Summary
نقدم هنا، بروتوكول عبارة لتجهيز عينات الحبوب وإدماج هذا النهج microscale في خط أنابيب تحليلية الفائق. وهذا تكيف إنتاجية أعلى من البروتوكولات المتوفرة حاليا.
Abstract
تعد الذرة محاصيل الحبوب هامة في الولايات المتحدة وفي جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، يجب معالجة حبوب الذرة قبل الاستهلاك البشري. وعلاوة على ذلك، تختلف بين هجن الذرة خصائص تكوين وتجهيز الحبوب الكاملة ويمكن أن يؤثر على نوعية المنتج النهائي المجهزة. ولذلك، من أجل إنتاج المنتجات الغذائية المجهزة أكثر صحة من الذرة، من الضروري معرفة كيفية تحسين معالجة معلمات لمجموعات خاصة من المواد الوراثية لمراعاة هذه الفروق في خصائص تكوين وتجهيز الحبوب. وهذا يشمل أفضل فهم لتقنيات المعالجة الحالية كيف تؤثر الجودة التغذوية للمنتجات الغذائية المجهزة الختامي. هنا، يمكننا وصف بروتوكول microscale يحاكي خط أنابيب المعالجة لإنتاج رقائق الذرة من الحصى يتساقط كبيرة ويسمح لتجهيز عينات الحبوب متعددة في وقت واحد. يمكن تحليلها الحصى يتساقط، والمنتجات المصنعة الوسيطة، أو المنتجات المجهزة الختامي، فضلا عن الحبوب الذرة نفسها، للمحتوى الغذائي كجزء من خط أنابيب التحليلية الفائق. هذا الإجراء قد وضعت خصيصا لإدراجها في برنامج بحوث تربية ذرة، وأنه يمكن تعديلها لمحاصيل الحبوب الأخرى. نحن نقدم مثالاً لتحليل حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً ومحتوى حمض فكوماريك في الذرة. وأخذت العينات في خمس مراحل التجهيز المختلفة. نظهر أن أخذ العينات يمكن أن يحدث في مراحل متعددة خلال microscale التجهيز، أن أسلوب المعالجة يمكن أن تستخدم في سياق الذرة المتخصصة تربية البرنامج، وأنه في المثال الخاص بنا، وانقطع معظم المحتوى الغذائي أثناء تجهيز المنتجات الغذائية.
Introduction
الذرة (ميس زيا L.) من محاصيل الحبوب المزروعة على نطاق واسع في الولايات المتحدة1. في عام 2016، كرست 71.12 بیلیون كجم (2.8 بیلیون بوشل) من الذرة للاستهلاك البشري2، مما يشير إلى أهمية الذرة في النظام الغذائي الأميركي. واحدة من فوائد كبيرة من حبوب الذرة هو أنها سلعة غير مكلفة نسبيا، ولكن كما أنه يحتوي على المواد الكيميائية النباتية المفيدة مثل phenolics، والأحماض الدهنية غير المشبعة، والبروتين3. على هذا النحو، قد تكون المنتجات الغذائية القائمة على الذرة مصادر رخيصة نسبيا من المواد الكيميائية النباتية المفيدة للبشر.
ومع ذلك، يجب معالجة الذرة قبل الاستهلاك البشري. نتيجة لذلك تأثير أنشطة تجهيز غالباً القيمة التغذوية ل المنتجات الغذائية المجهزة الختامي4. على سبيل المثال، أثناء إنتاج الأغذية الخفيفة وحبوب الإفطار الجاهزة للأكل (أي الحبوب الباردة)، حبات الذرة جافة ناعم لإنتاج الحصى يتساقط كبيرة. أثناء الطحن الجاف، النخالة والجرثومية هي فعلياً إزالة، تاركاً فقط السويداء المواد. حيث توجد العديد من المواد الكيميائية النباتية غالباً في النخالة أو الجرثومية (مثلاً، فينوليكس، والأحماض الدهنية غير المشبعة، على التوالي)، قد يؤدي هذا إلى انخفاض كبير في القيمة التغذوية ل المنتجات الغذائية المجهزة4. وفي المقابل، خطوات التجهيز النهائي قد تحسين القيمة الغذائية. على سبيل المثال، تتضمن العديد من تقنيات تجهيز المنتجات الغذائية الطبخ أو الخبز، أو شرب نخب. قد واجهت خلال هذه المراحل الحرارية وتشدد على تحسين التوافر البيولوجي للمواد الكيميائية النباتية المفيدة5.
