Falling Number Test
ما هو اختبار رقم السقوط Falling Number FN؟
What is the falling number (FN) test?
The Hagberg Falling Number test, originally developed in Sweden, is used to measure the enzyme activity in flour. The FN of a flour is related to the amount and activity of cereal enzyme α-amylase, which is present in the wheat after harvesting. Wheat kernels with high moisture levels usually exhibit high levels of α-amylase.
The FN is used in the baking industry for assessing:
How does it work?
The FN test details the effect of the α-amylase on the starch granules in the flour undergoing gelatinization, and progressively broken down (cleaved) by the amylase action.1 The temperature set for the test provides maximum enzymatic activity in the flour/water mixture or suspension.
The FN is the time in seconds required for a device to fall a measured distance through a hot flour/water mixture while heat is applied. If the enzymatic activity is high, the starch is broken down (liquefied) rapidly during gelatinization. So then, the device falls through the relatively liquid paste in a short time. A less viscous fluid opposing less resistance to the flow means the FN is low. On the other hand, if the activity of the enzyme is low, it takes longer for the device to cover the distance of its fall. This means the falling number is high.2
Application
Falling numbers over 250 seconds are most suitable for the bread-baking process. In contrast, FNs above 350 seconds may indicate that the flour should be supplemented with a form of amylolytic enzyme or with malted grain flours.
Most large-scale bakeries work with an ideal FN range of 250–280 seconds. Different values of fall numbers may be specific to unique products and processing conditions inside the plant.1
As a rule of thumb for most bakeries, the higher the amylase level, the greater formation of dextrins during breadmaking. This results in a sticky dough that is not only difficult to handle, but has slicing issues as well.
Steps for FN analysis3
Approved methods to measure FN of cereal flours
Please note that both methods are identical.
References
Perten Instruments. “The Falling Number® Method.” https://www.perten.com/Products/Falling-Number/The-Falling-Number-Method/. Accessed 5 March 2018.
Cpd
https://bakerpedia.com/processes/falling-number-test/
اختبار رقم السقوط Falling Number FN
ما هو اختبار رقم السقوط Falling Number FN؟
يُستخدم اختبار رقم السقوط Falling Number FN هاغبرج، الذي تم تطويره في الأصل في السويد، لقياس نشاط الإنزيم في الدقيق. يرتبط رقم السقوط Falling Number FN للدقيق بكمية ونشاط إنزيم ألفا-أميليز الموجود في القمح بعد الحصاد. وعادةً ما توجد نسب عالية من ألفا-أميليز في حبوب القمح التي تحتوي على نسب رطوبة عالية.
يستخدم رقم السقوط Falling Number FN في صناعة الخبز لتقييم:
• الأضرار التي تسببها الإصابة بالإنبات (انبات البذور) في حبوب القمح (مستوى الاصابة بالإنبات)
• النشاط الإنزيمي في الدقيق
• تغييرات موسم الحصاد واختيار موردي الدقيق من القمح
• تأثيره على قدرة الدقيق على امتصاص الماء (قدرة الربط بالماء)
• مشاكل التشكيل والتعامل مع العجين أثناء المعالجة
• التحديثات / تحديد المواصفات للدقائق عند الاستلام (على سبيل المثال الضرر النشوي، النشاط الإنزيمي)
كيف يعمل؟
يقوم اختبار رقم السقوط Falling Number FN بتفاصيل تأثير ألفا-أميليز في حبيبات النشا في الدقيق أثناء التجانس، والتي تتم تحللها (تقطيعها) تدريجيًا بفعل الأميليز. يتم ضبط درجة الحرارة للاختبار لتوفير أقصى نشاط إنزيمي في خليط الدقيق والماء.
