Выделение и растворимость клейковины. Растворимость в воде муки
Глина в воде растворяется или нет. Растворимость различных веществ
Вода – универсальный растворитель. Из-за этого она никогда не бывает чистой. В ней всегда присутствуют какие-то вещества. Это свойство воды используется человеком для приготовления различных растворов. Они применяются во всех отраслях промышленности, в медицине и даже в быту. Но не все вещества одинаково растворяются в воде. Многие люди узнают об этом опытным путем, кто-то - из специальной литературы или от знакомых. Особенно часто задается такой вопрос: «Глина в воде растворяется или нет?» Это вещество также очень распространено в природе. Глина часто используется человеком. Интересуют многих также особенности растворения крахмала, сахара, соли и соды. Это самые часто применяемые людьми вещества.
Что такое растворимость
Процесс растворения различных веществ представляет собой механическое перемешивание их частиц с молекулами воды. Это не только физическое явление, но и химическое. При смешивании некоторых веществ могут происходить химические реакции. Чаще всего способность их растворяться улучшается с повышением температуры. 
Особенности разных растворов
Прежде чем ответить на вопрос: «Глина в воде растворяется или нет?» - нужно понять, что в итоге должно получиться. Раствор – это однородная субстанция, в которой частицы растворенного вещества перемешаны с молекулами воды. Иногда они становятся полностью незаметными, но часто можно определить, что находится в жидкости. В зависимости от этого все растворы можно разделить на несколько групп.
1. Собственно раствор, который остается прозрачным, как вода, но имеет привкус или запах растворенного вещества. Так перемешиваются с жидкостью соль, сахар, некоторые газы и минеральные вещества. Такое свойство часто используют в приготовлении пищи.
2. Растворы, которые приобретают не только вкус и запах вещества, но и его цвет. Например, вода, подкрашенная марганцовкой или йодом.
3. Иногда получаются мутные растворы, называемые взвесями. О них узнают те, кто ищет ответ на вопрос, глина в воде растворяется или нет. Такие растворы можно разделить на две группы:
- суспензия, в которой частицы вещества равномерно распределены между молекулами воды, например, смесь глины с водой;
- эмульсия – это раствор какой-либо жидкости или масла в воде, например, бензина.
Растворяется ли глина в воде
Есть вещества растворимые и нерастворимые. Если проводить опыт, можно увидеть, что при смешивании песка, глины и некоторых других частиц с жидкостью образуется мутная взвесь. Через некоторое время можно наблюдать, как вода постепенно становится прозрачной. Это происходит из-за того, что частицы песка или глины оседают на дно. Но такие растворы также находят применение. Например, смесь глины с водой намного лучше усваивается организмом при приеме внутрь или при использовании для масок и компрессов. 
Растворение соды, соли и сахара
1. Соду в воде растворяют также в основном для лечебных целей. Такими смесями показано полоскать рот или горло, делать примочки или компрессы. Полезно принимать ванны в растворе соды. Частицы этого вещества полностью перемешиваются с молекулами воды, оказывая лечебное действие на организм.
2. Раствор соли человек использует давно. Она способна полностью растворяться в воде. Именно это свойство широко применяется в кулинарии. Более насыщенные соляные растворы используются для полосканий и компрессов в медицине.
3. Сахар – это вещество, которое также легко растворяется в воде полностью. Эту сладкую смесь используют в кулинарии и для приготовления различных лекарств.
Растворяется ли крахмал
Глина, сода в воде используются немного реже, в основном для лечебных целей. А вот крахмал – довольно распространенный пищевой продукт. Но, в отличие от сахара и соли, он не растворяется в воде. Он образует суспензию, почти как глина. Но у этих веществ есть и определенные различия. Растворяется в воде глина и крахмал одинаково при комнатной температуре. Образуется взвесь, в которой при отстаивании частички твердого вещества оседают на дно. Но при повышении температуры воды крахмал ведет себя по-особому. Он набухает и образует коллоидный раствор – клейстер. Это его свойство используется при приготовлении киселей и различных других блюд.
Как большинство людей узнают о растворимости веществ
Еще в начальной школе детям рассказывают об этом. Часто им это показывают на наглядных примерах. Проводятся опыты, в которых видно, что соль полностью растворяется, а песок постепенно оседает на дно. Способность некоторых веществ перемешиваться с жидкостями проверяется каждый день. Например, ни у кого не возникает вопроса, растворяется ли сахар или соль. Но те вещества, которые используются реже, могут вызывать недоумение. Поэтому и интересуются люди, растворяется ли в воде глина и крахмал, как правильно развести марганцовку или как приготовить суспензию для компресса.
fb.ru
Поглощение воды мукой
Способность муки поглощать воду представляет собой довольно важный фактор при выпечке любых типов хлебных изделий. Обычно высокая водопоглотительная способность муки является желательной, так как благодаря этому свойству увеличивается выход готовых изделий. Поглощение воды определяется ее объемом, требующимся для получения теста заранее намеченной консистенции или жидкого теста. В лаборатории для определения водопоглотительной способности пользуются обычно фаринографом; полученными показателями можно руководствоваться практически при — выпечке, внося поправку на разницу условий в фаринографе и фактических условий выпечки.
