Summary
여기, 우리 미 프로토콜 곡물 샘플을 처리 하 고 높은 처리량 분석 파이프라인에 통합이 미 접근 제시. 이것은 현재 사용할 수 있는 프로토콜의 높은 처리량 적응 이다.
Abstract
옥수수는 미국에서 그리고 전세계 중요 한 곡물 작물 이다. 그러나, 옥수수 곡물 인간의 소비 하기 전에 처리 되어야 합니다. 또한, 전체 곡물 구성과 처리 특성 옥수수 하이브리드 중 변화 하 고 최종 가공된 제품의 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서, 옥수수에서 건강 한 가공된 식품을 생산 하기 위해서는 곡물 구성과 처리 특성에서 이러한 차이 대 한 계정이 germplasm의 특정 집합에 대 한 처리 매개 변수를 최적화 하는 방법을 알고 필요가 있다. 어떻게 현재 처리 기술의 최종 가공된 식품 제품의 영양 품질에 영향을 이해 하는 더 나은 포함 됩니다. 여기, 우리 모두 큰 벗겨짐 밀가루에서 옥수수를 생산 하는 처리 파이프라인을 시뮬레이션 하 고 동시에 여러 곡물 샘플 처리에 대 한 허용 하는 미 프로토콜을 설명 합니다. 벗겨짐 밀가루, 중간 가공된 제품 또는 최종 가공된 제품, 뿐만 아니라 옥수수 곡물 자체, 높은 처리량 분석 파이프라인의 일환으로 영양 내용을 분석할 수 있습니다. 이 절차는 옥수수 번 식 연구 프로그램를 위해 특별히 개발 되었습니다 그리고 다른 곡물 작물에 대 한 수정할 수 있습니다. 불용 성 바인딩된 ferulic 산 및 옥수수에 p-coumaric 산 성 콘텐츠 분석의 예를 제공합니다. 샘플은 5 개의 다른 처리 단계에서 촬영 했다. 우리는 샘플링 처리, 처리 기술 전문된 옥수수 번 식 프로그램의 맥락에서 이용 될 수 있다 미 중 여러 단계에서 장소를 걸릴 수 있으며, 우리의 예제에서는, 대부분의 영양 콘텐츠가 손실 되었음을 입증합니다 동안 식품 제품 처리.
Introduction
옥수수 (지 시 메이 스 L.) 미국1에서 가장 널리 재배 곡물 작물 이다. 2016 년, 71.12 십억 k g (2.8 십억 bushels) 옥수수의 인간의 소비2, 나타내는 미국 규정식에 있는 옥수수의 중요성에 전념 했다. 옥수수 곡물의 큰 장점 중 하나입니다 그것은 상대적으로 저렴 한 상품, 하지만 그것은 또한 phenolics, 불포화 지방산, 단백질3등 유익한 phytochemicals를 포함. 이와 같이, 옥수수 기반 식품 인 간에 대 한 유익한 phytochemicals의 상대적으로 저렴 한 소스 있을 수 있습니다.
그러나, 옥수수 인간 소비 하기 전에 처리 되어야 합니다. 그 결과, 처리 활동 자주 영향을 최종 가공된 식품 제품4의 영양 가치. 예를 들어, 생산 동안에의 스낵 식품 및 준비-투-먹는 아침 시리얼 (즉, 차가운 시리얼), 옥수수 알갱이 건조 큰 벗겨짐 밀가루를 생산 하기 위해 가공 된. 건조 밀링 동안 밀기 울과 세균 물리적으로 제거 됩니다, endosperm 자료만을 떠나. 이후 많은 phytochemicals는 밀기 울 또는 세균에 주로 있습니다 (예:phenolics, 불포화 지방산, 각각), 가공된 식품 제품4의 영양 가치에서 크게 감소 될 수 있습니다. 반대로, 다운스트림 처리 단계 영양 가치를 높일 수 있습니다. 예를 들어, 많은 음식 제품 처리 기술 포함 요리, 제빵, 또는 토스트. 이러한 단계 중에 발생 하는 열 응력 도움이 phytochemicals5의 생체 이용률을 높일 수 있습니다.
