A Comparison of Barley Malt Amylolytic Enzyme Activities as Indicators of Malt Sugar Concentrations (1). Stanley H. Duke (2), Department of Agronomy, University of Wisconsin, Madison, WI; and Cynthia A. Henson, U.S. Department of Agriculture-Agricultural Research Service, Cereal Crops Research Unit, 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 U.S. 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., 2009. J. Am. Soc. Brew. Chem. 67(2):99-111, 2009.

This study was conducted to test the hypothesis that barley malt alpha-amylase activity correlates better with malt sugar concentrations than the activities of beta-amylase or limit dextrinase. Seeds of four two-row and four six-row North American elite barley cultivars were steeped and germinated in a micromalter for 6 days. At 24-hr intervals throughout germination, green malt was removed and kilned. Malts were assayed for individual amylolytic activities, and malt sugars were extracted and assayed. Increases in malt alpha- and beta-amylase and limit dextrinase activities were greatest between days 1 and 2 of germination. Over all days of germination for all cultivars combined malt alpha-amylase activities correlated much better with total malt sugar concentrations (r = 0.830, P < 0.0001) than with beta-amylase activities (r = 0.665, P < 0.0001) and somewhat better than with malt limit dextrinase activities (r = 0.785, P < 0.0001). Correlations of individual sugar concentrations (glucose, maltose, sucrose, fructose, and the maltodextrins maltotriose through maltoheptaose) for all cultivars combined over all days of germination were greater with alpha-amylase activities than with beta-amylase or limit dextrinase activities (e.g., for glucose and maltose, respectively: r = 0.872 and 0.763 and P < 0.0001 for alpha-amylase; r = 0.587 and 0.679 and P < 0.0001 for beta-amylase; and r = 0.806 and 0.733 and P < 0.0001 for limit dextrinase). Over all days of germination individual cultivar malt alpha-amylase activities correlated better with total sugar concentrations than with beta-amylase or limit dextrinase activities. Correlations of individual malt sugar concentrations for individual cultivars over all days of germination, for the most part, were greater with alpha-amylase activities than with beta-amylase or limit dextrinase activities. Overall, malt alpha-amylase activity correlated better with sugar production during malting and a short period of extraction than with other malt amylolytic enzymes, supporting the tested hypothesis. Keywords: alpha-Amylase, beta-Amylase, Diastatic power, Limit dextrinase, Malt quality, Malt sugars

Este estudio se llevó a cabo para probar la hipótesis de que la malta de cebada actividad de alfa-amilasa se correlaciona con las concentraciones de azúcar de malta de mejor que las actividades de beta-amilasa o dextrinasa límite. Semillas de cuatro de dos hileras y cuatro de seis hileras de cultivares de cebada en América del Norte fueron empapados y germinados en un micro-malteo para 6 días. En intervalos de 24 hr en toda la germinación, malta verde fue removido y secado. Maltas fueron ensayadas para cada amilolíticas actividades, y azúcares de malta se extraen y se estudian. Los aumentos en la malta en actividades de alfa- y beta-amilasa y dextrinasa límite fueron mayores entre los días 1 y 2 de germinación. Durante todos los días de la germinación para todos los cultivares de malta combinado actividades de alfa-amilasa mucho mejor correlacionado con las concentraciones de azúcar total de malta (r = 0.830, P < 0.0001) que con las actividades de beta-amilasa (r = 0.665, P < 0.0001) y un poco mejor con actividades de dextrinasa límite de malta (r = 0.785, P < 0.0001). Correlaciones de las distintas concentraciones de azúcar (glucosa, maltosa, sacarosa, fructosa, y las maltodextrinas maltotriosa a maltoheptaosa) para todos los cultivares combinado de todos los días de la germinación fue mayor con las actividades de alfa-amilasa que con actividades de beta-amilasa o dextrinasa límite las (por ejemplo, para maltosa y glucosa, respectivamente: r = 0.872 y 0.763 y P < 0.0001 para alfa-amilasa; r = 0.587 y 0.679 y P < 0.0001 para beta-amilasa; y r = 0.806 y 0.733 y P < 0.0001 para dextrinasa límite). Durante todos los días de germinación, actividades de alfa-amilasa por los distintos cultivares de malta mejor correlacionada con la concentración de azúcar total que con actividades de beta-amilasa o dextrinasa límite. Correlaciones de las distintas concentraciones de azúcar de malta para los cultivares de todos los días de la germinación, en su mayor parte, fueron mayores con las actividades de alfa-amilasa que con actividades de beta-amilasa o dextrinasa límite. En general, actividad de alfa-amilasa mejor correlacionado con la producción de azúcar de malta durante el malteo y un corto período de extracción que con otras enzimas amilolíticas, apoyando la hipótesis de la prueba. Palabras claves: alfa-Amilasa, beta-Amilasa, Azúcar de malta, Calidad de malta, Dextrinasa límite, Energía diastástica