Advance Journal of Food Science and

Advance Journal of Food Science and Technology 5(6): 671-677, 2013
ISSN: 2042-4868; e-ISSN: 2042-4876
© Maxwell Scientific Organization, 2013
Submitted: December 17, 2012 Accepted: January 19, 2013 Published: June 05, 2013

Corresponding Author: S.C. Kobawila, Faculty of Science, University Marien (French), Ngouabi, BP 69, Brazzaville, Congo,
Tel.: [phone]
671

Physico-Chemical Characterization of Brew during the Brewing Corn Malt in the
Production of Maize Beer in Congo

¹P. Diakabana,
2
M. Mvoula-Tsiéri,
3
J. Dhellot,
4
S.C. Kobawila and
4
D. Louembé
1
General Delegation for Scientific and Technological Research (French), P.O. Box 2499-Brazzaville,
Congo
2
Rural Development Institute, University Marien (French), Ngouabi, BP 69, Brazzaville, Congo
3
National School of Engineering, University Marien (French), Ngouabi, Brazzaville, Congo
4
Faculty of Science, University Marien (French), Ngouabi, BP 69, Brazzaville, Congo

Abstract: The study consists in the production of a traditional beer from maize in the Congo. The traditional method
of brewing corn malt has three main stages: malting corn, brewing corn malt and fermentation. During the brewing
corn malt, endogenous amylase activity is destroyed during the stiffening of the starch to about 80°C. A pre-cooking
of the mash is necessitated to promote amylolyse at 50°C with an exogenous enzyme. The use of a preparation of α-
amylase can liquefy the mash and produce a sweet wort (average density = 12.5° Balling) rich in dextrin
corresponding to an apparent extract of 4° Balling in beer. The rising profile of the pH of the corn malt mash, from
mashing to extract the wort does not affect the pH of the beer produced. This beer, slightly alcoholic (3.6% ethanol),
is characterized by a nomal acid pH (pH = 4.15 on average) and a brown color (25 EBC units). Its slight bitterness
(21 EBU) and the fine aroma of a beer closer barley produced industrially in the Congo.

Keywords: Amylolyse, brewing, corn malt, maize beer, wort

INTRODUCTION

The beer is a fermented drink regarded as liquid
bread its chemical composition and nutritional value (B
vitamins, essential amino acids and calcium) and by the
method of its preparation (Bramforth, 2007). It is
consumed as a refreshing drink or tasting (De Clerck,
1945).
Moderate consumption of beer, made with
intelligence, is recommended as the dose of ethanol in it
can bring benefits in terms of health benefits, including
by preventing and reducing the risk of cardiovascular
disease, gallstones and stomach ulcers and protection of
brain against mental decline due to aging (Ogbonna,
2009). The beer is a tonic, nutritive, appetizer,
digestive, soothing and sedative beverage. It is
galactogene and advised pregnant women and lactating.
But its abuse is prohibited because at high content the
ethyl alcohol contained in the beer may have toxic
effects on some physiological processes and organs
including the heart, brain, liver and kidney, promoting
conditions of anemia-causing disease (Ogbonna, 2009).
This led some countries to encourage the production of
low-alcohol beers (Kavanagh et al., 1991).
The beer manufacture dates back over 8,000 years
(Deglas, 2005) and undergoes significant technological
change in favor of numerous works devoted to it Vène
and Le Corvaisier (1967), De Clerck (1984) and Boivin
(2005). The process occurs in three stages: malting
corn, brewing corn malt andf ermenting wort.
Brewing is a critical operation and takes the
following steps: grinding the malt, mashing, wort
extraction, cooking and cooling of the wort. In
connection with various levels of mashing temperature,
biochemical and physicochemical transformations of
starchy biomass occur as a function of operating
conditions (De Clerck, 1984; Norris and Lewis, 1985;
Home, 1991; Boivin, 2001; Hébert, 2003; Laurent,
2007). It is during this operation that the alcohol
content of beer is defined.
From the 1990s a new trend towards consumption
of craft beers, some unfiltered, has led to the emergence
of micro breweries even in areas not displaying great
brewing traditions (Anonyme, 2002). The Congo
produces only six brands of beer (Diafouka-Nkounkou,
2010) against more than 300 in France and 700 in
Belgium (Wilkipedia, 2008). The various traditional
African beers are produced with rudimentary methods
and are considered as poor beverages. Their production
is made from various local starchy biomass (cereal,
banana, cassava) and differs according to regions and
processes involved (Devautour and Nago, 1989;
Mwesigye and Okia Okurut, 1995; Gadaga et al., 1999;
Hébert, 2003; Nout et al., 2003). Because of their

