Environment

उच्च प्रवाह, मक्का में प्रसंस्करण मापदंडों और पोषण के गुणों के विश्लेषण के लिए अतिसूक्ष्म प्रोटोकॉल (Zea mays एल.)

Published: June 16, 2018 doi: 10.3791/57809

Carrie Butts-Wilmsmeyer¹, Nicole A. Yana¹, Gurshagan Kandhola², Kent D. Rausch², Rita H. Mumm¹, Martin O. Bohn¹

¹Department of Crop Sciences, University of Illinois at Urbana-Champaign, ²Department of Agricultural and Biological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign

Summary

यहां, हम अनाज नमूनों के प्रसंस्करण के लिए एक अतिसूक्ष्म प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते है और इस अतिसूक्ष्म दृष्टिकोण को एक उच्च-प्रवाह विश्लेषणात्मक पाइपलाइन में शामिल करने के लिए । यह वर्तमान में उपलब्ध प्रोटोकॉल का एक उच्च प्रवाह अनुकूलन है ।

Abstract

मक्का संयुक्त राज्य अमेरिका और दुनिया भर में एक महत्वपूर्ण अनाज की फसल है । तथापि, मकई अनाज मानव उपभोग से पहले संसाधित किया जाना चाहिए । इसके अलावा, पूरे अनाज संरचना और प्रसंस्करण विशेषताओं मक्का संकर के बीच बदलती है और अंतिम प्रसंस्कृत उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं । इसलिए, आदेश में मक्का से स्वस्थ प्रसंस्कृत खाद्य उत्पादों का उत्पादन करने के लिए, यह कैसे अनाज संरचना और प्रसंस्करण विशेषताओं में इन मतभेदों के लिए खाते में जर्मप्लाज्म के विशेष रूप से सेट के लिए प्रसंस्करण मापदंडों का अनुकूलन करने के लिए पता करने के लिए आवश्यक है । यह कैसे वर्तमान प्रसंस्करण तकनीकों के अंतिम प्रसंस्कृत खाद्य उत्पाद के पोषण की गुणवत्ता को प्रभावित की एक बेहतर समझ शामिल है । यहां, हम एक अतिसूक्ष्म प्रोटोकॉल का वर्णन है कि दोनों प्रसंस्करण पाइपलाइन simulates के लिए बड़ी गुच्छी से कॉर्नफ़्लेक्स का उत्पादन और एक साथ कई अनाज के नमूनों के प्रसंस्करण के लिए अनुमति देता है । गुच्छी जई, मध्यवर्ती प्रसंस्कृत उत्पादों, या अंतिम प्रसंस्कृत उत्पाद, साथ ही मकई अनाज ही, एक उच्च का प्रवाह विश्लेषणात्मक पाइपलाइन के भाग के रूप में पोषण सामग्री के लिए विश्लेषण किया जा सकता है । यह प्रक्रिया विशेष रूप से एक मक्का प्रजनन अनुसंधान कार्यक्रम में शामिल करने के लिए विकसित किया गया था, और यह अंय अनाज फसलों के लिए संशोधित किया जा सकता है । मक्का में अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड और पी-coumaric एसिड सामग्री के विश्लेषण का एक उदाहरण हम प्रदान करते हैं । नमूने पांच अलग प्रसंस्करण चरणों में लिया गया । हम यह है कि नमूना अतिसूक्ष्म प्रसंस्करण के दौरान कई चरणों में जगह ले जा सकते हैं, कि प्रसंस्करण तकनीक एक विशेष मक्का प्रजनन कार्यक्रम के संदर्भ में उपयोग किया जा सकता है, और है कि, हमारे उदाहरण में, पोषण सामग्री के सबसे खो गया था खाद्य उत्पाद प्रसंस्करण के दौरान ।

Introduction

मक्का (Zea mays एल) संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे व्यापक रूप से खेती की अनाज फसल है¹. २०१६ में मक्का के ७१,१२०,०००,००० किग्रा (२,८००,०००,००० bushels) मानव उपभोग के लिए समर्पित थे², अमेरिकी आहार में मक्का के महत्व का संकेत । मकई अनाज के महान लाभों में से एक यह है कि यह एक अपेक्षाकृत सस्ती वस्तु है, लेकिन यह भी लाभकारी फाइटोकेमिकल्स जैसे phenolics, unसंतृप्त फैटी एसिड होता है, और प्रोटीन³। जैसे, मक्का आधारित खाद्य उत्पाद मनुष्यों के लिए लाभकारी फाइटोकेमिकल्स के अपेक्षाकृत सस्ता स्रोत हो सकते हैं ।

हालांकि, मक्का मानव उपभोग करने से पहले संसाधित किया जाना चाहिए । नतीजतन, प्रसंस्करण गतिविधियों अक्सर अंतिम प्रसंस्कृत खाद्य उत्पाद⁴के पोषण का महत्व प्रभाव । उदाहरण के लिए, नाश्ते के खाद्य पदार्थों के उत्पादन के दौरान और तैयार नाश्ता अनाज (यानी, ठंड अनाज), मक्का गुठली सूखी बड़े गुच्छे का उत्पादन करने के लिए मिल रहे हैं । सूखी मिलिंग के दौरान, चोकर और रोगाणु शारीरिक रूप से निकाल दिए जाते हैं, केवल endosperm सामग्री छोड़ते हैं । के बाद से कई फाइटोकेमिकल्स मुख्य रूप से या तो चोकर या रोगाणु (जैसे, phenolics और unसंतृप्त फैटी एसिड, क्रमशः) में स्थित हैं, यह प्रसंस्कृत खाद्य उत्पाद के पोषण मूल्य में एक महत्वपूर्ण कमी में परिणाम हो सकता है⁴। इसके विपरीत, बहाव प्रसंस्करण कदम पोषण मूल्य में सुधार हो सकता है । उदाहरण के लिए, कई खाद्य उत्पाद प्रसंस्करण तकनीक खाना पकाने, पकाना, या टोस्टिंग शामिल हैं । थर्मल तनाव इन चरणों के दौरान सामना करना पड़ा लाभप्रद फाइटोकेमिकल्स⁵की जैव उपलब्धता में सुधार हो सकता है ।

