Yüksek işlem hacmi, analiz işleme parametrelerini ve Mısır (Zea mays L.) beslenme nitelikleri için Microscale Protokolü
Summary
Burada, bir microscale Protokolü işleme tahıl örnekleri için ve bu microscale yaklaşım yüksek üretilen iş analitik ardışık düzene dahil etmek için mevcut. Bu bir Şu anda kullanılabilir iletişim kurallarını daha yüksek üretilen iş uyarlamasıdır.
Abstract
Mısır, Amerika Birleşik Devletleri ve dünya çapında bir önemli tahıl üründür. Ancak, Mısır tahıl insan tüketimi önce işlenmelidir. Ayrıca, tam tahıl kompozisyon ve işleme özellikleri Mısır melez arasında değişir ve nihai işlenmiş ürün kalitesini etkileyebilir. Bu nedenle, Mısır sağlıklı işlenmiş gıda ürünleri üretmek için işleme parametreleri belirli Pangenez tahıl kompozisyon ve işleme özellikleri bu farklılıkları için hesap grupları için en iyi duruma getirmek bilmek gereklidir. Bu daha iyi bir final işlenmiş gıda ürünün besin kalitesi ne kadar güncel işleme teknikleri etkisi anlayış içerir. Burada, hem işleme boru hattı üzerinden büyük dökülüyor irmik Mısır gevreği üretmek için taklit eder ve aynı anda birden fazla tahıl örnekleri işleme için izin verir bir microscale iletişim kuralını açıklar. Dökülüyor irmik, ara işlenmiş ürünler, ya da nihai işlenmiş ürün yanı sıra Mısır tahıl kendisi, yüksek üretilen iş analitik boru hattı bir parçası olarak besin içeriği için analiz edilebilir. Bu yordamı bir Mısır ıslah araştırma programına birleşme için özel olarak geliştirilmiş ve diğer tahıl ürünleri için değiştirilebilir. Biz bağlı çözünmez ferulic asit ve Mısır p-kumarik asit içeriği analiz için bir örnek sağlar. Örnekleri beş farklı işleme aşamalarında alınmıştır. Örnekleme sırasında işleme, işleme tekniği özel bir Mısır ıslah programı bağlamında kullanılabilir microscale birden fazla aşamalarında yer alabilir ve bizim örnekte, beslenme içeriğin çoğu, kayıp göstermek Gıda ürün işleme sırasında.
Introduction
Mısır (Zea mays L.) Amerika Birleşik Devletleri1en çok ekili hububat üründür. 2016 yılında 71.12 milyar kg (2.8 milyar kile) Mısır insan tüketimi2Mısır Amerikan diyet önemini gösteren, sadık. Mısır tahıl büyük faydalar nispeten ucuz bir üründür, ama aynı zamanda fenolik, doymamış yağ asitleri ve protein3gibi yararlı fitokimyasallar içerir biridir. Bu nedenle, Mısır-esaslı gıda ürünleri insanlar için yararlı fitokimyasallar nispeten ucuz kaynakları olabilir.
Ancak, Mısır insan tüketimi önce işlenmelidir. Sonuç olarak, işleme faaliyetleri kez final işlenmiş gıda ürün4besin değerini etkisi. Örneğin, Aperatif yiyecek ve yemek hazır kahvaltılık tahıllar (Yani, soğuk) tahıl üretimi sırasında mısır çekirdekleri büyük dökülüyor irmik üretmek için öğütülür kurudu. Kuru öğütme sırasında kepek ve mikrop fiziksel olarak, sadece endosperm malzeme kaldırılır bırakarak. Beri birçok fitokimyasallar ağırlıklı olarak kepek ya da mikrop içinde bulunan (Örneğin, fenolik ve doymamış yağ asitleri, sırasıyla), bu işlenmiş gıda ürün4besin değerini önemli bir azalma neden olabilir. Bunun tersi olarak, aşağı akım işleme adımlarını besin değerini artırabilir. Örneğin, pişirme, pişirme veya toasting birçok Gıda ürün işleme teknikleri içerir. Bu aşamaları sırasında karşılaşılan termal gerilmeler yararlı fitokimyasallar5bioavailability artırabilir.