식품 과학 및 인간 영양의 관점에서 그것은 재미 있을 것 이다 알고 처리에 미치는 영향의 가공된 식품, foreseeably, 어떻게 조정 매개 변수 처리에 영향을 줄 수 다른 감각 뿐만 아니라 영양 가치 자질, 색상, 질감, 그리고 취향을 포함 하 여. 최종 가공된 옥수수 식품 제품의 개선에 대 한 옥수수 품종을 선택 하 같은 자질 처리를 통해 모니터링할 수 있는 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 과거에 이러한 특성을 분석 하는 주요 장애물의 두 규모와 사용 가능한 프로토콜의 처리량을 했다. 예를 들어, 실험실 분석을 위한 아침 시리얼의 생산 동안 빠르고 대령6 는 45.4 k g 큰 벗겨짐 밀가루의 사용을 제안 했다. 큰 벗겨짐 밀가루의이 대량까지 큰 벗겨짐 밀가루 또는 큰 벗겨짐 모래 재료7 식물 번 식 프로그램에에서 전형적인 작은 음모 현장 실험에서 생산 될 수 있는 금액을 초과 합니다. 따라서, 가공된 식품의 생산을 위한 미 실험실 프로토콜의 개발 중요성 음식 프로세서와 프로세서 (2) 영양 및 감각 특성에 대 한 옥수수 품종을 향상 시키기 (1) 식물 사육 가능 효율적으로 설계 하 고 대체 처리 전략을 테스트 합니다.
이 원고에서 우리는 큰 벗겨짐 모래 재료에서 구운된 옥수수를 생산 하는 데 사용 된 Kandohla8 에서 설명 하는 프로토콜을 처리 하는 미의 높은 처리량 수정을 설명 합니다. 우리는 불 용해성 바인딩된 ferulic 산에서 변화 및 옥수수에 p-coumaric 산 공부를이 처리 프로토콜을 사용 하는 예를 들어 실험의 결과 제시. 우리의 목표는 특정 연구에서 (1) 어떻게 그 변화 (2)는 처리 단계에서 발생 하는 준비-투-먹는 아침 시리얼의 생산 동안에 옥수수의 페 놀 산 콘텐츠 변경 그리고 (3) 우리의 실험의 어떤 결정 했다 하이브리드 응력이이 프로토콜 영양 특성의 효율적인 분석을 위한 높은 처리량 분석 화학 프로토콜 결합 될 수 있다 처리에 다르게 반응. 이 프로토콜은 또한 다른 옥수수 가공된 식품 제품 또는 다른 곡물에서 생성 되는 가공된 식품의 생산을 모방 하기 위해 조정할 수 있습니다.
Protocol
1입니다. 생산 밀가루 요리
- 압력 밥 솥 전기 열판에 통조림 15 L 장소.
- 100 ° c의 통조림 열 압력 밥 솥으로 수돗물 1 리터를 추가
- 물을 열 하는 동안 1 쿼트 통조림 항아리에서 산업 벗겨짐 밀가루 또는 벗겨짐 모래 재료 (12% 습기, 젖은 기초)7 의 100 g 샘플 장소.
참고:이 연구의 대표적인 결과 기반 Macke 외. 제작한 벗겨짐 모래 재료 9 실험실 규모를 사용 하 여 건조 밀링 프로토콜 Rausch 외. 에 의해 제시 된 7 - 설탕 소금 솔루션 구성 된 증류수, 2 세대, 입자가 굵은 6 g 백 설탕, 소금과 2 세대 액체 맥 아 추출 물 200 mL를 추가 합니다.
참고: 여러 샘플 분석할 수 있습니다 한 번에, 하지만 샘플의 정확한 수는 통조림 압력 밥 솥의 크기에 따라 달라 집니다. - 벗겨짐 모래 소재 유리 교 반 막대를 사용 하 여 솔루션을 믹스.
- 통조림 압력 밥 솥에 물 후 삶아, 수돗물 1 리터 추가 통조림 압력 밥 솥에 물 냉각을 시작 합니다.
- 그들은 서로 통조림 압력 밥 솥의 벽에서 등거리는 통조림 압력 밥 솥에 통조림 항아리를 놓습니다.
그림 1: 압력 밥 솥을 통조림에 단지 통조림의 배치. 캐닝 항아리 등거리 서로 통조림 압력 밥 솥도 요리 보장 통조림 항아리의 손상을 방지 하 고의 측면에서 두어야 한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 회전 종 기에 도달 하 물 허용. 통조림 압력 밥 솥에 뚜껑을 놓습니다.
