способ определения качества клейковины пшеницы
Классы МПК: | G01N33/10 веществ, содержащих крахмал, например теста |
Автор(ы): | Тучин С.В., Кибкало И.А., Бебякин В.М. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго- Востока |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-08-27 публикация патента:
10.01.2001 |
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции пшеницы и мукомольно-хлебопекарной промышленности. Способ определения качества клейковины пшеницы включает дезинтеграцию зерна на части, суспендирование частиц муки или шрота в слабо подкисленной воде, естественное отстаивание и наблюдение за его динамикой. Перед наблюдением суспензию обрабатывают флуоресцентным зондом на гидрофобные зоны биомолекул в концентрации по величине, достаточной для регистрации флуоресценции при связывании его молекул с гидрофобными зонами частиц муки или шрота, которая ниже уровня, вызывающего эффект реабсорбции излучаемого света молекулами самого зонда, облучают ультрафиолетовым светом с последующим наблюдением динамики флуоресценции в процессе оседания частиц муки или шрота и суждением о качестве клейковины по падению интенсивности флуоресценции во времени. Для этого регистрируют интенсивность флуоресценции в начальный момент времени и затем периодически, например, через каждую минуту в процессе естественного отстаивания суспензии муки или шрота. Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность, точность оценки качества клейковины и использовать минимальные количества анализируемого материала по сравнению с прототипом и другими известными аналогами. 6 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
Способ определения качества клейковины пшеницы, включающий дезинтеграцию зерна на части, суспендирование, например, встряхиванием, частиц зерна в подкисленной, например, слабой органической кислотой, воде, естественное отстаивание, наблюдение за его динамикой, отличающийся тем, что перед наблюдением суспензию обрабатывают флуоресцентным зондом на гидрофобные зоны биомолекул в концентрации по величине, достаточной для регистрации флуоресценции при связывании его молекул с гидрофобными зонами частиц муки или шрота, которая ниже уровня, вызывающего эффект реабсорбции излучаемого света молекулами самого зонда, облучают ультрафиолетовым светом с последующим наблюдением динамики флуоресценции в процессе оседания частиц муки или шрота и суждением о качестве клейковины по падению интенсивности флуоресценции во времени.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к сельскому хозяйства и может быть использовано в селекции пшеницы и мукомольно-хлебопекарной промышленности. Известен способ оценки качества клейковины зерна пшеницы (Н.П. Козьмина, Л.Н. Любарский. Зерно и оценка его качества. М.,Сельхозиздат: 1962, с. 72.), в котором из муки пшеницы изучаемого образца отмывают клейковину и судят о качестве последней по ее способности растягиваться в длину без разрыва. Однако этот способ характеризуется высокой трудоемкостью и требует для анализа значительного количества зерна пшеницы. Известен также способ определения качества клейковины зерна пшеницы (Н. С. Беркутова. Методы оценки и формирования качества зерна. М.: Росагропромиздат, 1991, с. 134), в котором из муки пшеницы изучаемого образца отмывают клейковину и оценивают ее упруго-вязкие свойства с помощью измерителя деформации клейковины (ИДК-1), по показаниям шкалы которого и судят о качестве образца. Однако этот способ не устраняет вышеназванных недостатков. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения качества клейковины зерна пшеницы (В. М. Бебякин, Г.В. Пискунова, О.А. Романова. Микрометодики определения твердости зерна, количества и качества клейковины мягкой пшеницы. Вестник с. -х. науки Казахстана, 1976, N 2, с. 24-28), в котором из микронавески муки (0,5 г) анализируемого материала и 2%-ного раствора хлористого натрия готовят суспензию и центрифугируют ее в течение 3 мин при 4000 об/мин. Из полученного таким образом осадка производят ручную домывку клейковины 2%-ным раствором хлористого натрия. Из отмытой клейковины отвешивают навеску 100 мг и разделяют ее на 8 равных частей, которые помещают в пробирки с 5 мл 0,6 Н уксусной кислоты. Пробирки помещают в термостат в горизонтальном положении при постоянной температуре 42oC на 105 мин для набухания. По истечении этого времени пробирки встряхивают, а затем ставят в вертикальное положение на 15 мин для отстаивания. Мутность взвеси измеряют на фотоэлектроколориметре. Полученные данные выражают в условных единицах и судят по ним о качестве клейковины. Прототип, хотя и позволяет снизить количество испытуемого материала по сравнению с двумя другими аналогами, однако, вследствие необходимости отмывания клейковины также обладает высокой трудоемкостью и низкой производительностью. Кроме того, низкая точность результатов, полученных этим способом, не позволяет широко использовать его для массовой оценки селекционного материала. Цель изобретения - снижение трудоемкости при увеличении производительности и точности оценки качества клейковины пшеницы. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе определения качества клейковины пшеницы навеску, например 2-3 грамма, зерна дезинтегрируют, например получая муку или шрот, затем суспендируют, например, встряхиванием в 0,1 н. растворе молочной кислоты, добавляя при этом флуоресцентный зонд на гидрофобные зоны биомолекул в концентрации по величине, достаточной для регистрации флуоресценции при связывании его молекул с гидрофобными зонами частиц муки или шрота, которая ниже уровня, вызывающего эффект реабсорбции излучаемого света молекулами самого зонда, например 1-анилинонафталин-8-сульфонат (АНС) в концентрации 1![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161034/183.gif)
