專利名稱：面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種面團(tuán)品質(zhì)測試裝置。
(2)背景技術(shù)面粉是大眾居民的主食原料之一，也是眾多食品廠烘焙房中廣泛使用的基礎(chǔ)原料。面粉具有復(fù)雜多樣的內(nèi)在品質(zhì)，這些品質(zhì)的差異對于面制食品的品種、工藝方法和最終產(chǎn)品質(zhì)量具有極為重要的意義。而通常的感官檢驗(yàn)只能區(qū)別其外在差異，必須通過專門儀器的測試或進(jìn)行實(shí)際制作對比，才能較好地把握其內(nèi)在品質(zhì)特性。為此，一些發(fā)達(dá)國家已陸續(xù)開發(fā)了專用測試儀器，并在國際上推廣，形成了基于該儀器的標(biāo)準(zhǔn)化測試方法。代表性的儀器有德國布拉班德(Brabender)公司生產(chǎn)的粉質(zhì)儀(Farinograph)、拉伸儀(Extersograph)、發(fā)酵儀(Fermentograph)，以及法國肖邦(Chopin)公司生產(chǎn)的吹泡儀(Alveograph)。常規(guī)測驗(yàn)中還用到洗面筋儀或面筋質(zhì)量指數(shù)儀等。
國內(nèi)已有為數(shù)不多的企業(yè)引進(jìn)了上述品質(zhì)測試儀器，對生產(chǎn)和科研起到了相當(dāng)大的作用。但這些儀器相當(dāng)昂貴，一般的企業(yè)、部門難以配置。且這些儀器多以單項(xiàng)目測試，須多機(jī)配置齊備方可完成組合測試功能，而實(shí)際上極少有這種完備條件的企業(yè)、機(jī)構(gòu)。
另一方面，這些儀器的測試結(jié)果分析和運(yùn)用上仍舊是單層面的，大都僅有類比分析的意義，與實(shí)際生產(chǎn)仍有較大的差距。
(3)發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測試面團(tuán)立體變形的特性、進(jìn)一步了解其靜力作用下的延伸應(yīng)變能力和耐力的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置以及與之相適應(yīng)的分析評價方法。
本實(shí)用新型設(shè)有吸泡發(fā)酵筒、測量筒、氣門裝置、活塞及連接桿、配重吊盒、吸泡模片。測量筒設(shè)于吸泡發(fā)酵筒下部，活塞設(shè)于測量筒內(nèi)，配重吊盒設(shè)于活塞連接桿下端，吸泡模片設(shè)于吸泡發(fā)酵筒筒口上，氣門裝置設(shè)于吸泡發(fā)酵筒上部。
為了便于檢測活塞的位移信號，掌握面片成泡或面團(tuán)發(fā)酵中的體積變化情況，在測量筒外的活塞連接桿上接設(shè)位移信號檢測裝置，例如利用光電發(fā)射與接收的檢測裝置，或者記錄筆式裝置。
為了使吸泡發(fā)酵筒內(nèi)溫度恒定，可在吸泡發(fā)酵筒外壁設(shè)恒溫裝置，例如外包式水浴套。
為了測得被測面片的上下壓差，可在吸泡發(fā)酵筒的模片位置上下側(cè)設(shè)壓差檢測頭，檢測頭連接至壓差計(jì)顯示。
吸泡測試的原理是當(dāng)面片(測試物)置于兩個不同氣壓壓強(qiáng)的空間界面時，壓強(qiáng)大的一側(cè)向壓強(qiáng)小的一側(cè)發(fā)生受壓變形，這種變形是立體的。當(dāng)驅(qū)動這種變形的方式為吹氣方式時，稱為吹泡；而采用吸氣方式時，則稱為吸泡。本實(shí)用新型所采用的正是一種吸氣工作方式。