एक खाद्य विज्ञान और मानव पोषण के नजरिए से, यह पता है कि कैसे प्रसंस्करण न केवल संसाधित खाद्य उत्पादों के पोषण का महत्व को प्रभावित करता है दिलचस्प होगा, लेकिन, निकट, यह भी कैसे प्रसंस्करण मापदंडों के समायोजन अंय संवेदी प्रभाव हो सकता है गुण, रंग, बनावट, और स्वाद सहित । एक प्रोटोकॉल है कि इस तरह के गुणों पर नजर रखने की अनुमति देता है प्रसंस्करण के दौरान अंतिम संसाधित मक्का खाद्य उत्पाद के सुधार के लिए मक्का किस्मों का चयन किया जा सकता है । अतीत में ऐसी विशेषताओं का विश्लेषण करने के लिए प्रमुख बाधाओं के दो पैमाने और उपलब्ध प्रोटोकॉल का प्रवाह किया गया । उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला विश्लेषण के लिए नाश्ता अनाज के उत्पादन के दौरान, तेजी से और Caldwell⁶ बड़ी परतदार जई का ४५.४ किलो के उपयोग का सुझाव दिया । बड़े परतदार जई का यह मास अब तक बड़ी परतदार जई का आटा या बड़े परतदार धैर्य सामग्री⁷ कि छोटे भूखंड क्षेत्र परीक्षण है कि संयंत्र प्रजनन कार्यक्रम में विशिष्ट है से उत्पादन किया जा सकता है की राशि से अधिक है । इस प्रकार, प्रसंस्कृत खाद्य उत्पादों के उत्पादन के लिए एक अतिसूक्ष्म प्रयोगशाला प्रोटोकॉल के विकास को सक्षम कर सकता है (1) संयंत्र प्रजनक पोषण और संवेदी लक्षण है कि खाद्य प्रोसेसर के लिए महत्व के है और (2) प्रोसेसर के लिए मक्का किस्मों में सुधार करने के लिए कुशलतापूर्वक डिजाइन और वैकल्पिक प्रसंस्करण रणनीतियों का परीक्षण ।

इस पांडुलिपि में, हम Kandohla⁸ में वर्णित अतिसूक्ष्म प्रसंस्करण प्रोटोकॉल के एक उच्च प्रवाह संशोधन का वर्णन है कि बड़े गुच्छन धैर्य सामग्री से टोस्ट कॉर्नफ़्लेक्स का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था । हम एक उदाहरण प्रयोग है कि इस प्रसंस्करण प्रोटोकॉल इस्तेमाल के परिणाम में अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड और मक्का में पी coumaric एसिड में परिवर्तन का अध्ययन प्रस्तुत करते हैं । उस विशिष्ट अध्ययन में हमारे उद्देश्यों को निर्धारित करने के लिए (1) कैसे मक्का के phenolic एसिड सामग्री के उत्पादन के दौरान बदल गया तैयार करने वाली नाश्ता अनाज, (2) जो प्रसंस्करण चरणों उन परिवर्तनों को हुई, और (3) कि क्या हमारे किसी भी प्रयोगात्मक संकर प्रसंस्करण के लिए अलग ढंग से जवाब दिया इस प्रोटोकॉल पोषण लक्षण के कुशल विश्लेषण के लिए उच्च प्रवाह विश्लेषणात्मक रसायन प्रोटोकॉल के साथ युग्मित किया जा सकता है । इस प्रोटोकॉल को भी अंय प्रसंस्कृत मक्का खाद्य उत्पादों या प्रसंस्कृत खाद्य उत्पादों है कि अंय अनाज से उत्पादित कर रहे है के उत्पादन की नकल समायोजित किया जा सकता है ।

Protocol

1. पकाया जई का उत्पादन

एक इलेक्ट्रिक चूल्हा पर एक 15 एल डिब्बाबंद दबाव कुकर रखें ।
१०० ° c करने के लिए डिब्बाबंद दबाव कुकर और गर्मी में नल के पानी की 1 एल जोड़ें ।
जबकि पानी तपता है, एक 1 चौथाई गेलन कैनिंग जार में औद्योगिक परतदार जई का आटा या धैर्य सामग्री (12% नमी सामग्री, गीला आधार)⁷ के एक १०० ग्राम नमूना जगह है ।
नोट: इस अध्ययन के प्रतिनिधि परिणामों को परतदार धैर्य मैक एट अल द्वारा उत्पादित सामग्री पर आधारित हैं । ⁹ प्रयोगशाला स्केल सूखी मिलिंग प्रोटोकॉल Rausch एट अल द्वारा उल्लिखित का उपयोग करना । ⁷
आसुत जल, 2 ग्राम नमक, 6 जी दानेदार सफेद चीनी, और 2 जी तरल माल्ट निकालने के २०० मिलीलीटर से मिलकर एक चीनी नमक समाधान जोड़ें ।
नोट: नमूनों की सही संख्या डिब्बाबंद दबाव कुकर के आकार पर निर्भर करेगा, हालांकि कई नमूने, एक बार में विश्लेषण किया जा सकता है ।
मिश्रण एक गिलास सरगर्मी रॉड का उपयोग कर परतदार धैर्य सामग्री के साथ समाधान ।
डिब्बाबंद प्रेशर कुकर में पानी उबालना शुरू हो जाने के बाद, डिब्बाबंद प्रेशर कुकर में पानी को ठंडा करने के लिए नल के पानी के 1 L को डालें ।
कैनिंग प्रेशर कुकर में कैनिंग जार रखें जैसे कि वे एक दूसरे से equidistant हैं और कैनिंग प्रेशर कुकर की दीवार से.

