VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2009-0806-01

Efficient and Quantitative Measurement of Malt and Wort Parameters Using FTIR Spectroscopy. Jean Titze (1), Deloitte, München, Germany; Vladimír Ilberg, Albrecht Friess, and Fritz Jacob, Research Center Weihenstephan for Brewing and Food Quality, Technische Universität München, Freising, Germany; and Harun Parlar, Research Center Weihenstephan for Brewing and Food Quality and Department for Chemical-Technical Analysis and Chemical Food Technology, Technische Universität München, Freising, Germany. (1) Corresponding author. E-mail: <jtitze@deloitte.de> J. Am. Soc. Brew. Chem. 67(4):193-199, 2009.

In this work, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was used and evaluated as a tool to determine the most important quality parameters of Congress wort. All density-related parameters (calculated based on density values using acknowledged conversion tables), after calibration using 256 Congress wort samples, could be determined with high accuracy, as indicated by coefficient of determination (R(^2)) values of nearly 1.0 (0.985 for wort extract). The total nitrogen of barley parameter (not related to density) could also be determined with good accuracy (R(^2) = 0.892). Other parameters such as viscosity and boiling color of wort could not be determined using FTIR spectroscopy. For the quantitative determination of malt and wort parameters related to protein content, FTIR spectroscopy was of limited applicability (e.g., dependencies related to harvest year were found during calibration of the soluble nitrogen parameter [different influences of samples harvested in 2006 and 2007]). In addition, identical beer samples were analyzed as controls prior to each series of wort measurements in order to evaluate the stability of the FTIR spectroscopy system. Stable results over a period of 131 days were delivered, which was the basis for comparative measurements of Congress wort samples. Furthermore, 10 different beer parameters of pilot samples were accurately measured over a period of 130 days, with repeatability deviations falling between those proposed by MEBAK (e.g., 0.062% [wt/wt] for original wort compared with 0.150% [wt/wt] for MEBAK). The results impressively demonstrated that, with the help of an accurately calibrated database, FTIR spectroscopy can serve very well as a combined beer and wort analyzer, proving its feasibility for use in routine analysis in the brewing industry. In addition, it has the advantage of saving time and money. Keywords: Beer analysis, Beer parameters, FTIR spectroscopy, Malt, Wort

En este trabajo, la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) se utilizó y evaluado como una herramienta para determinar los parámetros de calidad más importantes del mosto de congreso. Todos los parámetros relacionados con la densidad (calculada sobre la base de los valores de densidad utilizando las tablas de conversión reconocido), después de la calibración con 256 muestras mosto de congreso, se pudo determinar con gran precisión, como lo indica el coeficiente de determinación (R(^2)), los valores de cerca de 1.0 (0.985 para el extracto de mosto). El nitrógeno total de los parámetros de cebada (no relacionada con la densidad), también se pudo determinar con gran exactitud (R(^2) = 0.892). Otros parámetros como la viscosidad y el color de la ebullición de mosto no se pudieron determinar mediante espectroscopía de FTIR. Para la determinación cuantitativa de la malta y el mosto de los parámetros relacionados con el contenido de proteína, espectroscopía de FTIR era de aplicación limitada (por ejemplo, las dependencias relacionadas con la cosecha del año se han encontrado durante la calibración del parámetro de nitrógeno soluble [influencias diferentes de las muestras recolectadas en 2006 y 2007]). Además, las muestras de cerveza idénticos se analizaron como controles antes de cada serie de mediciones del mosto con el fin de evaluar la estabilidad del sistema de espectroscopia FTIR. Resultados estables durante un período de 131 días se entregaron, que fue la base para las mediciones comparativas de las muestras de mosto de congreso. Además, 10 parámetros diferentes de cerveza de las muestras a escala piloto fueron medidos con precisión, en un plazo de 130 días, con las desviaciones de repetición, comprendido entre los propuestos por MEBAK (por ejemplo, 0.062% [peso/peso] para mosto original en comparación con 0.150% [peso/peso] para MEBAK). Los resultados impresionante demostraron que, con la ayuda de una base de datos de calibrado con precisión, la espectroscopia de FTIR puede servir muy bien como una analizador combinada de cerveza y mosto, demostrando su viabilidad para su uso en análisis de rutina en la industria cervecera. Además, tiene la ventaja de ahorrar tiempo y dinero. Palabras claves: Análisis de la cerveza, Espectroscopia IR, Malta, Mosto, Parámetros de la cerveza