy, ahogy ezeket a kutatómunkában alkalmazzák.

Így került sor a hagyományosnak nevezhető nyersfehérje, rost, hamu, homok, keményítő meghatározása mellett a fehérje-összetétel (aminosavak), rostkomponensek, cukortartalom, zsírösszetétel, mikotoxinok, valamint az ásványi anyagok meghatározására.

A búza minőségvizsgálata és az ez alapján történő minősítés igen fejlett, hiszen nagy tömegben termelt áruról van szó, amelynek minősége a további felhasználás szempontjából nagy jelentőségű. Jelenleg az MSZ 6863:2012 szabvány van érvényben.

A búza minősítése során számos vizsgálatot alkalmaznak a világ országaiban. Ezek közül a leggyakoribbak Európában és hazánkban azok, amelyeket az 1. táblázatban láthatunk. Ez az összeállítás mutatja azokat a fő vizsgálat csoportokat, amelyeket a mai elvárások, mint laboratóriumi méréseket legszélesebben megkövetelnek.

A tisztaság, illetve keverékesség. E meghatározás során a búzamintából minden olyan alkotót kiválasztunk, amely idegen a magtömegtől, nem faj azonos, nem egészséges vagy a búza felhasználását károsan befolyásolja, és ezek tömegét megmérjük. A következő hasítéknyílású rostát használjuk: 2,2 és 1 mm.

A gabonafélék tárolhatósága szempontjából alapvető a nedvességtartalom. Ezért tartalmaznak az ide vonatkozó szabványok szigorú előírásokat A gabonafélék nedvességtartalmának meghatározására többféle eljárást alkalmazunk. A vonatkozó szabvány szárítószekrényes módszert ír elő (3 óra 105 °C vagy 1 óra 130 °C), amely – a pontossága ellenére – lassú, hiszen gyakran gyors döntésre van szükség. Ezáltal ugyanis elkerülhető a túlzottan nedves búza betárolása, s így a szükségnek megfelelően a gabona keverhető vagy szárítóba vihető. A gyors mérést biztosítják a különböző mérési elveken (elektromos vezetőképesség, dielektromos tényező) alapuló elektromos nedvességmérők. Magyarországon ezeknek több típusa ismeretes. A készülékeket az újabban termesztett fajtákra a pontosabb eredmények elérése miatt a szárítószekrényes módszerrel célszerű kalibrálni. E készülékek nagy előnye, hogy hordozhatók, ezért lehetőség van már a táblán vett mintákból is a vizsgálat elvégzése.

Az említetteken kívül forgalomban vannak még melegíthető mintatartóval rendelkező, mérleggel kombinált nedvességmeghatározók is.

A közeli infravörös tartományban mérő, a búza más komponensének mennyiségét is megadó NIR és NIT elven működő műszerek is jól alkalmazhatók a nedvességtartalom megadására.

A hektolitertömeg a legáltalánosabban használt minőségi mutató volt egészen a közelmúltig mind a malomiparban, mind a kereskedelemben. A búzánál következtetni lehet ugyanis az értékéből a korpamentes lisztkihozatalra. A nagyobb hektolitertömeg általában jobb minőséget jelez. A pontosabb táplálkozás-élettani, technológiai minőségi mutatók alkalmazására azért kerül sor, mert a hektolitertömeggel nem lehet jól kimutatni a beltartalmi értékek változását, mint például a szárítással denaturált sikért, vagy a takarmány búzafajták gyenge sütőipari tulajdonságait, továbbá a trágyázás hatását sem.

Mindemellett a hektolitertömeg megmaradt az objektív minősítési rendszerben is mint az egyik gyors átvételi minőségi mutató. Ezért vizsgálatával és értékelésével továbbra is foglalkozni kell.

A hektolitertömeg általában akkor magasabb, ha a búza érése során száraz időjárás uralkodott. A hektolitertömeget befolyásolja a gabona sűrűsége, nedvességtartalma, szemnagysága, a szemek alakja, teltsége, a héj simasága stb. Ezek közül legfontosabb a sűrűség és a nedvességtartalom. A nedvességtartalom növekedésével a hektolitertömeg csökken. A hektolitertömeg mérésére szolgáló műszer rendeltetése: a gabona minőségének a térfogattömeg által való meghatározása hektoliterenkénti kilogrammban, illetve az új mértékegységekben dkg/1-ben kifejezett sűrűség. A kapott tömeg még nem adja meg közvetlenül a gabona minőségi értékét, hanem átszámítási táblázatokat kell használni. Minden mérleghez van a búzára, rozsra, árpára és zabra vonatkozó átszámítási táblázat.

Ugyanakkor az újabb készülékek alkalmazása esetén már nincs szükség e táblázatokra, mert ezen eszközök már a szoftverükben tartalmazzák az átszámítást, így a digitális kijelzőn megjelenik az adott gabonafajra a hektolitertömeg értéke.

A nyersfehérje-tartalmat a Kjelhdal- (nedves roncsolás) vagy Dumas- (égetés), módszerrel meghatározott nitrogéntartalomból kiszámolva kapjuk. Az előző módszerek alapján kalibrált infravörös gyorselemzők (NIT vagy NIR) is alkalmasak e célra.