चित्रा 1: कैनिंग दबाव कुकर में कैनिंग जार की नियुक्ति । कैनिंग जार एक दूसरे से equidistant रखा जाना चाहिए और डिब्बाबंदी दबाव कुकर के पक्ष से भी खाना पकाने और डिब्बाबंद जार को नुकसान से बचने के लिए सुनिश्चित करने के लिए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

पानी एक रोलिंग उबाल तक पहुंचने के लिए अनुमति दें । डिब्बाबंद प्रेशर कुकर पर ढक्कन लगाएं ।
कुक बड़े परतदार जई का आटा या एक एच के लिए 15 साई में धैर्य सामग्री परतदार । कैनिंग प्रेशर कुकर को ठंडा होने दें और खोलने से पहले पूरी तरह से depressurize ।
गर्मी प्रतिरोधी दस्ताने का उपयोग कर डिब्बाबंदी दबाव कुकर से ढक्कन निकालें ।
चिमटा का उपयोग कर डिब्बाबंद दबाव कुकर से डिब्बाबंद जार निकालें । एक गर्मी प्रतिरोधी सतह पर जार रखें ।
नोट: इस बिंदु पर परिणामी मध्यवर्ती उत्पाद पकाया जाता है धैर्य ।
यदि Rausch एट अल द्वारा उल्लिखित प्रोटोकॉल का उपयोग उत्पादित के रूप में धैर्य सामग्री परतदार का उपयोग कर । ⁷ , खाना पकाने के बाद एक रंग के साथ गैर-endosperm सामग्री को हटा दें । औद्योगिक परतदार धैर्य का उपयोग करते हैं, तो इस कदम को छोड़ ।

चित्रा 2: गैर endosperm सामग्री को हटाने । (क) गैर endosperm सामग्री है कि खाना पकाने के दौरान शीर्ष करने के लिए बढ़ी है को हटाने से पहले पकाया धैर्य नमूना । (ख) गैर endosperm सामग्री को हटाने के बाद पकाया धैर्य नमूना । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

एक वजन नाव में पकाया जई का (प्रति संसाधित नमूना) के 30 जी प्लेस और 12 घंटे के लिए ६५ डिग्री सेल्सियस पर एक ओवन में सूखी । सूखने के बाद, एक कॉफी मिल का उपयोग कर एक ठीक पाउडर के लिए पकाया धैर्य का नमूना पीस और phenolics विश्लेषण के लिए एक शांत सूखी जगह में स्टोर ।

2. पके हुए जई का उत्पादन

शेष पका हुआ जई का एक पन्ना-पंक्तिबद्ध बेकिंग शीट पर रखें ।
1. प्रवाह में सुधार करने के लिए, दो नमूने समवर्ती सेंकना । ऐसा करने के लिए, एक बेकिंग शीट पर दो पंनी नौकाओं बनाएं । इससे नमूनों के बीच परस्पर संदूषण की संभावना समाप्त हो जाती है ।

चित्रा 3: बेकिंग शीट पर पकाया जई का स्थान । दो अलग पकाया धैर्य नमूने एक बेकिंग ट्रे पर व्यक्तिगत पंनी नौकाओं में पाक से पहले रखा जाता है । नावों को फोटो में ग्रीन टेप के साथ लेबल कर रहे हैं । इस प्रोटोकॉल का प्रवाह बढ़ा जबकि यह भी पार संदूषण सुनिश्चित करने की जगह नहीं ले लिया । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

बेकिंग पकवान १०७.२ डिग्री सेल्सियस (225 ° एफ) में एक पूर्व गरम संवहन ओवन में दो नमूनों से युक्त प्लेस ५० मिनट के लिए ।
1. पाक के 25 मिनट के बाद नमूने हलचल भी पाक सुनिश्चित करने के लिए ।
५० मिनट की अवधि के अंत में, बेकिंग पहले दो नमूनों से युक्त पकवान निकालें और 30 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर शांत करने के लिए अनुमति देते हैं ।
ठंडा अवधि के अंत में, पके हुए जई के मध्यवर्ती उत्पाद से एक 30 ग्राम नमूना ले लो । एक वजन नाव में एक ओवन में इस नमूने प्लेस ६५ ° c 12 एच के लिए । सूखने के बाद, एक कॉफी मिल और phytochemical विश्लेषण के लिए स्टोर का उपयोग कर एक ठीक पाउडर के लिए बेक्ड धैर्य नमूना पीस ।

3. उत्पादन अंतिम टोस्ट Cornflake उत्पाद

एक tortilla प्रेस के माध्यम से पके हुए जई का रोल ।
1. पंनी से शेष पके हुए जई का भाग-लाइन पाक पकवान और चर्मपत्र कागज के एक टुकड़े पर इन जगह लगभग लंबाई में 1 मीटर निकालें ।
  नोट: प्रवाह को बढ़ाने के लिए, यह एक थैली में चर्मपत्र कागज लंबाई बुद्धिमान गुना करने के लिए उपयोगी है । इस प्रकार के रोलिंग चरण के दौरान खोया नमूना की मात्रा को कम करता है ।
2. धीरे से एक tortilla प्रेस के माध्यम से थैली में पके हुए धैर्य नमूना फ़ीड । प्रेस में उंगलियों चुटकी लेने से बचने के लिए सावधान रहें ।

