Nachweis von Casein und Natriumcaseinat in Fleischprodukten

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zum Nachweis von Casein und Natriumcaseinat, basierend auf der Papierelektrophorese in Veronal-Pufferlösung (pH 8,6), beschrieben. Das getrocknete und entfettete Muster wird mit Veronal-Pufferlösung (pH 9,0) extrahiert. Der Extrakt wird auf pH 3,8 eingestellt und die gebildete Fällung in einer 3% igen Natriumoxalatlösung gelöst. Diese Lösung wird mit Essigsäure angesäuert und die auftretende Fällung in Veronal-Puffer (pH 8,6) gelöst. Die Elektrophorese dieser Lösung wird mit Hilfe einer Stromstärke von 2 mA pro Papierstreifen (16 Std), durchgeführt und die Papiere werden mit Amidoschwarz T oder Bromphenolblau gefärbt. Damit sind verschiedene Fleischprodukte bekannter Zusammensetzung mit gutem Erfolg untersucht worden. Zwei Typen gekochter Würste unbekannter Zusammensetzung zeigten eine Caseinbande auf den Papierstreifen. Produkte wie Sojamehl und Eier beeinflussen den Caseinnachweis nicht. In dem vorgeschlagenen Verfahren ist die Reinigung mit Natriumoxalat wesentlich und spezifisch.Wir danken Herrn Prof. Dr. J. F.Reith sehr für seine kritischen Bemerkungen während dieser Untersuchung und für seine Hilfe beim Verfassen dieses Manuskriptes.     

Immunologische Bestimmung des Caseinanteiles in erhitzten Lebens- und Futtermitteln

Zusammenfassung Casein kann aus hitzebehandelten unlöslichen Lebens- und Futtermitteln durch milde Perameisensäureoxydation freigesetzt und nach Vorreinigung durch Fällung immunologisch mit Antiserum gegen natives Casein bestimmt werden. Während die Genauigkeit der experimentell sehr einfachen Radial-Immunodiffusions-Technik für quantitative Analysen unbefriedigend ist, werden immunoelektrophoretisch Aussagen über den Casein- bzw. Milchanteil von Erzeugnissen mit verschiedenartigen Eiweißstoffen in einer Qualität erhalten, die derzeit mit anderen Untersuchungsmethoden kaum erreichbar ist.

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Immunological analysis of the casein proportion in heated food and feedstuffs

Summary Casein can be liberated from heat treated, unsoluble food and feedstuffs by performic acid oxidation under mild conditions. After purification by precipitation the oxidized solubilized protein still reacts with antibodies against native casein. Whereas the radial immunodiffusion technique, which easily can be handled, doesn't meet the requirements of quantitative analysis with respect to precision, an immuno-electrophoretic method gives information about the proportion of casein or milk, respectively, in products containing different proteins to a degree, which cannot yet be reached by any other analytical technique.

     

Elektrophoretische Differenzierung hitzedenaturierter und eisgelagerter Fischproteine

Zusammenfassung Eine Natrium-dodecylsulfat(SDS)-Lösung mit Mercapto-ethanol in Tris-Borat-Puffer pH 8.9 löst bei Raumtemperatur alle Fischproteine, auch die von gekochten Proben. Die Trennung durch Polyacrylamidgel(PAG)-Elektrophorese in Gegenwart von SDS ergibt trotz verschiedener Vorbehandlung artencharakteristische Pherogramme, vor allem im Bereich der sarkoplasmatischen Proteine. Die PAG-Focussierung der SDS-extrahierten Proteine gelingt nach Fällung von überschüssigem SDS und Trennung in PAG unter Zugabe von Harnstoff und Tetramethylharnstoff im pH-Bereich von 2–11. Dabei wird das artenspezifische Muster überlagert von einer Veränderung, die z. T. die fortschreitende Autolyse etc. während der Lagerung widerspiegelt.

