“GC-MS Unveils Fine Flavors in Parent-Hybrid Cocoa!” | (जीसी-एमएस का उपयोग करके पेरेंट-हाइब्रिड संयोजनों में बढ़िया स्वाद वाले कोको की विशेषता )

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Main Points In Hindi (मुख्य बातें – हिंदी में)

  1. अध्ययन का उद्देश्य और पद्धति: हाल ही में किए गए अध्ययन में गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) और बीन फेनोटाइप विश्लेषण का उपयोग करके विभिन्न संकर संयोजनों में उत्कृष्ट स्वाद वाले कोको की विशेषताओं का अध्ययन किया गया, जिससे यह जानने का प्रयास किया गया कि कौन सा क्रॉसिंग संयोजन उच्च स्वाद गुणवत्ता वाले संकर उत्पन्न कर सकता है।

  2. कोको का महत्व: कोको फसलें न केवल एक महत्वपूर्ण कृषि वस्तु हैं, बल्कि चॉकलेट उद्योग के लिए कच्चे माल का महत्वपूर्ण स्रोत भी हैं। बढ़िया स्वाद वाला कोको उच्च गुणवत्ता प्रदान करता है और इसकी बाजार कीमत थोक कोको की तुलना में अधिक होती है।

  3. मेटाबोलोमिक्स की भूमिका: मेटाबोलोमिक्स तकनीक ने अस्थिर और गैर-वाष्पशील यौगिकों की पहचान में मदद की है, जो कोको की स्वाद गुणवत्ता को निर्धारित करते हैं। अध्ययन में, जीसी-एमएस द्वारा विभिन्न मेटाबोलाइट स्तरों की प्रोफाइलिंग की गई और इसमें विभिन्न क्रॉसब्रीड के लिए अद्वितीय स्वाद प्रोफाइल पहचाने गए।

  4. फसल प्रबंधन के लिए जानकारी: अध्ययन के निष्कर्ष प्रयोगशाला अनुसंधान और फसल प्रबंधन के लिए मूल्यवान जानकारी प्रदान करते हैं, जिससे बेहतर प्रजनन योजनाओं का निर्माण संभव है। इसके साथ ही, खेत प्रबंधकों को बेहतर क्लोन के उपयोग के माध्यम से कोको वृक्षारोपण को बनाए रखने के लिए उपयोगी सुझाव मिलेंगे।

  5. विशिष्ट मेटाबोलाइट की पहचान: बढ़िया स्वाद वाले कोको में उच्च स्तर के कार्बनिक एसिड जैसे कैफीन, फ्यूमरिक एसिड और साइट्रिक एसिड की पहचान की गई है। इस सूचनात्मक लक्षण वर्णन से पौधे प्रजनकों को भविष्य के विविधता सुधार में मदद मिलेगी।

Main Points In English(मुख्य बातें – अंग्रेज़ी में)

Here are the main points derived from the study on flavor characterization of cocoa using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and phenotyping analysis:

  1. Objective of the Study: The research aimed to analyze flavorful cocoa varieties through a metabolomics-based approach, using GC-MS to determine which hybrid combinations yield high-quality flavors in cocoa beans.

  2. Importance of Flavorful Cocoa: Flavored cocoa is valued in the chocolate industry and is classified into standard (bulk) quality and fine-flavor varieties, with the latter commanding a higher market price due to its superior aromatic notes and quality.

  3. Metabolomics Methodology: The study employed metabolomics techniques to identify volatile and non-volatile compounds that define cocoa flavor quality. It allowed for profiling metabolite levels in cocoa hybrids and their parent strains, facilitating the identification of traits associated with flavor diversity.

  4. Experimental Details: The study utilized twelve different cocoa clones grown under controlled conditions in Indonesia, involving meticulous harvesting and sample preparation for chromatographic analysis.

