DanSeed den 20. marts 2007 Avancerede målemetoder til kvalitetskontrol af frø Birthe Møller Jespersen Københavns Universitet Det Biovidenskabelige Fakultet Institut for Fødevarevidenskab Kvalitet & Teknologi Rolighedsvej 30 DK-1958 Frederiksberg C E-mail: bm@kvl.dk www.models.life.ku.dk
IFV, Kvalitet & Teknologi Udstyr ær Infrarød Transmission, enkeltkerne og bulk ær Infrarød Reflektion FT-IR inferometer with Diamond ATR 400 MHz HR MAS MR spektrometer Raman mikroskop Fluorescens Videometer Ultralyd Gas Chromatografi Kemometri
Kemometri: Mønstergenkendelse 0.6 1890-1920 nm 0.5 0.4 log(1/r) 0.3 0.2 0.1 0 Måling med spektroskopi: Inddirekte Ikke-Destruktiv Hurtig Miljømæssig venlig Multivariate 1000 1500 2000 2500 Wavelength (nm)
IR (MSC) spektrum fra normal byg 0.6 0.5 protein 1980nm 2050nm 2180nm aminosyrer 2132nm 22nm 2294nm stivelse 2252nm 2276nm stivelse 2461nm 2488nm 2500nm 0.4 0.3 protein 1510nm stivelse 50nm 15nm 1540nm 0.2 0.1 0 protein 910nm 1020nm stivelse 990nm olie 9nm 1037nm cellulose 90nm glucose 80nm cellulose 1780nm 1820nm stivelse 1900nm 2000nm 2100nm cellulose 2336nm 2352nm 0 500 1000 1500 2000 2500
IT (1.der) spektrum fra normal byg 0.02 0.01 0 Olie 9nm stivelse 990nm protein 1020nm -0.01 protein 910nm -0.02 850 890 930 970 1010 1050
Bygkerners fænotype 0.3 0.2 0.1 0-0.1 PC2 (4%) BG=6.5 S = 47.8 P= 16.2 A/P = 20.0 b m m Scores 3a 3a 3a BG=15.7 S = 35.7 P= 17.3 A/P = 15.5 3a 3c 3m 3b BG=4.1 S = 40.0 P= 17.5 A/P = 11.1 3c 3m -0.5 0 0.5 1.0 3b 3a 3a PC1 (93%) PCA: 54 IR spektre (MSC): =normal, lys3a, 3b, 3c, 3m,,
Bygkerners fænotype 0.3 0.2 0.1 0-0.1-0.2 PC2 (6%) w2: BG=7.0 S = 49.0 P= 17.4 A/P = 16.9 Amylose= 4.2 w2 m bm 16 449 w1 3a Scores 16 449 3a 4d: BG=4.0 S = 41.1 P= 17.5 A/P = 13.2 16: BG=15.2 S = 29.9 P= 17.1 A/P = 16.3 3a 3m 3c 3b 3c 3m 4d w1: BG=15.4 S = 20.3 P= 16.5 A/P = 15.1 Amylose= 20.3-0.5 0 0.5 1.0 3a 3b 3a 3a PC1 (91%) PCA: 54 + 7 IR spektre (MSC): =normal, lys3a,3b,3c,3m,, and w1, w2, 4d, 16, 449
Bygkerners fænotype 0.01 0.005 0 Mutant 4D Mutant 3A Høj lysin log(1/r) -0.005-0.01-0.015-0.02 Høj beta-glukan Mutant 5F Mutant 16 1200 00 1600 1800 2000 2200 2400 Bølgelængde (nm) IR spektre Sammenligning af to mutanter i hver sin kategori: kulhydrat og højlysin
PCA score plot af IR spektre (MSC) 0.3 PC2 (12%) Scores 0.2 0.1 0-0.1-0.2 Væksthus b b Mark b Karforsøg -0.3 PC1 (85%) -1.0-0.5 0 0.5 1.0 ormal byg (, b=bomi) og mutanter samt krydsninger af lys ( ) og lys () dyrket i tre miljøer: væksthus, mark og karforsøg. Original mutanter er vist med en firkant
Gennemsnitsspektre log 1/R 0.48 0.47 0.46 0.45 2276nm væksthus 2294nm mark 2336nm 2350nm væksthus mark væksthus mark 0.44 0.43 2260 20 2300 2320 2340 2360 2380 nm ormal byg () og mutanter af lys ( ) og lys () dyrket i væksthus og mark
Data forædling 0.2 PC2 (3%) Scores egativ selektion 0.1 0-0.1 Minerva Bomi Minerva Triumph Triumph 508 Positiv selektion 533 538 537 531 Lysiba 3m 502 503 556 556 557 534 3a 524 525 3m 3a 3a Lys3 mutanter -0.2-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 537 PC1(94%) Selektion af positive og negative lys3a og 3m recombinanter fra PCA plot af hele IR spektre (MSC) på bygprøver dyrket i væksthus
IR spektre for forskellige β-glukaner 0.08 0.07 PromOat 0.06 0.05 (1-3)βG, Curdlan Yeast 0.04 Lichenan Barley Glucagel 0.03 0.02 0.01 Byg, Lav v Byg, Med v Byg, Høj v (1-3)βG, Euglena gracillis 839 860 881 903 924 945 966 Variables cm-1
IR (MSC) spektre for opr. hvedearter 40 20 0-20 -40 PC2 Scores -60-60 -40-20 0 20 40 60 X-expl: 51%,22% PC1
Prædiktion af protein fra IR (MSC) 20 18 16 12 10 8 Predicted Y Elements: Correlation: RMSECV: 126 0.99 0.39 8 8 8 10 12 16 18 20 Measured Y
Prædiktion af hårdhed fra IR (MSC) 100 80 60 40 20 0 Predicted Y Elements: Correlation: RMSECV: 126 0.96 7.31-20 Measured Y 0 20 40 60 80 100
Prædiktion af askeindhold fra IR (MSC) 2.2 Predicted Y Elements: Correlation: RMSECV: 126 0.88 0.10 2.0 1.8 1.6 1.4 8 1.2 Measured Y 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
BoMill TriQ enkelt kerne IR sortering Sorterer efter komplekse kvalitetsparametre som bage- og maltkvalitet
BoMill TriQ enkelt kerne IR sortering Kapacitet: Flere tons i timen
Sortering af vinterhvede kalibreret efter brødvolumen Fraktion 2 og 3 til høj kvalitets brødhvede Fraktion 1: Foder Farinograf Extensograf Fraktion 1 Fraktion 2 Fraktion 3 Udbytte % 35 45 20 Dejstabilitet tid 1.7 5.5 8.4 Vandoptagelse % 53.1 56.7 59.7 Dej elasticitet 100 129 6 Gluten indhold % 17.4 22.7 27.6
Videometer