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Evaluation of fish proteins by electrophoretic methods after boiling and after storage on ice

Summary All proteins from fish including boiled samples can be dissolved at room temperature in Tris-borate-buffer pH 8.9 containing 2% Sodiumdodecylsulfate (SDS) and 1% mercapto-ethanol. The separation is carried out in polyacrylamidegels (PAG) by SDS-electrophoresis, showing a species-specific pattern even for the heated samples. Focussing in PAG after removing SDS by precipitation and separation in the presence of urea and tetramethyl-urea between pH 2 and 11 showed species-specificity and a shift of protein bands which partially mirrored the increasing autolysis and degradation of the samples during storage.

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Verwendete Abkürzungen PAA Polyacrylamid - PAGE Polyacrylamidgelelektrophorese - PAGIF Polyacrylamidgelisoelektrische Focussierung - SDS Natrium(Sodium)-dodecylsulfat - ME 2-Mercapto-ethanol - Tris Tris-(hydroxymethyl)aminomethan - kD Kilo-Dalton (Einheit für scheinbares Molekular-Gewicht)     

Die Phosphors?urebestimmung in St?rkeprodukten

Zusammenfassung Für Stärkeprodukte wurde eine neue Phosphorsäurebestimmungsmethode beschrieben, die schnell und einfach auszuführen ist. Sie beruht darauf, daß die organischen Substanzen durch Kochen mit Kaliumpermanganatlösung und Salpetersäure oxydiert werden, worauf in der gleichen Lösung die Phosphorsäure in üblicher Weise mit Ammoniummolybdat bestimmt werden kann.Weiterhin wurde an einem Beispiel gezeigt, daß bei Kartoffelstärkeprodukten der Gehalt an freier Phosphorsäure einen Maßstab für die Kaltwasserlöslichkeit des entsprechenden Produktes darstellen kann.Mitteilung aus der Forschungsanstalt für Stärkefabrikation     

Extractability of glutenins with water/alcohol mixtures under reducing conditions

Summary After the extraction of albumins, globulins and gliadins from defatted wheat flour, the glutenin-containing residue was further subjected to extraction under reducing conditions with water/alcohol mixtures. The protein pattern of the extracts and of the residues was characterized by reversed-phase high-performance liquid chromatography and sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis. A rather high amount of middle-molecular-weight glutenins and of low-molecular-weight glutenins was extracted at 4°C with 30%–70% and 50%–70% aqueous ethanol, respectively. The high-molecular-weight glutenins were subdivided into two groups. The larger subunits (band nos. 1–5) were extracted with 40%–60% aqueous ethanol at 4°C, whereas the smaller subunits (bands nos. 8–11 according to Krause et al.) were not extracted. The same results were obtained with (n-10)% aqueous 2-propanol. By stepwise extraction with 35%, 70% and 50% aqueous ethanol at 4°C, a rather high yield in the glutenins was obtained only with the first solvent. The reduced glutenins appeared to be almost completely soluble in 70% ethanol at 60°C and at pH 3.5.

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Extrahierbarkeit von Gluteninen mit Wasser/Alkohol-Mischungen unter reduzierenden Bedingungen

Zusammenfassung Die in entfettetem Weizenmehl nach Extraktion der Albumine, Globuline und Gliadine zurückbleibenden Proteine (Glutenine) wurden unter reduzierenden Bedingungen mit verschiedenen Wasser/Alkohol-Mischungen extrahiert. Die Proteinmuster der Extrakte und Rückstände wurden durch Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigchromatographie und SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese charakterisiert. Die MMW-Glutenine werden bei 4°C durch 30–70%iges und die LMW-Glutenine durch 50–70%iges, wäßriges Ethanol in größeren Mengen extrahiert. Die HMW-Glutenine verhalten sich unterschiedlich und können in zwei Gruppen eingeteilt werden: Die Untereinheiten mit den höheren Molekulargewichten (Banden 1–5 nach Krause et al.) werden durch 40–60%iges Ethanol extrahiert, während die Untereinheiten mit den niedrigeren Molekulargewichten (Banden 8–11) bei 4°C mit wäßrigem Ethanol nicht extrahierbar sind. Dieselben Ergebnisse werden mit (n-10)%igem, wäßrigen 2-Propanol erhalten.Bei 4 °C und schrittweiser Extraktion mit 35%, 70% und 50%igem Ethanol werden nur im ersten Schritt nennenswerte Mengen an Gluteninen extrahiert. Eine nahezu vollständige Extraktion aller reduzierten Glutenine ist mit 70%igem Ethanol bei 60 °C und pH 3,5 möglich.