يتم قياس رقم السقوط Falling Number FN بالثواني وهو الوقت الذي يستغرقه الجهاز للسقوط لمسافة محددة من خلال خليط الدقيق والماء الساخن أثناء تطبيق الحرارة. إذا كان نشاط الإنزيم عاليًا، يتم تحطيم النشا (السائل) بشكل سريع أثناء التجانس. في هذه الحالة، يقع الجهاز عبر العجينة النسبياً السائلة في وقت قصير. يعني السائل الأقل لزوجة مقاومةً أقل للتدفق وبالتالي يكون رقم السقوط Falling Number FN منخفضًا. من ناحية أخرى، إذا كان نشاط الإنزيم منخفضًا، يستغرق الجهاز وقتًا أطول لتغطية المسافة التي سيقع فيها. وهذا يعني أن رقم السقوط Falling Number FN سيكون عاليًا.
التطبيق
يعد رقم السقوط Falling Number FN الذي يزيد عن 250 ثانية الأكثر ملاءمة لعملية صنع الخبز. وعلى النقيض، فإن رقم السقوط Falling Number FN الذي يزيد عن 350 ثانية قد يشير إلى أن الدقيق يجب أن يتم تكملته بإنزيم أميلوليتيكي أو بدقائق الحبوب المالتية.
تعمل معظم المخابز الكبيرة بنطاق رقم سقوط Falling Number FN مثالي يتراوح بين 250-280 ثانية. ويمكن أن تتباين قيم رقم السقوط Falling Number FN بشكل محدد للمنتجات الفريدة وظروف المعالجة داخل المصنع.
كقاعدة عامة لمعظم المخابز، فإن كمية ألفا-أميليز الأعلى تؤدي إلى تكوين أكبر للديكسترينات أثناء عملية صنع الخبز. وهذا يؤدي إلى عجينة لزجة لا يسهل التعامل معها ولديها مشاكل في التقطيع.
خطوات تحليل رقم السقوط Falling Number FN
• إعداد / وزن كمية ممثلة من العينة (عادةً ما يتراوح بين 250-350 غرام من المنتج الجاف).
• وضع الدقيق في أنبوب اللزوجة.
• تحديد نسبة الرطوبة في الدقيق (استخدام جدول التصحيح).
• باستخدام موزع / مسحة، صب الماء المقطر أو الماء الصنبور (حوالي 25 مل) في أنبوب اللزوجة.
• هز الخليط الدقيق / الماء بشكل جيد في أنبوب اللزوجة حتى الحصول على تعليق متجانس (يمكن تنفيذ هذه الخطوة بواسطة جهاز هز).
• وضع / إدخال أنبوب اللزوجة مع قضيب الخلط في حمام دافئ عند درجة حرارة الغليان.
• تشغيل جهاز رقم السقوط Falling Number FN. بعد 5 ثوانٍ، تبدأ الاهتزازات تلقائيًا.
• بعد بضع ثوانٍ، يتم إطلاق قضيب الخلط تلقائيًا في وضعه العلوي ويبدأ في السقوط.
• يتم تسجيل الوقت الإجمالي، بالثواني، من اللحظة التي يتم فيها تشغيل الجهاز حتى ينزل القضيب لمسافة معينة بواسطة المعدات. وهذا هو رقم السقوط Falling Number FN.
الطرق المعتمدة لقياس رقم السقوط Falling Number FN لدقيق الحبوب
طريقة AACC الدولية 56-81.03 (تحديد رقم السقوط Falling Number FN)
المواصفة الدولية ICC رقم 107/1 (قياس درجة نشاط ألفا-أميليز في الحبوب والدقيق (وفقًا لـ هاغبرغ-بيرتن)
يرجى ملاحظة أن كلا الطريقتين متطابقتين.
المراجع:
Cauvain, S.P. "المواد الخام." حلول مشاكل الخبز، الطبعة الثانية، Elsevier Ltd.، 2017، ص. 58-59.
طريقة AACC الدولية 56-81.03 (الاختبارات الفيزيوكيميائية). "تحديد رقم السقوط Falling Number FN."
Perten Instruments. "طريقة رقم السقوط Falling Number FN." https://www.perten.com/Products/Falling-Number/The-Falling-Number-Method/. تم الوصول إليه في 5 مارس 2018.
تم النقل والترجمة والمراجعة بواسطة Osama Badr