VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2009-0629-01

A Comparison of Barley Malt Osmolyte Concentrations and Standard Malt Quality Measurements as Indicators of Barley Malt Amylolytic Enzyme Activities (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: +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(4):206-216, 2009.

This study was conducted to test the hypothesis that barley malt osmolyte concentration (OC) would correlate better with malt alpha-amylase, beta-amylase, and limit dextrinase activities than do the standard malt quality measurements (malt extract, diastatic power [DP], alpha-amylase activity as measured by the ASBC method, soluble/total protein [S/T], and beta-glucan concentration). Seeds of four two-row and four six-row elite North American barley cultivars were steeped and germinated in a micromalter for 6 days. At intervals of 24 hr throughout germination, green malt was removed, kilned, and assayed for individual amylolytic activities, standard measures of malt quality, and OC. Over all days of germination for all cultivars combined, malt OC correlated well with alpha-amylase, beta-amylase, and limit dextrinase activities (r = 0.891, 0.659, and 0.889, respectively; P < 0.0001). With all cultivars combined, most standard measures of malt quality did not correlate as well with malt amylolytic enzyme activities as did OC (low to high correlations with alpha-amylase activity [S/T: r = 0.676, P < 0.0001; beta-glucan concentration: r = –0.840, P < 0.0001]; beta-amylase activity [S/T: r = 0.385, P = 0.0068; beta-glucan concentration: r = –0.597, P < 0.0001]; and limit dextrinase activity [S/T: r = 0.636, P < 0.0001; beta-glucan concentration: r = –0.847, P < 0.0001]). Two expected exceptions were alpha-amylase activity as measured by the ASBC method, which correlated better with alpha-amylase activity as measured by the Megazyme method than did OC, and DP, which correlated better with beta-amylase activity than did OC. In general, combined two-row cultivar malt OC and standard malt quality measurements correlated better with individual amylolytic enzyme activities than those measurements of combined six-row cultivars, and in general, OC correlated better with amylolytic enzyme activities than did standard malt quality measurements of combined two- or six-row cultivars. With individual cultivars, no malt quality measurement correlated consistently better with amylolytic enzyme activities, although OC correlated consistently well. Overall, with populations of cultivars malt OC was usually a consistent and better indicator of individual malt amylolytic enzyme activities than were standard measures of malt quality, supporting the tested hypothesis. Keywords: alpha-Amylase, beta-Amylase, Diastatic power, Limit dextrinase, Malt extract, Malt osmolytes

Este estudio se llevó a cabo para probar la hipótesis de que la concentración de osmolito en la malta de cebada (CO) se correlacionan mejor con actividades de alfa-amilasa, beta-amilasa, y dextrinasa límite en malta que el estándares de mediciones de la calidad (extracto de malta, energía diastásica [ED], alfa-amilasa actividad medido por el método ASBC, solubles/totales proteínas [S/T], y concentración de beta-glucano). Semillas de cuatro cultivares de dos hileras y cuatro cultivares de seis hileras de cebada de América del Norte fueron empapados y germinados en una micro-malteo por 6 días. A intervalos de 24 horas en toda la germinación, malta verde se ha retirado, secado, y se estudian para cada actividad amilolíticas, medidas estándar de calidad de malta y CO. Durante todos los días de la germinación para todos los cultivares combinado, CO de malta se correlacionó con actividades de alfa-amilasa, beta-amilasa, y dextrinasa límite (r = 0.891, 0.659 y 0.889, respectivamente, P < 0.0001). Combinada con todos los cultivares, la mayoría de las medidas estándar de calidad de malta no se correlacionó con actividades de enzimas amilolíticas de malta igual que CO (baja a la alta correlación con la actividad alfa-amilasa [S/T: r = 0.676, P < 0.0001; beta-glucano concentración: r = –0.840, P < 0.0001]; actividad de beta-amilasa [S/T: r = 0.385, P = 0.0068; beta-glucano concentración: r = –0.597, P < 0.0001], y actividad de dextrinasa límite [S/T: r = 0.636, P < 0.0001; beta-glucano concentración: r = –0.847, P < 0.0001]). Prevé dos excepciones fueron alfa-amilasa actividad medido por el método ASBC, que correlaciona mejor con alfa-amilasa actividad medido por el método que ha Megazyme que CO, y DP, que correlaciona mejor con la actividad beta-amilasa que CO. En general, el CO de combinado de dos hileras de cultivo y las medidas estándar de calidad de malta del mejor correlación con la actividad de las enzimas amilolíticas individuales que las mediciones de la combinación de seis hileras de cultivos, y en general, CO correlaciona mejor con actividad de las enzimas amilolíticas que hicieron mediciones de la calidad del estándar de malta combinado de dos o seis hileras de cultivares. Con los distintos cultivares, no hay medición de la calidad de la malta mejor correlación consistente con la actividad de las enzimas amilolíticas, aunque la CO, así como de correlación. En general, con una población de cultivares de malta CO fue coherente y por lo general un mejor indicador de las distintas actividades enzimáticas amilolíticas malta que fueron medidas estándar de calidad de malta, en apoyo de la hipótesis a prueba. Palabras claves: alfa-Amilasa, beta-Amilasa, Dextrinasa límite, Energía diastásica, Extracto de malta, Osmolitos de malta