Способ определения содержания азота нерастворимого остатка в белке муки из зерна пшеницы Советский патент 1993 года по МПК G01N33/10 

Изббретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам оценки свойств клейковинных белков зерна пшеницы. Область использования - селекция пшеницы, а также растениеводство и физиология растений.

Цель изобретения - повысить производительность способа определения белка нерастворимого остатка (высокомолекулярный глютенин), количество которого характеризует технологические качества зерна пшеницы, что важно для использования этого способа в селекционной работе.

Сущность изобретения и его отличительные (от прототипа) признаки. Способ осуществляется следующим образом: навеску мелкоизмельченной муки из зерна пшеницы (просеянной через сито 0,25 мм) 250 г помещают в пакетик размером 3 х 6 см, сложенный из двух слоев фильтровальной бумаги, применяемой для изготовления чайных пакетиков (марки Papeterles Bollore Uslne de Troyes, Франция). Пакетики помещают в колбу и заливают 0,05 н. уксусной кислотой (в соотношении навеска муки: растворитель 1 : 100) и оставляют при комнатной температуре (20 - 22°) на ночь (15 ч). Затем растворитель сливают и заливают новой порцией для промывки образцов (1:50). После промывки пакетики с навеской муки помещают в колбы Кьельдаля на 100 мл и сжигают обычным способом с концентрированной серной кислотой и селеновым катализатором для определения содержания

00

о ю ы с го

азота в остатке, нерастворимом в уксусной кислоте. Одновременно ставится контроль на содержание азота в бумаге и реактивах. Содержание азота в остатке определяют по микрометоду Кьельдаля и выражают в % от суммарного азота в муке. Содержание азота этого остаточного белка (в основном высокомолекулярный глютенин) характеризует свойства клейковинных белков.

Предлагаемый нами способ по сравнению с прототипом (Orth, O Brlen, 1976)является новым и имеет следующие преимущества: длительная процедура экстракции уксуснорастворимых белков в аппарате для механического встряхивания с последующим центрифугированием заменена помещением образцов муки на ночь в раствор уксусной кислоты в пакетиках из особой фильтровальной бумаги, причем в одну колбу (или какой-то другой сосуд) можно поместить до 50 штук и более. Это важно для проведения массовых анализов. В способе же Orth, O Brien (1976) экстракция каждой навески проводится в отдельной пробирке. Предлагаемый способ является более производительным, он в 2 - 3 раза экономит время и является экономически более эффективным.

Пример 1. Содержание азота нерастворимого остатка (после экстракции уксусной кислотой) определяли в образцах зерна яровой пшеницы, выращенной в вегетационных условиях при различной обеспеченности растений азотом и водой (табл. 1).

Образцы зерна существенно различались по содержанию общего азота в муке и азота нерастворимого остатка в белке. С повышением % суммарного белка в зерне доля азота нерастворимого остатка в белке в большинстве случаев снижалась. Так, содержание общего азота в зерне варианта 9 было выше, чем в вар, 7 более, чем в 2 раза, а содержание азота нерастворимого остатка в белке при этом снижалось с 67,2 до 43,6%.

Пример 2.В одних и тех же образцах было определено содержание азота нерастворимого остатка два раза с интервалом 1 месяц. Как видно из данных табл, 2, полученные результаты довольно близки, коэффициент корреляции между ними составляет 0,97, что свидетельствует о стабильности результатов, получаемых данным способом.

Пример 3. Было проведено сравнение результатов определения содержание азота нерастворимого остатка нашим методом (экстракция уксуснорастворимых белков в бумажных пакетиках) и обычным методом экстракции каждой навески муки в

отдельной пробирке на качалке с последующим центрифугированием.

Как видно из данных табл. 3 результаты, полученные разными способами, очень

близки, коэффициент корреляции равен 0,91.

В примере 3 приведены данные по определению азота белка, нерастворимого в растворе уксусной кислоты, обычным методом (экстракция каждой навески в отдельной пробирке) и предложенным нами способом экстракции из пакетиков. Для наглядности сравнения этих способов результаты изобразили в виде графика (см.