من منظور الإنسان التغذية وعلوم الأغذية، سيكون للاهتمام أن نعرف كيف يؤثر معالجة ليس فقط القيمة التغذوية للمنتجات الغذائية المجهزة ولكن، على المدى المنظور، أيضا كيف قد تؤثر التعديلات إلى المعالجة البارامترات الأخرى الحسية الصفات، بما في ذلك اللون والملمس والمذاق. يمكن استخدام بروتوكول يسمح لمثل هذه الصفات التي يتعين رصدها في جميع أنحاء التجهيز لتحديد أصناف الذرة لتحسين المنتج النهائي تجهيز الأغذية الذرة. اثنان من العقبات الرئيسية أمام تحليل مثل هذه الخصائص في الماضي أن حجم وسرعة النقل من البروتوكولات المتوفرة. على سبيل المثال، أثناء إنتاج حبوب الإفطار للتحليلات المختبرية، سريعة وكالدويل6 اقترح استخدام 45.4 كجم من الحصى يتساقط كبيرة. هذه الكتلة من الحصى يتساقط كبير يفوق بكثير كمية كبيرة من الحصى يتساقط أو كبيرة يتساقط حصى المواد7 التي يمكن أن تنتج من التجارب الميدانية قطعة الأرض الصغيرة التي نموذجية في برامج تربية النباتات. وهكذا، يمكن وضع بروتوكول عبارة مختبر لإنتاج المنتجات الغذائية المجهزة مربي النباتات (1) لتحسين أصناف الذرة للصفات الحسية والغذائية ذات أهمية بالنسبة لمجهزي الأغذية والمعالجات (2) إلى كفاءة تصميم واختبار استراتيجيات المعالجة البديلة.
في هذه المخطوطة، يصف لنا تعديل الفائق microscale معالجة البروتوكول المذكورة في كاندوهلا8 الذي تم استخدامه لإنتاج رقائق الذرة المحمصة من مواد الحصباء يتساقط كبيرة. نقدم نتائج التجربة المثال التي تستخدم هذا البروتوكول التجهيز لدراسة التغير في حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً وحمض فكوماريك في الذرة. كانت أهدافنا في تلك الدراسة محددة لتحديد (1) كيفية تغيير محتوى الأحماض الفينولية الذرة أثناء إنتاج حبوب الإفطار الجاهزة للأكل، (2) في مراحل التجهيز التي حدثت هذه التغييرات، و (3) إذا كان أي من موقعنا التجريبي ورد الهجينة بشكل مختلف على تجهيز تؤكد هذا البروتوكول يمكن أن يقترن بالبروتوكولات الفائق الكيمياء التحليلية لتحليل كفاءة الصفات التغذوية. ويمكن أيضا تعديل هذا البروتوكول لتقليد إنتاج المنتجات الغذائية المجهزة الذرة الأخرى أو المنتجات الغذائية المجهزة التي يتم إنتاجها من الحبوب الأخرى.
Protocol
1-إنتاج الحصى مطبوخة
- مكان ل 15 تعليب طباخ الضغط على هوتبلت كهربائية.
- إضافة 1 لتر مياه الحنفية في التعليب طنجرة الضغط والحرارة إلى 100 درجة مئوية.
- بينما يسخن الماء، وضع عينة 100 غرام من الحصى يتساقط الصناعية أو يتساقط حصى المواد (12% رطوبة محتوى، الأساس الرطب)7 في جرة كوارت 1 تعليب.
ملاحظة: تستند نتائج هذه الدراسة ممثلة يتساقط حصى المواد التي تنتجها ماكي et al. 9 استخدام نطاق المختبر الجاف لبروتوكول الطحن أوجزها راوش et al. 7 - إضافة حل الملح السكر تتكون من 200 مل من الماء المقطر والملح ز 2، 6 غ حبيبات السكر الأبيض والمالت السائل 2 ز.
