🍎 小麦、黑麦及其面粉的降落数值（α-淀粉酶活性）——Hagberg-Perten法
三句话速览
将7 g面粉（按15 %水分计）与25 ml水的悬浮液在黏度管中于沸水浴内糊化，用搅拌器搅拌60 s（每秒2次冲程）；自浸入至搅拌器在被α-淀粉酶液化的糊中下落所经历的总时间，即为以秒计的降落数值。该检测依据 PN-EN ISO 3093:2010；试样量：水分15 %时7 g面粉或粗磨粉；水分5～23.8 %时按6.10～8.00 g修正表取值。整个程序共 8 个步骤（合计约 1 分钟）；主要用于：评价小麦粉与黑麦粉的焙烤价值以及籽粒的食用适宜性、收购中检出发芽籽粒（食用小麦批次的扣价或拒收）、面包生产中不同α-淀粉酶活性面粉的配粉与改良剂的选用。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 3093:2010
- 类别: 食品化学
- 操作步骤数: 8
- 各步骤合计时间: 1 分钟
- 试样量: 水分15 %时7 g面粉或粗磨粉；水分5～23.8 %时按6.10～8.00 g修正表取值
- 水: 25 ml蒸馏水，20 ± 5 °C，用移液管加入
- 搅拌: 浸入后5 s启动，持续60 s，每秒2次冲程；搅拌器25 ± 0.05 g
概述
本标准规定了按Hagberg-Perten法以降落数值（FN）测定谷物α-淀粉酶活性的方法；适用于谷物籽粒，特别是小麦与黑麦及其面粉、硬粒小麦与硬粒小麦粗粒粉，不适用于测定低水平的α-淀粉酶活性。降落数值是指自黏度管浸入沸水起计算的总秒数，即以规定方式启动黏度搅拌器并使其在由面粉或粗磨粉与水形成、因α-淀粉酶作用而液化的糊中下落规定距离所需的时间。通过换算为液化数值（LN），可估计已知降落数值的籽粒或面粉混合物的配比。第四版ISO 3093:2009是2004年版的小幅修订；标准提请注意一项涉及降落数值测定仪的专利（Perten Instruments AB）。本说明依据该标准的预览内容（范围与定义）以及符合PN/ISO 3093的波兰自动仪器使用说明编写。
降落数值是α-淀粉酶活性的量度；在正常成熟并于干燥条件下收获的籽粒中，该酶含量很低；当谷物水分高于15 %且气候条件不利（穗发芽）时，该酶被激活并破坏淀粉，用这类面粉制成的面团性质不佳，不能保证良好的面包品质。降落数值越低，淀粉酶活性越高：小麦粉低于80 s（黑麦粉低于70 s）表示活性极高、不适于直接焙烤，170～200 s（125～200 s）为中等活性、适于焙烤，高于300 s（250 s）则为低活性。收获后对籽粒进行补充干燥可稳定其状态，但不能修复田间已形成的酶学损伤。
在抗穗发芽品种的育种中，利用对照样与诱导发芽后样品之间降落数值的差值以及Weilenmann降落数值指数；在IHAR的研究中，20个冬小麦品种对照籽粒的降落数值介于233～432 s，诱导发芽使其下降82～100 s。
方法原理
将籽粒在实验室磨粉机中磨成面粉（符合标准要求的研磨影响结果），并称取相当于7 g水分为15 %产品的试样——质量按表格自6.10 g（水分5 %）至8.00 g（水分23.8 %）修正。将试样转入黏度管（内径21 ± 0.02 mm，外径23.8 ± 0.25 mm，内高220 ± 0.3 mm），用移液管加入25 ml温度为20 ± 5 °C的蒸馏水，塞紧并振摇（振荡器中10 s或手工20次），随后放入搅拌器（不含塞子质量25 ± 0.05 g，不锈钢），并用它将管壁上的悬浮物刮下。将管浸入沸水浴中；5 s后驱动装置开始以每秒两次冲程（上行与下行各一次）搅拌，60 s后搅拌器在上位被释放并在糊中下落。搅拌与下落的总时间即为以秒计的降落数值。结果为两次测定的算术平均值，两者之差不得超过其平均值的10 %。
应用领域
- 评价小麦粉与黑麦粉的焙烤价值以及籽粒的食用适宜性
- 收购中检出发芽籽粒（食用小麦批次的扣价或拒收）
- 面包生产中不同α-淀粉酶活性面粉的配粉与改良剂的选用
- 抗穗发芽谷物品种的选育（降落数值差值、Weilenmann指数）
- 谷物籽粒与面粉规格中的质量要求
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 试样量 | 水分15 %时7 g面粉或粗磨粉；水分5～23.8 %时按6.10～8.00 g修正表取值 |
| 水 | 25 ml蒸馏水，20 ± 5 °C，用移液管加入 |
| 搅拌 | 浸入后5 s启动，持续60 s，每秒2次冲程；搅拌器25 ± 0.05 g |
| 黏度管 | 内径21 ± 0.02 mm，外径23.8 ± 0.25 mm，内高220 ± 0.3 mm |
| 结果 | 以秒计；两次测定的平均值，差值 ≤ 平均值的10 % |
| 判读（小麦粉） | < 80 s为α-淀粉酶活性极高；170～200 s适于焙烤；> 300 s为低活性 |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 3093:2010
- 标准名称（波兰语）
- Pszenica, żyto i mąki z nich uzyskane, pszenica durum i semolina — Oznaczanie liczby opadania metodą Hagberga-Pertena
- 标准名称（英语）
