Способ определения хлебопекарных качеств муки из пшеницы

(51) Ф С 01 И 33 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 23,11,85, Бюл, У 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ КАЧЕСТВ МУКИ ИЗ ПШЕНИЦЫ, предусматривающий определение содержания в пробе муки белка и количест.ф ва в ней реологического фактора и оценку по их отношению хлебопекарных качеств муки, о т л и ч а ю - щ н й с я тем, что, с целью повышения достоверности оценки и упрощения способа, в качестве реологического фактора используют цистеиновую кислоту, полученную путем растворе" ния пробы муки в гуанйдингидрохлорйде, денатурации н полученном растворе белка этаналом и трихлоруксусной кислотой, вводимыми в объемных соотношениях к количеству раствора соответственно (1-2): 2 и (1-1,5):2, удаления из реакционной смеси крахмала центрифугированием, гидро- лиза в полученной смеси белка на аннонообменнике в ОН-форме и злюировалия деионизированной водой с выделением цистеиновой кислоты.Изобретение относится к хлебопекарнай промьппленности и к области биохимии зерна и может быть использовано при определении качества муки из пшеницы.Цель изобретения - повьппение дастонернасти оценки и упрощение способа.Сущность способа определения хлебопекарных качеств муки иэ пшеницы заключается н том, что используют н качестве жесткого разобщителя-гуанидингидрохлорида дпя полного и быстрого растворения белкового комплекса муки. При этом происходит образонание 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 беэ " разрыва дисульфидных связей. Следующий этап денатурации производят под действием этанола и трихлоруксусной кислоты, путем внутримолекулярной перегруппировки, разрыва Б-Я и дру" гих связей с появлением -ЯН и других групп, со значительной потерей гидрофильности фрагментов белконага комплекса и выпадением их нместе с крахмалом и гуаниднновой солью трихлоруксусной кислоты в осадок.: 10 Центрифугирование, хроматографиронание. надосадочной жидкости на анионите в ОН -форме обеспечивает удаление гуанидингидрохлорида и трихлоруксусной кислоты, а элюирование деионизированной водой - отбор фрак. ций, содержащей реологический фактор, в которой количественно, по реакции с нингидрином, определяют содержание целевого 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- Ы тельную реакцию с нингидрином, образуя окрашенный комплекс с поглощением н области 560 нм., а н системе Фкатианит н Иа -Форме - ацетатнатрне.ный буфер рН 3,1, имеет значение К,аналогичное с цнстеинаной кислотой.Поэтому ее использование для построения калибровочной кривой для оценки по отношению содержания и пробемуки белка и цистеиновай кислоты, используемой в качестве реологическогоФактора, определяют хлебопекарныекачества муки из пшеницы,П р и м е р 1. Приготонляют муку,определяют в ней содержание белкаметодом аминокислотного анализа илипо Кьельдалю, затем определяют величину реологического фактора следующим образом. Нанеску муки для получения цистеинаной кислоты растворяютн 5 М гуани 1 йнгидрохлорида, послечего для денатурацнн белка н раствордобавляют 707.-ный этанол н объемномсоотношении 1,5; 2 и 307.-ную трихлоруксусную кислоту н объемном соотношении ,3: 2 с интервалом 30 мин ивыдерживают реакционную смесь в течение 25 мнн при 90 С, Затем иэ реак.ционной смеси удаляют белковые фрагменты и крахмал центрифугированием,а надосадочную жидкость в определенном объеме наносят на хроматографическую колонку с анионообменником вОН -форме для гидролиэа белка отделения гуанидингидрохлорида и трихлоруксусной кислоты и выделения реологического фактора. Выделенный реологический фактор в определенномобъеме смешивают с нингидриновым реактивом в объемном соотношении 2: 1,нагревают до 90 С и выдерживают втечение 15 мин. После охлажденияокрашенного комплекса до температуры лаборатории его фотометрируют при560 нм и определяют количественноесодержание реологического фактора,используя для построения калибровочной кривой цистеиновую кислоту. Поотношению содержания в пробе белкаи количества реологического фактораопределяют хлебопекарные качествамуки.П р и м е р 2. Повторяют все приемы осуществления способа по примеру 1, но при денатурации белка этанолом и трихлоруксусной кислотой вводят зти компоненты в объемных соотношениях 1:2 к количеству раствора и ниже - контроль. При этом за гра" яичными значениями укаэанных парамет ров снижается скорость денатурации белкан, увеличивается время выдержки реакционной смеси нереп выделением реологического фактора за счет уменьшения объема вводимого этанола. Уменьшение объема трихлоруксусцойр кислоты приводит к изменению характера денатурации, к помутнению раствора, преждевременному выпадению бел. ков в осадок.П р и м е р 3. Повторяют приемы осуществления способа по. примеру 1, но эФанол и трихлоруксусцую кислоту вводят в объемных соотношениях к количеству раствора 2;2 и 1,5:2 и выше укаэанных пределов.