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Supported by a grant from AIF     

Determination of soya protein in meat products by standard curves obtained from SDS gel electrophoresis

Summary A method based on densitometry of sodium dodecyl sulphate (SDS)-polyacrylamide gel electrophoretograms has been developed for the assessment of soya protein in fresh and heated meat products that also contain other additives. The protein is extracted with 3% SDS and 3 % 2-mercaptoethanol in a tris/borate buffer, pH 8.2. The electrophoretic separation is carried out on gels containing 12% polyacrylamide and SDS, pH 9.18. The method shows reproducable results. Qualitative identification is possible in products heated to less than 100 °C in the centre with standard deviation ±0,6% when the addition of soya protein is 1–5%,and ±1,5% when the addition is higher. The electrophoretic method can presumably also be used for obtaining standard graphs for determination of casein.

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Identifizierung von Sojaeiweiß in Fleischerzeugnissen mit Hilfe einer aus der SDS Gel Elektrophorese entwickelten Standardkurve

Zusammenfassung Diese Methode basiert auf der densitometrischen Auswertung eines Dodecylsulfat-Polyacrylamid-Elektrophoresegels und dient der Identifizierung von Sojaeiweiß in rohen und erhitzten Fleischwaren, die noch andere Zusätze erhalten. Die Proteine werden in Tris/Borsäure-Puffer (pH 8,2) mit 3% SDS and 3% 2-Mercaptoethanol aufgelöst. Die Elektrophorese wurde in 12% Polyacrylamid mit SDS, pH 9,18, durchgeführt. Die qualitative Bestimmung ist sowohl in rohen als in hocherhitzten Fleischwaren durchführbar. Die quantitative Bestimmung ist nur möglich in Produkten, die nicht über 100 °C erhitzt sind. Bei Anwendung der Standardkurve muß mit einer Standardabweichung von ±0,6% gerechnet werden, wenn die Zusätze zwischen 1–5% Sojaeiweiß und ± 1,5%, wenn die Zusatze größer sind. Die elektrophoretische Methode ist wahrscheinlich auch für eine Bestimmung von anderem Fremdeiweiß anwendbar.

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This work was supported by funds from the Danish Agricultural and Veterinary Research Council     

Ultrathin-layer horizontal high-resolution two-dimensional electrophoresis of legume seed proteins with intermediate protein staining

Summary Legume seed proteins extracted with urea-containing buffer are fractionated by high-resolution 2D-electrophoresis (urea-IEF x pore gradient SDS-PAGE), both dimensions in horizontal ultrathin-layer polyacrylamide gel slabs. High reproducibility is obtained, because the first dimension is performed in a slab gel, where a large number of protein samples are separated under identical conditions. The gel of the first dimension (IEF) is fixed, stained with Coomassie Brilliant Blue G 250, and destained before application to the second-dimension gel (SDS-PAGE). Prestaining of the focused proteins does not alter the protein pattern obtained after SDS electrophoresis. Thus, bands are made visible before separation in the second dimension, and the amount of Ampholine in the dye front is reduced during electrophoresis. The first-dimension gels can easily be stored in the destaining solution until they are run in the second dimension. As the proteins are fixed in the gel, there is no loss of proteins and defocusing of bands due to diffusion during the SDS-equilibration procedure. Loading of the dimensionstable gel strip onto the second dimension gel is a very easy operation, since the ultrathin gel strip adheres to a plastic foil and is simply laid into a moulded gel through. The gel strip is not imbedded with polymerizing acrylamide or agarose solution like in the conventional gel-rod-techniques, because a very good surface contact is obtained between the two flat gels.

