VIEW ARTICLE    http://dx.doi.org/10.1094/ASBCJ-2012-0103-01

Impact of Mashing Conditions on Extract, Its Fermentability, and the Levels of Wort Free Amino Nitrogen (FAN), beta-Glucan, and Lipids. D. Evan Evans (1), School of Plant Science, University of Tasmania, Hobart, TAS 7001, Australia; Mark Goldsmith, Foster’s Group, 4-6 Southampton Cres., Abottsford, VIC 3067, Australia; Kevin S. Redd, School of Plant Science, University of Tasmania, Hobart; Ralph Nischwitz, Barrett Burston Malting, Central Laboratory, Gough St, Richmond, VIC 3121, Australia; and Aldo Lentini, Foster’s Group, Abottsford. (1) Corresponding author. E-mail: <eevans@utas.edu.au>; Phone: +61-(0)3-6226-2638; Fax: +61-(0)3-6226-2698. J. Am. Soc. Brew. Chem. 70(1):39-49, 2012.

In a small-scale protocol, the mashing conditions used were found to have important influences on malt quality parameters, including extract, fermentability, and the levels of wort free amino nitrogen (FAN) and beta-glucan. Understanding this relationship is important in determining and prioritizing malt components for malt quality assessment. The impact of mash-in temperatures of 62.5–75.0°C was assessed on a modernized small-scale mash program whose key parameters included grist milling at 0.7 mm by disc mill, addition of CaSO(4) (0.3 mM) to water, grist/water ratio of 1:3, 60 min duration of the initial phase of mashing, and the completion of mashing at 74°C. Wort beta-glucan and total protein levels were relatively stable, whereas FAN progressively decreased across the temperature range studied. Maximal fermentability was obtained at a mash-in temperature of 65°C. It was observed that malts containing the most thermostable beta-amylase type, Sd2H, produced more fermentable worts and that these mashes maintained a greater degree of fermentability at the higher mash-in temperatures. At mash-in temperatures greater than 65°C, extract slowly decreased, whereas the level of wort total fatty acids increased substantially. The levels of linoleic (C18:2) and linolenic (C18:3) acids increased, whereas the level of palmitic (C16:0) and stearic (C18:0) acids declined at mash-in temperatures above 65°C. For yeast fermentation performance, C18:2 is a key nutritive component provided by wort. It was observed that malt samples from different barley varieties produced a range of levels of wort total fatty acid contents, although the greater proportion of this variation could be attributed to between sample variation at mash-in temperatures below 65°C. However, at mash-in temperatures above 65°C, the varietal sample became substantially more important in determining fatty acid content and composition. In both small-scale and commercial worts, wort boiling and trub removal reduced the level of wort fatty acids by up to 85 percentage points and increased the proportion of C16:0 while decreasing the proportion of C18:2. This effect of wort boiling was more variable with commercial brewery worts that were also more variable in the initial levels of total fatty acids and were not as consistent with respect to the extent of trub removal. In particular, the level and composition of wort fatty acids is well known to impact on yeast fermentation performance and generation of flavor-active esters. As such, brewers with a greater understanding of the determinants of the level and composition of the fatty acids in the wort from which they were brewing could potentially produce beer more efficiently and closer to their desired quality specifications. Keywords: Brewing, Lipids, Malt quality, Mashing

En un protocolo de pequeña escala, se encontró que las condiciones de maceración utilizada tienen una influencia importante sobre los parámetros de calidad de la malta, incluyendo el extracto, y el nivel libre de nitrógeno amino (FAN) del mosto, beta-glucano, y su poder de fermentación. Entender esta relación es importante para determinar y priorizar los componentes de la malta para la evaluación de la calidad de la malta. El impacto de la temperatura del inició de la maceración de 62.5 a 75.0°C se evaluó en una programa moderna de maceración de pequeña escala cuyos parámetros fundamentales incluidos la molienda del grano a 0.7 mm por una molina de disco, adición de CaSO(4) (0.3 mM) al agua, un ratio de 1:03 de grano al agua, 60 minutos de duración de la fase inicial de la maceración, y el fin de maceración a 74°C. El beta-glucano del mosto, y los niveles de proteínas totales se mantuvieron relativamente estables, mientras que FAN disminuyó progresivamente en todo el rango de temperatura estudiado. Fermentabilidad máxima se obtuvo con una temperatura de inició de la maceración de 65°C. Se observó que la malta que contiene la mayoría del termoestables beta-amilasa tipo, Sd2H, produce mostos más fermentables y que estos macerados mantenido un mayor grado de fermentación en los más alto temperaturas del inició de la maceración. En temperaturas al inició de la maceración más alto que 65°C, extracto disminuye lentamente mientras que el nivel de los ácidos grasos totales en el mosto se incrementaron sustancialmente. El nivel del ácido linoleico (C18:2) y de ácido linolénico (C18:3) aumento, mientras que el nivel de ácido palmítico (C16:0) y ácidos esteárico (C18:0) disminuyó a temperaturas al inició de la maceración más alto que 65°C. Para rendimiento de levadura de fermentación, C18:2 es un componente nutritivo clave proporcionado por el mosto. Se observó que las muestras de malta de diferentes variedades de cebada producida una serie de niveles de total contenido de ácidos grasos en el mosto, aunque la mayor proporción de esta variación se puede atribuir a la variación entre muestras con temperaturas del inició de la maceración menos de 65°C. Sin embargo, con temperaturas al inició de la maceración más alto que 65°C, la muestra de las variedades se convirtió en mucho más importante en la determinación de contenido de ácidos grasos y la composición. En mostos, tanto a pequeña escala y comercial, hirviendo el mosto y la eliminación de trub reduce el nivel de ácidos grasos en el mosto hasta de un 85% y el aumento de la proporción de C16:0, mientras que la disminución de la proporción de C18:2. Este efecto de la cocción del mosto es más variable con mostos de la cervecería comercial que también fueron más variables en los niveles iniciales del total de ácidos grasos y no eran tan importantes con respecto a la medida de eliminación del trub. En particular, el nivel y la composición de ácidos grasos en el mosto son bien conocidos con su impacto en el rendimiento de la fermentación por levaduras y la generación de ésteres de sabor activo. Como tal, los cerveceros con una mayor comprensión de los determinantes del nivel y la composición de los ácidos grasos en el mosto que se podrían llegar a producir cerveza de manera más eficiente y más cercana a sus especificaciones de calidad deseado. Palabras claves: Elaboración de la cerveza, Los lípidos, La calidad de malta, Maceración