ملاحظة: عينات متعددة يمكن تحليلها في وقت واحد، على الرغم من أن العدد الدقيق للعينات سوف تعتمد على حجم طباخ الضغط التعليب. - مزيج الحل مع مواد الحصباء يتساقط استخدام زجاج إثارة رود.
- بعد الماء في طنجرة الضغط التعليب يبدأ يغلي، إضافة 1 لتر مياه لتبريد الماء في طنجرة الضغط التعليب.
- ضع الجرار التعليب في طنجرة الضغط التعليب بأنهم على مسافة واحدة من بعضها البعض ومن الجدار لضغط طباخ التعليب.
رقم 1: التنسيب لتعليب الجرار في تعليب طباخ الضغط. وينبغي وضع الجرار تعليب مسافة واحدة من بعضها البعض ومن الجانبين من طنجرة ضغط التعليب لضمان حتى الطبخ وتجنب إلحاق الضرر تعليب الجرار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
- السماح للمياه لتصل إلى يغلي متداول. ضع الغطاء على موقد الضغط التعليب.
- طبخ الحصى يتساقط كبيرة أو يتساقط حصى المواد في 15 رطل/بوصة مربعة لواحد h. السماح التعليب ضغط طباخ بارد وديبريسوريزي تماما قبل افتتاح.
- قم بإزالة الغطاء من طنجرة ضغط التعليب باستخدام قفازات مقاومة للحرارة.
- إزالة الجرار التعليب من طنجرة ضغط التعليب استخدام ملقط. ضع الزجاجات على سطح المقاوم لحرارة.
ملاحظة: ناتج وسيط في هذه المرحلة ينضج الحصى. - في حالة استخدام مواد الحصباء يتساقط المنتجة باستخدام البروتوكول أوجزها راوش et al. 7 ، إزالة المواد غير السويداء مع ملعقة بعد الطبخ. في حالة استخدام الحصى يتساقط الصناعية، تخطي هذه الخطوة.
رقم 2: إزالة المواد غير السويداء. () عينة حصى المطبوخ قبل إزالة المواد غير السويداء التي ارتفعت إلى الأعلى أثناء الطهي. (ب) حصى المطبوخ عينة بعد إزالة المواد غير السويداء. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
- ضع 30 غ الحصى المطبوخة (كل عينة المجهزة) في قارب وزنها والجافة في فرن عند 65 درجة مئوية ح 12. بعد التجفيف، طحن العينة الحصباء المطبوخ إلى مسحوق ناعم باستخدام مطحنة القهوة وتخزينها في مكان جاف بارد لتحليل فينوليكس.
2-إنتاج الحصى خبز
-
مكان المتبقية طهي الحصى على ورقة الخبز مبطنة إلى إحباط.
- لتحسين الإنتاجية، خبز العينات اثنين في نفس الوقت. للقيام بذلك، قم بإنشاء اثنين من قوارب إحباط على ورقة الخبز. وهذا يلغي إمكانية التلوث المتبادل بين العينات.
الشكل 3: وضع الحصى المطبوخ على الخبز ورقة- عينتين الحصباء طهي مختلفة توضع في قوارب فردي الشيش على صينية الخبز قبل الخبز. تتم تسمية القوارب مع الشريط الأخضر في الصورة. أدى هذا إلى زيادة إنتاجية البروتوكول حين أيضا التلوث عبر ضمان لم تتم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
-
ضع الطبق الخبز الذي يحتوي على العينتين في فرن ساخن قبل الحمل الحراري في 107.2 درجة مئوية (225 درجة فهرنهايت) لمدة 50 دقيقة.
- إثارة في العينات بعد 25 دقيقة من الخبز لضمان حتى الخبز.
- في نهاية 50 دقيقة من فترة زمنية، إزالة صحن الخبز الذي يحتوي على العينات الأولى والثانية والسماح لتبرد في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة.
- في نهاية فترة التبريد، أخذ عينة 30 جرام من المنتجات الوسيطة الحصى خبز. ضع هذه العينة في قارب وزنها في فرن عند 65 درجة مئوية ح 12. بعد التجفيف، طحن العينة الحصباء خبز إلى مسحوق ناعم باستخدام مطحنة القهوة ومخزن لتحليل تستنزف.