Важную роль в обеспечении соответствующего механического развития теста играет его консистенция, которая также оказывает большое влияние на газоудерживающую способность теста. Для жидкого теста следует отрегулировать поглощение воды или довести содержание жидкости до такого уровня, при котором тесто могло бы в процессе замеса поглощать воздух и прочно его удерживать, так же как и любое количество газа, образующегося в процессе выпечки под действием разрыхлителей теста.
На водопоглотительную способность муки влияет ряд факторов: первый и наиболее важный — это содержание белка в муке. Клейковинная часть белка муки обладает сравнительно постоянной способностью сорбировать воду (вес сырой клейковины примерно в 2,8 раза выше веса сухой клейковины). Растворимая в воде часть белка лишена водопоглотительной способности. Сандстедт показал, что водопоглотительная способность крахмала с целыми (неповрежденными) зернами также постоянна при нормальной температуре теста или болтушки, составляя около 35% веса крахмала. Другие составные части муки, как, например, декстрины, пентозаны и целлюлоза, оказывают довольно слабое влияние на поглощение воды, так как содержание их весьма незначительно. Сандстедт также указал на то, что крахмал, поврежденный в процессе размола, впитывает воды значительно больше, чем неповрежденный крахмал; причем дополнительное количество воды, поглощаемой обычным или жидким тестом в результате повреждения крахмала, зависит от количества поврежденного крахмала и степени этого повреждения. Было высказано предположение, что фактором, определяющим способность обычного или жидкого теста поглощать воду, является размер частиц. Сторонники этой теории считают, что вследствие специфического характера поверхности муки вместо поглощения воды происходит образование пленки (на поверхности теста) или абсорбция воды. Таким образом, мука с малым размером частиц обладает повышенным свойством поглощения воды благодаря своей увеличенной удельной поверхности. Однако совсем недавно Грача и Лоска (неопубликованная работа) показали, что если уменьшить размер частиц без одновременного увеличения количества поврежденного крахмала, то водопоглотительная способность муки остается без изменений. Вместе с тем исследователи считают, что все же процесс гидратации при более мелких в среднем частицах протекает быстрее. Очевидно, именно это наблюдение могло послужить основанием для ошибочного вывода, будто наиболее тонкий (мелкозернистый) продукт обладает более высокой водопоглотительной способностью.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Выделение и растворимость клейковины
Неочищенную вязкую клейковину обычно выделяют из муки осторожным отмыванием простого водно-мучного теста в воде или в разбавленном солевом растворе до удаления из довольно упругой, резиноподобной массы большей части крахмала. Известно, что на количество и свойства получаемой клейковины влияет ряд факторов, к которым относятся свойства и количество солей в промывном растворе, температура, длина периода отлежки между замесом теста и отмыванием клейковины, различия в применяемых методах и, что наиболее важно, различия в используемой муке.
Систематическое обсуждение этих факторов представлено в статьях Дилла и Алсберга и Фишера и Хэлтона.
Выделенная этим обычным способом клейковина в действительности представляет собой грубую смесь веществ и является артефактом. Около 2/3 этой массы составляет гидратационная вода. Сухое вещество содержит, в зависимости от тщательности отмывки, от 75 до 85% белка и от 5 до 10% липидов. Эти липиды связываются с белковыми компонентами в процессе приготовления из муки теста и не могут рассматриваться как нормальные компоненты клейковины. Большую часть остального сухого вещества составляет поглощенный крахмал, хотя значительную долю суммарного белкового вещества могут составлять также растворимые в воде и разбавленных солевых растворах белки. Почти все глобулины и до половины альбуминного белка муки могут «схватываться» неочищенным клейковинным студнем. Войчик и сотр. показали, например, что содержание растворимого белка в клейковине составляет 7% общего белка. Углеводы некрахмальной природы могут встречаться в значительном количестве. Кроме того, во время выделения из муки клейковинная масса, по-видимому, поглощает также ферменты.
Хотя неочищенный клейковинный студень чувствителен к теплу и к денатурирующим воздействиям различных химических веществ, он может быть легко высушен без потери исходной способности к набуханию и хлебопекарных свойств. В лабораторных условиях для этого обычно используют лиофильную сушку или сушку при комнатной температуре на воздухе или с помощью вакуум-сушильного шкафа. В промышленных условиях клейковину можно высушивать в вакууме, а также в распыленном состоянии или даже в барабанной сушилке, однако в последнем случае необходимо добавлять некоторые защитные агенты, например уксусную кислоту, для предохранения препаратов от денатурации.