- 큰 벗겨짐 밀가루 또는 한 h. 허용에 대 한 15 psi에서 벗겨짐 모래 물자 냉각 하 고 열기 전에 완전히 depressurize 통조림 압력 밥 솥 요리.
- 내 열 장갑을 사용 하는 통조림 압력 밥 솥에서 뚜껑을 제거 합니다.
- 집게를 사용 하 여 통조림 압력 밥 솥에서 통조림 항아리를 제거 합니다. 열 저항 하는 표면에 항아리를 놓습니다.
참고: 결과 중간 제품은이 시점에서 밀가루를 요리 이다. - 벗겨짐 모래 물자를 사용 하는 경우 Rausch 외. 에 의해 제시 된 프로토콜을 사용 하 여 생산 7 요리 후 주걱으로 , 제거 비 endosperm 소재. 산업 벗겨짐 밀가루를 사용 하는 경우이 단계를 건너뜁니다.
그림 2: 비 endosperm 소재의 제거. 조리 된 모래 (는) 요리 하는 동안 정상에 상승 했다 비 endosperm 소재의 제거 전에 샘플. (b) 조리 된 모래 샘플 비 endosperm 재료의 제거 후. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 장소 (당 처리 샘플) 요리 밀가루 30 g 무게 보트에서 및 건조 오븐에서 12 h 65 ° C. 건조 후, 요리 모래 샘플 커피 밀을 사용 하 여 정밀한 분말을 갈기 고 phenolics 분석에 대 한 차가운 건조 한 장소에 저장 합니다.
2. 구운된 밀가루 생산
-
나머지 장소는 호 일 줄지어 베이킹 시트에 밀가루 요리.
- 처리량을 높이기 위해 두 개의 샘플을 동시에 구워. 이렇게 하려면, 베이킹 시트에 2 개의 포 배를 만듭니다. 이 샘플 사이의 교차 오염의 가능성을 제거합니다.
그림 3: 요리 밀가루 베이킹 시트에 배치. 두 개의 서로 다른 요리 모래 샘플 굽기 전에 굽기 쟁반에 개별 호 일 보트에 배치 됩니다. 보트 사진에 녹색 테이프로 표시 되어 있습니다. 이 또한 보장 교차 오염을 일어나지 않았다 하는 동안 프로토콜의 처리량을 증가. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
-
50 분 107.2 ℃ (225 ℉)에서 미리가 열된 대류 오븐에서 2 개의 샘플을 포함 하는 베이킹 접시를 놓습니다.
- 심지어 베이킹 있도록 제빵의 25 분 후 샘플을 저 어.
- 50 분 시간 간격의 끝에, 처음 두 샘플을 포함 하는 베이킹 접시를 제거 하 고 30 분 동안 실내 온도에 냉각 허용.
- 냉각 기간의 끝에, 구운된 밀가루 중간 제품에서 30 g 샘플을 가져가 라. 12 h 65 ° C에서 오븐에 무게 보트에서이 샘플을 놓습니다. 건조 후, 구운된 모래 샘플 phytochemical 분석을 위한 커피 밀 및 저장소를 사용 하 여 정밀한 분말을 갈기.
3. 최종 구운된 콘플레이크 제품 생산
-
구운된 밀가루 옥수수 언론을 통해 롤.
- 남은 구운 밀가루 호 일 줄지어 베이킹 접시에서 제거 하 고 양피지 종이 약 1 m에 길이에 장소.
참고: 처리량을 증가, 그것은 주머니로 세로로 양피지 종이 접어 하는 데 도움이입니다. 이 샘플 다음 롤링 단계 손실의 양을 최소화 합니다. - 천천히 옥수수 언론을 통해 주머니에 구운된 모래 샘플 피드. 언론에서 손가락을 곤란 하 게 하지 않도록 주의 해야 합니다.
- 남은 구운 밀가루 호 일 줄지어 베이킹 접시에서 제거 하 고 양피지 종이 약 1 m에 길이에 장소.
그림 4: 양피지 종이 주머니. (a)는 양피지 종이 세로로 접혀 있다. (b)는 주머니의 긴, 오픈 사이드에 접혀 있다. (c) 긴 쪽에 다시 10 ° 각도로 접혀 있다. (d)는 주머니의 짧은, 오픈 사이드에 접혀 있다. 이 옥수수 언론을 통해 먹이 주머니의 측면을 될 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 잘라는 압 연 2.5 c m x 2.5 c m (2에서1) 사각형으로 밀가루를 구운. 피자 커터와 같은 도구를 사용 하 여 잘라내기/점수는 양피지를 통해 압 연된 반죽.