- Wheat, rye and their flours, durum wheat and durum wheat semolina — Determination of the falling number according to Hagberg-Perten
分步操作程序
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仪器准备
将仪器置于温度约22 °C房间内的稳固台面上，向储水罐注入蒸馏水，使水浴达到沸腾（出现就绪提示）。
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研磨
按标准要求在实验室磨粉机中将受检籽粒磨成面粉；面粉与粗粒粉直接检验。
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称样
称取7 g面粉（对应水分15 %的试样量）；水分不同时按修正表称取相应质量（例如水分11 %时6.60 g，19 %时7.45 g）。
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悬浮液
将试样转入黏度管，用移液管加入25 ml温度为20 ± 5 °C的蒸馏水，立即塞紧并在振荡器中振摇10 s或手工上下摇动20次至悬浮液均匀；取下塞子。
-
搅拌器
将搅拌器放入管中，并用它将粘附在管壁上的面粉刮入悬浮液。
-
测定
将装有搅拌器的管置于夹持器中并浸入沸水浴，用卡扣锁定并启动驱动装置。5 s后驱动装置以每秒2次冲程搅拌悬浮液60 s，随后在上位释放搅拌器；仪器计量搅拌器下落所需时间并以秒显示降落数值。
-
重复与结果
进行第二次测定；差值不得超过平均值的10 %。以两次测定的算术平均值（秒）作为结果。搅拌的节律性是测定正确与否最重要的条件——节律不稳会导致显著差异。
-
清洗
取出管，在流水下或实验室清洗机中清除管与搅拌器上的糊，并擦干。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 降落数值测定仪 | 保持沸腾的1600 ml水浴、带泵的5 l储水罐、带60 s计时的搅拌驱动装置、降落数值显示屏；符合PN/ISO 3093的SWD-automat型（ZBPP比得哥什） | — |
| 带塞黏度管 | 玻璃制，内部21 ± 0.02 mm × 220 ± 0.3 mm | — |
| 黏度搅拌器 | 不锈钢，经校准，不含塞子质量25 ± 0.05 g | — |
| 实验室磨粉机 | 例如WŻ-2（ZBPP）或Mill 3100——研磨须符合标准 | — |
| 实验室天平、25 ml移液管、振荡器 | 机械振荡器或手工混合（20次）；500 µm筛 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 蒸馏水 | — | 每次测定25 ml，20 ± 5 °C；也用于注满水浴（避免结垢） |
职业健康与安全
- 沸腾的水浴——应用防护夹持器放入管，有机玻璃护罩须关闭；有蒸汽烫伤风险
- 由电网供电并接地的1000 W加热装置——不得无人看管，不得用湿手触碰插头
- 研磨产生的面粉粉尘——保持通风，必要时佩戴防尘口罩
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 3093:2010 — 《Wheat, rye and their flours, durum wheat and durum wheat semolina — Determination of the falling number according to Hagberg-Perten》。
该方法的原理是什么？
将籽粒在实验室磨粉机中磨成面粉（符合标准要求的研磨影响结果），并称取相当于7 g水分为15 %产品的试样——质量按表格自6.10 g（水分5 %）至8.
测量范围和准确度是多少？
试样量：水分15 %时7 g面粉或粗磨粉；水分5～23.8 %时按6.10～8.00 g修正表取值；水：25 ml蒸馏水，20 ± 5 °C，用移液管加入；搅拌：浸入后5 s启动，持续60 s，每秒2次冲程；搅拌器25 ± 0.05 g；黏度管：内径21 ± 0.02 mm，外径23.8 ± 0.25 mm，内高220 ± 0.3 mm。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 1 分钟。整个程序共 8 个步骤。
需要哪些设备？
降落数值测定仪、带塞黏度管、黏度搅拌器、实验室磨粉机、实验室天平、25 ml移液管、振荡器。
该检测用于哪些场景？
评价小麦粉与黑麦粉的焙烤价值以及籽粒的食用适宜性；收购中检出发芽籽粒（食用小麦批次的扣价或拒收）；面包生产中不同α-淀粉酶活性面粉的配粉与改良剂的选用；抗穗发芽谷物品种的选育（降落数值差值、Weilenmann指数）；谷物籽粒与面粉规格中的质量要求。
需要采取哪些安全防护措施？
沸腾的水浴——应用防护夹持器放入管，有机玻璃护罩须关闭；有蒸汽烫伤风险；由电网供电并接地的1000 W加热装置——不得无人看管，不得用湿手触碰插头；研磨产生的面粉粉尘——保持通风，必要时佩戴防尘口罩。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 3093。