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Ultradiinnschicht horizontale, hochauflösende Zweidimensional-Elektrophorese von Leguminosensamen-Proteinen mit Protein-Zwischenfärbung

Zusammenfassung Mit harnstoffhaltigen Tris-Glycin-Puffer extrahierte Leguminosensamen-Proteine werden mit der hochauflösenden 2D-Elektrophorese (Harnstoff-IEF x Gradientengel-SDS-Elektrophorese) aufgetrennt, wobei beide Dimensionen in horizontalen ultradünnen, auf Folie polymerisierten Polyacrylamid-Flachgelen durchgeführt werden. Die Flachgel-Focussierung (1. Dimension) erlaubt die Trennung einer großen Anzahl von Proteinproben unter identischen Bedingungen, wodurch die Reproduzierbarkeit von 2D-Elektrophoresen erheblich verbessert wird. Das Gel der ersten Dimension (IEF) wird mit Coomassie BB G 250 gefdrbt, bevor die einzelnen Gelstreifen für die zweite Dimension (Gradientengel-SDS-Elektrophorese) verwendet werden. Dies hat den Vorteil, daß die focussierten Proteine bereits vor dem zweiten Trennungsschritt sichtbar gemacht und zudem die Trägerampholyte in der Farbstoff Front bei der SDS-Elektrophorese stark vermindert werden. Die vorgefärbten Focussierungsgele können problemlos in der Entfärbelösung für die SDS-Gradientengel-Elektrophorese aufbewahrt werden. Der Proteinverlust und die Banden-diffusion bei der SDS-Aquilibrierung werden durch die Fixierung im Focussierungsgel verhindert. Das 2-D-Proteinmuster wird durch das Vorfärben der focussierten Proteine nicht verdndert. Die dimensionsstabilen, auf Folie polymerisierten Focussierungsstreifen lassen sich einfach handhaben und müssen nicht wie Rundgele an die zweite Dimension aufpolymerisiert werden. Der Gel-Gel-Kontakt der beiden Flachgele ist ohne weitere Hilfsmaßnahmen ausgezeichnet.

     

GC study of the effect of specific heat treatment on water sorption by wheat and soy flour

The water sorption isotherms of wheat and soy flour were constructed at 30°C using the computerized inverse gas Chromatographic technique. Wheat flour showed a higher sorptive capacity than soy flour. This was attributed to the higher sorptive capacity of starch, the main constituent of wheat flour as compared to that of protein, the main constituent of soy flour. Subsequently the flour samples were heat-treated at 150°C for 3, 6, 12, and 24 h in the dry state. Sorption data showed a reduced water uptake both for wheat and soy flour for all heating periods ranging between 7.1 and 21.7% for wheat flour and between 7.9 and 31.6% for soy flour. The higher reduction in water uptake of the soy flour was correlated with the stronger effect of heat treatment on proteins than that on carbohydrates. Sorption data were fitted to the (Brunauer, Emmett, Teller) isotherm model and the heat of hydration of the flours was calculated.

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Gaschromatographische Studie über den Einfluß einer spezifischen Hitzebehandlung auf die Wassersorption von Weizen- und Sojamehl

Zusammenfassung Die Wassersorptionsthermen von Weizen- und Sojamehl wurden bei 30°C mit Hilfe der Computer-Inversen gaschromatographischen Technik erstellt. Weizenmehl hat eine höhere Sorptionsfähigkeit als Sojamehl. Dies war auf eine höhere Sorptionsfähigkeit der Stärke als Hauptbestandteil des Weizenmehls im Vergleich zu der Sorptionsfähigkeit des Proteins als Hauptbestandteil des Sojamehls zurückzuführen. Es wurden weiterhin die trockenen Mehlproben auf 150°C 3, 6,12 und 24 h erwärmt. Die Sorptionsdaten zeigten eine reduzierte Wasseraufnahme für Weizen- und Sojamehl bei allen Behandlungen zwischen 7,1 und 21,7% für Weizenmehl und 7,9 und 31,6% für Sojamehl. Die größere Reduktion der Wasseraufnahme von Sojamehl wurde mit dem stärkeren Effekt der thermischen Behandlung der Proteine in Verbindung gebracht. Die Sorptionsdaten wurden dem (BET)-isothermen Modell angepaßt und die Sorptionswärme der Hydration der Mehlproben wurde berechnet.