  5. Findings and Implications: The results indicated that the fine-flavor cocoa beans exhibited high levels of specific organic acids, which contribute to flavor profiles. The insights gained can help plant breeders optimize their breeding programs for better flavor and provide valuable information for agricultural management practices.


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Complete News In Hindi(पूरी खबर – हिंदी में)

हाल के एक अध्ययन में व्यापक रूप से लक्षित गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) मेटाबोलॉमिक्स-आधारित दृष्टिकोण और बीन फेनोटाइप विश्लेषण का उपयोग करके, पौधे प्रजनन कार्यक्रम के परिणामस्वरूप मूल-संकर संयोजनों में बढ़िया स्वाद वाले कोको की विशेषता बताई गई है। इसमें शामिल शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि एकत्रित की गई जानकारी यह निर्धारित करने के लिए आवश्यक है कि कौन सा सबसे अच्छा क्रॉसिंग संयोजन उच्च स्वाद गुणवत्ता वाले संकर पैदा कर सकता है। टीम के निष्कर्षों पर आधारित एक पेपर प्रकाशित किया गया है खाद्य रसायन विज्ञान: एक्स (1).

दुनिया की सबसे महत्वपूर्ण कृषि वस्तुओं में से एक (2), कोको एक महत्वपूर्ण आर्थिक मूल्य रखता है (3) इसकी फलियाँ चॉकलेट उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में काम करती हैं (4) वाणिज्यिक और औद्योगिक दृष्टिकोण से, कोको को दो उत्पादों में वर्गीकृत किया गया है प्रकार: थोक या मानक गुणवत्ता, जो अपने मूल स्वाद और बढ़िया स्वाद वाले कोको के लिए जाना जाता है, जो बेहतर सुगंधित नोट्स (5) द्वारा प्रतिष्ठित है। बढ़िया स्वाद वाला कोको उच्च गुणवत्ता प्रदान करता है, और परिणामस्वरूप, अपने थोक समकक्ष (6) की तुलना में बाजार में इसकी कीमत अधिक होती है। इसलिए, बढ़िया स्वाद वाले कोको के लिए कच्चे माल के रूप में कोको बीन्स की गुणवत्ता में सुधार करने की आवश्यकता है (7)।

पौधों को चिह्नित करने के लिए एक शक्तिशाली और मजबूत विधि के रूप में (8), मेटाबोलॉमिक्स अस्थिर और गैर-वाष्पशील दोनों यौगिकों को प्रकट कर सकता है जो कोको की स्वाद गुणवत्ता निर्धारित करते हैं (9)। मेटाबोलॉमिक्स में नियोजित विश्लेषणात्मक तरीकों, जैसे कि जीसी-एमएस, ने कोको बीन्स में यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला का पता लगाया है, और इसलिए कोको (10) में मेटाबोलाइट प्रोफाइल की जांच के लिए उपयुक्त हैं। यह विधि संकर और उनके माता-पिता (11) के बीच विभिन्न मेटाबोलाइट स्तरों की प्रोफाइलिंग की अनुमति देती है और कोको स्वाद गुणवत्ता (12) जैसे पौधों की फेनोटाइपिक विविधता की जटिलता से जुड़े विशिष्ट लक्षणों की पहचान और लक्षण वर्णन में उच्च स्तर की सटीकता प्रदान कर सकती है। ).