चित्रा 4: चर्मपत्र कागज थैली । (क) चर्मपत्र कागज लंबाई तह है. (ख) लंबी, थैली की खुली ओर जोड़ रहा है । (ग) लंबी तरफ एक 10 ° कोण पर फिर से जोड़ रहा है । (घ) थैली की छोटी, खुली ओर मुड़ा हुआ है । यह tortilla प्रेस के माध्यम से खिलाया जाता है कि थैली का पक्ष होगा । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

२.५ सेमी x २.५ सेमी (²में 1) चौकों में लुढ़का पके हुए जई का काटना । चर्मपत्र कागज के माध्यम से लुढ़का आटा काट/स्कोर करने के लिए एक पिज्जा कटर के रूप में एक उपकरण का प्रयोग करें ।

चित्रा 5. गुच्छे में लुढ़का आटा काटना । लुढ़काया आटा चर्मपत्र कागज के माध्यम से बनाए है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

चर्मपत्र पेपर खोलें और 12 एच के लिए कमरे के तापमान पर सूखे के लिए लुढ़का, कट, पके हुए धैर्य की अनुमति दें ।
1. प्रवाह को बढ़ाने के लिए, कई नमूनों (आमतौर पर 24 या अधिक) टोस्टिंग के लिए तैयार कर रहे हैं जब तक कमरे के तापमान पर एक पन्नी कवर वजन नाव में सूखे नमूने की दुकान.
पूर्व २०४.४ ° c (४०० ° एफ) के लिए एक संवहन ओवन गर्मी । एक फ्लैट पाक चादर पर सूखे टोस्ट की परत नमूना प्लेस । नमूना फैलाएं ताकि नमूना के ंयूनतम ओवरलैपिंग होती है । यह भी टोस्टिंग सुनिश्चित करता है ।
60 के लिए ओवन में नमूना प्लेस-90 एस जब तक यह उचित रंग प्राप्त ( चित्रा 6देखें) ।

चित्रा 6: अंतिम टोस्टेड कॉर्नफ़्लेक्स का सही रंग । चित्र के बाईं ओर कॉर्नफ़्लेक्स समय की उचित मात्रा के लिए टोस्ट कर रहे थे । चित्र के दाईं ओर कॉर्नफ़्लेक्स को बहुत लंबे समय तक टोस्ट किया जाता था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

नमूना कमरे के तापमान पर लगभग 5 मिनट के लिए शांत करने के लिए अनुमति दें । इससे पैदावार अंतिम टोस्टेड cornflake है ।
एक कॉफी मिल का उपयोग कर एक ठीक पाउडर में टोस्टेड cornflake नमूना पीस ।

4. Phytochemical और सांख्यिकीय विश्लेषण

नोट: ब्याज की सटीक phytochemical और प्रयोगशाला शोधकर्ताओं के लिए उपलब्ध उपकरणों पर निर्भर करता है, इन विश्लेषणात्मक प्रोटोकॉल बदल सकते हैं ।

निर्धारित phytochemical सामग्री जैसे कि चूतड़ में उल्लिखित एक प्रोटोकॉल का उपयोग-Wilmsmeyer एट अल । ³ प्रोटोकॉल में दिए गए सभी सुरक्षा प्रक्रियाओं का पालन करें ।
एक उपयुक्त सांख्यिकीय मॉडल का उपयोग कर डेटा का विश्लेषण करें ।
नोट: ये उदाहरण डेटा एक RCBD में विभाजित-प्लॉट का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था जहां पूरे प्लाट की इकाई वह फील्ड प्लॉट थी जिसमें से अनाज काटा गया था, और उपभूखंड इकाई प्रसंस्करण मंच था । विश्लेषण (९.३ संस्करण) SAS की मिश्रित प्रक्रिया में आयोजित किए गए, और आंकड़े आर में उत्पादित किया गया ।

Representative Results

इस प्रोटोकॉल एक प्रसंस्कृत मक्का खाद्य उत्पाद, कॉर्नफ़्लेक्स के नमूने और पोषण विश्लेषण के लिए अनुमति दी, बड़े परतदार जई के साथ शुरुआत और अंतिम उत्पाद के लिए प्रसंस्करण के मध्यवर्ती चरणों के माध्यम से जारी । इस प्रोटोकॉल Rausch एट अल द्वारा उल्लिखित प्रोटोकॉल के साथ युग्मित किया गया था । ⁷ संकर अनाज के नमूनों से परतदार धैर्य घटकों का उत्पादन करने के लिए । इस प्रकार, संकर नमूनों के पोषण की सामग्री के बारे में जानकारी पूरे अनाज में विश्लेषण, बड़े गुच्छी धैर्य, पकाया धैर्य, पके हुए धैर्य, और टोस्ट cornflake प्रसंस्करण चरणों प्रस्तुत कर रहे हैं । मूल्यांकन के तहत संकर किस्मों की परवाह किए बिना, अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड और पी coumaric एसिड की सबसे शुष्क मिलिंग (चित्रा 7) के दौरान हटा दिया गया था । अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड और पी-coumaric एसिड में एक और कमी खाना पकाने के दौरान हुई । घुलनशील में कमी-बंधे ferulic एसिड और पी coumaric एसिड सामग्री खाना पकाने के दौरान मनाया गैर की छोटी राशि-endosperm सामग्री है कि बड़े परतदार धैर्य सामग्री में बने को हटाने के कारण हो सकता है । बहु-स्वतंत्रता विरोधाभासों की डिग्री संकेत दिया कि दोनों ferulic एसिड और पी coumaric एसिड सामग्री प्रसंस्करण के शेष भर में स्थिर रहे, संकर (तालिका 1) की परवाह किए बिना ।