     

Beitrag zur Kenntnis der Wechselwirkungen zwischen Proteinen und Polyphenolen der Kakaobohnen w?hrend der Fermentation

Zusammenfassung Auf Grund der Schwierigkeit, die Kakaoproteine vollständig zu extrahieren und isolieren, wurde untersucht, ob ihre beschränkte Löslichkeit in 0,2%iger KOH auf Wechselwirkungen mit Polyphenolen bei der Probenpräparation oder Fermentation beruht. Nach Vorextraktion der löslichen Polyphenole mit Aceton-Wasser-Gemischen bei tiefen Temperaturen blieben in frischen, zermahlenen Cotyledonen nur 13–15% des ursprünglichen Proteins unlöslich und nur 7–8% nach einer vorhergehenden anaeroben Wasserbehandlung, nach einer aeroben Wasserbehandlung jedoch 35 bis 40% in Abhängigkeit von den löslichen Polyphenolen.. Dieser, auf oxydativen Polyphenol-Wechselwirkungen beruhende unlösliche Rest ist im fermentierten Kakao gering. Elektrophoretisch ließen sich dementsprechend nur im ersten Falle 3 Proteinfraktionen trennen.Unter Berücksichtigung von Ergebnissen anderer Autoren wird diskutiert, ob, wie bei der Chinongerbung, Verknüpfungen zwischen chinoiden Gruppen der Polyphenole und freien Aminogruppen der Proteine angenommen werden könnten und ob eine solche Reaktion auf Grund ihrer intensiven hydrolytischen Spaltung in der anaeroben Phase der Fermentation nur an einem kleinen Teil der ursprünglichen Proteine jedoch in größerem Umfang an seinen Spaltprodukten, insbesondere Aminosäuren, erfolgt.     

Die quantitative polarographische Bestimmung von Kupfer und Eisen in St?rkesirup

Zusammenfassung Es wird ein polarographisches Verfahren beschrieben, mit dessen Hilfe das im Stärkesirup enthaltene Kupfer und Eisen, nach Aufschluß der zu untersuchenden Probe mit Perhydrol und konz. Schwefelsäure, in einer alkalischen, Natriumsulfat, Äthylendiamin, Triäathanolamin und Äthylendiamintetraessigsäure enthaltenden Grundlösung gleichzeitig quantitativ bestimmt werden können.Wir danken Frau H.Niepel, Frau A.Schölzel und Frl. K.Junge für ihre gewissenhafte Mitarbeit.     

Zur Kenntnis des Sorbit-Nachweises im Wein

Zusammenfassung Die Versuche bestätigen eindeutig die von Reif beobachtete Tatsache des störenden Einflusses von Glykose und Dextrin bei der Kondensation des Sorbits mit Benzaldehyd. Durch quantitative Untersuchungen wird gezeigt, daß die Ausbeute an Dibenzalsorbit nur von den Versuchsbedingungen abhängt und daß nur unter Einhaltung genauer Versuchsvorschriften praktisch gut verwertbare Ergebnisse erzielt werden können. Die Konzentrations- und Temperaturbedingungen beeinflussen die Sorbitkondensation wesentlich, während Kohle keinerlei Einfluß auf die Reaktion ausübt.Auf Grund dieser Ergebnisse scheint es zweckmäßig zu sein, störende reduzierende Zucker im Wein vor der Kondensation durch Vergärung zu entfernen, hierauf den entgeisteten Wein mit Kohle (Carbo medicinalis D.A.B. 6, Merck) zu entfärben, Dextrine und andere Stoffe nach der angegebenen Vorschrift mit Methylalkohol auszufällen und dann erst mit der dadurch weitgehend gereinigten Lösung die Kondensation anzustellen. Die den Reaktionsverlauf stark störenden Dextrine können somit glatt beseitigt und dadurch Ergebnisse erzielt werden, die für eine qualitative Auswertung sehr gut brauchbar sind und gegebenenfalls auch zu einer quantitativ vergleichenden Beurteilung herangezogen werden können.bedeutet mit Abbildungen.     