3-إنتاج المنتج النهائي Cornflake محمص
-
لفة الحصى خبز من خلال بيان صحفي التورتيا.
- إزالة المتبقية خبز الحصى من صحن الخبز مبطنة إلى إحباط ومكان هذه على قطعة من ورقة شهادة جامعية حوالي 1 متر في الطول.
ملاحظة: لزيادة الإنتاجية، فإنه مفيد لإضعاف ورقة شهادة جامعية لينجثويسي في حقيبة. وهذا يقلل كمية العينة التي فقدت أثناء مرحلة المتداول الذي يتبع. - ببطء إس عينة حصى المخبوزة في الحقيبة من خلال بيان صحفي التورتيا. كن حذراً لتجنب معسر الأصابع في الصحافة.
- إزالة المتبقية خبز الحصى من صحن الخبز مبطنة إلى إحباط ومكان هذه على قطعة من ورقة شهادة جامعية حوالي 1 متر في الطول.
الشكل 4: شهادة جامعية ورقة الحقيبة. () شهادة جامعية ورقة مطوية الطول. (ب) يتم طي الجانب طويلة ومفتوحة للحقيبة أكثر. يتم طي الجانب (ج) منذ فترة طويلة على مدى مرة أخرى بزاوية 10 °. (د) يتم طي على الجانب القصير، المفتوحة للحقيبة أكثر. وسيكون هذا الجانب من الحقيبة التي يتغذى من خلال الصحافة التورتيا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
- قص توالت خبز الحصى إلى مربعات 2.5 سم × 2.5 سم (12). استخدام أداة مثل قاطع بيتزا إلى قطع/نقاط العجين تدحرجت من خلال شهادة جامعية ورقة.
الرقم 5. قطع دخلت رقائق العجين. هو سجل العجين تدحرجت من خلال شهادة جامعية ورقة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
-
فتح ورقة شهادة جامعية وتسمح توالت، قص، خبز الحصى لتجف في درجة حرارة الغرفة ح 12.
- لزيادة الإنتاجية، تخزين العينة المجففة في قارب وزن المغطاة بإحباط في درجة حرارة الغرفة حتى عينات متعددة (عادة 24 أو أكثر) على استعداد لشرب نخب.
- قبل تسخين فرن الحراري إلى 204.4 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت). ضع العينة المجففة فليك أونتواستيد في شقة الخبز ورقة. نشر العينة حيث أنه يحدث تداخل الحد الأدنى للعينة. وهذا ما يضمن حتى شرب نخب.
- مكان العينة في الفرن ل 60-90 s حتى يحقق السليم اللون (انظر الشكل 6).
رقم 6: تصحيح الألوان من رقائق الذرة المحمصة النهائية- كانت نخب رقائق الذرة على الجانب الأيسر من الصورة لكمية مناسبة من الوقت. كانت نخب رقائق الذرة على الجانب الأيسر من الصورة لفترة طويلة جداً. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
- تسمح العينة لتبرد لمدة 5 دقائق تقريبا في درجة حرارة الغرفة. وهذا غلة cornflake محمص النهائي.
- طحن العينة cornflake محمص إلى مسحوق ناعم باستخدام مطحنة القهوة.
4. التحليلات الإحصائية وتستنزف
ملاحظة: اعتماداً عليها بالضبط تستنزف من الفائدة ومعدات المختبرات المتاحة للباحثين، هذه البروتوكولات التحليلية قد تغير.
- تحديد محتوى تستنزف باستخدام بروتوكول مثل تلك المبينة في بوتس-ويلمسمييير et al. 3 اتباع جميع إجراءات السلامة المنصوص عليها في البروتوكولات.
- تحليل البيانات باستخدام نموذج إحصائية مناسبة.
ملاحظة: هذه البيانات المثال حللت استخدام سبليت-مؤامرة في RCBD حيث كان وحدة الأرض كله الميدان الأرض من الحبوب التي تم حصادها، وكانت الوحدة حبكة فرعية مرحلة التجهيز. أجريت تحاليل في PROC مختلطة من محركات أقراص SAS (النسخة 9.3)، وأنتجت الأرقام في ر.