그림 5입니다. 절단 조각으로 반죽을 압 연. 압 연된 반죽 양피지 종이 통해 점수입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
-
양피지 종이 열고 허용 압 연, 절단, 구운 밀가루 12 h에 대 한 실 온에서 건조 합니다.
- 여러 샘플 (일반적으로 24 이상) 홀 짝에 대 한 준비가 될 때까지 처리량을 증가, 실내 온도에 호 일 커버 무게 보트에 말린된 예제를 저장 합니다.
- 미리 열 대류 오븐 204.4 ° c (400 ° F). 베이킹 시트 평면에 말린된 untoasted 조각 샘플을 놓습니다. 샘플의 최소 중복 발생 합니다 있도록 샘플을 확산. 이렇게도 홀 짝.
- 장소 60-90 s 적절 한 달성 때까지 오븐에 샘플 컬러 ( 그림 6참조).
그림 6: 최종 구운된 옥수수의 색상을 수정. 그림의 왼쪽에 콘플레이크는 적절 한 시간 동안 구운 했다. 그림의 오른쪽에 옥수수는 너무 오래 구운 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 샘플을 실 온에서 약 5 분 동안 냉각 허용 합니다. 이 최종 구운된 콘플레이크를 생성합니다.
- 커피 밀을 사용 하 여 정밀한 분말으로 구운된 콘플레이크 샘플을 갈기.
4. phytochemical 및 통계 분석
참고: 따라 정확한 시 phytochemical 관심 및 실험실 장비 연구, 수의 이러한 분석 프로토콜 변경 될 수 있습니다.
- 꽁 초-Wilmsmeyer 그 외 여러분 에서 설명 하는 것과 같은 프로토콜을 사용 하 여 phytochemical 콘텐츠 결정 3 프로토콜에서 제공 하는 모든 안전 절차를 따릅니다.
- 적절 한 통계 모델을 사용 하 여 데이터를 분석 합니다.
참고:이 예제 데이터는 RCBD 필드는 곡물에서 수확 했다, 플롯 subplot 단위 되었고 처리 단계에 있던 전체 플롯 단위에서에서 분할 음모를 사용 하 여 분석 되었다. 분석은 SAS (9.3 버전)의 프로세서 혼합에서 실시 됐다 그리고 r에서 피 규 어 제작
Representative Results
이 프로토콜은 옥수수, 큰 밀가루 flaking 및 최종 제품에 처리의 중간 단계를 통해 계속 시작 옥수수 가공된 식품 제품의 샘플링 및 영양 분석에 대 한 허용. 이 프로토콜 프로토콜 Rausch 외. 에 의해 제시 된 결합 했다 7 하이브리드 곡물 샘플에서 벗겨짐 모래 부품 생산. 따라서, 정보 영양 콘텐츠에 관한 하이브리드 샘플 곡물, 큰 벗겨짐 모래, 모래, 요리 구운 모래, 그리고 구운된 콘플레이크 처리 단계 제시에 분석의. 평가에서 하이브리드 품종에 불용 성 바인딩된 ferulic 산 및 p-coumaric 산의 대부분은 건조 밀링 (그림 7) 동안 제거 되었습니다. 불용 성 바인딩된 ferulic 산 및 p-coumaric 산에서 또 다른 감소는 요리 하는 동안 발생 했습니다. 불용 성 바인딩된 ferulic 산에 요리 하는 동안 관찰 p coumaric 산 성 콘텐츠 감소 큰 벗겨짐 모래 물자에 남아 있었다 비 endosperm 재료의 작은 양의 제거 될 수 있습니다. 멀티 정도의 자유 대조 표시 ferulic 산 및 p-coumaric 산 성 콘텐츠 하이브리드 (표 1)에 처리의 나머지 부분에 걸쳐 안정 유지.