Bir gıda bilim ve insan beslenmesi perspektif, bunu bilmek nasıl işleme işlenmiş gıda ürünleri, aynı zamanda, foreseeably, nasıl işleme parametrelerini için ayarlamalar diğer duyu etkisi olabilir sadece besin değerini etkiler ilginç olabilir nitelikleri, renk, doku ve tat gibi. İşlem boyunca izlenecek böyle nitelikleri sağlayan bir protokol Mısır çeşitleri son işlenmiş Mısır Gıda ürün geliştirilmesi için seçmek için kullanılabilir. Geçmişte bu tür özellikleri analiz büyük engeller iki ölçek ve kullanılabilir protokolleri-den geçerek idi. Örneğin, kahvaltılık laboratuvar analiz için üretimi sırasında hızlı ve Caldwell6 büyük dökülüyor irmik 45,4 kg kullanımını önerdi. Büyük dökülüyor irmik bu kitle çok büyük dökülüyor İrmik veya programları ıslah tesisinde tipik küçük arsa alan denemeler gelen üretilen büyük dökülüyor kum malzemeler7 miktarı aşıyor. Böylece, işlenmiş gıda ürünleri için bir microscale Laboratuvarı protokol gelişimi (1) bitki yetiştiricileri Mısır çeşitleri (2) işlemciler ve gıda işlemcileri için önemli olan beslenme ve duyusal özellikler için geliştirmeye olanak verebilir verimli bir şekilde tasarım ve sınama alternatif işleme stratejileri.
Bu makale, bir yüksek-den geçerek değişiklik Protokolü büyük dökülüyor kum malzemelerden tost Mısır gevreği üretmek için kullanılan Kandohla8 ‘ de açıklanan işleme microscale açıklar. Biz bu işleme protokol değişikliği bağlı çözünmez ferulic asit ve Mısır p-kumarik asit çalışırdım bir örnek deney sonuçlarını mevcut. (1) nasıl yemek hazır kahvaltılık tahıllar, hangi işleme aşamalarında (2) bu değişiklikleri oluştu, üretim sırasında Mısır fenolik asit içeriği değiştirildi herhangi bir bizim deneysel (3) olup olmadığını belirlemek için bizim hedefleri belirli bu çalışmada idi melez farklı bu protokolü beslenme özellikleri verimli analizi için yüksek üretilen iş analitik kimya iletişim kuralları ile birleştiğinde gerilmeler işleme için cevap verdi. Bu iletişim kuralı da diğer işlenmiş Mısır Gıda ürünleri veya diğer tahıl üretilen işlenmiş gıda ürünleri üretimi taklit edecek şekilde ayarlanabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
İşlem boyunca Mısır tabanlı gıda ürünlerinin besin içeriği kazanç bileşenleri ve termal stres5,10kaldırılması nedeniyle olası değişikliklerdir. Ancak, tam olarak nasıl etkilediğini işleme çeşitli besin nispeten küçük ayrıntı bu protokolü4,8gelişimi önce Okulu’nu. Ayrıca, çoğu laboratuvar işleme protokolleri büyük ölçekli nedeniyle, bu kez da duyu ve beslenme özellikleri Mısır tahıl8genetik temeli çalışmaya imkansız olmuştur. Burada, beslenme ve duyusal özellikleri Mısır Gıda ürün işleme boyunca çalışmak için bir microscale laboratuvar yöntemi mevcut.
Bu iletişim kuralı örnekleme dökülüyor kum aşamasında, pişirme, pişirme sonra sonra kesme kuvvetleri, çalışırken yükseltme sırasında karşılaşılan sonra gerçekleşmesi izin. Böylece, hasat Mısır tahıl ek analizi ile ilk aşamada substrat ve beslenme ile ilgili kompozisyon değişiklikleri aydınlatmak için işleme de son gıda ürün ve aracı aşamaları olarak çözümleme protokolü kolaylaştırır. Bu anahtar özellik Protokolü’nün de bu belirli analizleri için kullanmak için hangi analitik kimya iletişim kurallarını seçmek araştırmacı etkinleştirme sırasında işleme boyunca çözümlenmesi beslenme ve duyusal özellikleri sağlar. Başka bir önemli özelliği bu iletişim kuralı, bu microscale protokolünün etkinliği olduğunu. İlk olarak, bu protokol ayarı (Tablo 3) ıslah tesisinde uygun olan küçük bir örnek kullanır. Bir kg tahıl büyük dökülüyor kum bileşenlerinin yaklaşık 0,3 kg ve kabaca üçte biri üretilen bileşenlerinin işleme için ihtiyaç vardı büyük dökülüyor kum üretmek eğilimi. İkinci olarak, bu iletişim kuralı çok daha büyük örnek boyutları6gerekli önceki iletişim kuralı daha etkilidir günde yaklaşık 16 örnekleri laboratuvar işlenmesi için izin.