इसके अलावा, उनके अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड सामग्री और p-coumaric एसिड सामग्री के संदर्भ में हाइब्रिड किस्मों की आरंभिक रैंकिंग अंतिम प्रोसेसिंग स्टेज (तालिका 2 और चित्रा 8) में संकर की रैंकिंग का संकेत नहीं थी । दूसरे शब्दों में, पूरी कर्नेल में प्रारंभिक सामग्री का संकेत नहीं था जो संकर सबसे अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड या प्रसंस्करण के अंत में पी coumaric एसिड के अधिकारी होगा । इस प्रकार, आदेश में आनुवंशिक प्रसंस्कृत खाद्य उत्पादों के पोषण विशेषताओं अंतर्निहित लक्षण का अध्ययन करने के लिए, अतिसूक्ष्म प्रक्रियाओं मक्का अनाज का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए ।

चित्रा 7: प्रसंस्करण भर में अघुलनशील-बाउंड phenolic एसिड सामग्री में परिवर्तन । (क) प्रसंस्करण के दौरान अघुलनशील-बाउंड ferulic अम्ल सामग्री में परिवर्तन. (ख) प्रसंस्करण के दौरान अघुलनशील-बाउंड p-coumaric अम्ल सामग्री में परिवर्तन. WK: पूरे कर्नेल, FG: परतदार धैर्य, तटरक्षक: पकाया धैर्य, बीजी: पके हुए धैर्य, को: टोस्ट Cornflake । भिन्न रंग बिंदु भिन्न हाइब्रिड का प्रतिनिधित्व करते हैं. चित्रा मूल चूतड़ के पूरक जानकारी में प्रकाशित-Wilmsmeyer एट अल । ⁴ कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

चित्र 8: संकर-दर-संसाधन चरण इंटरैक्शन के इंटरैक्शन प्लॉट. (क) अघुलनशील-बाउंड ferulic अम्ल सामग्री के लिए इंटरैक्शन प्लाट. (ख) अघुलनशील-बाउंड p-coumaric अम्ल सामग्री के लिए इंटरैक्शन प्लाट. संप्रदाय रेखाएं परिवर्तन के रैंक के संपर्क का संकेत देती हैं, जिसका अर्थ है कि न तो अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड और न ही अघुलनशील-बाउंड पी-coumaric एसिड सामग्री अंतिम टोस्ट किए गए cornflake की प्रारंभिक सामग्री पर आधारित अनुमानित की जा सकती है इनमें से कोई भी फाइटोकेमिकल्स में पूरी गिरी । WK: पूरे कर्नेल, FG: परतदार धैर्य, को: टोस्ट Cornflake । चित्रा मूल चूतड़ के पूरक जानकारी में प्रकाशित-Wilmsmeyer एट अल । ⁴ कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

	Ferulic अम्ल		पी-Coumaric एसिड
संकर	Fमान	पी-मान	Fमान	पी-मान
B73xMO17	०.०७	०.९३	०.३४	०.७२
B73xPHG47	०.०२	०.९८	०.६१	०.५५
LH1xMO17	०.०८	०.९३	०.१४	०.८७
PHJ40xLH123HT	०.३२	०.७३	०.७४	०.४८
PH207xPHG47	०.१५	०.८६	०.२४	०.७९
PHJ40xMO17	०.०१	०.९९	०.३१	०.७४
PHG39xPHZ51	०.०६	०.९४	०.०७	०.९३

तालिका 1: बहु-डिग्री के स्वतंत्रता विरोधाभासों में अघुलनशील-बाउंड phenolic एसिड सामग्री में अंतर का परीक्षण पकाया जई का बरतन, बेक्ड धैर्य, और टोस्ट कॉर्नफ़्लेक्स ।

	Ferulic अम्ल		पी-Coumaric एसिड
	Fमान	पी-मान	Fमान	पी-मान
संकर	७.१५	०.००१	८.७	< 0.001
नस्ल	४.०७	०.००७	६.५७	< 0.001
नोट: सभी वर्ष-दर-जीनोटाइप-दर-संसाधन चरण intereactions α = ०.०५ में गैर-महत्वपूर्ण थे ।

तालिका 2: जीनोटाइप-दर-संसाधन चरण इंटरैक्शन का महत्व.