從面片抗張力(即面片上下壓差Po-Px)與時間t關(guān)系曲線的形狀特征可區(qū)分不同粉力的面粉。主要可讀特征參數(shù)有最大抗張力、抵抗時間、維持時間、破裂時間等。對面條類、快食面等有分析意義。最大抗張力(曲線峰值)越大，表明筋力越強(qiáng)。其分析的結(jié)論可與揉面曲線相互印證。所不同的是，吸泡是靜力作用過程，而揉面是動力作用過程；吸泡是拉力應(yīng)變過程，而揉面則是受壓力和剪彎力的應(yīng)變過程，因此，兩者互為補(bǔ)充。從面片吸泡曲線(吸泡體積VP與時間t關(guān)系曲線)圖可以讀出氣泡穩(wěn)定變形的體積、崩裂時的體積及其對應(yīng)的時間等特征參數(shù)。對烘焙用粉、打皮用粉、油炸用粉、拉面用粉等涉及體積膨脹或面積延展的制品有較大分析意義。穩(wěn)定變形體積越大且總體積(崩裂時體積)越大，表明其延伸性越好，預(yù)示制品的體積或表面積可能越大，烘焙性能越好。對應(yīng)的時間越長，表明耐力越好，適合長發(fā)酵工藝；而時間越短，表明耐力弱，適合短發(fā)酵工藝、松化類制品等?？傮w積大且有適度抗張力和維持時間的，適合打皮、油炸、拉面用粉。配合“變形速率與時間”曲線分析，可以更全面地評價。
將面片吸泡變形速率dVp/dt與時間t的關(guān)系曲線(可由吸泡曲線經(jīng)微分處理所得)可以更直觀地劃分氣泡變形的3個階段膨脹、抵抗和弱化崩潰階段，前兩個階段稱為穩(wěn)定變形階段。變形速率大且體積大時間短的，適合松化制品；變形速率小且維持時間長的適合面條類制品；變形速率適中、穩(wěn)定變形體積大的，適合發(fā)酵類制品。非穩(wěn)定變形體積比例高、總體積大、后期速率較大的，適合油條等制品。具體可通過實(shí)踐反復(fù)總結(jié)以制定合適的品質(zhì)指標(biāo)。
采用上述裝置可進(jìn)行面團(tuán)的發(fā)酵特性測試，其原理是在一個密閉的等壓容器內(nèi)(吸泡發(fā)酵筒+測量筒)，面團(tuán)發(fā)酵過程的體積增量所排占的氣體體積，等量地反映在測量筒活塞位移的體積上，即測出活塞位移量可知面團(tuán)發(fā)酵的體積。記錄及分析“發(fā)酵體積V～時間t”的關(guān)系曲線，可以獲得最大發(fā)酵體積、穩(wěn)定發(fā)酵體積及發(fā)酵速率等重要特征參數(shù)。發(fā)酵曲線V～t經(jīng)微分處理可得發(fā)酵速度曲線dV/dt～t，該曲線上出現(xiàn)明顯的“突變點(diǎn)”時，表明發(fā)酵缺陷產(chǎn)生，有氣體從面團(tuán)內(nèi)部逸出，此時，發(fā)酵進(jìn)入不穩(wěn)定階段，再延長發(fā)酵時間可能產(chǎn)生“塌陷”！通過發(fā)酵測試，可以了解其發(fā)酵快慢及耐力，了解酵母的活性優(yōu)劣。對實(shí)際生產(chǎn)有極大的工藝指導(dǎo)意義。
(4)
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型形如抽氣針筒，設(shè)有吸泡發(fā)酵筒14、測量筒18、氣門裝置1～10、活塞19及連接桿20、置有配重砝碼組22的配重吊盒23、吸泡模片12等部件。吸泡測試時，將吸泡模片12連同測試物(經(jīng)離心成形的面片)13、壓片11一起裝入吸泡發(fā)酵筒14上口，擰緊氣門裝置的氣門蓋5，調(diào)節(jié)好活塞19于零位(在測量筒18外壁設(shè)有活塞位移刻度尺24)，并用鎖定螺母21鎖閉，同時利用閉鎖扣10鎖閉設(shè)于氣門蓋5(氣門蓋5設(shè)于吸泡模片12、面片13、壓片11上方)上的氣門芯閥3，氣門芯閥3置于氣門蓋5中間的氣門孔4之內(nèi)。