Brot
(Eiweiß in Brot — Quantitativer Vergleich des Proteingehalts in Brot aus verschiedenen Mehlsorten und des Proteingehalts in verschiedenen Mehlsorten.)
Angeregt durch Vielfalt der Brote, die in unserem Familienbetrieb gebacken werden, sollten verschiedene Brotsorten und die entsprechenden Mehltypen auf ihren Gehalt an Proteinen untersucht werden. Erstes Ziel war die Anwendung der Biuret-Methode, die in der Schule mit relativ hochwertigen Gerät durchgeführt werden konnte. Wegen der bekannten Störanfälligkeit dieser Methode wurden die Ergebnisse mit einer Analyse nach Kjeldahl abgeglichen, die weitgehend automatisert unter Anleitung und Aufsicht eines Chemikers, der auch für unseren Familienbetrieb tätig ist, durchgeführt wurde.
Proteinanalyse nach Biuret
Die Biuretmethode ist eine Nachweisreaktion für Eiweiße. Proteine und Peptide bilden mit Cu2+-Ionen in alkalischer Lösung (Biuret-Reagens) violett gefärbte Komplexverbindungen. Die Extinktion der Komplexlösungen kann bestimmt werden.
Versuchsdurchführung
Die Absorption des Kupfer-Eiweißkomplexes eines Proteinstandards wurde fotometrisch bei einer Wellenlänge von 546nm gemessen und eine Eichkurve erstellt. Von Mehl und Brot wurden Stammlösungen hergestellt, passend mehrfach verdünnt und in Reagenzgläser abgefüllt. 5ml der so entstandenen Probenlösung und 5ml Biuretreagens wurden gemischt und die Extinktionen mittels eines Fotometers gemessen. Aus der Eichkurve lässt sich der unbekannte Proteingehalt der Proben zu ermittelt.
Untersucht wurden: Roggenmehl, Weizenmehl, Roggenbrot, Weizenbrot.
Messergebnisse
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die ermittelten Werte liegen weit über den erwarteten Werten
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Trend: der Proteingehalt von Weizenmehl ist höher als der von Roggenmehl
Erklärung: Die Proteine im Brot lassen sich nicht reproduzierbar quantitativ bestimmen, da das Herauslösen der Eiweiße aus Mehl und Brot mit verschiedenen Methoden nicht gelang und offensichtlich zu mit dem Auge schlecht erkennbaren Trübungen durch Kohlenhydrate führte, deren Einfluss auch durch eine Reihe von Blind- und Vergleichstests nicht zuverlässig bestimmt werden konnte. Auch der Effekt der Hitzedenaturierung der Proteine konnte nicht quantifiziert werden.
Proteinanalyse nach Kjeldahl
Die Kjeldahlmethode ist ebenfalls ein Verfahren, mit dem sich der Proteingehalt quantitativ bestimmen lässt. Dazu wird der Stickstoffgehalt der Probe ermittelt. Anschließend wird der Proteingehalt unter Zuhilfenahme eines spezifischen Faktors berechnet.
Untersucht wurden Weizenbrot, Roggenbrot, Dinkelbrot, 3 Mischbrote (60%Roggen/40%Weizen).
Versuchsdurchführung
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Aufschluss: Die getrocknete Probe wird in einen Aufschlusskolben gegeben, mit konzentrierter Schwefelsäure und einer Katalysatortablette versetzt. Anschließend wird die Probe erhitzt.
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Wasserdampfdestillation: Der Ansatz wird in Destillationsautomat mit Wasser verdünnt und mit Natronlauge versetzt und gleichzeitig erhitzt. Der freigesetzte Ammoniak wird in Borsäure gebunden.
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Titration: Die Lösung wird mit Salzsäure titriert.
Auswertung der Messergebnisse
Der gemessene Gehalt an Proteinen deckte sich mit den von den Brot- und Mehlsorten erwarteten Werten. Verglichen mit der Biuretmethode wurde generell ein geringer Proteingehalt gemessen.
Der Eiweißgehalt von Roggenbrot ist geringer als der von Weizenbrot.
Die Biuretmethode ist zwar ein vergleichsweise einfaches Verfahren zur quantitativen Proteinbestimmung. Ihre Einschränkungen sind trotz Variation der Methoden jedoch so groß, dass sie für die Bestimmung des Proteingehalts von Mehl- und Brotsorten ungeeignet ist.
J. Rackl