또한, 그들의 불 용해성 바인딩된 ferulic 산 성 내용 및 p-coumaric 산 성 콘텐츠 하이브리드 cultivars의 초기 순위 (표 2 와 그림 8) 최종 처리 단계에서 하이브리드의 순위를 나타내는 되지 않았습니다. 즉, 전체 커널에 초기 콘텐츠 대부분 불용 성 바인딩된 ferulic 산 또는 p-coumaric 산 처리의 끝에는 하이브리드 소유 것을 나타내는 아니었다. 따라서, 가공된 식품의 영양 특성을 기본 유전 형질을 연구 하기 위해 미 프로세스 옥수수 곡물 연구 사용 되어야 한다.
그림 7: 불용 성 바인딩된 페 놀 산 콘텐츠 처리 과정에서 변경. 처리 과정 (는) 변경 불용 성 바인딩된 ferulic 산 성에서 콘텐츠입니다. 처리 과정 (b) 변경에서에서 불용 성 바인딩된 p-coumaric 산 성 콘텐츠입니다. 주: 전체 커널, FG: 벗겨짐 모래, CG: 모래, BG 요리: 구 모래은 하: 콘플레이크를 구운. 다른 컬러 포인트는 다른 하이브리드를 나타냅니다. 그림은 원래 꽁 초-Wilmsmeyer 그 외 여러분 의 추가 정보에 출판 4 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 8: 하이브리드-의해-처리 단계 상호 작용의 상호 작용 줄거리. 불용 성 바인딩된 ferulic 산 성 내용에 대 한 줄거리 (는) 상호 작용. (b) 상호 작용 불용 성 바인딩된 p coumaric 산 콘텐츠에 대 한 줄거리. 교차 선 표시는 불용 성 바인딩된 ferulic 산도 최종 구운된 콘플레이크의 불용 성 바인딩된 p coumaric 산 성 콘텐츠 예언 될 수 있다 이러한의 초기 내용을 기반으로 의미 순위 변경 상호 작용 전체 커널에 phytochemicals입니다. 주: 전체 커널, FG:에 모래, Flaking: 콘플레이크를 구운. 그림은 원래 꽁 초-Wilmsmeyer 그 외 여러분 의 추가 정보에 출판 4 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| Ferulic 산 | p-Coumaric 산 | |||
| 하이브리드 | F-값 | p-값 | F-값 | p-값 |
| 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 |
표 1: 요리 밀가루에 불용 성 바인딩된 페 놀 산 성 내용에 차이 테스트 하는 자유 대조의 다중 정도 구운 밀가루, 그리고 구운 옥수수.
| Ferulic 산 | p-Coumaric 산 | |||
| F-값 | p-값 | F-값 | p-값 | |
| 하이브리드 | 7.15 | 0.001 | 8.7 | < 0.001 |
| Inbreds | 4.07 | 0.007 | 6.57 | < 0.001 |
| 참고: 모든 올해-의해-유전자 형-의해-처리 단계 intereactions α에서 중요 한 비 했다 = 0.05. | ||||
표 2: 유전자 형에 의해 처리 단계 상호 작용의 중요성.
| 프로토콜 단계 | 중요 한 정보 | 문제 해결 | 높은 처리량 권장 사항 |
| 1.2 및 1.6 | 이 두 단계에의 결합 물을 통조림 항아리를 깨지 않고가 열 될 수 있습니다. | NA | 통조림 항아리의 추가 전에 절반 물 난방 처리량을 증가 시킵니다. |
| 1.4 | NA | NA | 미리 재료를 측정 합니다. 일정 한 병에 대 한, 그래서 볼륨 또는 단계 1.4.2에서에서 사용 하는 단지 수에 필요한 재료의 질량을 곱하면. 동등 하 게 통조림 항아리 중 결과 혼합물을 나눕니다. |
| 1.4 참고 | 터치 압력 밥 솥 이나 서로 통조림의 항아리를 허용 하지 않습니다. 그들은 휴식 하는 것입니다, 그리고 샘플 손실 됩니다. | NA | NA |
| 1.9 및 1.10 | 물 요리 전에 롤링 종 기에 도달 한다. | 밀가루는 한 h 후 철저 하 게 조리 하지, 하는 경우에 압력을 보장 하기 위해 무게 15 psi를 설정 했 고 물이 도달 하 고 있는 전체 종 뚜껑 통조림 압력 밥 솥에 배치 되 고 타이머를 설정 하기 전에 확인 합니다. | NA |
