VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2010-0715-01

Thermal Volatile Generation in Barley Malt: On-line MS Studies. Guy A. Channell, Hafiza Yahya, and David J. Cook (1), Brewing Science Section, Division of Food Sciences, University of Nottingham, Sutton Bonington Campus, Loughborough, Leicestershire, UK. (1) Corresponding author. E-mail: <david.cook@nottingham.ac.uk>; Phone: +44-(0)115 9516245; Fax: +44-(0)115 9516162. J. Am. Soc. Brew. Chem. 68(4):175-182, 2010.

A novel mass spectrometry (MS) technique for measuring volatile formation during the thermal treatment of malt or barley has been developed that enables the effects of factors such as temperature and humidity on the pathways of flavor formation to be monitored in real time. Barley malt was treated at temperatures of 105, 130, 155, and 180°C under both dry and humid conditions. The principal MS ions monitored in each case were assigned to specific malt volatile compounds using an off-line solid-phase microextraction-trapping– and GC–dual-MS technique. Authentic standards of these compounds were injected into the apparatus singly and in groups over a range of concentrations. A linear response was obtained for calibrations of heterocyclic compounds (furans, pyrazines, pyranones, etc.) in complex mixtures at concentrations relevant to those monitored during on-line experiments. Hence, the technique can yield quantitative data on the formation of many compounds that are important to the character of roasted malt products. Data are presented illustrating the application of the technique, and results are discussed with respect to the underlying chemical pathways. At 180°C, dry conditions favored formation of pyrazines and 2-furaldehyde (furfural), whereas humidification of the purge gas resulted in higher concentrations of Strecker aldehydes relative to these compounds. Keywords: Malt, On-line mass spectrometry, Roasting, Specialty malt, Thermal flavor generation

Una novela espectrometría de masas (MS) técnica para medir la formación de volátiles durante el tratamiento térmico de malta o cebada se ha desarrollado que permite a observar en tiempo real los efectos de factores como la temperatura y la humedad en los caminos de la formación del sabor. La cebada de malta fue tratada a temperaturas de 105, 130, 155, y 180°C en ambas condiciones secas y húmedas. El director de iones MS seguimiento en cada caso fueron asignados a los compuestos volátiles de malta con un fuera de línea microextracción-captura en fase sólida y la técnica de dual GC MS. Auténtico normas de estos compuestos fueron inyectados en el aparato de forma individual y en grupos de más de un rango de concentraciones. Una respuesta lineal se obtuvo para calibraciones de compuestos heterocíclicos (furanos, pirazinas, pyranones, etc.) en las mezclas complejas en concentraciones pertinente a las de seguimiento durante los ensayos en línea. Por lo tanto, la técnica puede arrojar datos cuantitativos sobre la formación de muchos compuestos que son importantes para el carácter de productos tostados de la malta. Los datos se presentan ilustran la aplicación de la técnica, y los resultados se discuten en relación con las vías químicos subyacentes. A los 180°C, las condiciones secas favorecieron la formación de pirazinas y 2-furaldehído (furfural), mientras que la humidificación del gas de purga, trajo consigo mayores concentraciones de Strecker aldehídos en relación con estos compuestos. Palabras claves: Espectrometría de masas en línea, Generación termal del sabor, Malta, Malta de la especialidad, Tostar