Representative Results
هذا البروتوكول يسمح لتحليل العينات والغذائية منتج تجهيز المواد الغذائية الذرة، رقائق الذرة، بدءاً من يتساقط الحصى كبيرة ومستمرة من خلال المراحل المتوسطة لتجهيز المنتج النهائي. واقترن هذا البروتوكول مع البروتوكول أوجزها راوش et al. 7 لإنتاج مكونات الحصباء يتساقط من عينات الحبوب المختلطة. وهكذا، من المعلومات المتعلقة بالمحتوى الغذائي للعينات الهجين التي تم تحليلها في الجامعة الحبوب، كبير يتساقط حصى، مطبوخة الحصباء، خبز الحصباء، وعرضت مراحل التجهيز cornflake محمص. بغض النظر عن الصنف الهجين قيد التقييم، تمت إزالة معظم حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً وحمض فكوماريك أثناء الطحن الجاف (الشكل 7). حدث انخفاض آخر في حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً وحمض فكوماريك أثناء الطهي. قد يكون الانخفاض في حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً ومحتوى حمض فكوماريك ولاحظ أثناء الطهي نتيجة لإزالة كمية صغيرة من المواد غير السويداء التي ظلت في المواد يتساقط حصى كبيرة. درجة المتعددة المتناقضات الحرية أشارت إلى أن كل من حمض فيروليك ومحتوى حمض كوماريك ف ظل مستقرا طوال الفترة المتبقية التجهيز، بغض النظر عن الهجين (الجدول 1).
وعلاوة على ذلك، لم تكن الأولى ترتيب الأصناف الهجين من حيث محتوى حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً ومحتوى حمض كوماريك ف يدل على ترتيب الهجينة في مرحلة التجهيز النهائي (الجدول 2 و الشكل 8). وبعبارة أخرى، لم يكن المحتوى الأولية في النواة كله يدل الهجين التي سوف تمتلك حمض فيروليك آخر غير قابلة للذوبان زمنياً أو حمض كوماريك ف في نهاية المعالجة. وهكذا، من أجل دراسة الصفات الوراثية الكامنة وراء الخصائص الغذائية للمنتجات الغذائية المجهزة، يجب استخدام عبارة عمليات لدراسة حبوب الذرة.
رقم 7: التغيير في محتوى حمض الفينولية غير قابلة للذوبان زمنياً في جميع أنحاء تجهيز- () التغيير في حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً المحتوى في جميع أنحاء التجهيز. (ب) التغيير في ربط غير قابلة للذوبان فكوماريك حمض المحتوى في جميع أنحاء تجهيز. أسبوع: نواة كل، FG: حصى يتساقط، الفريق الاستشاري: المطبوخ الحصباء، حرس الحدود: خبز الحصباء، إلى: محمص Cornflake. وتمثل النقاط لون مختلف هجن مختلفة. نشرت الرقم أصلاً في المعلومات التكميلية من البنادق--ويلمسمييير et al. 4 الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 8: مؤامرة التفاعل التفاعل المرحلة المختلطة بتجهيز- () التفاعل مؤامرة لمحتوى حمض فيروليك محددة غير قابلة للذوبان. (ب) التفاعل مؤامرة لمحتوى حمض فكوماريك محددة غير قابلة للذوبان. الخطوط المتقاطعة التي تشير إلى وجود تفاعل تغير من رتبة، بمعنى أن حمض فيروليك محددة غير قابلة للذوبان ولا محتوى حمض فكوماريك غير قابلة للذوبان زمنياً cornflake محمص النهائي يمكن التنبؤ بها استناداً إلى محتوى الأولى من أي من هذه المواد الكيميائية النباتية في kernel كاملة. أسبوع: نواة كل، FG: يتساقط حصى، إلى: محمص Cornflake. نشرت الرقم أصلاً في المعلومات التكميلية من البنادق--ويلمسمييير et al. 4 الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| حمض فيروليك | حمض فكوماريك | |||
| الهجين | والقيمه | فالقيمه | والقيمه | فالقيمه |
| B73xMO17 | 0.07 | 0.93 | 0.34 | 0.72 |
| B73xPHG47 | 0.02 | 0.98 | 0.61 | 0.55 |
| LH1xMO17 | 0.08 | 0.93 | 0.14 | 0.87 |
| PHJ40xLH123HT | 0.32 | 0.73 | 0.74 | 0.48 |
| PH207xPHG47 | 0.15 | 0.86 | 0.24 | 0.79 |
| PHJ40xMO17 | 0.01 | 0.99 | 0.31 | 0.74 |
| PHG39xPHZ51 | 0.06 | 0.94 | 0.07 | 0.93 |
الجدول 1: درجة المتعددة المتناقضات حرية اختبار الفرق في محتوى حمض الفينولية غير قابلة للذوبان زمنياً في الحصى مطبوخة، خبز الحصى، ورقائق الذرة المحمصة.