В сухом виде клейковина довольно устойчива, хотя присутствующие в ней жировые вещества со временем обычно прогоркают. В сыром виде или в растворе клейковина подвергается постепенному расщеплению присутствующими в ее массе протеазами, если предварительно они не подвергались денатурации путем кратковременной тепловой обработки для стабилизации клейковины. Однако даже и при наличии такой тепловой обработки медленная деградация клейковины все-таки продолжается.
Неочищенную клейковину можно более или менее полно диспергировать в разбавленных растворах ряда кислот и щелочей в присутствии спиртов или без них и в более концентрированных растворах таких веществ, как мочевина, гуанидин, салицилат натрия и поверхностно-активные вещества. Однако ни один из этих растворителей не является вполне удовлетворительным. Растворы щелочей могут вызывать необратимые изменения свойств клейковины, по-видимому, вследствие разрыва дисульфидных мостиков; так, нейтрализация сильно щелочного раствора клейковины приводит к выделению сероводорода, присутствие которого легко обнаруживается по характерному запаху. Мочевина, гуанидин и детергенты вызывают желатинизацию и дисперсию крахмала, мешая его легкому отделению от белка.
Однако, если препараты лишены крахмала, перечисленные вещества сохраняют свое значение для физико-химических исследований. Помимо того что растворы салицилата вызывают дисперсию крахмала, его анионы, по-видимому, соединяются с белком таким образом, что стирают электрофоретические и другие различия между этими веществами. Поэтому при использовании указанных растворителей и интерпретации полученных с их помощью результатов всегда необходима известная осторожность. Кроме того, все эти растворы могут вызывать неуловимые изменения в клейковине, которые могут проявиться только при хлебопекарных испытаниях.
В качестве растворителя при работе с клейковиной, как правило, используют разбавленную кислоту, обычно уксусную, хотя часто применяют также муравьиную и молочную кислоты. Растворы клейковины в 0,01—0,1 н. уксусной кислоте до 5%-ной концентрации легко получить путем встряхивания клейковины в растворителе, причем для лучшего ее диспергирования необходимо энергичное перемешивание, например с помощью механической мешалки. Получаются непрозрачные, похожие на молоко, трудно фильтрующиеся растворы. При длительном центрифугировании, которое применяют для осаждения нерастворившегося материала, наряду с крахмалом и другими дискретными примесями в осадок обычно выпадает до 10—15% белковых веществ. Путем нейтрализации центрифугированного раствора щелочью или добавления солей можно вызвать коагуляцию растворенной клейковины и выделить ее из раствора без видимого изменения. Добавление спирта до 50- или 70%-ной концентрации позволяет снизить чувствительность белков к соли, но приводит к некоторой денатурации глютенина или по крайней мере его растворимых компонентов. 70%-ный раствор 2-хлорэтанола в 0,01 н. НСl, по-видимому, практически полностью растворяет клейковину при незначительном изменении ее свойств. В то же время безводный реактив вызывает некоторую потерю амидного азота и этерификацию карбонильных групп. Высокая токсичность 2-хлорэтанола, обычно называемого этилен-хлоргидрином, требует чрезвычайной осторожности при его использовании.
Из растворов клейковины в кислотах путем добавления солей в присутствии (или без) спирта или путем нейтрализации растворяющей кислоты можно получить различающиеся по своему составу фракции. На количество осаждающегося белка влияют следующие факторы: рН, количество соли, концентрация белка и время. При добавлении к исходной дисперсии приблизительно равного объема этилового спирта при обычной температуре соль почти не вызывает осаждения, однако при постепенном понижении температуры происходит дробное осаждение.
Фракции с варьирующей растворимостью и другими свойствами можно получить также при постепенном добавлении сульфата магния к раствору клейковины в 8—10%-ном салицилате натрия. Хогард и Джонсон получили целую систему фракций из спиртовых растворов глиадина путем осаждения при низкой температуре и вспенивания.