Eisenbestimmung im Wein

Zusammenfassung Zur Eisenbestimmung in Rot- und Weißweinen wurde eine Ionenaustauschermethode entwickelt, bei der der mit Salzsäure angesäuerte Wein durch eine mit Wasserstoffionen beladene Kationenaustauschersäule gegeben wird. Wenn die Konzentration an Salzsäure im Wein auf 0,3–0,5 mol/l gebracht wird, werden die im Wein vorhandenen Komplexverbindungen abgebaut und das Eisen sorbiert quantitativ an das Harz. Aus der Säule kann das Eisen mit Leichtigkeit mittels 3 n-Salzsäure wieder verdrängt werden.Das Eiseneluat wird nach Pufferung mit Natriumacetat auf p_H 4 in einer Alkohol-Wasserlösung mittels 4,7-Diphenyl-1,10-phenantrolin spektrophotometrisch analysiert. Bei einer Wellenlänge des Absorptionsmaximums von 531 m wurde mit diesem Reagens im genannten Lösungsmittel als molarer Extinktionskoeffizient des Eisens der Wert 21700 gemessen.Beim Naßverbrennungsverfahren werden die organischen Verbindungen des Weines mit konzentrierter Schwefelsäure zerstört, wobei zur Beschleunigung der Oxydation Wasserstoffperoxyd zugesetzt wird. Zur spektrophotometrischen Bestimmung wird der Eisen(II)-Komplex des 4,7-Diphenyl-1,10-phenantrolins mit Chloroform extrahiert. In der Chloroform-Alkohollösung wurde mit dem genannten Reagens als molarer Extinktionskoeffizient des Eisens der Wert 22200 gemessen, wobei das Absorptionsmaximum bei der Wellenlänge 531 m lag.Vergleichende Untersuchungen zwischen der Ionenaustauscher- und der Naßverbrennungsmethode wurden sowohl mit Rot- als auch mit Weißweinen durchgeführt. Die Eisengehalte der Proben schwankten zwischen 2 und 12 mg/l Fe. Die statistische Auswertung der Analysenresultate zeigte, daß beide Methoden von ein und demselben Wein im Mittel die gleichen Eisenwerte ergaben, so daß die Methoden insofern einander entsprechen. Wenn die beiden Verfahren aber nach der Größe ihrer jeweiligen Grundstreuung beurteilt werden, stellt man fest, daß die Grundstreuung der Ionenaustauschermethode wesentlich kleiner ist als diejenige des Naß-verbrennungsverfahrens, d. h. das Ionenaustauscherverfahren gibt bei einer mittleren Abweichung der Einzelbestimmung von 2,9% (3s) gleichmäßigere Werte, während entsprechend für das Naßverbrennungsverfahren eine Schwankungsbreite von 11 % erhalten wurde. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil der ersten Methode ist, daß die Konzentrierung für die spektrophotometrische Messung einfacher und ohne störende Nebenreaktionen durchgeführt werden kann, auch bei kleinen Eisenmengen. Infolgedessen kann die eigentliche spektrophotometrische Messung immer in der Nähe des optimalen Konzentrationsgebietes durchgeführt werden und die Extinktionen mit den bekannten Eisenlösungen verglichen werden, wodurch die Meßgenauigkeit zunimmt und die Resultate zuverlässiger werden. Aus dem gleichen Grund stellt auch das Ionenaustauscherverfahren keine übermäßigen Anforderungen in bezug auf die Eisenverunreinigungen der verwendeten Reagentien, was besonders beim routinemäßigen Arbeiten von nicht zu unterschätzender Wichtigkeit ist.