| حمض فيروليك | حمض فكوماريك | |||
| والقيمه | قيمة p | والقيمه | قيمة p | |
| الهجينة | 7.15 | 0.001 | 8.7 | < 0.001 |
| إينبريدس | 4.07 | 0.007 | 6.57 | < 0.001 |
| ملاحظة: كل سنة بالنمط الوراثي بتجهيز المرحلة إينتيريكشنز كانت غير هامة في α = 0.05. | ||||
الجدول 2: أهمية النمط الوراثي بتجهيز مرحلة التفاعل.
| خطوة بروتوكول | المعلومات الهامة | استكشاف الأخطاء وإصلاحها | توصيات الفائق |
| 1.2 و 1.6 | يمكن اقتران هاتين الخطوتين المياه تكون ساخنة دون كسر الجرار التعليب. | نا | التدفئة من نصف الماء قبل إضافة الجرار التعليب يزيد الإنتاجية. |
| 1.4 | نا | نا | ما قبل قياس المكونات. مبلغ معين لجره واحدة، حتى تضاعف حجم أو كتلة من المكونات اللازمة بعدد الجرار المستخدمة في الخطوة 1.4.2. تقسم الخليط الناتج على قدم المساواة بين الجرار التعليب. |
| ملاحظة 1.4 | عدم السماح بالجرار تلمس حافة التعليب طباخ الضغط أو ببعضها البعض. ستفقد عينة، وأنها سوف كسر. | نا | نا |
| 1.9 و 1.10 | ينبغي أن تصل إلى الماء يغلي متداول قبل الطبخ. | إذا كان لم يتم طهي الحصى جيدا بعد ساعة واحدة، ثم تحقق للتأكد من أن الضغط كان تعيين الوزن إلى 15 رطل/بوصة مربعة، وأن المياه تصل إلى يغلي كاملة قبل أن يتم وضع الغطاء على موقد الضغط التعليب ويتم تعيين جهاز ضبط الوقت. | نا |
| 1.13 | إزالة المواد غير السويداء التي يطفو إلى الأعلى أثناء الطهي. وهذا سوف تحرف أية نتائج تستنزف إذا تركت في العينة. | إذا كانت المواد غير السويداء لا يرقى إلى الأعلى أثناء الطهي، ثم طبخ الحصى ثوروجلي لا. راجع معلومات بشأن الخطوات 1.9 و 1.10. | نا |
| 1-15، 2.4، و 3.7 | طحن العينة إلى مسحوق ناعم. | إذا لم تظهر التحليلات تستنزف للعمل، ضمان أن العينة كانت الأرض إلى مسحوق ناعم مثل أن هناك مساحة أكبر عرضه للمذيبات. | نا |
| 2.1 | لا تسمح لعينات للمس بعضهم البعض. سوف تصبح ملوثة بالصليب. | نا | خبز عينتين في الوقت نفسه بجعل قوارب فردي الشيش لهم على ورقة طبخ. |
| 2.2.1 | يحرك العينة بعد 25 دقيقة لضمان حتى الخبز. | إذا لم تظهر العينة يكون خبز بالتساوي، يحرك على فترات أكثر تواترا (مثلاً كل 15 دقيقة). | نا |
| 3.1 | ضع العجين المخبوزة حصى في حقيبة ورقة شهادة جامعية. وهذا ما يضمن عينة لن تفقد أثناء الضغط. | في حالة بدء تشغيل العينة للخروج من نهاية الحقيبة ورقة شهادة جامعية، جعل الحقيبة أطول. ووجدنا أن 1 متر تكون كافية على ما يبدو. | نا |
