Способ определения хлебопекарных качеств муки из пшеницы Советский патент 1985 года по МПК G01N33/02 

« Изобретение относится к хлебопекарной промьпнленности и к области биохимии зерна и может быть использовано при определении качества муки из пшеницы. Цель изобретения - повьппение достоверности оценки и упрощение способа. Сущность способа определения хлебопекарных качеств муки из пшеницы заключается в том, что используют -в качестве жесткого разобщителя-гуанидингидрохлорида для полного и быстрого растворения белкового комплекса муки. При этом происходит образование значительных одноименных положительных зарядов на белковых молекулах из-за присоединения, за счет водородных и ионных связей, ионов гуанидина, значительная гидратация белковых молекул и их разъединение. Параллельно с растворением происходит первая стадия денатурации белкового комплекса , сопровождающа яся нарушением природных водородных и ионных связей, изменением вторичной и третичной структуры, но без разрыва дисульфидных связей. Следую щий этап денатурации производят под действием этанола и трихлоруксусной кислоты, путем внутримолекулярной перегруппировки, разрыва S-S и других связей с появлением -SH и других групп, со значительной потерей гидрофильности фрагментов белкового комплекса и выпадением их вместе с крахмалом и гуанидиновой солью трихлоруксусной кислоты в осадок. Центрифугирование,, хроматографирование надосадочной жидкости на анионите в Oil -форме обеспечивает удаление гуанидингвдрохлорида и три хлоруксусной кислоты, а элюирование деионизированной водой - отбор фрак ций, содержащей реологический факто в которой количественно, по реакции с нингидрином, определяют содержани цё.левого продукта, что позволяет вычислить потенциальную реологическую . эффективность запасных .белков пшеницы по отношению реологический фактор белок (мкг/г), который, как химическое соединение на данном эта пе не идентифицирован, но дает положи тельную реакцию с нингидрином, обра зуя окрашенный комплекс с поглощени ем в области 560 нм., а в системе 1 катионит в Na -форме - ацетатнатриевый буфер рН 3,1, имеет значение R/, аналогичное с цистеиновой кислотой. Поэтому ее использование для построения калибровочной кривой для оценки по отношению содержания в пробе муки белка и цистеиновой кислоты, используемой в качестве реологического фактора, определяют хлебопекарные качества муки из пшеницы. Пример 1. Приготовляют муку, определяют в ней содержание, белка методом аминокислотного анализа или по Кьельдалю, затем определяют величину реологического фактора следующим образом. Навеску муки для получения цистеиновой кислоты растворяют в 5 М гуанидйнгидрохлорида, после чего для денатурации белка в раствор добавляют 70%-ный этанол в объемном соотношении 1,5: 2 и 30%-ную трихлор уксусную кислоту в объемном соотношении t,3 2 с интервалом 30 мин и выдерживают реакционную.смесь в течение 25 мин при . Затем из реакционной смеси удаляют белковые фрагменты и крахмал центрифугированием, а надосадочную жидкость в определенном объеме- наносят на хроматографическую колонку с анионообменником в 01Г -форме для гидролиза белка отделения гуанидингидрохлорида и трихлоруксусной кислоты и вьщеления ре-ологического фактора. Вьщеленный реологический фактор в определенном объеме смешивают с ниНгидриковым реГактивон в объемном соотношении 2:1, нагревают до 90°С и вьщерживают в течение 15 мин. После охлаждения окрашенного комплекса до температуры лаборатории его фотометрируют при 560 нм и определйют количественное содержание реологического фактора, используя для построения калибровочной крияой цистеиновуто кислоту. По отношению содержания в пробе белка и количества реологического фактора определяют хлебопекарные качества муки. П р им ер 2. Повторяют все приемы осуществления способа по примеру 1, но при денатурации белка этанолом и трихлоруксусной кислотой вводят эти компоненты в объемных соотношениях 1:2 к количеству раствора и ниже - контроль. При этом за граничными значениями указанных парамет ров снижается скорость денатурации белков, увеличивается время вьодержKM реакционноГг смеси перед ньишлением реологического фактора за счет уменьшения объема вводимого этанола Уменьшение объема трихлоруксусиой кислоты приводит к изменению характера денатурации, к помутнению раствора, преждевременному выпадению белков в осадок.

Пример 3. Повторяют приемы осуществления способа по примеру 1, МО э анол и трихлоруксусную кислоту вводят в объемных соотношениях к количеству раствора 2:2 и 1,5:2 и вьше указанных пределов.

Увеличение объема этанола приводит к помутнению раствора и преждевременному выпадению белка в осадок, а увеличение объема трихлоруксусной кислоты приводит к избытку образующейся гуанидиновой соли трихлоруксусной кислоты и выпадению ее в труднорастворимый осадок.