當(dāng)設(shè)于活塞連接桿20上的位移信號檢測裝置25以及設(shè)于吸泡筒和氣門蓋內(nèi)的壓差檢測頭及壓差計(jì)26調(diào)整就位后，按規(guī)定時間解除鎖定螺母21，使活塞19在標(biāo)準(zhǔn)重力G作用下產(chǎn)生一個“零點(diǎn)位移”，此時吸泡發(fā)酵筒14內(nèi)壓為Pa，活塞19位移容積為Va；數(shù)秒之后再彈開氣門芯鎖閉鉤9，氣門芯3在氣門彈簧作用下升至最高位，此時氣門開度最大，氣門進(jìn)氣阻力可認(rèn)為零，外大氣壓Po經(jīng)氣門孔4后直接作用于面片13上；面片13在上下壓差Po-Px驅(qū)動下彎曲、擴(kuò)張，形成泡狀，而同時活塞19位置不斷下移，在測量筒18上產(chǎn)生一個容積變量Vf。由氣體方程(等溫過程)可以導(dǎo)出，氣泡實(shí)際體積Vp與Vf、Vo、Vx的關(guān)系為Vp＝Vf-(Po-Px)Vo/Px，(Vo為吸泡筒容積；Px為吸泡筒內(nèi)壓；Po為大氣壓)，或Vp＝Vf-(Po-Px)PaVa/(Po-Pa)Px，(Pa、Va為“零點(diǎn)”時吸筒內(nèi)壓及活塞容積變量)，表達(dá)式中，活塞容積變量Vf可由活塞移位測得；壓力參數(shù)Px(包括Pa)可由壓差計(jì)26測得Po-Px值后換算而得；絕對大氣壓Po則由系統(tǒng)接所處海拔高度進(jìn)行校準(zhǔn)。
由所測得壓力差(Po-Px)以及按上式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后所得的Vp值，可繪制成“抗張力(以Po-Px表示)～時間”曲線和“氣泡體積Vp～時間”曲線圖。
在一些僅需簡易測試的場合中(如不需了解吸泡過程的特性，僅想了解最大吸泡體積Vp·max氣泡崩裂時間tmax等總體參數(shù)時)，可以不必動用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用直觀測試即可完成。方法是通過調(diào)節(jié)設(shè)于氣門芯閥3上的氣門芯高程定位螺母8及靈敏度調(diào)節(jié)螺母6，使活塞19在達(dá)到某一規(guī)定速度(相當(dāng)于氣泡破裂時的自由進(jìn)氣速度)時，氣門芯閥3能迅速自動閉合。測試過程同上述，當(dāng)達(dá)到破裂的瞬間，氣門芯閥3自動封閉，使活塞19保持在終了位置(此稱之為“記憶”，以便讀取數(shù)值)。終了位置的體積讀數(shù)Vf扣去“零點(diǎn)”體積修正值Va，可近似作為氣泡最大體積Vp·max。時間過程可由記時裝置或停表讀取。氣門芯高程定位螺母8和靈敏度調(diào)節(jié)螺母6設(shè)于氣門支架1上，氣門支架1固定在氣門蓋5上。氣門彈簧2設(shè)于氣門芯閥3與靈敏度調(diào)節(jié)螺母6之間，在靈敏度調(diào)節(jié)螺母6與氣門芯閥3之間可設(shè)滑移螺母7。
發(fā)酵測試時，將吸泡發(fā)酵筒14作為發(fā)酵筒，將已成形好的面團(tuán)坯料連同器皿移入筒內(nèi)，擰緊氣門蓋5(此時不需裝模片12及壓片11)，在氣門鎖閉鉤9壓下之前，先調(diào)整測量筒內(nèi)活塞19的位置于“零位”，并配置好標(biāo)準(zhǔn)砝碼22及吊盒23、感應(yīng)及記錄裝置。壓下9后，形成密封容積，再使活塞在標(biāo)準(zhǔn)砝碼重力G作用下產(chǎn)生一個恒壓的容積；面團(tuán)發(fā)酵的體積增量導(dǎo)致活塞下移。測量活塞位置可以計(jì)算出發(fā)酵的體積量(測量活塞位置的方法同前述)。
吸泡發(fā)酵測試裝置可設(shè)于機(jī)架臺15上，若沒有空調(diào)恒溫室，可在吸泡發(fā)酵筒14外壁設(shè)外包式水浴套16，由循環(huán)恒溫水17恒溫。
