Characterization of the Enzymatic Degradation of Arabinoxylans in Grist Containing Wheat Malt Using Response Surface Methodology

Abstract

AbstractResponse surface methodology was employed to study the effects of endoxylanase concentration, wort pH, and Ca2+ concentration on the degradation of arabinoxylans in mashing with grist containing wheat malt. The effects of the enzymatic degradation variables were described using a three-level Box-Behnken factorial design giving a mathematical model that showed the influence of each variable and their interactions. On the basis of the objective of degradation of polymeric arabinoxylans in mashing, the degradation variables were optimized at an endoxylanase concentration of 38 U/g, pH of 5.5, and Ca2+ concentration of 114 mg/L. Under this condition, polymeric arabinoxylans content in BM60WM40 (60% barley malt + 40% wheat malt) wort was decreased from 645 mg/L (no enzyme added) to 220 mg/L, a decrease of 66%.RESUMENLa metodología de respuesta superficial fue empleada para estudiar los efectos de la concentración de endoxilanasa, pH de mosto, y concentración de Ca2+ en la degradación de arabinoxilanas en la maceración de medianos conteniendo malta de trigo. Los efectos de la degradación de los variables enzimáticos fueron descritos usando un diseño factorial de Box-Behnken de tres niveles que dio lugar a un modelo matemático que demostró la influencia de cada variable y sus interacciones. En base al objetivo de degradación de arabinoxilanas poliméricas en maceración, los variables de degradación fueron optimizados a una concentración de endoxilanasa de 38 U/g, pH de 5.5, y concentración de Ca2+ de 114 mg/l. Bajo esta condición, el contenido polimérico de arabinoxilanas en (60% malta de cebada + 40% malta de trigo) el mosto BM60WM40 fue disminuido de 645 mg/l (ninguna enzima agregada) a 220 mg/l, una disminución de 66%.KeywordsEndoxylanaseMashingPalabras clave: EndoxilanasaMaceración