One of the most common methods used to assess the enzymatic activity in wheat is the
Falling Number (FN) test, which measures the time it takes for a falling plunger to pass through a hot, viscous starch-water mixture. This value gives an indication of the level of amylolytic activity, which can be critical for the production of high-quality flour.
However, when blending wheat with different FN values, averaging the FN to obtain a single value for the mixture can be misleading. The FN is not linear, meaning that a simple arithmetic average doesn’t accurately represent the combined amylolytic activity.
This is where the Liquefaction Number (LN) formula comes into play. The LN provides a more scientifically accurate measure of the amylolytic activity in blended wheat by taking into account the non-linear relationship between FN and enzymatic activity.
The Problem with Averaging FN
Falling Number is a valuable tool, but it measures the resistance of starch to enzymatic breakdown, not a direct indication of the total amylolytic activity.
When blending two or more wheat lots, the FN values do not behave in a linear fashion.
For example, if you mix wheat with an FN of 500 and wheat with an FN of 300, the blended FN would not simply be the average (400), because the enzymatic breakdown of starch does not scale in a linear manner.
This non-linearity occurs because the rate of enzymatic activity depends on various factors such as the concentration of enzymes and starch, both of which are affected differently by the specific FN of each wheat batch. Thus, averaging the FN values can lead to inaccurate results, ultimately misrepresenting the wheat's true amylolytic activity.
The Liquefaction Number (LN) Formula: A Better Way
To address this issue, the Liquefaction Number (LN) formula is used to convert FN values into a more accurate representation of amylolytic activity. The formula is:
This formula accounts for the non-linear relationship between FN and the actual amylolytic activity. It transforms FN values into a more accurate measure of the breakdown of starch and enzymes in the wheat. By using LN, millers can better understand the enzymatic breakdown process, even when blending different wheat lots with varying FN values.
How to Use the LN Formula in Wheat Blending
Let’s consider two examples of wheat blending and how the LN formula can be used for accurate results.
Example 1: Blending Two Wheats
Suppose we have two wheat lots:
Wheat 1: FN = 500
Wheat 2: FN = 300
To determine the LN for each, we apply the formula:
LN for Wheat 1 = 6000 / (500 - 50) = 6000 / 450 = 13.33
LN for Wheat 2 = 6000 / (300 - 50) = 6000 / 250 = 24.00
Now, to calculate the blended LN, we average the individual LNs:
Average LN = (13.33 + 24.00) / 2 = 18.665
Finally, we convert the average LN back to FN using the reverse formula:
Thus, the blended FN value is approximately 371.6, which is more accurate than simply averaging the two FN values.
Example 2: Blending Three Wheats
Now, consider a mixture of three wheat lots:
Wheat 1: FN = 500
Wheat 2: FN = 400
Wheat 3: FN = 300
The LN values for each wheat are:
LN for Wheat 1 = 13.33
LN for Wheat 2 = 17.14
LN for Wheat 3 = 24.00
To find the average LN:
Average LN = (13.33 + 17.14 + 24.00) / 3 = 18.49
Converting back to FN:
Again, this approach provides a much more accurate FN value than simply averaging the raw FN numbers of the wheat lots.
Conclusion
When you blending wheat lots with different FN values, it is crucial to avoid simply averaging the FN. The non-linear relationship between FN and enzymatic activity means that averaging does not gives you a true representation of the wheat’s amylolytic potential. By using the Liquefaction Number (LN), which is derived from the FN using the formula LN = 6000 / (FN - 50), you can achieve a more precise understanding of the wheat’s true enzymatic activity.
This approach ensures more accurate blending and, ultimately, better quality flour production. It’s a small change in methodology that can have a significant impact on product consistency and quality.
Thanks for reading✨📚
https://www.linkedin.com/pulse/liquefaction-number-ln-provide-more-accurate-measure-argyriou-d3tbf#:~:text=Liquefaction%20Number%20(LN,do%20not%20behave
رقم الإسالة (LN) يوفر قياسًا أكثر دقة عن FN
Liquefaction Number (LN) Provide a More Accurate Measure
أحد أكثر الطرق شيوعًا لتقييم النشاط الإنزيمي في القمح هو اختبار رقم السقوط (FN)، والذي يقيس الوقت الذي يستغرقه المكبس الساقط للمرور عبر خليط نشا وماء ساخن ولزج. يوفر هذا الاختبار مؤشرًا على مستوى النشاط الأميلي، وهو أمر حاسم لإنتاج دقيق عالي الجودة.