以下給出吸泡測試的過程面團(tuán)秤樣——裝模——離心模壓——裝樣——緊蓋——裝水浴套——靜置——“零位”測試——正式測試——破裂(完成)——曲線分析解讀評價——報(bào)告。
以下給出發(fā)酵測試的過程面團(tuán)秤樣——離心整形——裝樣——緊蓋——裝水浴套——靜醒——調(diào)零位及封閉氣門——正式測試——(觀察、記錄)——完成——曲線分析解讀及評價——報(bào)告。
權(quán)利要求1.面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于設(shè)有吸泡發(fā)酵筒、測量筒、氣門裝置、活塞及連接桿、配重吊盒、吸泡模片，測量筒設(shè)于吸泡發(fā)酵筒下部，活塞設(shè)于測量筒內(nèi)，配重吊盒設(shè)于活塞連接桿下端，吸泡模片設(shè)于吸泡筒筒口上，氣門裝置設(shè)于吸泡發(fā)酵筒上部。同一裝置，既可作吸泡測試使用，又可作發(fā)酵測試使用。
2.如權(quán)利要求1所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于在測量筒外的活塞連接桿上接設(shè)位移信號檢測裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于所說的位移信號檢測裝置為光電發(fā)射與接收檢測的裝置，或電磁感應(yīng)式裝置，或者記錄筆式裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于在吸泡發(fā)酵筒外壁設(shè)恒溫裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于所說的恒溫裝置為外包式水浴套。
6.如權(quán)利要求1所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于在吸泡筒和氣門裝置上設(shè)壓差計(jì)檢測器，檢測器連接至壓差計(jì)。
7.如權(quán)利要求1所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于氣門裝置由氣門支架、氣門彈簧、氣門芯閥、氣門蓋、靈敏度調(diào)節(jié)螺母、氣門芯高程定位螺母、氣門芯鎖閉鉤組成，氣門蓋設(shè)于吸泡發(fā)酵筒上方，氣門芯閥設(shè)于氣門蓋上，氣門芯閥可在氣門蓋中間的氣門孔中移動。
8.如權(quán)利要求1所述的面團(tuán)吸泡及發(fā)酵測試裝置，其特征在于所說的配重吊盒可根據(jù)不同的測試類別設(shè)置提供合適驅(qū)動力的配重砝碼。
專利摘要涉及一種制作面團(tuán)與品質(zhì)測試裝置。設(shè)有吸泡發(fā)酵筒、測量筒、氣門裝置、活塞及連接桿、配重吊盒、吸泡模片,測量筒設(shè)于吸泡發(fā)酵筒下部,活塞設(shè)于測量筒內(nèi),配重吊盒設(shè)于活塞連接桿下端,吸泡模片設(shè)于吸泡發(fā)酵筒筒口上,氣門裝置設(shè)于吸泡發(fā)酵筒與吸泡模片上方。可廣泛應(yīng)用于農(nóng)科部門良種選育,糧食部門收貯貿(mào)易,面粉廠、食品廠、烘焙房等進(jìn)行原料選購、搭配和生產(chǎn)工藝過程的品質(zhì)控制、新品開發(fā)、改良劑應(yīng)用等方面。其測試過程簡化,結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號A21D8/00GK2514657SQ01273810
公開日2002年10月9日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者張華杰 申請人:張華杰