VIEW ARTICLE DOI: 10.1094/ASBCJ-64-0094
An Investigation on the Detection of Potential Loss of Germinative Capacity During Storage of Malting Barley (1). X. S. Yin (2), J. E. Foster, and M. Browers, Prairie Malt Limited/Cargill Malt Americas, Biggar, SK, Canada, S0K 0M0; S. Schroeder (3), M. Izydorczyk, and A. W. MacGregor (4), Grain Research Laboratory, Canadian Grain Commission, 303 Main Street, Winnipeg, MB, Canada, R3C 3G8; and M. L. H. Gruwel (5), and S. Abrams, Plant Biotechnology Institute, NRC, 110 Gymnasium Place, Saskatoon, SK, Canada, S7N 0W9. (1) This work was presented as a poster at the ASBC annual meeting in 2002. (2) Corresponding author: E-Mail: <xiang_yin@prairiemalt.com> (3) Current address: Food Program Laboratory, Health Products and Food Branch, Health Canada, 510 Lagimodiere, Winnipeg, MB, Canada R2J 3Y1. (4) Current address: 2 Nicklaus Green, Livingston, West Lothian, U.K. EH54 8RX. (5) Current address: NRC-CNRC, Institute for Biodiagnostics MR Technology, 435 Ellice Avenue, Winnipeg, MB, Canada R3B 1Y6. J. Am. Soc. Brew. Chem. 64(2):94-99, 2006. Accepted October 1, 2005.
In the current collaborative work, barley samples covering several crop years in Canada were investigated for germinative capacity during storage. The first set of samples was sent to China for storage under typical local conditions while the control samples were stored at 5°C in Canada. Subsamples were taken from the material stored in China at intervals during the summer season and returned to Canada for analysis. Germination and alpha-amylase tests were carried out on the control and stored samples. Some samples that appeared to be acceptable at harvest were found to suffer germination losses as much as 70% during the process. In addition, commercial pearling tests and a rapid paper test used to detect preharvest sprout damage in wheat were carried out on the control samples. Correlation of the results with alpha-amylase values and the germination change after storage was studied. Samples that showed deterioration during storage were also subjected to examination using magnetic resonance imaging and near-infrared hyperspectral imaging (NIHI). The majority of nongerminating kernels exhibited a sharp interface between the endosperm and embryo in the ratio images produced by NIHI. Differences in the kernel images between the samples of different germinative capacity were apparent. The presence of the endosperm/embryo interface in the absorbance ratio image is therefore likely to correlate with a kernel’s inability to germinate. The observation provides significant insights into the understanding and prevention of loss in germinative capacity in storage and handling of malting barley. Keywords: alpha-Amylase, Germination, Magnetic resonance imaging, Near-infrared hyperspectral imaging, Pregermination, Sprouting
Una Investigación Sobre la Detección del Potencial de Pérdida de Capacidad
Germinativa de Cebada de Malta Durante Almacenaje
En el trabajo colaborativo actual, muestras de cebada cubriendo varios años de cosecha en Canadá fueron investigadas en cuanto a la capacidad germinativa durante almacenaje. El primer grupo de muestras fue enviado a China para ser almacenado bajo condiciones locales típicas mientras que las muestras de control fueron almacenadas en Canadá a 5°C. Submuestras de material almacenado en China fueron tomadas en intervalos durante la estación de verano y regresadas a Canadá para ser analizadas. Pruebas de germinación y alfa-amilasa fueron realizadas sobre las muestras de control y almacenadas. Algunas muestras que parecían ser aceptables durante la cosecha se encontraron sufrir pérdidas de germinación tanto como el 70% durante el proceso. Además, pruebas comerciales de “pearling” y una prueba rápida de papel usada para detectar daño precosecha de brote en trigo fueron realizadas con las muestras de control. La correlación de resultados de valores de alfa-amilasa y cambio de germinación después de almacenaje fue estudiada. Muestras que demostraron deterioración durante almacenaje también fueron sujetadas a examinación usando proyección de imagen de resonancia magnética y proyección de imagen hiperespectral cerca-infrarroja (NIHI por sus insignias en ingles). La mayoría de granos no-germinantes exhibieron una interfaz aguda entre el endospermo y el embrión en las imágenes de cociente producidas por la NIHI. Diferencias en las imágenes de grano entre las muestras de diversas capacidades germinativas eran evidentes. La presencia de la interfaz de endospermo/embrión en la imagen del cociente de absorbencia por lo tanto probablemente se puede correlacionar con la inhabilidad de un grano de germinar. La observación proporciona penetraciones significativas a la comprensión y prevención de pérdidas en capacidad germinativa en el almacenaje y manejo de cebada de malta. Palabras claves: alpha-Amilasa, Brotación, Germinación, Pregerminación, Proyección de imagen hiperespectral cerca-infrarroja, Proyección de imagen de resonancia magnética