के बारह क्लोन थियोब्रोमा कोको अध्ययन में इंडोनेशियाई कॉफी और कोको अनुसंधान संस्थान (आईसीसीआरआई) से प्राप्त का उपयोग किया गया। इस अध्ययन में उपयोग किए गए कोको क्लोनों को जेम्बर, पूर्वी जावा, इंडोनेशिया में समुद्र तल से 45 मीटर की ऊंचाई पर, 224 मिमी की औसत वर्षा, 32 डिग्री सेल्सियस के औसत तापमान और उसी खेती प्रबंधन के तहत लगाया गया था। इस अध्ययन में उपयोग किए गए सभी कोको पेड़ परिपक्व (4 वर्ष पुराने) और समान ऊंचाई (2-3 मीटर) के थे। प्रत्येक क्लोन से काटी गई सात ग्राम फलियों को एक पॉलीकार्बोनेट ट्यूब में रखा गया जिसमें एक स्टेनलेस-स्टील की गेंद थी, और सभी ट्यूबों को तरल नाइट्रोजन के साथ ठंडा किया गया और पाउडर में बदल दिया गया। क्रोमैटोग्राफ़िक विश्लेषण प्रक्रिया के लिए, व्युत्पन्न नमूने के 1 μL को यादृच्छिक क्रम में 280 डिग्री सेल्सियस के इंजेक्शन तापमान के साथ 25:1 v/v के अनुपात में विभाजित मोड में इंजेक्ट किया गया था। इस विश्लेषण में वाहक गैस के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग किया गया था, जिसका रैखिक वेग 39.0 सेमी/सेकेंड और प्रवाह दर 1.2 एमएल/मिनट था। स्तंभ का तापमान 4 मिनट के लिए 80 डिग्री सेल्सियस पर शुरू हुआ, फिर 15 डिग्री सेल्सियस/मिनट की दर से 330 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ गया, और लगभग 8 मिनट तक स्थिर रखा गया। इंटरफ़ेस और आयन स्रोत का तापमान लगातार क्रमशः 310 डिग्री सेल्सियस और 280 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा गया था (1)

बढ़िया स्वाद वाले कोको के गैर-वाष्पशील प्रोफाइल में कैफीन और मैलिक एसिड, फ्यूमरिक एसिड, साइट्रिक एसिड, लैक्टिक एसिड और टार्टरिक एसिड जैसे कार्बनिक एसिड के उच्च स्तर की विशेषता थी, प्रत्येक प्रकार के क्रॉसब्रीड अद्वितीय स्वाद प्रोफाइल प्रदर्शित करते थे। अध्ययन के लेखकों का मानना ​​है कि इस लक्षण वर्णन से प्राप्त अंतर्दृष्टि पौधे प्रजनकों को बेहतर स्वाद सुधार या प्रजनन सामग्री के रूप में इन क्रॉसिंग संयोजनों के उपयोग के लिए प्रजनन योजनाओं को अनुकूलित करने में सक्षम बनाएगी। इसके अतिरिक्त, यह अध्ययन खेत प्रबंधकों को बेहतर क्लोनों का उपयोग करके कायाकल्प के माध्यम से कोको वृक्षारोपण को बनाए रखने के लिए बहुमूल्य जानकारी और संदर्भ प्रदान करता है। प्रत्येक क्रॉसब्रीड में महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स की पहचान भविष्य के अध्ययन (1) में चयन के लिए उपयोगी होगी।

कोको बीन्स. © Somchai20162516 – Stock.adobe.com

संदर्भ

1. अफ़िफ़ा, एन; साड़ी, आईए; सुसिलो, एडब्ल्यू; मलिक, ए.; फुकुसाकी, ई.; पुत्री, एसपी मेटाबोलॉमिक्स दृष्टिकोण का उपयोग करके पेरेंट-हाइब्रिड संयोजनों में बढ़िया स्वाद वाले कोको का लक्षण वर्णन। खाद्य रसायन. एक्स 2024, 24101832. डीओआई: 10.1016/j.fochx.2024.101832

2. ईएम कास्त्रो-अलायो, ​​ईएम; जी. इड्रोगो-वास्केज़, जी.; आर. सिचे, आर.; एफपी कर्डेनस-टोरो, क्रिओलो और फोरास्टेरो कोको के किण्वन के दौरान सुगंधित यौगिकों के अग्रदूतों का एफपी गठन। हेलिओन 2019, 5 (1), डीओआई: 10.1016/j.heliyon.2019.e01157