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161034/183.gif)
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161034/183.gif)
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161034/183.gif)
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161326/8734.gif)
Пример 1
Зерно яровой мягкой пшеницы 35 разнокачественных сортов урожая 1995, 1996 и 1997 годов размалывали на муку на мельнице Квадрумат Юниор фирмы "Брабендер" (ФРГ), для просеивания использовали сито с 70%-ным выходом муки. Навеску муки 0,05 г суспендировали в слабом растворе органической кислоты, а именно в 0,1 н. молочной кислоте, добавляя при этом флуоресцентный зонд на гидрофобные зоны биомолекул АНС при конечной концентрации 4
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161034/183.gif)
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161326/8734.gif)
По схеме, описанной в примере 1, оценивали клейковину из шести сортов яровой мягкой пшеницы, три из которых традиционно относятся к группе сильных пшениц: Саратовская 29, Саратовская 42 и Саратовская 55, и три к группе слабых: Альбидум 43, Саратовская 52 и Диамант. Зерно этих сортов было получено в контрастные по погодным условиям годы: 1995 - острозасушливый, 1997 - с избыточным увлажнением. Результаты проведенных оценок (табл. 4) показали, что предложенные показатели хорошо дифференцировали зерновой материал по качеству клейковины, не уступая в этом отношении общепринятым показателям аналогов, а по некоторым позициям превосходили их в независимости от погодных условий года не только между "группами качества", но и внутри группы. Так, разрешающая способность предложенных показателей, оцениваемая по уровню межсортовой вариации (CV), была значительно выше, чем у таких общепринятых показателей, как: валориметрическое число (13,32 - 15,03%), ИДК-1 (4,32 - 7,78%) (1995 -1997 гг.), растяжимость клейковины (17,87 - 17,95%) (1996 -1997 гг.)
Пример 3
Для определения воспроизводимости предлагаемого способа определения качества клейковины пшеницы использовали 25 микронавесок зерна сорта Саратовская 29 урожая 1995 года. Материал исследовали предлагаемым способом по схеме, указанной в примере 1, а также измеряли растворимость клейковины в слабой органической кислоте (согласно прототипу). Результаты статистической обработки (табл. 5) показали малый (Ф0, Ф5, Р5, Ф0/Р5, Ф
![способ определения качества клейковины пшеницы, патент № 2161797](/images/patents/310/2161326/8734.gif)
Зерно яровой твердой пшеницы 24 разнокачественных сортов урожаев 1991, 1996 и 1997 гг. оценивали предлагаемым способом по схеме, описанной в примере 1. Параллельно проводили измерение растворимости клейковины в слабых органических растворителях (по прототипу) этих же сортов твердой пшеницы. Экспериментальный материал также оценивали с помощью общепринятых способов (аналогов) определения качества зерна, клейковины и теста твердой пшеницы: миксографическая оценка (устойчивость теста к замесу, эластичность теста), измерение деформации клейковины (ИДК- 1), растяжимость клейковины (табл. 6). Выявили устойчивую и статистически значимую корреляцию между предлагаемыми показателями флуоресценции взвеси муки, например Ф0/Р1, и общепринятыми показателями качества, которая значительно превосходила аналогичную корреляцию между растворимостью клейковины в слабых органических кислотах (по прототипу) и другими общепринятыми показателями качества (аналогами), часто статистически незначимую. Здесь и ранее в других примерах конкретного осуществления, по прототипу, из 0,5 г муки анализируемого материала и 2 мл 2%-ного раствора хлористого натрия готовили суспензию и центрифугировали ее в течение 3 мин при 4000 об/мин. Из полученного таким образом осадка производили ручную домывку клейковины 2%-ным раствором хлористого натрия. Из отмытой клейковины отвешивали навеску 100 мг и разделяли ее на 8 равных частей, которые помещали в пробирки с 5 мл 0,6 н. уксусной кислоты. Пробирки помещали в термостат в горизонтальном положении при постоянной температуре 42oC на 105 мин для набухания. По истечении этого времени пробирки встряхивали, а затем ставили в вертикальное положение на 15 мин для отстаивания. Мутность раствора измеряли на фотоэлектроколориметре КФК-2 при фильтре N 3 в кювете N 5. Полученные данные умножали на 1000, выражали в условных единицах и судили по ним о качестве клейковины. Сравнительный анализ способов определения качества клейковины пшеницы показал, что корреляция между растворимостью клейковины в слабых органических кислотах (по прототипу) и другими общепринятыми показателями качества в отдельные годы оказывается незначимой, чего не наблюдается при использовании предлагаемого способа (табл. 1, 6). Способ определения качества клейковины по прототипу также уступает предлагаемому способу по таким показателям, как затраты материала (шрота или муки) на 1 навеску для анализа, затраты времени на анализ одной навески, максимальному числу анализируемых навесок в день и числу информационных показателей (табл. 2,3). Кроме того, анализ качества клейковины пшеницы, выполненный по прототипу, дает более высокие показатели коэффициента вариации и точности опыта по сравнению с предлагаемым способом. Таким образом, результаты сравнительных оценок предлагаемого способа с прототипом и другими известными аналогами демонстрируют достижение цели изобретения - снижение трудоемкости при увеличении производительности и точности оценки качества клейковины. Кроме того, важным преимуществом предлагаемого способа перед прототипом является использование минимальных количеств (минимум 0,05 г) анализируемого материала (муки или шрота), что представляет особую ценность для анализа качества клейковины в ранних селекционных питомниках, где количество зерна, как правило, ограничено.
Класс G01N33/10 веществ, содержащих крахмал, например теста