ومع ذلك، عند خلط القمح الذي يحتوي على قيم مختلفة لرقم السقوط، فإن متوسط قيم FN للحصول على قيمة واحدة للخليط قد يكون مضللًا. السبب هو أن FN ليس خطيًا، مما يعني أن المتوسط الحسابي البسيط لا يمثل بدقة النشاط الأميليزى الإجمالي.
دور رقم الإسالة (LN)
هنا يظهر دور صيغة رقم الإسالة (LN)، والتي توفر طريقة أكثر دقة علميًا لقياس النشاط الأميليزى في القمح المختلط. يأخذ LN في الحسبان العلاقة غير الخطية بين FN والنشاط الإنزيمي.
المشكلة في حساب متوسط FN
يعد رقم السقوط (FN) أداة قيمة، لكنه يقيس مقاومة النشا للتفكك الإنزيمي، وليس مؤشرًا مباشرًا للنشاط الأميليزى الكلي.
عند خلط دفعات قمح ذات قيم FN مختلفة، فإن هذه القيم لا تتبع نمطًا خطيًا.
على سبيل المثال، إذا تم خلط قمح بقيمة FN تبلغ 500 مع قمح آخر بقيمة FN تبلغ 300، فإن FN المختلط لن يكون ببساطة متوسط القيمتين (400)، لأن تفكك النشا الإنزيمي لا يتناسب بطريقة خطية.
تحدث هذه العلاقة غير الخطية لأن معدل النشاط الإنزيمي يعتمد على عوامل مختلفة مثل تركيز الإنزيمات والنشا، وكلاهما يتأثر بشكل مختلف بناءً على FN الخاص بكل دفعة قمح. وبالتالي، فإن حساب متوسط FN قد يؤدي إلى نتائج غير دقيقة، مما يسيء تمثيل النشاط الأميليزى الحقيقي للقمح.
صيغة رقم الإسالة (LN): طريقة أفضل
لحل هذه المشكلة، تُستخدم صيغة رقم الإسالة (LN) لتحويل قيم FN إلى تمثيل أكثر دقة للنشاط الأميليزى. الصيغة هي:
LN = 6000 / (FN - 50)
تأخذ هذه الصيغة في الاعتبار العلاقة غير الخطية بين FN والنشاط الأميليزى الفعلي. تقوم بتحويل قيم FN إلى قياس أدق لمدى تفكك النشا والإنزيمات في القمح. باستخدام LN، يمكن لأخصائيي الطحن فهم عملية التفكك الإنزيمي بشكل أفضل حتى عند خلط دفعات القمح ذات قيم FN المختلفة.
كيفية استخدام صيغة LN في خلط القمح
المثال الأول: خلط نوعين من القمح
افترض أن لدينا دفعتين من القمح:
القمح الأول: FN = 500
القمح الثاني: FN = 300
لحساب LN لكل دفعة:
LN للقمح الأول = 6000 / (500 - 50) = 6000 / 450 = 13.33
LN للقمح الثاني = 6000 / (300 - 50) = 6000 / 250 = 24.00
لحساب LN للخليط، يتم أخذ متوسط قيم LN:
متوسط LN = (13.33 + 24.00) / 2 = 18.665
وأخيرًا، لتحويل LN المتوسط إلى FN:
FN = 6000 / LN + 50
وبالتالي، تكون FN المختلطة تقريبًا 371.6، وهي أكثر دقة من المتوسط الحسابي البسيط لقيم FN.
المثال الثاني: خلط ثلاثة أنواع من القمح
لنفترض خليطًا من ثلاث دفعات قمح:
القمح الأول: FN = 500
القمح الثاني: FN = 400
القمح الثالث: FN = 300
قيم LN لكل دفعة هي:
LN للقمح الأول = 13.33
LN للقمح الثاني = 17.14
LN للقمح الثالث = 24.00
لحساب LN المتوسط:
متوسط LN = (13.33 + 17.14 + 24.00) / 3 = 18.49
ثم تحويل LN المتوسط إلى FN:
FN = 6000 / LN + 50
الخلاصة
عند خلط دفعات قمح ذات قيم FN مختلفة، من الضروري تجنب حساب المتوسط البسيط لقيم FN. العلاقة غير الخطية بين FN والنشاط الأميليزى تعني أن المتوسط الحسابي لا يقدم تمثيلًا حقيقيًا للنشاط الأميليزى للقمح. باستخدام رقم الإسالة (LN)، المشتق من FN باستخدام الصيغة LN = 6000 / (FN - 50)، يمكن الحصول على فهم أدق للنشاط الإنزيمي الحقيقي للقمح.
يضمن هذا النهج نتائج أكثر دقة في الخلط، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج دقيق بجودة أفضل. هذا التغيير البسيط في المنهجية يمكن أن يكون له تأثير كبير على ثبات المنتج وجودته.