5 чертеж). Как видно, полученные этими двумя способами результаты очень близки, коэффициент корреляции составляет 0,91. Полученные нашим способом результаты несколько выше, чем обычным способом.

0 Это может быть связано, с загрязнением низкомолекулярными белками.

Результаты дисперсионного анализа опыта по повторному определению (через месяц) азота нерастворимого остатка (высо5 комолекулярный глютенин).

Доказано, что влияние условий выращивания (варианты опыта) на содержание азота высокомолекулярного глютенина является существенным (Рфакт. 6,15 при

0 FO.S теор. - 2,51), Время хранения образца в течение 1 месяца не оказало достоверного влияния на значение рассматриваемого показателя (Рфакт. 0,85, Fo,5 факт. 4,41).

Результаты дисперсионного анализа

5 показали достоверность различий по содержанию азота нерастворимого остатка (высо- комолекулярный глютенин) между вариантами выращивания (Рфакт. 29,47 при Ро.5 теор. 2,51). Абсолютные показатели по

0 предлагаемому методу несколько выше, но коэффициент корреляции между методами высок (R 0,91 при Po,i).

Эффективность. Исключение в предлагаемом способе длительной проце5 дуры экстракции в аппарате для механического встряхивания и последующего центрифугирования, а проведение экстракции в пакетиках из специальной фильтровальнойбумаги повышает

0 производительность метода в 2 - 3 раза по сравнению с прототипом (Orth, O Brien. 1976). Это увеличивает возможность применения способа на ранних этапах селекции. Формула изобретения

5 Способ определения содержания азота нерастворимого остатка в белке муки из зерна пшеницы, предусматривающий экстракцию низкомолекулярных глютенинов из навески пробы муки уксусной кислотой, разделение белковых фракций и установление

содержания азота нерастворимого остатка в белке в % по отношению к общему белку навески пробы муки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, процесс экстракции ведут в две стадии и совмещают с процессом разделения белковых фракций, при этом перед экстракцией навеску пробы муки размещают в пакетики из фильтровальной бумаги марки Papeteries Bollore Uslne de Troyes, процессы экстракции и разделения белковых фракций на первой стадии ведут в течение 15 ч при соотношении навески пробы муки к уксусной кислоте 1 : 100 с последующим сли

вом экстракта, а на второй стадии в течение одноразовой промывки экстрагентбм навески пробы муки при соотношении последней и уксусной кислоты 1 : 50 с последующим сливом экстракта и озолением нерастворимого остатка непосредственно с пакетиком из фильтровальной бумаги, параллельно ведут холостой опыт для установления значения содержания азота в фильтровальной бумаге и используемых реактивах, а определение содержания азота нерастворимого остатка в белке муки из зерна пшеницы осуществляют с учетом установленного значения холостого опыта.

Назначение: селекция, определение свойств клейковинных белков зерна пшеницы, может быть использовано в сельском хозяйстве. Навески муки из зерна пшеницы по 250 мг помещают в пакетики из двух слоев фильтровальной бумаги, применяемой для изготовления чайных пакетиков, и пакетики помещают в колбу и заливают 0,05 н. уксусной кислотой на ночь в соотношении навеска-растворитель 1 : 100. Затем пакетики с мукой промывают тем же растворителем в соотношении 1,50 и в них определяют по методу Кьельдаля содержание азота белков, нерастворимых в уксусной кислоте (в основном высокомолекулярные глютени- ны). Их содержание выражают в процентах от общего азота муки, 1 ил., 5 табл.

Содержание азота нерастворимого остатка в зерне пшеницы

Таблица 2

Результаты повторного определения содержания азота нерастворимого остатка

Таблица 1

А - варианты условий выращивания

В - срок определения показателя А х В - взаимодействие А и В.

А - варианты условий выращивания

В - методы определения высокомолекулярного глюгенина А х В - взаимодействие А и В.

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5