Application of Nitrogen-Purging of Malt Extracts to Measure Two Dimethylsulfide Precursors by Headspace Gas Chromatography

Abstract

Dimethylsulfide (DMS) in beer can arise from S-methylmethionine (SMM) by heat degradation during malt kilning and wort boiling, or from the reduction of dimethylsulfoxide (DMSO) by yeast during fermentation. Both SMM and DMSO originate from malted barley. A gas chromatography (GC) headspace technique was applied to analyze SMM and DMSO in malt. Nitrogen-purging was used to remove free DMS from the malt extract, therefore only SMM was determined following heat treatment in alkaline solution. The accuracy and precision of malt SMM analysis were improved in comparison with the traditional subtraction method, where the SMM value was based on subtracting free DMS in the untreated sample from total DMS in a heat-alkaline-treated sample. Similarly, for DMSO measurement, free DMS and SMM could be removed by nitrogen-purging of the aqueous sample after heat-alkaline treatment. DMSO then was reduced with stannous chloride into DMS for GC analysis. A small amount of DMS was oxidized to DMSO in a sealed system under heat treatment. This indicated that DMSO could be formed from oxidation of DMS during malt kilning. The level of DMSO present in malts was found to be similar to that of SMM.

Resumen

Dimetilsulfuro (DMS) en cerveza puede presentarse durante la degradación térmica de S-metilmetionina (SMM) durante el secado de la malta y la ebullición del mosto, o de la reducción de dimetilsulfoxido (DMSO) por la levadura en la fermentación. Ambos SMM y DMSO están presentes en la cebada maltera. Una técnica cromatografica de gases (CG) por espacio de cabeza, fue aplicada para analizar SMM y DMSO en malta. Fue usada una purga con nitrógeno para remover el DMS libre del extracto de malta; también solamente SMM fue analizado siguiendo un tratamiento alcalino térmico. La precisión y exactitud de los análisis de SMM en malta fueron mejorados en comparación con el método tradicional de substracción, donde el valor de SMM se baso en restar el DMS libre en la muestra sin tratamiento del DMS total en la muestra con tratamiento de calentamiento alcalino. Además para mediciones de DMSO, DMS libre y SMM fueron removidos por purga con nitrógeno de la muestra acuosa después del tratamiento alcalino térmico. Entonces el DMSO fue reducido con cloruro estanoso a DMS para ser analizado por CG. Se observa que una pequeña cantidad del DMS fue oxidada a DMSO en un sistema sellado bajo tratamiento térmico. Esto indica que DMSO podría formarse de la oxidación de DMS durante el secado de la malta. Se encontró que el DMSO esta presente en maltas a niveles similares que SMM.

• Dimethylsulfoxide
• Malt
• S-Methylmethionine