Az acélosság meghatározása azon alapul, hogy ismert számú búzaszemet keresztben kettémetszünk és a metszésfelület alapján a fénylő üvegszerű (acélos) és a fehér felületű lisztes szemek arányát megállapítjuk.

A hamutartalomhoz a megdarált és lemért mintát 550 fokon hamvasztó kemencében hamvasztjuk, amikor is a szerves anyag 3–5 óra alatt tökéletesen elég és a maradék hamu lemérése után az eredményt százalékban adjuk meg.

Étkezési búza esetén

Élelmezési célra feldolgozott búza esetében a legfontosabb minőségi mutatók a sütőipari tulajdonságokkal kapcsolatosak. Ezekkel a vizsgálatokkal eldönthető, hogy milyen késztermék állítható elő belőle. A búzalisztből előállítandó késztermék minősége nagyban függ attól, hogy milyen a sikér mennyisége és minősége. Ennek megállapításához az étkezési búzát laboratóriumi malmon 55–65%-ra kiőröljük, s ebből a lisztből tésztát gyúrunk, majd vízzel úgynevezett sikérmosást végzünk. A tésztából a vízoldható anyagok és a keményítő nagy része eltávozik, s visszamarad a főként gliadinból és gluteninből álló sikér. A nedves sikér mennyisége százalékban kifejezve 100 g búzalisztre vonatkozik. A nedves sikért 105 °C-os tömegállandóságig szárítva kapjuk a száraz sikér mennyiségét.

A sikér mennyisége a búzafajták fontos minőségi mutatója, mivel a magas, 34%-nál nagyobb sikértartalmú lisztekből már javító (prémium) – azaz a gyengébb minőségi tételek minőségét növelő – liszt kapható, továbbá a száraztésztaipar is ilyen minőségű alapanyagot igényel.
A sikért érzékszervileg is minősítik, megállapítva a színét, szívósságát, rugalmasságát, és nyújthatóságát. Az érzékszervi sikérminősítésen kívül meg lehet állapítanunk a sikérterülés értékét is, ami megmutatja, hogy a sikérből formált golyó szobahőmérsékleten 1 óra alatt mennyire (mm) terül el.

Ma már egyre ritkább a kézi, és általános a gépi sikérmosás. Egyes műszerek a mennyiségen túlmenően lehetővé teszik, az ún. gluténindex meghatározását is. Ez a sikér speciális szitán történő centrifugálása (6000 fordulat/perc), ahol a szitán fennmaradó és átmenő sikér tömegaránya szorozva százzal adja a sikérindexet (0–100). Minél nagyobb a sikérindex (kemény és lágy sikér aránya), annál jobb a sikér minősége.

A közeli infravörös tartományban működő elemzők alkalmasak a búzát (gabonákat) alkotó számos vegyület jellegzetes elnyelési (abszorpciós) vagy visszaverődési (reflexiós) spektrumának vizsgálatára. Ennek következtében a fehérje-, zsír-, nedvesség-, keményítő- és hamutartalom meghatározására. A fehérjetartalom alapján pedig a sikértartalom is megadható megfelelő kalibráció után. Ezek az NIR vagy NIT elven működő elemzők darálás után vagy újabban anélkül széles körben alkalmazhatók a búza átvételkori minősítése során is. Ezen túlmenően hordozható változataikkal már a táblán is képet kaphatunk a nedvesség- és sikértartalom állapotáról. Kombájnokba építve pedig minőségi térkép is készíthető elsősorban a nitrogén- és sikértartalom alapján az adott búzatábláról is.

Régóta ismeretes azonban, hogy nemcsak a sikér tulajdonságai döntőek a liszt minőségénél, hanem fontos szerepük van az egyéb komponenseknek is, mint például a zsírsavaknak, cukroknak, enzimeknek stb. Ezek az anyagok befolyásolják a lisztből készült tészta süthetőségét, ezért célszerű a búza, illetve a belőle őrölt liszt minősítésénél a tésztát vizsgálni. E vizsgálati metodika, valamint az erre alkalmas célműszerek kidolgozása során számos magyar kutató végzett úttörő munkát, akik közül kiemelkedik Hankóczy Jenő. Ő szerkesztette a Farinográf nevű készüléket, amely egyidejűleg alkalmas a tésztakialakulás idejének, a sikér minőségének és a sikér ellágyulásának meghatározására.

Az elővizsgálatok alatt pedig megállapíthatjuk a liszt vízfelvevő képességét. Ez a műszer olyan dagasztógép, amellyel regisztrálni lehet a tészta megmunkálása során lejátszódó egyes folyamatokat A mérés első szakaszában megállapíthatjuk azt a vízmennyiséget (vízfelvevő képesség %-ban), amely az 50 g liszthez szükséges akkor, ha 500-as FE-konzisztenciájú (kemény­ségű) tésztát akarunk kapni. A sütőipari érték meghatározásánál 15 percig folytatjuk a dagasztást, mialatt a gép diagramot rajzol, amelyből megállapíthatjuk a terület alapján a minőségi értékszámot, és soroljuk a vizsgált lisztet, illetve búzát a megfelelő A1, A2, B1, B2, C1 és C2 értékcsoportba. A legjobb liszt értékszáma 100, míg a leggyengébbé 0. A Farinográf magyar gyártmányú változata a Valorigráf. A tészta vizsgálatára az USA laboratóriumaiban a Mixo­gráfot használják, amely a Farinográfhoz hasonló, de kevésbé csillapított görbét vesz fel.