प्रोटोकॉल चरण	महत्वपूर्ण जानकारी	समस्या निवारण	उच्च-प्रवाह अनुशंसाएँ
१.२ और १.६	इन दो चरणों के युग्मन पानी डिब्बाबंद जार को तोड़ने के बिना गर्म करने के लिए सक्षम बनाता है ।	ना	आधा पानी के ताप से पहले डिब्बाबंद जार के अलावा प्रवाह बढ़ जाती है ।
१.४	ना	ना	पूर्व उपाय सामग्री । दी गई राशि एक जार के लिए है, तो कदम 1.4.2 में इस्तेमाल किया जार की संख्या के द्वारा की जरूरत की मात्रा या सामग्री के बड़े पैमाने पर गुणा । परिणामी मिश्रण समान रूप से डिब्बाबंद जार के बीच विभाजित ।
१.४ नोट	प्रॉब्लम प्रेशर कुकर या एक दूसरे के किनारे छूने के लिए जार की अनुमति न दें । वे टूट जाएगा, और नमूना खो जाएगा ।	ना	ना
१.९ और १.१०	पानी खाना पकाने से पहले एक रोलिंग फोड़ पहुंचना चाहिए ।	यदि जई का एक एच के बाद अच्छी तरह से पकाया नहीं कर रहे हैं, तो दबाव वजन सुनिश्चित करने के लिए जांच 15 साई के लिए निर्धारित किया गया था और वह पानी एक पूर्ण फोड़ा पहुंच रहा है इससे पहले कि ढक्कन डिब्बाबंद दबाव कुकर पर रखा गया है और टाइमर सेट है ।	ना
१.१३	खाना पकाने के दौरान शीर्ष पर मंगाई जाने वाली गैर-endosperm सामग्री को निकालें । यह किसी भी phytochemical परिणाम तिरछा अगर नमूने में छोड़ दिया जाएगा ।	यदि गैर endosperm सामग्री खाना पकाने के दौरान शीर्ष करने के लिए वृद्धि नहीं करता है, तो धैर्य thorougly पकाना नहीं था । १.९ और १.१० चरणों के बारे में जानकारी देखें ।	ना
१.१५, २.४ और ३.७	एक महीन पाउडर के लिए नमूना पीस ।	यदि phytochemical विश्लेषण काम करने के लिए प्रकट नहीं है, यह सुनिश्चित करें कि नमूना एक ठीक पाउडर के लिए जमीन गया है कि इस तरह की एक बड़ी सतह सॉल्वैंट्स के संपर्क में क्षेत्र है ।	ना
२.१	नमूने एक दूसरे को छूने के लिए अनुमति नहीं देते । वे पार दूषित हो जाएगा ।	ना	एक खाना पकाने की चादर पर उनके लिए व्यक्तिगत पंनी नौकाओं बनाने के द्वारा समवर्ती दो नमूने सेंकना ।
2.2.1	25 मिनट के बाद नमूना हलचल भी पाक सुनिश्चित करने के लिए ।	नमूना समान रूप से पके हुए है करने के लिए प्रकट नहीं होता है, तो (हर 15 मिनट उदा) अधिक लगातार अंतराल पर हलचल ।	ना
३.१	एक चर्मपत्र कागज थैली में पके हुए धैर्य आटा प्लेस । यह सुनिश्चित करता है नमूना दबाव के दौरान खो नहीं किया जाएगा ।	अगर सैंपल चर्मपत्र पेपर पाउच के अंत से बाहर आने लगते हैं तो पाउच ज्यादा देर तक लगाएं । हमने पाया है कि 1 मीटर के लिए पर्याप्त दिखाई दिया ।	ना
३.२	चर्मपत्र कागज की थैली बंद कर छोड़ दें ।	यदि काटने के उपकरण चर्मपत्र कागज के माध्यम से कटौती, एक नीरस उपकरण का उपयोग करें ।	हमने पाया है कि एक पिज्जा कटर चौकों में पके हुए धैर्य को काटने के लिए सबसे अच्छा उपकरण था । हम इस उपकरण का उपयोग कर चर्मपत्र कागज के माध्यम से कटौती नहीं किया था, लेकिन पके हुए धैर्य अभी भी चौकों में बहुत जल्दी कटौती करने में सक्षम थे ।
३.५	रंग के साथ बहुत सहज हो गया है और बहुत लंबे समय के लिए टोस्ट नहीं है ।	नमूना भी अंधेरा हो जाता है, टोस्ट करने के लिए इस्तेमाल समय की मात्रा को कम.	एकाधिक नमूनों टोस्टिंग के लिए तैयार कर रहे हैं जब तक कई नमूने व्यक्तिगत पंनी में पाक धैर्य के नमूने की दुकान-कवर वजन नौकाओं ।

तालिका 3: महत्वपूर्ण चरणों की तालिका, चरण समस्या निवारण, और अनुशंसाएं ।

Discussion

प्रसंस्करण के दौरान मक्का आधारित खाद्य उत्पादों के पोषण सामग्री में परिवर्तन की संभावना लाभ घटकों और थर्मल तनाव⁵^,¹⁰को हटाने के कारण कर रहे हैं । हालांकि, वास्तव में कैसे प्रसंस्करण विभिंन पोषक तत्वों को प्रभावित करता है अपेक्षाकृत थोड़ा विस्तार में इस प्रोटोकॉल⁴^,⁸के विकास से पहले अध्ययन किया गया था । इसके अलावा, सबसे प्रयोगशाला प्रसंस्करण प्रोटोकॉल के बड़े पैमाने पर होने के कारण, यह अक्सर मक्का अनाज⁸में संवेदी और पोषण विशेषताओं के आनुवंशिक आधार का अध्ययन करने के लिए असंभव हो गया है । यहां, हम खाद्य उत्पाद प्रसंस्करण भर में मक्का में पोषण और संवेदी लक्षण के अध्ययन के लिए एक अतिसूक्ष्म प्रयोगशाला पद्धति प्रस्तुत करते हैं ।