Специфические свойства растворимости глиадина приписывают присутствию на поверхности его молекул незначительного количества ионизируемых групп. Несмотря на значительную способность к набуханию, глиадин при значениях рН, близких к нейтральному, обнаруживает заметную тенденцию к аггрегации за счет межмолекулярных водородных связей. Хотя вода не может успешно конкурировать с силами поперечных связей (для перевода глиадина в молекулярный раствор), оказывается достаточным приложить к белку небольшой заряд (например, титруя его раствор при рН ниже 4), чтобы сдвинуть равновесие сил в направлении увеличения притяжения к воде до такой степени, когда молекулы могут перейти в раствор. Увеличение ионной силы снижает эффективность приложенного заряда и меняет тенденцию глиадина к диспергированию в пользу сил интермолекулярного притяжения, существующих между этими белковыми молекулами. Спирты, мочевина, формамид и другие соединения, которые более, чем вода, способствуют образованию водородных связей, конкурируют с межмолекулярными водородными связями глиадина, делая растворимость белка гораздо менее чувствительной к ионной силе. Силы гидрофобного притяжения между неполярными боковыми цепями глиадина и другими молекулами клейковины также должны способствовать их нерастворимости в нейтральной водной среде. Связи такого типа обычно легче, чем «водородные» связи, разрушаются менее полярными растворителями, чем вода. Этим, в частности, объясняется хорошая растворимость глиадина в водном этаноле. Глютенин, по-видимому, имеет более ионизированный характер, чем глиадин, хотя специфические свойства его растворимости очень затрудняют работу с ним.
Было предпринято много попыток выделения из клейковины и глиадина воспроизводимых и гомогенных фракций с использованием различных сочетаний солей, кислот, спиртов и т. д., однако до последнего времени не было надежного критерия для оценки успеха таких исследований. Тем не менее, было показано, что действительное отделение глютенина от глиадиновых компонентов может быть достигнуто повторным доведением рН раствора клейковины в 70%-ном этаноле, в разбавленной кислоте или буферах с низким рН до определенного значения. Так, например, глютенин выпадает в осадок из алюминий-лактатного буфера (рН 3,5), когда рН доводят до величины 4,6; повторение этого приема позволяет получить препарат, по существу свободный от глиадина. Однако наилучшие результаты получаются, по-видимому, путем создания определенного рН раствора клейковины в 0,1 н. уксусной кислоте, содержащей 70% этанола.
Глютенин и глиадины могут быть разделены также с помощью методов гелевой фильтрации. С помощью ионообменной хроматографии на колонках из карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) Войчик, Димлер и Сенти получили высокоочищенные отдельные компоненты клейковины, что подтверждено исследованием их электрофоретических и адсорбционно-элюционных свойств. Клейковину, растворенную в 0,01 н. уксусной кислоте (рН 3,4), адсорбировали на уравновешенной колонке из КМЦ и элюировали путем изменения рН элюирующего буфера, которое осуществляется добавлением к исходному буферу соляной кислоты, чтобы получить значения рН от 3,4 до 1,5. Градиентной элюцией не удалось выделить элюируемый белок в виде отдельных хроматографических пиков, хотя электрофоретическое исследование выбранных наугад фракций показало постепенное изменение состава их компонентов. Окончательная очистка компонентов завершалась повторным хроматографированием основных фракций в тех же самых системах. Состав фракции исследовали с помощью электрофореза с подвижными границами в алюминий-лактатном буфере (рН 3,1) при ионной силе, равной 0,1. Полученным четырем отдельным фракциям клейковины были даны названия гамма — и омега-клейковина (при последующем пересмотре классификации эти фракции получили название альфа-1- и альфа-2-глиадин и бета-, гамма-и омега-глиадины (смотри ниже таблицу номенклатурных согласований). Альфа-1-компонент (позднее названный глютенином) так прочно связывается с колонкой, что для его элюции требовался раствор мочевины; однако растворимость в лактатном буфере выделенного вещества была настолько низкой, что оказалось невозможным провести электрофоретический анализ данной фракции. Для выделения этого компонента с целью изучения воспользовались избирательным осаждением его из раствора клейковины при увеличении рН или ионной силы.
В связи с тем, что образование неочищенного клейковинного студня, выделенного из теста с помощью общепринятой методики отмывания, может быть артефактом, многие исследователи пытались экстрагировать компоненты клейковины прямо из муки, предварительно обезжиренной и промытой разбавленными растворами солей для удаления растворимых белков. Сравнение на крахмальном геле электрофоретических свойств компонентов клейковины, выделенных из клейковинного студня или из промытой буфером муки, в основных чертах показало сходство глиадиновых компонентов. Трудность извлечения малорастворимого белка из муки осложняла сравнение глютенинового компонента. Как уже указывалось, при осветлении разбавленных растворов клейковины, перед их изучением, путем центрифугирования оседает от 10 до 15% белковых веществ. В настоящее время нет определенного мнения относительно свойств этой части клейковины, что представляет пробел в имеющихся в нашем распоряжении сведениях о белках клейковины. Сравнение электрофоретических свойств клейковины, полученной из фракций муки, богатых промежуточным и прикрепленным белком, показало, что эти фракции электрофоретически идентичны и присутствуют в тех же относительных концентрациях.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 Пример видео 3 |  Пример видео 2 |  Пример видео 6 |  Пример видео 1 |  Пример видео 5 |  Пример видео 4 |
Администрация муниципального образования «Городское поселение – г.Осташков»