Увеличение объема этанола приводит к помутнению раствора и преждевременному выпадению белка в осядок а увеличение объема трихлоруксусной кислоты приводит к избытку образующейся гуанидиновой соли трихлоруксусной кислоты и выпадению ее н трудно- растворимый осадок.П р и м е р 4. 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, рас 1 творяют.в.10 мл 6 И гуанидингидрохлорида при постоянном перемешивании в течение 4 ч, после чего добавляют к раствору 5 мл 967 этанола.и 5.мл 503-ной трихлоруксусной кислоты с интервалом в 1 мин. 1 ерез 25 мин реакционную смесь центрифугируют ,.при 8 тыс. я в течение 1 О 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 деионизировацной 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 опреде" ляют цистеиновую кислоту реакцией с нингидрином фотометрицеским путем, используя калиброночцую кривую.Полученное значение цистеиновой кислоты пересчитывают на 1 г белка муки и по отношению цистеиноная кис" лота : белок относят муку к определенной категории хлебопекарцого достоинства, Результаты приведены в табл. .П р и м е р ы 5-6, Работают по методике 1. Проводят определение хлс бопекарцых достоинств муки пшеницы среднего "Горьковская 52" и типичцд сильного сорта Саратовская29"Результаты приведены. н табл,Н р и м е р 7. Проводят определение хлебопекарцых достоинств пшеницы типично сильного сортаСаратовская 29".1 а Работают по методике 1, цо с использованием 5 И гуацидингидрохлорида, добавлением к раствору 70% этанола в количестве 1 О мл и 307.-нойтрихлоруксусной кислоты в количестве 7,5 мл с интервалом 30 мин ивыдержкой реакционной смеси 60 минпри 90 СПолученные данные приведены втабл, 1.Для получения сравнительных данных параллельно проводят определение содержания дисульфидцых связейи объемного выхода хлеба н указан-.ных в примерах 1-3 сортах пшеницы,Сранительные данные различных несопоставимых друг с другом способоввыражают в условных относительных процентах, т.е. (определяемый сорт: эта"лон) х 100. За 1007 принимают в качест-.ве определяемого сорта и эталона значе. зание для слабого сорта Акмолинка ",т.е. (Акмолицка : Акмолицка) х 100,Из табл. 1 видно, что между слабым и сильным сортами пробная выпечка дает разницу 62% способ определения содержания дисульфидных связей - 237, тогда, как предлагаемый;способ - 6600% т.е. в 287 раз больше. 4 а Таким образом, предлагаемый способ обладает на два порядка большей чувствительностью, чем известный.Из табл. 1 также. видно, что при изменении концентрации гуанидингидро хлорида, трихлоруксусной кислоты,зтанола, времени между введением ингредиентон и выдержки реакционной смеси, а также ее температуры(пример 4) в указанных интервалах 5 а вызывает изменения конечного результата не более чем на 1,5%.П р.и м е р 8. Работают по методи.,ке примера 1, но определяют хлебопекар; цые достоинства муки пшеницы девяти 55 сортов со сравнительно планно различающимися хлебопекарными достоинствами в пределах от сильного до слабо" го" сортов. Кроме того, используютТаблица Определение по способам Хлебопекарные достоинства сор- тов Сорта пшеницы При- меры предложенному известному связимк,экв/гбелка услов.ные цистеиновая кислоусловусловные удель"ныйобъемхлеба ные относитель" относиотносительта мкмоль/гбелка тельные. 7. ные Е1,310 6620 123 Сильный 656 162 120 Т а блица 2 м л 150 259,7 Целинная 20 Ульбинка 78 Одесская 51 льна очень сильная 1400 1290.льна 5 11сорт"Саратовская 29", выращенныйв различных природноклиматическихусловиях,Данные. приведены в табл. 2,Йз табл. 2 видно, что разницамежду величинами цистеиновой кислоты пшеницы с очень хорошими и оченьплохими хлебопекарными достоинствамисоставляет несколько порядков, Вэтой связи пшеницу, различающуюсяпо величине цистеиновой кислоты наодин, два и т.д, порядка, целесообразно относить к различным категориям хлебопекарных достоинств (табл,2).Для этой цели может быть использована шкала силы пшеницы, состоящаяиз пяти категорий вместо трех -очень сильной, сильной, средней, слабой и очень слабой. Такая градацияпозволит более четко характеризоватьмягкую пшеницу по ее хлебопекарнымдостоинствам,93581 ЬТак, сорт сильный "Саратовская29", выращенный в неблагоприятныхклиматических условиях, резко снизилсвои хчебопекарные достоинства и попредлагаемой градации перешел в категорию пшениц слабой силы. Такимобразом может быть осуществлен контроль за хлебопекарными достоинствамимягких пшениц на уровне фенотипа.1 О Использование изобретения обеспечивает упрощение определения потенциальной силы пшеницы и повышениеего чувствительности, возможностьполучейия информации о хлебапекар ных достоинствах пшеницы без применения трудоемких методов определениякачества клейковины или пробной выпечки, расширение диапазона градации мягкой пшеницы по хлебопекарным 2 О достоинствами использование способа в научных исследованиях, направленных на улучшение качества пшеничного зерна,.497 0,39 слабая средняя очень слабая 0,045 412 э Акмолинка 10,020 слабая Редактор А.Шандор Заказ 7310/47 Тираж 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 .