Пример4. Проводят определение хлебопекарных достоинств муки пшеницы типично слабого сорта Акмолинка 1. Для этого в муке определяют методом аминокислотного анализа или по Кьельдалю содержание белка, затем отбирают навеску 500 мг, рас1творяют.в 10 мл 6 М гуанидингидро|ХЛорида при постоянном перемешивании IB течение 4ч, после чего добавляют к раствору 5 мл 96% этанола-и 5.мл 50%-ной трихлоруксусной кислоты с интервалом в 1 мин.. Через 25 мин реакционную смесь центрифугируют ;При 8 тыс. g в течение 10 мин и над осадочную жидкость в количестве 5 мл наносят на хроматографическую колонку 8 х 660 мм с сильноосновным анионообменником 200-400 меш в ОН -форме и элюируют деионизированной водой со скоростью протока 2 мл/мин при температуре лаборатории. Первые 90 мл элюита, содержащего примеси, отбрасывают и собирают 5 мл раствора, в котором количественно определяют цистеиновую кислоту реакцией с нингйдрином фотометрическим путем, используя калибровочную кривую.

Полученное значение цисте.иновой кислоты пересчитывают на 1 г белка муки и по отношению цистеиновая кислота : белок относят муку к определенной категории хлебопекарного достоинства. Результаты приведены в табл. 1.

Примеры 5-6. Работают по методике 1. Проводят определение

я|4

хлрбопекпрных достоинств муки пшениц,1 среднего Горьковская 52 и типично сильного сорта Саратовская 29.

Результаты приведены, в табл. 1,

Пример. Проводят определение хлебопекарных достоинств пшеницы типично сильного сорта Саратовская 29.гРаботают по методике 1, но с использованием 5 М гуанидингидрохлорида, добавлением к раствору 70% этанола в количестве 10 мл и 30%-Hoii . трихлоруксусной кислоты в количестве 7,5 мл с интервалом 30 мин и выдержкой реакционной смеси 60 мин при 90°С.

Полученные данные приведены в табл. 1.

Для получения сравнительных данных параллельно проводят определение содержания дисульфидкых связей и объемного выхода хлеба в указан-, ных в примерах.1-3 сортах пшеницы.

Сранительные данные различных несопоставимых друг с другом способов выражают в условных относительных процентах, т.е. (определяемый сорт: эталон) X 100. За 100% принимают в качестг ве определяемого сорта и эталона-значение для слабого сорта Акмолинка 1, т.е. (Акмолинка : Акмолинка) х 100. Из табл. 1 видно, что между слабым и сильным сортами пробная выпечка дает разницу 62%, способ определения содержания дисульфидных связей - 23%, тогда, как предлагаемый ;способ - 6600%, т.е. в 287 раз боль ше. .

Таким образом, предлагаемый способ обладает на два порядка большей чувствительностью, чем известный. Из табл. 1 также видно, что при изменении концентрации гуанидингидрохлорида, трихлоруксусной кислоты, этанола, времени между введением ингредиентов и выдержки реакционной смеси, а также ее температуры (пример 4) в указанных интервалах

вызывает изменения конечного результата не более чем на 1,5%.

П р.и М е р В. Работают по методике примера 1, но определяют хлебопекЯр-.

ные достоинства муки пшеницы девяти сортов со сравнительно плавно различ.ающимися хлебопекарными достоинствами в пределах от сильного до слабого сортов.. Кроме того, используют

S11

сорт Саратрвская 29, выращенный в различных прнродноклиматических условиях.

Данные приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что разница между величинами цистеиновой кислоты пшеницы с очень хорошими и очень плохими хлебопекарными достоинствами составляет несколько порядков. В этойсвязи пшеницу, различающуюся по величине цистеиновой кислоты на один , два и т.д. порядка, целесообразно относить к различным категориям хлебопекарных достоинств (табл.2). Для этой цели может быть использована шкала силы пшеницы, состоящая из пяти категорий вместо трех очень сильной, сильной, средней, слабой и очень слабой. Такая градация позволит более четко характеризовать мягкую пшеницу по ее хлебопекарным достоинствам.

35816 .

Так, сорт сильный Саратовская 29, выращенный в неблагоприятных климатических условиях, резко снизил свои хтебопекарные достоинства и по

5 предлагаемой градации перешел в категорию пшениц слабой силы. Таким образом может быть осуществлен контроль за хлебопекарными достоинствами мягких пшениц на уровне фенотипа.

0 Использование изобретения обеспечивает упрощение, определения потенциальной силы пшеницы и повышение его чувствительности, возможность получения информации о хлебопекарных достоинствах пшеницы без применения трудоемких методов определения качества клейковины или пробной выпечки, расширение диапазона градации мягкой пшеницы по хлебопекарным

0 достоинствам и использование способа в научных исследованиях, направленных на улучшение качества пшеничного зерна.

Таблица 1

СПОСОБ,ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ КАЧЕСТВ МУКИ ИЗ ПШЕНИЦЫ, предусматривающий определение содержания в пробе муки белка и количества п ней реологического фактора и оценку по их отношению хлебопекарных качеств муки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки и упрощения способа, в качестве реологического фактора используют цистеиновую кислоту, полученную путем растворения пробы муки в гуанИдингидрохлорИде, денатурации в полученном растворе белка этанолом-и трихлоруксусной кислотой, вводимыми в объемных соотношениях к количеству раствора соответственно

Средний 497 124 106

Сильный 656 162 120

Сильный 656 162 120

109 0,390 1950 23 1,340 6700

1231,310 6620

Таблица2

(неблагоприятные природноклиматические условия)

Акмолинка 1

8

f193581 Продолжение табл.2

0,020