Aktywność beta-glukanaz w słodzie w zależności od odmiany i warunków procesu słodowania jęczmienia

• Autorzy: Michalowska D. , Salamon A. , Baranowski K.

Warianty tytułu

EN

Malt beta-glucanase activity depending on barley variety and malting parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zawartość β-glukanu w jęczmieniu i słodzie jest ważnym parametrem jakości ziarna, mającym wpływ także na ekonomiczną stronę produkcji piwa. Zbadano wpływ warunków procesu słodowania: stopnia namoczenia oraz czasu i temperatury kiełkowania, na aktywność β-glukanaz, dla wybranych odmian jęczmienia browarnego. Materiałem do badań były próbki 3 odmian jęczmienia browarnego: Prestige, Jersey i Sebastian, pochodzące z upraw z różnych rejonów Polski: Dolnego Śląska, Pomorza Zachodniego, Wielkopolski i Zamojszczyzny. Słodowanie przeprowadzono w skali mikrotechnicznej. Zastosowane modyfikacje dotyczyły: stopnia namoczenia ziarna (41%, 43% i 45%), czasu kiełkowania (4, 6 i 8 dób) oraz temperatury kiełkowania (14°C i 18°C). Aktywność β-glukanaz w jęczmieniu, w trakcie kiełkowania ziarna oraz w gotowym słodzie oznaczano metodą rekomendowaną przez Royal Australian Chemical Institute, w której substratem był chemicznie modyfikowany β-glukan jęczmienny. Badane próbki jęczmienia wykazywały duże zróżnicowanie pod względem aktywności β-glukanaz - różnica między próbkami o najwyższej i najniższej aktywności tego enzymu była ponad 3-krotna. W trakcie procesu kiełkowania następował wzrost aktywności β-glukanaz, przy czym był on najbardziej intensywny w pierwszych dniach kiełkowania - do czwartej doby. Przy wyższym stopniu namoczenia ziarna stwierdzono istotnie statystycznie wyższą aktywność β-glukanaz w słodzie. Podwyższenie temperatury kiełkowania ziarna z 14°C do 18°C spowodowało zahamowanie syntezy β-glukanaz - słody kiełkowane w 18°C cechowały się niższą aktywnością β-glukanaz niż słody o identycznym czasie kiełkowania w 14°C. Różnice te były istotne statystycznie. Wśród słodów otrzymanych przy stopniu namoczenia 43% i czasie kiełkowania 6 dni w temperaturze 14°C, najwyższą, porównywalną aktywnością β-glukanaz charakteryzowały się słody z odmiany Sebastian oraz słód z odmiany Prestige z Pomorza Zachodniego.

EN

The β-glucan content in barley and malt is an important parameter of grain quality also affecting the economic side of beer production. The aim of this study was the examining of the effect the malting process condition (degree of grain steeping and time and temperature of germination) on the activity of β-glucanases for the selected varieties of malting barley. The experimental material comprised samples of 3 varieties of malting barley: Prestige, Jersey and Sebastian obtained from cultivations in various regions of Poland: Lower Silesia, West Pomerania, Wielkopolska (the region of Poznań), and the Zamość region. Malting was carried out on the micro scale. The applied modifications included: the degree of grain steeping (41%, 43% and 45%), time of germination (4, 6 and 8 days) and germination temperature (14°C and 18°C). The activity of β-glucanases in barley during the grain germination and in the finished malt was determined by the method recommended by the Royal Australian Chemical Institute in which the substrate was the chemically modified barley β-glucan. The investigated barley samples showed significant variation of β-glucanase activity - the difference between samples of the highest and lowest activity of that enzyme was more than 3-fold. During the germination process the activity of β-glucanases increased, being the most intensife in the firstdays of germination - until the fourth day. With a higher degree of grain steeping a statistically significant increase of β-glucanase activity in malt was observed. The increase of grain germination temperature from 14°C to 18°C caused an inhibition of β-glucanase synthesis - malts germinated at 18°C showed lower activity of β-glucanases than malts with the identical time of germination but at 14°C. The differences were statistically significant. Out of the malts obtained at 43% degree of steeping and 6 days of germination at the temperature of 14°C, the highest comparable activity of β-glucanases was characteristic for malts from Sebastian variety and malt from Prestige variety from West Pomerania.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2011
• Tom: 566
• Opis fizyczny: s.143-155,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Michalowska D.

• Zakład Technologii Piwa, Słodu i Żywności Prozdrowotnej, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

autor

Salamon A.

• Zakład Technologii Piwa, Słodu i Żywności Prozdrowotnej, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

autor

Baranowski K.