3. बैगनुलो, ई.; सी. स्कैवार्डा, सी.; सी. बोर्तोलिनी, सी.; सी. कोर्डेरो, सी.; सी. बिच्ची, सी.; ई. लिबर्टो, ई. कोको गुणवत्ता: मूल पहचान में कोको बीन्स और शराब का रासायनिक संबंध। खाद्य रेस. इंट. 2023, 172, डीओआई: 10.1016/j.foodres.2023.113199

4. मोरेनो-रोजास, जेएम; यादिरा एराज़ो सोलोरज़ानो, सी.; तुआरेज़ गार्सिया, डीए; परेरा-कैरो, जी.; ऑर्डोनेज़ डियाज़, जेएल; मुनोज़-रेडोंडो, जेएम; रोड्रिग्ज-सोलाना, आर. फार्म पर संसाधित इक्वाडोरियन थोक और बढ़िया स्वाद वाली कोको किस्मों की अस्थिर प्रोफ़ाइल पर पूर्व-सुखाने की प्रक्रिया का प्रभाव। खाद्य रेस. इंट. 2023, 169, डीओआई: 10.1016/j.foodres.2023.112938

5. एच. रोटियर्स, एच.; डीए त्ज़ोम्पा सोसा, डीए; ए. डी विन्ने, ए.; जे. रुआलेस, जे.; जे. डी क्लिपेलेर, जे.; आई. डी लीर्सनाइडर, आई. एट अल। बढ़िया स्वाद ट्रिनिटारियो कोको बीन्स के सहज किण्वन के दौरान वाष्पशील यौगिकों और स्वाद अग्रदूतों की गतिशीलता। ईयूआर। खाद्य रेस. तकनीक. 2019, 245 (9), 1917-1937। डीओआई: 10.1007/s00217-019-03307-y

6. एस्कोबार, एस.; सेंटेंडर, एम.; ज़ुलुआगा, एम.; चाकोन, आई.; रोड्रिग्ज, जे.; वैलेंट, एफ. फाइन कोको बीन्स उत्पादन: स्वाद गुणों के निर्माण के व्यापक विश्लेषण के माध्यम से सुगंध अग्रदूतों को ट्रैक करना। खाद्य रसायन. 2021, 365. डीओआई: 10.1016/जे.फूडकेम.2021.130627

7. त्शार्न्टके, टी.; ओकाम्पो-एरिज़ा, सी.; वानसिंघेल, जे.; इवानेज़-बैलेस्टरोस, बी.; आयकार्ट, पी.; रोड्रिग्ज, एल.; रामिरेज़, एम.; स्टीफ़न-डेवेंटर, आई.; मास, बी.; थॉमस, ई. इसके मूल केंद्र में बढ़िया स्वाद वाले कोको के सामाजिक-पारिस्थितिक लाभ। संरक्षण पत्र 2023, 16 (1). डीओआई: 10.1111/conl.12936

8. ग्रिसा, डी.; पेटेरा, एम.; ब्रैंडोलिनी, एम.; नेपोली, ए.; कॉम्टे, बी.; पुजोस-गिलोट, ई. अलक्षित मेटाबोलॉमिक डेटा का उपयोग करके प्रारंभिक पूर्वानुमानित बायोमार्कर डिस्कवरी के लिए फ़ीचर चयन विधियाँ। सामने। मोल. बायोसाइंस. 2016, 3. डीओआई: 10.3389/fmolb.2016.00030

9. हेरेरा-रोचा, एफ.; कैला, एमपी; एगुइरे मेजिया, जेएल; रोड्रिग्ज-लोपेज़, सीएम; चीका, एमजे; ओलार्ट, एचएच एट अल। वर्तमान मेटाबोलिक प्रतिमान को तोड़ने के लिए मेटाबोलॉमिक्स विश्लेषण के माध्यम से बढ़िया स्वाद वाले कोको बीन किण्वन का विश्लेषण करना। विज्ञान. प्रतिनिधि. 2021, 11 (1). डीओआई: 10.1038/एस41598-021-01427-8

