VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2008-0612-01

A Comparison of Barley Malt Quality Measurements and Malt Sugar Concentrations (1). Stanley H. Duke (2), Department of Agronomy, University of Wisconsin, Madison, WI; and Cynthia A. Henson, United States Department of Agriculture–Agricultural Research Service, Cereal Crops Research Unit, Madison, WI, and Department of Agronomy, University of Wisconsin, Madison, WI. (1) Mention of a proprietary product does not constitute a guarantee or warranty of the product by the United States Department of Agriculture and does not imply its approval to the exclusion of other suitable products. (2) Corresponding author. E-mail: <shduke@wisc.edu>; Phone: +1.608.262.6527; Fax: +1.608.262.5217. This article is in the public domain and not copyrightable. It may be freely reprinted with customary crediting of the source. American Society of Brewing Chemists, Inc., 2008. J. Am. Soc. Brew. Chem. 66(3):151-161, 2008.

This study was conducted to test two hypotheses: 1) that malt osmolyte concentration (OC) values would be better correlated with malt sugar concentrations than malt extract (ME) values; and 2) that malt alpha-amylase activity (alpha-AA) would be better correlated with malt sugar concentrations than diastatic power (DP). Seeds of four two-row and four six-row barley genotypes were steeped and germinated in a micromalter for 6 days. At intervals of 24 hr throughout germination, green malt was removed and kilned and then assayed for ME, OC, DP, alpha-AA, and sugar concentrations. Sugars were extracted from milled malt in H(2)O at 70°C for 30 min. Except for cv. Harrington, total sugars increased throughout the entire 6 days of the germination regime in two-row genotypes but either declined or plateaued after 4 days of germination in the six-row genotypes. Over all days of germination for all genotypes combined, OC correlated much better than ME with total sugar concentrations (OC: r = 0.867, P < 0.0001; ME: r = 0.589, P < 0.0001), strongly supporting the first hypothesis. When correlating individual sugar concentrations with ME and OC for all days of germination for all genotypes combined, OC also correlated much better than ME with glucose, maltose, sucrose, fructose, and the maltodextrins maltotriose through maltoheptaose (e.g., low to high r values for OC: r = 0.642 [fructose] to 0.924 and 0.928 [glucose and maltotetraose, respectively], P < 0.0001; low to high r values for ME: r = 0.282 [fructose] to 0.723 [glucose], P = 0.0524 to <0.0001), strongly supporting the first hypothesis. For all genotypes combined, alpha-AA correlated slightly better than DP with total sugar concentrations over all days of germination (alpha-AA: r = 0.743, P < 0.0001; DP: r = 0.711, P < 0.0001), supporting the second hypothesis. When correlating individual sugar concentrations with alpha-AA and DP for all days of germination for all genotypes combined, alpha-AA also correlated better than DP with most sugar concentrations (e.g., low to high r values for alpha-AA: r = 0.517 [fructose] to 0.900 [glucose], P = 0.0002 to <0.0001; low to high r values for DP: r = 0.412 [fructose] to 0.792 [maltotetraose], P = 0.0037 to <0.0001), supporting the second hypothesis. Overall, malt OC correlated better with malt sugar concentrations than ME, DP, or alpha-AA, indicating that OC best predicts starch hydrolysis during malting and a subsequent short mashing period. Keywords: alpha-Amylase, Barley, Diastatic power, Malt extract, Malt sugars, Osmolytes

Este estudio fue conducido para probar dos hipótesis: 1) que la concentración de osmolito de la malta (OC) valores sería correlacionada mejor con concentraciones de azúcar de malta que los valores de extracto de malta (EM); y 2) que la actividad de alfa-amilasa de malta (alfa-AA) sería correlacionado mejor con concentraciones de azúcar de malta que el energía diastásica (ED). Las semillas de cuatro dos-carrera y cuatro sies-carrera genotipos de cebada fueron remojados y germinadas en un micro-malteador durante 6 días. En los intervalos de 24 horas en todas partes de la germinación, la malta verde fue removida y secada y luego probada para EM, OC, ED, alfa-AA, y concentraciones de azúcar. Los azúcares fueron extraídos de la malta molida en H(2)O a 70°C para 30 minutos. Con excepción del cv. Harrington, azúcares totales aumentaron a lo largo de los 6 días del régimen de germinación en genotipos de dos carreras, pero ya sea disminuido o estabilizado después de 4 días de germinación en las genotipos de seis carreras. Durante todos los días de la germinación para todos los genotipos combinados, OC correlación mucho mejor que EM con un total de las concentraciones de azúcar (OC: r = 0.867, P < 0.0001; EM: r = 0.589, P < 0.0001), apoyando firmemente la primera hipótesis. Al correlacionar las concentraciones de azúcar en individuales con EM y OC para todos los días de la germinación para todos los genotipos combinados, OC también correlación mucho mejor que EM con glucosa, maltosa, sacarosa, fructosa, maltodextrinas, y maltotriosa a través de maltoheptaosa (por ejemplo, de bajo a alto valores de r para OC: r = 0.642 [fructosa] a 0.924 y 0.928 [glucosa y maltotetraosa, respectivamente], P < 0.0001; de bajo a alto valores de r para EM: r = 0.282 [fructosa] a 0.723 [glucosa], P = 0.0524 a <0.0001), apoyando firmemente la primera hipótesis. Para todos los genotipos combinados, alfa-AA correlación ligeramente mejor que la ED con concentraciones totales de azúcar a lo largo de todos los días de germinación (alfa-AA: r = 0.743, P < 0.0001; ED: r = 0.711, P < 0.0001), apoyando la segunda hipótesis. Al correlacionar las concentraciones de azúcar individuales con alfa-AA y ED para todos los días de la germinación para todos los genotipos combinados, alfa-AA también tenía una correlación mejor que ED con la mayoría de las concentraciones de azúcar (por ejemplo, de bajo a alto valores de r para alfa-AA: r = 0.517 [fructosa] a 0.900 [glucosa], P = 0.0002 a <0.0001; de bajo a alto valores de r para ED: r = 0.412 [fructosa] a 0.792 [maltotetraosa], P = 0.0037 a <0.0001), apoyando la segunda hipótesis. En general, OC de malta correlacionada mejor con las concentraciones de azúcar de malta que EM, ED, o alfa-AA, indicando que la OC mejor predice la hidrólisis del almidón durante el malteado y una posterior maceración de corto plazo. Palabras claves: alfa-Amilasa, Azúcar de malta, Cebada, Energía diastásica, Extracto de malta, Osmolitos