• Zakład Technologii Piwa, Słodu i Żywności Prozdrowotnej, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

Bibliografia

• Anonim 1992. Advances in malting barley. Wyd. EBC: 49 ss.
• Anonim 1997a. Analytica EBC. Wyd. Verlag Hans Carl, Getränke-Fachverlag: 670 ss.
• Anonim 1997b. Brautechnische Analysenmethoden (MEBAK) Band I: 179-180.
• Anonim. Malt & bacterial β-glucanase & cellulose assay procedure. Megazyme: 16 ss., http://secure.megazynm.com/downloaads/en/data/k-MBGL.pdf
• Altunkaya S.A., Ceuk S., Yalcin E., Koksel H. 2001. Effects of genotype and environment on malt β -glucanase activity. J. Inst. Brew. 107(1): 27-30.
• Bamforth C., Martin H.L. 1981. The development of β-glucan solubilase during barley germination. J. Inst. Brew. 87(3-4): 81-84.
• Brudzyński A. 1997. β-glukan i problemy filtracji piwa. Przem. Ferm. i Owoc.-Warz. 41(2): 7-8.
• Brudzyński A., Michałowska D. 2009. Malls and worts of European barley varieties processed in Poland: their frability and β-glucan content. MBAA TQ 2: 5-8.
• Czarnecki Z., Czarnecka M., Śpiewak A. 2004. Zmiany wysokocząsteczkowycli β-glukanów i aktywności β-glukanazy w procesie słodowania jęczmienia browarnego. Acta Sci. Pol. Technologia Alimentaria 2: 137-146.
• Edney M.I., LaBerge D.E., Langrell D.E. 1998. Relationships among the β-glucan contents of barley, malt, malt congress extract, and beer. J. Am. Soc. Brew. Chem. 56(4): 164-168.
• Georg-Kraemer J. E., Caierao E., Minella E., Barbosa-Neto J.F., Cavalli S.S. 2004. The (1-3,1-4)- β-glucanases in malting barley: enzyme suivival and genetic and environmental effects. J. Inst. Brew. 110(4): 303-308.
• Gołębiewski T. 1998. Jęczmień browarny, wymagania słodowni i aktualne problemy jego uprawy. Przem. Ferm. i Owoc.-Warz. 42(10): 26-30.
• Havlova P. 2001. β-glukany a jejich wyznam pro pivovarstvi. Kvasnyj Prumysl 47(6): 174-175.
• Kądzielski F. 1998. Nowe poglądy na parametry słodu i najnowsze badania jakości słodu. Mat. z III Szkoły Technologii Fermentacji, PHARE-TEMPUS-JEP 09770-95 UNICOF, Kraków-Zakopane, 20-23.04: 186-198.
• Kosař K. 1996. Kvalitativní parametry ječmene a sladu. Kvasny Prumysl 42(6): 201-206.
• Kuusela P., Hämäläinen J.J., Reinkainen P., Olkku J. 2004. A simulation model for the control of β-glucanase activity and β-glucan degradation during germination in malting. J. Inst. Brew. 110(4): 309-319.
• Lee Y.T., Bamforth C.W. 2009. Variations in solubility of barley β-glucan during malting and impact on levels of β-glucan in wort and beer. J. Am. Soc. Brew. Chem. 67(2): 67-71.
• Linko M., Haikara A., Ritala A., Pentillä M. 1998. Recent advances in the malting and brewing industry. J. Biotechnology 65: 85-98.
• MacGregor A.W., Yin X.S 1990. β-glucan solubilase from barley - further observations. J. Am. Soc. Brew. Chem. 48(2): 82-84.
• Michałowska D. 2003. Zawartość β -glukanu w słodach z różnych odmian jęczmienia browarnego uprawianych w Polsce. Prace Inst. i Lab. Przem. Spoż. 58: 95-107.
• Michałowska D., Baca E., Kucharski T., Klockiewicz-Kamińska E. 2005. Zawartość β-glukanu w słodzie w zależności od miejsca uprawy jęczmienia. Prace Inst. i Lab. Przem. Spoż. 60: 66-77.
• Molina-Cano J.L., Romera E., Aikasalo R., Pérez-Vendrell A.M., Larsen J., Rubió A. 2002. A reappraisal of the differences between scandinavian and spanish barleys: effect of β-glucan content and degradation on malt extract yield in the cv. Scarlett. J. Inst. Brew. 108(2): 221-226.
• Moll M. 1991. Bičres et coolers. Wyd. APRIA, Tec. Et Doc. Lavoisier, Paris: 516 ss.
• Narziss L. 1989. Importance of β-glucan size and concentration in malting. Mo. f. Brauwissenschaft: 430-437.
• Ogushi K., Lim P., Barr A.R., Takahashi S., Asakura T., Ito K. 2002. Japanese barley meets Australia: quality performance of malting barley grown in different countries. J. Inst. Brew. 108(3): 303-309.
• PN-A-79083:1998. Słód browarny. Metody badań.
• Sieliwanowicz B., Hałasińska A. 2000. Aktywności enzymatyczne słodu wpływające na poziom β-glukanu brzeczki. Przem. Ferm. Owoc.-Warz. 44(12): 21-24.
• Smarth J.G., Lukes B.K., Tie E.C., Ford A.T. 2002. The relationship between wort β-glucan, malting conditions, and malt analysis. MBAA TQ 30(3): 80-85.
• Wang Y., Zhang G., Chen J., Feibo W. 2004. The changes of β-glucan content and β-glucanase activity in barley before and after malting and their relationships to malt qualities. Food Chem. 86: 223-228.

Uwagi

PL