10. मिशेल, एस.; बराका, एलएफ; इबनेज़, ए.जे.; मंसूरोवा, एम.; पेरूवियन चॉकलेट निर्माण प्रक्रिया की मास स्पेक्ट्रोमेट्री-आधारित स्वाद निगरानी। चयापचयों 2021,11 (2), 1-16. डीओआई: 10.3390/मेटाबो11020071

11. ले, क्यूटीएन; सुगी, एन.; यामागुची, एम.; हिरयामा, टी.; कोबायाशी, एम.; सुज़ुकी, वाई. एट अल. इंट्रास्पेसिफिक की रूपात्मक और मेटाबोलॉमिक्स प्रोफाइलिंग अरेबिडोप्सिस बायोमास हेटेरोसिस के संबंध में संकर। विज्ञान. प्रतिनिधि. 2023, 13 (1), डीओआई: 10.1038/एस41598-023-36618-वाई

12. कोलान्टोनियो, वी.; फ़ेराओ, एलएफवी; टाईमैन, डीएम; रेसेन्डे जूनियर, एफ. उन्नत फल स्वाद के लिए मेटाबोलॉमिक चयन। पीएनएएस 2022, 1191-11. डीओआई: 10.1073/पीएनएएस.2115865119


Complete News In English(पूरी खबर – अंग्रेज़ी में)

Recent research has utilized targeted gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and bean phenotype analysis to characterize high-flavor cocoa resulting from plant breeding programs. The researchers believe that the collected data are crucial in determining which crossbreeding combinations can produce hybrids with superior flavor quality. Their findings were published in the journal Food Chemistry: X.

Cocoa is one of the most important agricultural commodities globally and holds significant economic value as its beans serve as raw material for the chocolate industry. From a commercial perspective, cocoa is classified into two types: bulk or standard quality, known for its basic flavor, and fine-flavor cocoa, distinguished by superior aromatic notes. Fine-flavor cocoa offers higher quality, leading to a higher market price compared to its bulk counterpart. Therefore, improving the quality of cocoa beans as raw material for fine-flavor cocoa is essential.

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Metabolomics, a powerful approach for plant characterization, can reveal both volatile and non-volatile compounds that influence cocoa’s flavor quality. Analytical techniques employed in metabolomics, like GC-MS, have identified a wide range of compounds in cocoa beans and are thus suitable for examining the metabolite profile of cocoa. This method allows for the profiling of metabolite levels between hybrids and their parent plants, providing high precision in identifying and characterizing specific traits associated with the phenotypic diversity of cocoa flavor.

The study utilized twelve clones of Theobroma cacao sourced from the Indonesian Coffee and Cocoa Research Institute (ICCRI). These cocoa clones were grown at 45 meters above sea level in Jember, East Java, Indonesia, under controlled conditions with an average rainfall of 224 mm and a temperature of 32 degrees Celsius. All cocoa trees used in the study were mature (4 years old) and of similar height (2-3 meters). Pods harvested from each clone were processed into powder after being stored in polycarbonate tubes with stainless steel balls and frozen with liquid nitrogen. In the chromatographic analysis, 1 μL of the derivative sample was injected in a specific modus operandi using hydrogen as the carrier gas, maintaining a precise column and interface temperature throughout the process.

The non-volatile profile of fine-flavor cocoa indicated high levels of organic acids such as caffeine, malic acid, fumaric acid, citric acid, lactic acid, and tartaric acid, with each type of crossbreed exhibiting unique flavor profiles. The study’s authors believe that the insights gained from this characterization will enable plant breeders to optimize breeding plans using these crossing combinations to improve flavor. Additionally, this research provides valuable information and reference for farm managers to maintain cocoa plantations through rejuvenation using superior clones. Identification of key metabolites in each crossbreed will be beneficial for selection in future studies.



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