VIEW ARTICLE    http://dx.doi.org/10.1094/ASBCJ-2013-0407-01

Theoretical Study on a Statistical Method for the Simple and Reliable Pre-Selection of Wheat Malt Types for Brewing Purposes based on Generally Accepted Quality Characteristics. Jean Titze, Andrea Faltermaier, and Birgit Schnitzenbaumer, National University of Ireland, University College Cork, School of Food and Nutritional Sciences, College Road, Cork, Ireland; Martina Gastl and Thomas Becker, Technische Universität München, Chair of Brewing and Beverage Technology, Weihenstephaner Steig 20, 85354 Freising, Germany; Vladimír Ilberg, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Faculty of Gardening and Food Technology, Am Staudengarten 11, 85350 Freising, Germany; and Elke Arendt (1), National University of Ireland, University College Cork, School of Food and Nutritional Sciences, College Road, Cork, Ireland. (1) Corresponding author. E-mail: <e.arendt@ucc.ie>; phone: +353-21-490-2064. J. Am. Soc. Brew. Chem. 71(2):67-75, 2013.

Germany is the leading malt producing country in Europe. The production capacity for malt was 2.13 million metric tons (t) in 2011, more than half a million t higher than the production in every other country in Europe. According to data provided by the German Malting Association, Germany produced nearly 100,000 t of wheat in 2010 with an increase of 15% in the last two years. According to this, the demand of suitable wheat cultivars for malting and brewing purposes increased. To obtain fast and reliable predications about the suitability of wheat cultivars, a new mathematical method was developed in this work. The method allows a selection based on generally accepted quality characteristics. As selection criteria, the parameters of raw protein, soluble nitrogen, Kolbach index, extract, and viscosity were chosen. The approach is explained by means of one wheat cultivar used in brewing. For this purpose, a complete approach for evaluating measurement uncertainty was used. With the help of simulation calculations using one million measuring data, it could be shown that, on the basis of the arithmetic mean alone, no reasonable prediction could be made about the actual quality of the wheat malt. It is derived step by step how the measurement uncertainty can be determined independently from the sample size by using the standard deviation, the root of the number of samples, and the t-factor. In addition to the interpretation of measurement uncertainty, it has to be considered if the measurand was calculated from other measurands by using a formula and therefore the error propagation must be taken into account. For this reason, the Kolbach index has been split into its components (soluble and total nitrogen), which will likely have an effect on the end result. The estimated error of each individual component was assessed before being combined into an overall uncertainty value. The measurement uncertainty as sample space could be shown as a multidimensional room within two matrices representing the relevant ranges concerning malt quality parameters allowing for a reasonable evaluation of the suitability for brewing. Keywords: Error analysis, Pre-selection method, Uncertainty of the end result, Wheat malt specification

Alemania es el principal país productor de malta en Europa. La capacidad de producción de malta fue de 2.13 millones de toneladas en 2011, más de medio millón de toneladas más que la producción en todos los demás países de Europa. De acuerdo con datos proporcionados por la Asociación Alemana de Malteado, Alemania produjo cerca de 100,000 toneladas de trigo en 2010, con un incremento del 15% en los últimos dos años. De acuerdo con esto, la demanda de variedades de trigo adecuados para el malteado y fabricación de cerveza aumentó. Para obtener predicciones rápidas y fiables sobre la idoneidad de los cultivares de trigo, un nuevo método matemático desarrollado en este trabajo. El método permite una selección basada en las características de calidad generalmente aceptados. Como criterios de selección, los parámetros de proteína total, nitrógeno soluble, índice Kolbach, extracto, y la viscosidad fueron elegidos. El enfoque se explica por medio de una variedad de trigo que se utiliza en la industria cervecera. Para este propósito, un acercamiento completo para la evaluación de la incertidumbre de medición se utilizó. Con la ayuda de cálculos de simulación utilizando un millón de datos de medición, se podría demostrar que, sobre la base de la media aritmética solo, no hay predicción razonable que podría hacerse sobre la calidad real de la malta de trigo. Se deriva paso a paso como la incertidumbre de la medición se puede determinar de forma independiente a partir del tamaño de la muestra mediante el uso de la desviación estándar, la raíz de la cantidad de muestras, y la t-factor. Además de la interpretación de la incertidumbre de la medición, se tiene que considerar si el mensurando se calculó a partir de otros mensurandos mediante el uso de una fórmula y por lo tanto la propagación de errores se deben tener en cuenta. Por esta razón, el índice Kolbach ha sido dividido en sus componentes (nitrógeno soluble y total), lo que tendrá probablemente un efecto sobre el resultado final. El error estimado de cada componente individual se evaluó antes de ser combinados en un valor de incertidumbre general. La incertidumbre de medición como espacio muestral se podría mostrarse como una sala multidimensional dentro de dos matrices que representan los rangos pertinentes relativas a los parámetros de malta de calidad que permitan una evaluación razonable de la idoneidad para elaborar cerveza. Palabras claves: Análisis de errores, Especificación de malta de trigo, Incertidumbre del resultado final, Método de preselección