Effect of Arabinoxylans, β-Glucans, and Dextrins on the Viscosity and Membrane Filterability of a Beer Model Solution

Abstract

High-molecular-weight substances in beer can cause filtration difficulties. The objectives of this research were to quantify the effects of arabinoxylan, β-glucan, and dextrin on the viscosity and membrane filterability of a beer model solution. Filterability was determined by using a modified Esser test, and viscosity was determined with a Brookfield rotational viscometer. It was found that addition of arabinoxylan, β-glucan, and dextrin increased viscosity of the model solution. Dextrin had the most pronounced effect on viscosity. The molecular weights of arabinoxylan and β-glucan were found to determine solution viscosity. Addition of arabinoxylan or β-glucan decreased filterability of the model solution, and arabinoxylan had the largest effect. Addition of dextrin did not decrease filterability. The molecular weights of arabinoxylan and β-glucan were found to be important to solution filterability but less important than was concentration. No significant interactions between the carbohydrates with respect to viscosity or filterability of the model solution were found. Viscosity was found to be a poor predictor of filterability across the range of carbohydrate concentrations evaluated in this study.

RESUMEN

Sustancias de peso molecular elevado en la cerveza pueden causar dificultades de filtración. Los objetivos de esta investigación eran cuantificar los efectos de arabinoxilano, β-glucano, y dextrina en la filtrabilidad viscosa y membrana de una solución modelo de cerveza. La filtrabilidad fue determinada usando una prueba modificada de Esser, y la viscosidad fue determinada con un viscometro rotatorio Brookfield. Se encontró que la adición de arabinoxilano, β-glucano, y dextrina aumento la viscosidad de la solución modelo. La dextrina tuvo el efecto más pronunciado en la viscosidad. Los pesos moleculares de arabinoxilano y de β-glucano fueron encontrados para determinar la viscosidad de la solución. La adición de arabinoxilano o β-glucano disminuyó la filtrabilidad de la solución modelo, y el arabinoxilano tuvo el efecto más grande. La adición de dextrina no disminuyó la filtrabilidad. Los pesos moleculares de arabinoxilano y β-glucano resultaron ser importantes en la filtrabilidad de la solución pero menos importantes en cuanto a la concentración. No se encontraron interacciones significantes entre los carbohidratos con respecto a la viscosidad o la filtrabilidad de la solución modelo. La viscosidad resulto no ser un buen pronosticador de filtrabilidad a través de la gama de concentraciones de carbohidratos evaluadas en este estudio.

• Brewing
• Cell wall polysaccharides
• Filtration
• Malting
• Molecular weight
• Nonstarch polysaccharides

Palabras clave:

• Elaboración de cerveza
• Polisacáridos de pared de célula
• Filtración
• Malteado
• Peso molecular
• Polisacáridos sin almidón