| 1.13 | 요리 하는 동안 위로 떠오르는 비 endosperm 재료를 제거 합니다. 이 샘플에 남아 있는 경우 어떤 phytochemical 결과 왜곡 합니다. | 경우 비 endosperm 재료 요리 하는 동안 정상에 상승 하지 않는, 다음은 밀가루 않았다 하지 요리 생각이. 1.9 및 1.10 단계에 관한 정보를 참조 하십시오. | NA |
| 1.15, 2.4, 및 3.7 | 정밀한 분말에 갈기 샘플입니다. | Phytochemical 분석 작업에 표시 되지 않으면, 더 큰 표면 영역을 용 매에 노출 되도록 샘플 정밀한 분말에 지상 되었습니다 확인 합니다. | NA |
| 2.1 | 샘플을 다른 터치를 허용 하지 않습니다. 그들은 교차-오염 된 될 것입니다. | NA | 요리 시트에 그들에 대 한 개별 호 일 보트를 함으로써 동시에 두 개의 샘플을 구워. |
| 2.2.1 | 심지어 베이킹 되도록 25 분 후 샘플을 저 어. | 샘플은 균등 하 게 구운가지고 나타나지 않습니다, 경우 더 빈번한 간격 (예: 매 15 분) 저 어. | NA |
| 3.1 | 양피지 종이 주머니에 구운된 모래 반죽을 놓습니다. 이 예제는 누르는 동안 손실 되지 않습니다 보장 합니다. | 샘플 양피지 종이 주머니의 끝에서 시작, 긴 주머니를 확인 합니다. 우리는 충분 한 것 처럼 보였다는 1 m 발견. | NA |
| 3.2 | 닫힌 양피지 종이 주머니를 둡니다. | 절단 도구는 양피지를 통해 인하, 따 분 했죠 도구를 사용. | 우리는 피자 커터 사각형으로 구운된 밀가루를 절단을 위한 최상의 도구는 발견. 우리는이 도구를 사용 하 여 양피지를 통해 잘라 하지 않았다 하지만 구운된 밀가루는 여전히 매우 신속 하 게 사각형으로 잘라 될 수 있었다. |
| 3.5 | 색상으로 매우 편안 하 게 되 고 너무 오래 토스트 하지 마십시오. | 샘플 너무 어두운 경우, 토스트 하는 데 사용 하는 시간을 줄일 수 있습니다. | 여러 샘플 토스트에 대 한 준비가 될 때까지 개별 호 일 커버 무게 보트에 여러 말린된 베이킹 모래 샘플을 저장 합니다. |
표 3: 중요 한 단계, 문제 해결 단계 및 권장 사항.
Discussion
변경 처리를 통해 옥수수 기반 식품의 영양 내용에 이득 구성 요소 및 열 응력5,10의 제거로 인해 높습니다. 그러나, 정확 하 게 어떻게 처리에 영향을 미치는 다양 한 영양분이 프로토콜4,8의 개발에 앞서 비교적 작은 세부 사항에서 연구 되었습니다 했다. 또한, 대부분 실험실 처리 프로토콜의 대규모 때문에 그것은 종종 되었습니다 옥수수 곡물8에서 감각 및 영양 특성의 유전 기초를 공부 하. 여기, 우리는 옥수수 가공 식품 제품에 걸쳐 영양 및 감각 특성을 공부 하는 미 실험실 방법 제시.
이 프로토콜 샘플링 요리, 베이킹, 후 그리고 후 압 연 하는 동안 발생 하는 전단 세력 벗겨짐 모래 단계에서 자리를 차지할 수 있습니다. 따라서, 수확된 옥수수 곡물의 추가 분석 프로토콜 초기 기판의 고 뿐만 아니라 영양에 관련 된 구성에 변화를 명료 하 게 처리의 최종 식품 제품 및 중간 단계 분석을 촉진 한다. 프로토콜의 주요 기능은이 영양 및 감각 특성을 처리 하면서도 그 구체적인 분석을 위해 사용 하는 분석 화학 프로토콜을 선택 하는 연구원을 통해 분석할 수 있습니다. 이 프로토콜의 또 다른 주요 기능은이 미 프로토콜의 효율성입니다. 첫째,이 프로토콜 설정 (표 3)을 번 식 하는 식물에 적합 한 작은 샘플을 사용 합니다. 곡물의 1 k g 큰 벗겨짐 모래 성분의 약 0.3 k g 그리고 대략 큰 벗겨짐 모래 성분 생산 처리 필요의 1/3를 생산 경향이 있었다. 둘째,이 프로토콜 하루 필요한 큰 샘플 크기6이전 프로토콜 보다 훨씬 더 효율적입니다 약 16 샘플의 실험실 처리 허용.