| 3.2 | ترك الحقيبة ورقة شهادة جامعية مغلقة. | إذا كانت أداة القطع التخفيضات من خلال ورقة شهادة جامعية، استخدم أداة باهتة. | وجدنا أن قاطع بيتزا هو أفضل أداة لقطع الحصى خبز في المربعات. ونحن لم تخترق على شهادة جامعية ورقة باستخدام هذه الأداة، ولكن الحصى خبز كانت لا تزال تستطيع أن تقطع بسرعة كبيرة إلى مربعات. |
| 3.5 | تصبح مريحة جداً مع اللون ولا نخب لفترة طويلة جداً. | إذا كانت العينة يصبح مظلمة للغاية، تقليل مقدار الوقت المستخدم لنخب. | تخزين عدة عينات الحصباء الخبز المجفف في قوارب تزن المغطاة برقائق الفردية حتى عينات متعددة على استعداد لشرب نخب. |
الجدول 3: جدول الخطوات الحاسمة وخطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها، وتوصيات-
Discussion
التغييرات في المحتوى الغذائي للمنتجات الغذائية القائمة على الذرة في جميع أنحاء تجهيز من المرجح نتيجة لإزالة مكونات الربح والإجهاد الحراري5،10. ومع ذلك، بالضبط كيف يؤثر تجهيز المواد الغذائية المختلفة قد درست في تفاصيل قليلة نسبيا قبل وضع هذا البروتوكول4،8. وعلاوة على ذلك، نظراً لضخامة حجم معظم تجهيز مختبر البروتوكولات، كثيرا ما استحال إلى دراسة الأساس الجيني للخصائص الحسية والتغذية في حبوب الذرة8. نقدم هنا، أسلوب microscale مختبر لدراسة الصفات الحسية والغذائية في الذرة في جميع أنحاء تجهيز المنتجات الغذائية.
ويسمح هذا البروتوكول أخذ العينات أن تجري في مرحلة يتساقط حصى، بعد الطهي وبعد الخبز وبعد قوي القص أثناء المتداول. وهكذا، مع إجراء تحليل إضافي لحصاد الذرة الحبوب، يسهل البروتوكول تحليل الركيزة المرحلة الأولية وكذلك الغذاء النهائي المنتج والوسيط مراحل التجهيز لتوضيح التغييرات في تكوين ذات الصلة بالتغذية. تمكن هذه الميزة الرئيسية للبروتوكول الصفات التغذوية وحسية يتم تحليلها في جميع أنحاء تجهيز حين تمكن الباحث لاختيار برتوكولات الكيمياء التحليلية لاستخدام لتلك التحليلات محددة أيضا. هناك سمة رئيسية أخرى من هذا البروتوكول هو كفاءة هذا البروتوكول microscale. أولاً، يستخدم هذا البروتوكول عينة صغيرة، ومناسبة في محطة لتربية إعداد (الجدول 3). كيلوغرام واحد من الحبوب تميل إلى إنتاج حوالي 0.3 كجم من مكونات الحصباء يتساقط كبيرة، وتقريبا ثلث حصى يتساقط كبيرة المكونات المنتجة اللازمة لتجهيز. ثانيا، يسمح هذا البروتوكول لتجهيز المختبر حوالي 16 عينات يوميا، وأكثر فاعلية من البروتوكول السابق الذي يتطلب أحجام العينات كبيرة6.
