Part I. The Use of Lactobacillus Plantarum Starter Cultures to Inhibit Rootlet Growth during Germination of Barley, Reducing Malting Loss, and its Influence on Malt Quality

Abstract

The reduction of malting loss has been an ambition for many decades, with the aim to achieve higher yields in the malting process. Organic acids have been shown to possess restricting effects on rootlet growth if exceeding critical concentrations. Lactic acid bacteria are able to produce high amounts of organic acids. In the present study, the potential of a broad selection of Lactobacillus plantarum strains as starter cultures to reduce malting loss and their subsequent impact on malt quality were examined. Starter cultures were prepared in a modified de Man, Rogosa, and Sharp medium and added to the grain immediately after steeping. A chemically acidified solution was added to mimic the impact of acids produced by the L. plantarum strains on rootlet growth suppression. The bacterial fermentation broths of all L. plantarum strains tested reduced malting loss to a similar extent accompanied by lower friability values and increased β-glucan contents. Malting loss could be reduced from approx. 7.3 to 2.3%. Resteeping in the chemically acidified solution reduced malting loss to approx. 3.5%. In both cases, the reduction in malting loss was accompanied with lower enzyme activities, in particular α-amylase, limit dextrinase, and β-glucanase. Although the quality of malt produced with reduced malting loss was diminished compared with control malt, parameters such as soluble nitrogen, free amino nitrogen, β-glucan, and friability were still in a range that can be seen as sufficient for brewing purposes.

RESUMEN

La reducción de la pérdida de malta ha sido una ambición de muchas décadas de los cerveceros con el objetivo de lograr un mayor rendimiento del proceso de malteado. Los ácidos orgánicos pueden tener un efecto restrictivo sobre el crecimiento de raicilla cuando las concentraciones critícales se exceden, y bacterias del ácido láctico son capaces de producir grandes cantidades de ácidos orgánicos. Este estudio examina el potencial de una amplia selección de cepas de Lactobacillus plantarum utilizados como cultivos iniciadores para reducir la pérdida de malteado y su consiguiente impacto en la calidad de la malta. Cultivos iniciadores fueron preparados de modificación de medio de Man, Rogosa y Sharp y añadió que el grano inmediatamente después del empapado. Una solución acidificada químicamente se añadió para imitar el efecto de los ácidos producidos por las cepas de L. plantarum sobre la supresión del crecimiento de la raicilla. Los caldos de fermentación bacteriana de todas las cepas de L. plantarum probada tenían reducción de las pérdidas de malteado en la misma medida, redujo el valor de friabilidad, y el aumento de β-glucano contenido. La pérdida de malteado se redujo de aprox. 7.3 a 2.3%. Remojando en la solución acidificada químicamente reduce la pérdida de malteado de aprox. 3.5%. La reducción de la pérdida de malta en ambos casos fue acompañado de actividad más bajos de las enzimas, en particular, α-ami-lasa, dextrinase límite, y la β-glucanasa. Aunque la calidad de la malta producida con cepas de L. plantarum para reducir la pérdida de malteado se disminuyó en comparación con la malta de control, parámetros tales como el nitrógeno soluble, nitrógeno amino libre, β-glucano, y friabilidad aún estaban dentro de un rango que podría ser suficiente para el propósito fabricar cerveza.

• Enzymatic activities
• Lactobacillus plantarum
• Malting loss
• Malt modification
• Organic acids

Palabras clave:

• Ácidos orgánicos
• Actividades enzimáticas
• Lactobacillus plantarum
• Modificación de malta
• Pérdida de malteado