이 프로토콜은 다른 옥수수 가공된 식품 제품의 생산을 모방 하기 위해 쉽게 수정 수 있습니다. 예를 들어, 큰 벗겨짐 밀가루는 준비-투-먹는 아침 식사 시리얼9뿐만 아니라 다양 한 스낵 식품의 생산에 사용 됩니다. 이 스낵 식품의 생산을 위한 실험실 프로토콜 foreseeably 조리 시간 및 요리 솔루션을 조정 또는 베이킹 시간 조정 포함 됩니다. 그것은 또한 가능한이 프로토콜의 적응 시킨된 버전 다른 곡물 및 그들의 각각 가공된 제품의 연구를 위해 사용 될 수 있습니다. 가공된 곡물 제품 요리, 제빵, 또는 여기에 제시 된 프로토콜의 적응 시킨된 버전을 사용 하 여 유사 수 처리 단계를 토스트에 자주 포함 됩니다.
이 프로토콜의 중요 한 한계는 그것이 거의 중지 포인트, 즉 처리 단계 시작 되 면, 그것은 및 후속 단계 해야 완료 (표 3). 벗겨짐 밀가루에서 조리 된 밀가루의 생산 후 단일 멈추는 포인트가입니다. 필요한 경우에 요리 밀가루 수 봉인 된 컨테이너 (예: 봉인된 통조림 항아리)에 배치 되며 최대 2 일 동안 냉장. 그러나, 더 긴 시간 동안 요리 저리 저장 샘플 변경 등장. 또한, 베이킹 시작 되 면, 있다까지 중지 지점이 없는 구운된 모래 반죽 되 후 압 연, 절단, 건조.
결론
(참조 꽁 초-Wilmsmeyer 외. 이 예제에서는 결과 통해 4 에 대 한 자세한), 우리는 영양 콘텐츠 처리를 통해 모니터링 될 수 있는 시연. 또한, 주요 처리 단계 영양 변화 발생이 확인 되었다. 또한,이 처리 프로토콜에 필요한 작은 샘플 크기 식물 번 식 프로그램의 컨텍스트 내에서 여러 하이브리드의 연구를 사용할 수 있습니다. 이러한 하이브리드를 사용 하 여, 우리는 불 용해성 바인딩된 ferulic 산, p-coumaric 산 성 처리 과정의 높은 농도 유지 하는 하이브리드의 집합 확인. 이러한 특성은 최종 구운된 옥수수 prebiotic 잠재력의 중요 한 표시 이다. 11 , 12 , 13 이러한 결과 직접 공장 브리 더 가공된 옥수수 제품의 향상 된 prebiotic 잠재적인 번 식 인구를 설정할 수 있도록 사용 될 수 있습니다.
이 처리 프로토콜의 주요 장점 중 하나입니다 그것은 실시 될 수 있는 영양 분석을 제한 하지 않습니다. Phytochemical 프로토콜 곡 식의 분석을 위해 존재 하는 경우 다음 그것은 사용할 수 있습니다 처리 제품을 공부 하. 또한,이 처리 프로토콜 실험실 규모 가공 식품 및 영양 분석 독립적으로 실시 될 수 있습니다, 때문에 여러 phytochemicals 공부 될 수 있다. 그러나 Phytochemical 콘텐츠 연구에 대 한 분석 프로토콜 실험실 규모 처리 프로토콜을 사용 하 여 생성 하는 중간 및 최종 처리 제품의 소량 때문, 작은 샘플 크기를 사용 해야 합니다.
Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
저자는 그들의 실험실 시설 사용에 대 한 그리고 그들의 멘토링에 대 한 Dow AgroSciences에서 톰 패터 슨과 분석 기술 팀을 감사 하 고 싶습니다. 켈로그 회사 Dow AgroSciences에서 선물을 통해 그리고 USDA 해치 보조금이 작품 일부 투자 되었다, 수상 ILLU-802-354. CJBW에 대 한 학생 지원 일리노이 고유 친목 및 윌리엄 B. 낸시 L. 암브로스 친목 작물 과학에 의해 제공 되었다.
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).
