2018年6月16日
ここでは、穀物のサンプルを処理、高スループット解析パイプラインにこのマイクロ アプローチを組み込むマイクロ プロトコルを提案します。これは現在利用可能なプロトコルの高スループット適応です。
この方法は、より栄養価の高い食品を生産するトウモロコシ品種をより適切に選択する方法や、さまざまな栄養化合物が現在の食品加工パラメータにどのように反応するかなど、重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、実験室で複数のサンプルを同時に分析できることです。そして、コーンフレークの生産に含まれる始まり、中、そして最後の段階をサンプリングすることができます。
この分析法の視覚的なデモンストレーションは、プロトコールのスループットを向上させるステップの多くが直感的ではなく、注意を払わないとサンプルのクロスコンタミネーションにつながるため、非常に重要です。まず、15リットルの圧力鍋を電気ホットプレートに置きます。圧力鍋に水道水1リットルを加え、水を100°Cに加熱します。
水が加熱されている間に、砂糖と塩の溶液と100グラムのフレーキンググリッツを4つの1クォート缶詰ジャーに加えます。次に、ガラス攪拌ロッドを使用して、溶液をフレーキンググリットと混合します。圧力鍋の水が沸騰し始めたら、水道水を1リットル加えて水温を下げます。
次に、サンプルの剥離グリットが入った缶詰の瓶を圧力鍋に入れます。水が沸騰したら、圧力鍋の蓋を元に戻します。サンプルのフレーキンググリットを15PSIで1時間調理します。
圧力鍋を冷まし、完全に減圧します。慎重に、耐熱手袋を使用して、圧力鍋から蓋を取り外します。次に、専用のトングを使用して、圧力鍋からサンプルの剥離グリットを取り除きます。
へらを使用して、剥がれたグリットから非胚乳材料を取り除きます。調理したグリッツ30gを計量ボートに入れ、摂氏65度のオーブンで12時間乾燥させます。コーヒーミルを使用して、調理したグリッツサンプルを微粉末に粉砕します。
まず、ホイルで裏打ちされた天板に、対流式オーブンでグリットサンプルを107.2°Cで50分間焼きます。25分後にサンプルを攪拌して、均一にベーキングします。50分のベーキング期間後、ベーキングシートをはがし、サンプルを室温で30分間冷まします。
次に、ベーキングシートから30グラムの焼きたてのグリッツを取り出し、サンプルを計量ボートに入れ、摂氏65度のオーブンで12時間乾燥させます。乾燥後、コーヒーミルを使用してサンプルを微粉末に粉砕し、その後の分析のために保管します。まず、天板に残っている焼きたてのグリッツを取り出し、ポーチに折りたたまれた長さ1メートルのパーチメント紙に入れます。
次に、ポーチ内の焼きたてのグリッツをトルティーヤプレスに慎重に送ります。焼きたてのグリッツをプレスで転がした後、ピザカッターを使って、丸めた焼きたてのグリットを2.5cm×2.5cmの正方形に切ります。パーチメント紙のポーチを開き、ロールフレークサンプルを室温で12時間乾燥させます。
次に、フレーク状にしたサンプルを予熱した対流式オーブンに204.4°Cで60〜90秒間置きます。均一にトーストするには、サンプルを均等に広げます。サンプルを室温で5分間冷却して、最終的なトーストコーンフレーク製品を生成します。
最後に、コーヒーミルを使用して、トーストしたコーンフレークサンプルを微粉末に粉砕します。このプロトコルは、多くの異なる栄養分析と組み合わせて使用できます。このプロトコルを使用して、処理のすべての段階を通じてコーンフレークのフェルラ酸とp-クマル酸の含有量を分析しました。
特定の雑種品種に関係なく、不溶性結合フェルラ酸の大部分は、乾式製粉および調理中に除去されました。同様に、p-クマル酸も乾式製粉および調理中に除去されました。さらに、不溶性結合フェルラ酸含有量とp-クマル酸含有量に関する栽培品種の初期ランク付けは、最終処理段階でのランク付けを示すものではありませんでした。
一度習得すると、適切に実行すれば、この手法を使用して毎日16個のサンプルを分析できます。これは、私たちが使用していた古いプロトコルと比較すると、毎日3〜4つのサンプルしか分析できませんでした。開発後、この技術により、特定の栄養化合物の全体的な含有量が加工中にどうなるかだけでなく、化合物がさまざまな形で存在し、さまざまなバイオアベイラビリティで存在するかどうかも調査することができました。
圧力鍋を使用する場合、それは非常に危険である可能性があり、この手順を実行する際には、機器と安全プロトコルに付属のすべての書面による資料に従って理解するなどの予防措置を常に守る必要があることを忘れないでください。
本記事では、トウモロコシのフレーク用 grits からコーンフレークを製造する工程をシミュレートするためのマイクロスケール・プロトコルを紹介し、複数の穀物サンプルの同時処理および分析を可能にします。本手法は、さまざまな加工段階におけるハイスループットな栄養分析を容易にするよう設計されており、加工済みトウモロコシ製品の栄養品質向上に焦点を当てたトウモロコシの育種プログラムを支援します。
トウモロコシの加工パラメータに関するハイスループットなマイクロスケール分析により、多様な遺伝資源における栄養素の保持率を迅速に評価することが可能となり、育種および食品イノベーションのパイプラインを直接的に支援します。本プロトコルは、加工が主要な栄養化合物をどのように変化させるかについて実用的な知見を提供し、製品開発と遺伝資源選抜の両方に寄与します。このような分析ワークフローを統合することで、作物改良と加工食品の品質の接点における予測精度を高めることができます。
このプロトコルでは、原料の穀物から最終製品に至るまで、複数の加工段階で栄養分析を行うことを可能にし、初期の探索、スクリーニング、およびトランスレーショナルリサーチを橋渡しします。