ويمكن بسهولة تعديل هذا البروتوكول لتقليد إنتاج المنتجات الغذائية المجهزة الذرة الأخرى. على سبيل المثال، تستخدم الحصى يتساقط الكبيرة في إنتاج مختلف الأطعمة الوجبات الخفيفة بالإضافة إلى وجبة إفطار جاهزة للأكل الحبوب9. يمكن أن يشمل البروتوكول معمل لإنتاج هذه الأغذية الخفيفة المدى المنظور تعديلات على أوقات الطبخ والطهي الحلول أو إدخال تعديلات عليها مرات الخبز. من الممكن أيضا أن صيغة معدلة لهذا البروتوكول يمكن أن تستخدم لدراسة أخرى الحبوب ومنتجاتها المصنعة منها. غالباً ما تتضمن منتجات الحبوب المجهزة الطبخ أو الخبز، أو شرب نخب مراحل المعالجة التي يمكن أن تحاكي باستخدام صيغة معدلة للبروتوكول المعروضة هنا.
قيداً هاما من هذا البروتوكول هو أن لديها نقاط التوقف قليلة جداً، يجب أن يكون أي حالما يبدأ خطوة تجهيز، والخطوات اللاحقة أكمل (الجدول 3). هناك نقطة توقف واحدة بعد إنتاج الحصى مطبوخة من الحصى يتساقط. إلا في حالة الضرورة، يمكن وضعها في حاوية محكمة الإغلاق (مثل جرة تعليب مختومة) الحصى المطبوخة والمبردة لمدة يومين على الأكثر. ومع ذلك، تخزين الحصى المطبوخة لفترات زمنية أطول فيما يبدو تغيير العينة. وعلاوة على ذلك، حالما يبدأ الخبز، هناك أية نقاط التوقف حتى بعد العجين المخبوزة الحصباء قد تم توالت وقص، والمجففة.
الاستنتاج
من خلال هذه النتائج مثال (انظر بوتس-ويلمسمييير et al. 4 لمزيد من المعلومات)، واثبتنا أنه يمكن رصد المحتوى الغذائي في جميع أنحاء تجهيز. وعلاوة على ذلك، تم تحديد مراحل التجهيز الرئيسية التي حدثت فيها تغييرات التغذوية. بالإضافة إلى ذلك، مكن صغر حجم العينة المطلوبة لهذا البروتوكول تجهيز دراسة الهجينة متعددة في سياق برنامج تربية النباتات. باستخدام هذه الهجينة، حددنا مجموعة الهجينة التي تحتفظ أعلى تركيزات حمض فيروليك غير قابلة للذوبان زمنياً وحمض فكوماريك في جميع أنحاء التجهيز. هذه الصفات مؤشرات هامة من إمكانات بربيوتيك رقائق الذرة المحمصة النهائي. 11 , 12 , 13 ويمكن استخدام هذه النتائج مباشرة إلى مساعدة مربي النباتات إقامة السكان تربية لتحسين إمكانات بربيوتيك من منتجات الذرة المعالجة.
واحدة من المزايا الرئيسية لهذا البروتوكول المعالجة هو أن لا يقصر التحليلات الغذائية التي يمكن إجراؤها. في حالة وجود بروتوكول تستنزف لتحليل الحبوب، ثم يمكن استخدامه لدراسة المنتجات المجهزة. وعلاوة على ذلك، لأنه يتيح هذا البروتوكول تجهيز تجهيز الأغذية على نطاق المختبرات والتحاليل الغذائية تجري بشكل مستقل، يمكن دراسة المواد الكيميائية النباتية متعددة. يجب استخدام البروتوكولات التحليلية لدراسة محتوى تستنزف أحجام عينة صغيرة، ومع ذلك، نظراً لكمية صغيرة من المنتجات المعالجة الوسيطة والنهائية التي تم إنشاؤها باستخدام بروتوكول المعالجة على نطاق المختبر.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
الكتاب يود أن يشكر باترسون توم وفريق التقنيات التحليلية في "مؤشر داو جونز أجروسسيينسيس" لاستخدام مرافق المختبرات وعلى الإرشاد. تم تمويل هذا العمل في جزء منه عن طريق الهدايا من شركة كيلوغ وداو أجروسسيينسيس و "منحة هاتش وزارة الزراعة"، وجائزة بيتللو-802-354. دعم الطلاب كيبو قدمت الزمالة الموقر، إلينوي، وويليام ب ونانسي لام أمبروز الزمالة في "علوم المحاصيل".
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 |
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).