Bu iletişim kuralı kolayca diğer işlenmiş Mısır Gıda ürünleri taklit etmek için değiştirilmiş olabilir. Örneğin, büyük dökülüyor Mısır ezmesi yemek hazır kahvaltı gevrekleri9yanı sıra çeşitli aperatif gıdaların üretiminde kullanılır. Bu Aperatif yiyeceklerin üretimi için laboratuvar Protokolü foreseeably pişirme kez düzeltmeleri veya pişirme süreleri ve pişirme çözümleri için ayarlamalar dahil olabilir. Bu iletişim kuralının adapte bir sürümünü çalışma diğer tahıl ve onların anılan sıraya göre işlenmiş ürünler için kullanılan olabilir mümkündür. İşlenmiş tahıl ürünleri çoğunlukla pişirme, pişirme veya burada sunulan iletişim kuralının adapte bir sürümünü kullanarak taklit işleme aşamalarında toasting içerir.
Bu protokol önemli bir sınırlama olduğunu çok az durdurma noktası olan, bir işleme adımının başladıktan sonra yani , o ve sonraki adımları olması gerekir (Tablo 3) tamamlandı. Pişmiş Mısır ezmesi dökülüyor irmik gelen üretimden sonra bir tek durdurma nokta yoktur. Sadece gerekirse, pişmiş Mısır ezmesi olabilir (Örneğin kapalı bir konserve kavanoz) kapalı bir kap içinde yerleştirilir ve en az iki gün boyunca buzdolabında. Ancak, daha uzun süreler için pişmiş Mısır ezmesi depolama örnek değiştirmek için çıktı. Ayrıca, pişirme başladıktan sonra orada hiçbir durdurma noktaları kadar pişmiş kum hamur yuvarlandı, kesmek, kurutulmuş ve sonra.
Sonuç
İle bu örnek sonuç (bkz: white dress no bra-Wilmsmeyer vd. besin içeriği işlem boyunca takip edilebilir gösterdi 4 daha fazla bilgi için). Ayrıca, anahtar işlem aşamaları beslenme değişiklikleri oluştuğu tespit edilmiştir. Ayrıca, bu işlem protokolü için gereken küçük örnek boyut birden çok melez bitki yetiştirme programı kapsamında çalışma etkinleştirilmiş. Bu melez kullanarak, melez grubunu bağlı çözünmez ferulic asit ve işlem boyunca p-kumarik asit yüksek konsantrasyonda tutulan tespit. Bu özellikler son tost cornflakes prebiyotik potansiyelinin önemli göstergeleridir. 11 , 12 , 13 bu sonuçları doğrudan bitki yetiştiricileri için geliştirilmiş prebiyotik potansiyel üreme nüfusu işlenmiş Mısır ürünleri kurmak yardımcı olmak için kullanılabilir.
Bu işlem protokolü önemli avantajlarından yapılabilir besin analizleri sınırlamaz biridir. Bir fitokimyasal protokol tahıl analizi için varsa, o zaman bu işlenmiş ürünleri incelemek için kullanılabilir. Bu işlem protokolü laboratuvar ölçekli gıda işleme ve bağımsız olarak yapılacak besin analizleri sağladığından, Ayrıca, birden çok fitokimyasallar okudu olabilir. Fitokimyasal içerik çalışma analitik protokollerde küçük örnek boyutları, ancak, laboratuvar ölçekli işlem protokolü kullanılarak oluşturulan ara ve son işleme ürünleri az miktarda nedeniyle kullanmanız gerekir.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Tom Patterson ve analitik teknolojileri takım Dow AgroSciences onların laboratuvar olanakları kullanımı için ve onların rehberlik için teşekkür etmek istiyorum. Bu eser kısmen Kellogg şirket ve Dow AgroSciences gelen hediyeler ve USDA Hatch hibe yoluyla finanse edildi, hüseyin-802-354 Ödülü. Öğrenci destek CJBW için Illinois ayırt edici Bursu ve William B. ve Nancy L. Ambrose dostluk kırpma bilimlerde tarafından sağlandı.
Materials
| 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. , (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. , (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. , (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).