Az alapelvében Hankóczy által leírt, de a francia Chopin által szabadalmaztatott Alveográffal is a tésztát vizsgáljuk, de más szemcseméretű lisztből, mint a Farinogránál. Ebben az esetben a liszt víztartalmától függően egy-egy arányú liszt és 2,5%-os NaCl oldattal készítünk tésztát, majd a tésztakorongot kéttengelyű nyújtásnak tesszük ki.

A tészta nyújtási tulajdonságainak merésére különösen a nyújtással szembeni ellenállás (rezisztencia) és a nyújthatóság megállapítására a feldolgozóipar szempontjából az Extenzograf alkalmas.

A korábban említett búza szabvány mind a farinográfos, mind az alveográfos, mind pedig az extenzográfos eredményekre ad meg minőségi követelményeket. Néhány búzafajtának a három eltérő műszerrel kapott mérési eredményeit tartalmazza az 1. táblázat.

1. táblázat. A vizsgált őszibúza-fajták reológiai jellemzői (n=144)

Meg kell jegyeznem, hogy az előbb ismertetett mérési eredmények között nehéz megfelelő korrelációs kapcsolat megállapítani. A tésztatulajdonság NIR vagy NIT készülékkel történő meghatározása is még a jövő kihívásai közé tartozik.

E vizsgálatokon kívül még számos eljárás ismert az egyes minőségi jellemzők megállapítására, amelyek közül feltétlenül ki kell emelni a Zeleny-számot és a Hagberg-féle esésszámot. A Zeleny-féle ülepítéses (szedimentációs) módszer a sikér tejsavas oldatban bekövetkező duzzadásán alapul. A Zeleny-szedimentációs index annak az üledéknek a ml-ben kifejezett térfogata, amely az említett körülmények között a lisztből nyerhető. Értéke elméletileg 0 és 100 ml közötti lehet, minél magasabb az érték, annál jobb a minőség.

A búza, illetve a belőle készült liszt egyik legfontosabb enzime az amiláz, amely a keményítő lebontásában vesz részt. A liszt amilolites állapotának meghatározását leggyakrabban amilográffal, vagy Hagberg-féle készülékkel végzik. A legáltalánosabban használt eszköz a Hagberg-féle esési szám meghatározó, amelyben a liszt-víz szuszpenzió gyors keményítő csirizesedésének mérését végezzük el. A viszkoziméter merülési idejének mérésén alapul, így mértékegysége a másodperc.
A búzából őrölt liszt minőségének legközvetlenebb meghatározási módja azonban a próbasütés. Ekkor a lisztből – adott körülmények között – kenyeret sütnek. Így komplexen vizsgálható a gabona biokémiai sajátossága, a sikérállomány, az enzimek aktivitása. A próbasütés eredményeként kapott kenyér bélzetét érzékszervileg minősítjük, ezenkívül megállapítjuk a próbacipó térfogatát és alaki hányadosát (1. ábra).

1. ábra. Különböző liszt paraméterek hatása a próbacipók minőségére

A kedvezőtlen időjárási körülmények (nedves, párás időjárás az érés folyamán) már a táblán is fuzáriumos fertőzést okozhatnak és ezek a gombák a tárolás során mikotoxinokat termelhetnek. Ezen rendkívül toxikus vegyületek mennyiségének meghatározása is a búzaminőség részét képezi az élelmiszer-biztonság miatt. Leggyakrabban előforduló miko­toxinok a búzában a Zearalenon (F2) és a Dioxinivalenol (DON).

A közelmúlt kutatási eredményei és a feldolgozóipar igénye alapján született meg a korábban említett szabvány, és ez azt is jelenti, hogy a jelenlegi körülmények között (gyors fajtaváltás, intenzív agrotechnika) mind sokrétűbb vizsgálatra van szükség a helyes minőség megállapításához. Ugyanakkor a gyors, roncsolásmentes, hordozható berendezések lehetővé teszik a termelők, tárolással, szárítással foglalkozók számára is az elvárt gyors döntések megalapozását.

Ajánlott kiadványokKristó László:
A vadászpuskaműves mester könyveDr. Magda Sándor - Dr. Marselek Sándor:
ÉlelmiszeriparDr. Győri Zoltán – Dr. Győriné dr. Mile Irma:
A búza és kukorica minősége és feldolgozásaDr. Radics László:
Növénytermesztő mester könyve

Ez is érdekelheti Megjelent a "Foglalkoztatásbővítés ösztönzése" című GINOP pályázati felhívásMár beadhatók a támogatási kérelmekA hazai sárgarépa-termelést erősítheti az új feldolgozó üzem