इस प्रोटोकॉल को परतदार धैर्य मंच पर जगह लेने के नमूने, खाना पकाने के बाद, पाक के बाद, और बाल काटना के बाद रोलिंग के दौरान सामना करना पड़ा बलों की अनुमति दी । इस प्रकार, फसल मकई अनाज के अतिरिक्त विश्लेषण के साथ, प्रोटोकॉल प्रारंभिक चरण सब्सट्रेट के विश्लेषण और अच्छी तरह से अंतिम खाद्य उत्पाद और प्रसंस्करण के मध्यस्थ चरणों पोषण से संबंधित संरचना में परिवर्तन करने के लिए स्पष्ट के रूप में की सुविधा । प्रोटोकॉल की यह प्रमुख विशेषता पोषण और संवेदी लक्षण को सक्षम बनाता है प्रसंस्करण भर में विश्लेषण किया जाएगा, जबकि भी शोधकर्ता को चुनने के लिए जो विश्लेषणात्मक रसायन प्रोटोकॉल उन विशिष्ट विश्लेषण के लिए उपयोग करने के लिए सक्षम है । इस प्रोटोकॉल की एक अंय प्रमुख विशेषता इस अतिसूक्ष्म प्रोटोकॉल की क्षमता है । सबसे पहले, इस प्रोटोकॉल एक छोटे नमूने है, जो एक संयंत्र प्रजनन सेटिंग (तालिका 3) में उपयुक्त है का उपयोग करता है । अनाज का एक किलो के लिए बड़े गुच्छी धैर्य घटकों के लगभग ०.३ किलो उत्पादन किया, और मोटे तौर पर बड़े गुच्छी धैर्य का उत्पादन एक तिहाई प्रसंस्करण के लिए आवश्यक थे । दूसरे, यह प्रोटोकॉल प्रति दिन लगभग 16 नमूनों की प्रयोगशाला प्रसंस्करण के लिए अनुमति दी है, जो बहुत अधिक कुशल पिछले प्रोटोकॉल की तुलना में है कि बड़े नमूने⁶आकार की आवश्यकता है ।

इस प्रोटोकॉल को आसानी से अंय प्रसंस्कृत मक्का खाद्य उत्पादों के उत्पादन की नकल संशोधित किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, बड़े गुच्छी जई का उपयोग करने के लिए तैयार खाने नाश्ता अनाज⁹के अलावा विभिंन नाश्ते के खाद्य पदार्थों के उत्पादन में किया जाता है । इन नाश्ते के खाद्य पदार्थों के उत्पादन के लिए प्रयोगशाला प्रोटोकॉल उंमीद के मुताबिक खाना पकाने के समय और खाना पकाने के समाधान या पाक बार समायोजन के लिए समायोजन शामिल हो सकता है । यह भी संभव है कि इस प्रोटोकॉल के एक अनुकूलित संस्करण अंय अनाज और उनके संबंधित प्रसंस्कृत उत्पादों के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । प्रसंस्कृत अनाज उत्पादों अक्सर खाना पकाने, पकाना, या टोस्टिंग प्रसंस्करण चरणों है कि यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल के एक अनुकूलित संस्करण का उपयोग कर नकल उतारा जा सकता है शामिल हैं ।

इस प्रोटोकॉल की एक महत्वपूर्ण सीमा है कि यह बहुत कुछ रोक अंक है, अर्थात् एक बार एक प्रसंस्करण कदम शुरू होता है, यह और बाद में कदम पूरा किया जाना चाहिए (तालिका 3) । वहाँ एक एकल रोक बिंदु परतदार धैर्य से पकाया जाता है के उत्पादन के बाद है । केवल यदि आवश्यक हो, पकाया जई का एक सील कंटेनर में रखा जा सकताहै (जैसे एक सील डिब्बाबंदी जार) और प्रशीतित के लिए सबसे अधिक दो दिनों में । हालांकि, अब समय अवधि के लिए पकाया जई का भंडारण नमूना बदल दिखाई । इसके अलावा, एक बार पाक शुरू होता है, जब तक पके हुए धैर्य आटा लुढ़का, कट गया है, और सूख के बाद कोई रोक अंक हैं ।

निष्कर्ष

इन उदाहरण के परिणाम के माध्यम से (देख चूतड़-Wilmsmeyer एट अल । ⁴ अधिक जानकारी के लिए), हम प्रदर्शन किया है कि पोषण सामग्री प्रसंस्करण भर में नजर रखी जा सकता है । इसके अलावा, मुख्य प्रसंस्करण चरणों जहां पोषण परिवर्तन की पहचान की गई । इसके अतिरिक्त, इस प्रसंस्करण प्रोटोकॉल के लिए आवश्यक छोटे नमूना आकार एक संयंत्र प्रजनन कार्यक्रम के संदर्भ में कई संकर का अध्ययन सक्षम होना चाहिए । इन संकर का प्रयोग, हम जो संकर के सेट की पहचान की सबसे अधिक मात्रा में अघुलनशील-बाउंड ferulic एसिड और पी coumaric एसिड के प्रसंस्करण भर में सांद्रता बनाए रखा । ये लक्षण अंतिम टोस्ट कॉर्नफ़्लेक्स ' prebiotic क्षमता के महत्वपूर्ण संकेत हैं । ¹¹ ^, ¹² ^, ¹³ इन परिणामों को सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है संयंत्र प्रजनकों मदद प्रसंस्कृत मक्का उत्पादों की बेहतर prebiotic क्षमता के लिए प्रजनन आबादी की स्थापना ।

इस प्रसंस्करण प्रोटोकॉल के प्रमुख लाभों में से एक यह है कि यह पोषण विश्लेषण है कि आयोजित किया जा सकता है की सीमा नहीं है । यदि अनाज के विश्लेषण के लिए एक phytochemical प्रोटोकॉल मौजूद है, तो यह प्रसंस्कृत उत्पादों का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इसके अलावा, क्योंकि इस प्रसंस्करण प्रोटोकॉल सक्षम बनाता है प्रयोगशाला पैमाने पर खाद्य प्रसंस्करण और पोषण विश्लेषण स्वतंत्र रूप से आयोजित किया जा करने के लिए, एकाधिक फाइटोकेमिकल्स अध्ययन किया जा सकता है । phytochemical सामग्री के अध्ययन के लिए विश्लेषणात्मक प्रोटोकॉल छोटे नमूना आकार का उपयोग करना चाहिए, तथापि, मध्यवर्ती और अंतिम प्रसंस्करण उत्पादों प्रयोगशाला पैमाने पर प्रसंस्करण प्रोटोकॉल का उपयोग कर उत्पन्न की छोटी राशि के कारण.

Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

लेखक टॉम पैटरसन और उनके प्रयोगशाला सुविधाओं के उपयोग के लिए डो AgroSciences में विश्लेषणात्मक प्रौद्योगिकियों टीम और उनकी सदस्यता के लिए शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । इस काम के हिस्से में केलॉग कंपनी और डो AgroSciences और USDA हैच अनुदान, पुरस्कार इलू-802-354 के माध्यम से उपहार के माध्यम से वित्त पोषित किया गया । CJBW के लिए छात्र समर्थन इलिनोइस प्रतिष्ठित फैलोशिप और विलियम बी और फसल विज्ञान में नैंसी एल एम्ब्रोस फैलोशिप द्वारा प्रदान की गई थी ।

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Canning pressure cooker	Wisconsin Aluminum Foundry Co.	Model 921	Any can be used, but it should be large enough to accommodate multiple canning jars
Single burner or large hot plate	Waring Professional	Model SB30	Any can be used, but it should be large enough so that canning pressure cooker can securely be placed on burner or hot plate
1 quart wide mouth canning jars	Ball	1440096258	Any can be used, but they should be wide mouthed quart jars
1 L Beaker	Fisher Scientific	09-841-104
Stir plate	Corning	6796420D
Magnetic stir bar	Fisher Scientific	14-513-67
1 L Graduated cylinder	Kimble	20027500
Spatula	Wal-Mart	552145280
Hot pads	Wal-Mart	556501140
Scale	Any	NA	Mettler Toledo Model MS105DU or Similar
Weigh boats	Fisher Scientific	08-732-113
Sugar	Wal-Mart	9259244
Salt	Morton (Purchased at Wal-Mart)	9244849
Liquid malt extract	By the Cup (Purchased on Amazon)	NA	https://www.amazon.com/Barley-Malt-Extract-Syrup-Bottle/dp/B01N4SK72C
Labeling tape	Fisher Scientific	15966
Permanent marker	Wal-Mart	55529894
Convection oven	Wal-Mart	1598495
Baking pan (usually included with oven)	Wal-Mart	1598495
Cooking foil	Wal-Mart	564264789
Tortilla press	E&A Hotel & Restaurant Equipment and Supplies	CTM-2000
Parchment paper	Reynolds (Purchased at Wal-Mart)	551219672
Pizza cutter	Farberware (Purchased at Wal-Mart)	553012200
Cooling racks	Flytt (Purchased on Amazon)	NA	https://www.amazon.com/dp/B075HQY627/ref=sspa_dk_detail_7?psc=1&pd_rd_i=B075HQY627&pd_rd_wg=WaJol&pd_rd_r=SF07KCHMP753WAPG6ED4&pd_rd_w=2BOwf
SAS Version 9.4	SAS Institute	Version 9.4
R	R Foundation for Statistical Computing	Version 3.4.0

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

United States Department of Agriculture. National Agricultural Statistics Service. , (2017).
USDA. ERS. , (2017).
Butts-Wilmsmeyer, C. J., Mumm, R. H., Bohn, M. O. Concentration of Beneficial Phytochemicals in Harvested Grain of U.S. Yellow Dent Maize (Zea mays L.) Germplasm. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (38), 8311-8318 (2017).
Butts-Wilmsmeyer, C. J., et al. Changes in phenolic acid content in maize during food product processing. Journal of Agricultural and Food. , (2018).
Dewanto, V., Wu, X. Z., Liu, R. H. Processed sweet corn has higher antioxidant activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50 (17), 4959-4964 (2002).
Fast, R. B., Caldwell, E. F. Breakfast cereals and how they are made. Breakfast cereals and how they are made. , Ed. 2, (2000).
Rausch, K. D., et al. Laboratory measurement of yield and composition of dry-milled corn fractions using a shortened, single-stage tempering procedure. Cereal Chemistry. 86 (4), 434-438 (2009).
Kandhola, G. Processing and Genetic Effects on Resistant Starch in Corn Flakes. , University of Illinois at Urbana-Champaign. M.S. thesis (2015).
Macke, J. A., Bohn, M. O., Rausch, K. D., Mumm, R. H. Genetic factors underlying dry-milling efficiency and flaking-grit yield examined in us maize germplasm. Crop Science. 56 (5), 2516-2526 (2016).
Somavat, P., et al. A new lab scale corn dry milling protocol generating commercial sized flaking grits for quick estimation of coproduct yield and composition. Industrial Crops and Products. 109, 92-100 (2017).
Adam, A., et al. The bioavailability of ferulic acid is governed primarily by the food matrix rather than its metabolism in intestine and liver in rats. Journal of Nutrition. 132 (7), 1962-1968 (2002).
Rumpagapom, P. Structural Features of Cereal Bran Arabinoxylans Related to Colon Fermentation Rate. , Purdue University. PhD thesis (2011).
Wong, J. M. W., de Souza, R., Kendall, C. W. C., Emam, A., Jenkins, D. J. A. Colonic health: Fermentation and short chain fatty acids. Journal of Clinical Gastroenterology. 40 (3), 235-243 (2006).

Environment

उच्च प्रवाह, मक्का में प्रसंस्करण मापदंडों और पोषण के गुणों के विश्लेषण के लिए अतिसूक्ष्म प्रोटोकॉल (Zea mays एल.)

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Introduction

Protocol

Representative Results

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