Adv. J. Food Sci. Technol., 5(6): 671-677, 2013

672
unstable and erratic quality, the trade in these
traditional beverages is very limited.
The traditional process of brewing malt corn is
very tedious and takes longer compared to other cases
of cereal. His mastery should lead to innovations that
may lead to the industrialization (Devautour and Nago,
1989).
This study aims to develop, from malt of maize,
local beer refreshing, lightly alcoholic (Kavanagh et al.,
1991) and can be produced locally in the various
departments of Congo and other countries of the
CEMAC (Economic and Monetary Community of
Central African States). So from a brewing diagram
defined temperatures, changing physicochemical
parameters (pH, acidity and sugars) has been followed
in our study.
MATERIALS AND METHODS

Material: The malt used for brewing is corn malt
(cultivar nzaka-nzaka) sufficiently disaggregated (30%
grain divers). It is characterized by a moisture content
of 8.4% and a rate of dry matter of 91.6% (Diakabana,
2006). The hop extract CO2 was used during the wort
boiling for bittering beer. A commercial strain of yeast
high (Saccharomyces cerevisiae) was used for
fermentation of the wort. A commercial enzyme
preparation of fongical α-amylase was used for
amylolyse of the mash at 50°C.

Method of making beer:
Method of mashing: The standard infusion method of
mashing was used with erlenmeyer glass 1,000mL. The
process of brewing corn malt is done in seven steps
related to levels of temperatures. A brewing
temperature diagram was drawn from the ranges of
temperatures necessary for the physico-chemical
transformations and biochemical desired (De Clerck,
1984; Norris and Lewis, 1985; Boivin, 2001; Laurent,
2007; Ugboaja et al., 1991; Stewart et al., 2007):
proteolysis 1 (40°C), proteolysis 2 (50°C ), cooking the
mash (100°C), amylolyse by α-amylase (50°C),
extraction of wort (76°C), wort boiling (100°C),
cooling of wort (20°C).

Deacidification brewing: In order to reduce the pH of
the brew brewing standards, the excess of organic acids
from maize malt was neutralized by chemical
deacidification (Navarre and Collette, 1986) using a
sodium solution (1N NaOH) at the start mashing to
correct the initial pH at 5.60 (De Clerck, 1984; Ugboaja
et al., 1991).

Fermentation of wort: A commercial strain of
Saccharomyces cerevisiae was planted in the wort
cooled to 20°C at a rate of 16.106
cells / ml (Heineken,
1986; Diakabana, 1988; Oyeyiola, 1991) after its
activation in an aqueous solution containing 4%
sucrose.
After planting, the wort contained in an erlenmeyer
flask (fermentometer) of 1,000ml, was fermented
giving a primary fermentation up to 8° Balling. The
young beer that has resulted has been bottled and
underwent a second fermentation for its maturation.
The secondary fermentation or safekeeping permits to
the yeast to ferment the remaining fermentable sugars,
refine and naturally saturate beer by CO2.
Analytical methods:
Operating temperature: The temperature was
measured during different stages of brewing to regulate
the heating and during the course of the fermentation
process.

pH: The pH was measured during different stages of
brewing by electrometric method. The change in pH,
ΔpH between the cooled wort and finished beer for a
given test was determined as following:
physico-chemical ΔpH(%) = (pHwort -pHbeer /pHwort ) ×
100 as indicated by Dornier et al. (1993).

Titratable acidity: The titrable acidity was appreciated
by titrimetry using the modified method of De Clerck
(1963), Navarre and Collette (1986), Oyeyiola (1991),
Ugboaja et al. (1991), Jong et al. (1999) and Diakabana
et al. (2007). Given the buffering capacity could
influence the assay, the knowledge of the titratable
acidity was used to compare the evolution of the worts
of the same type of brewing fermentation.

Sacharification: The sacharification was appreciated
by the iodine test dilute (0.05N) performed on the mash
during the enzymatic amylolyse and extraction of wort
(Ugboaja et al., 1991; E.B.C., 1975; Diakabana et al.,
2008).

Extract sweet: Sugar was assayed at different stages
during the brewing and fermentation of wort from the
following:

• Conventional method of Bertrand (Diakabana,
2006; Manilal et al., 1991) for measure the
reducing sugar content at each stage of operation to
assess the conditions of their training and their
disappearance
• Densitometric method, from Balling hydrometer
(Density d15, 56 in g/mL) to track changes in
sweetened extract content (in degree Balling) of
wort during filtration, boiling, cooling and
fermentation
• Refractometry method for determination of sugar
content in degrees Brix (wt/wt), the mashing and
mash during the brewing

Adv. J. Food Sci. Technol., 5(6): 671-677, 2013

673

Measurement of cell concentration: The direct
method of counting yeast cells by light microscopy was
used by the Malassez cell (Ugboaja et al., 1991;
Diakabana, 1988; Oyeyiola, 1991; E.B.C., 1975;
Manilal et al., 1991) for determine as quickly as
possible cellular concentration of the solu

Kết quả (Việt) 2:

Trước Tạp chí Khoa học và Công nghệ 5 (6) Thực phẩm: 671-677, 2013
ISSN: 2042-4868; e-ISSN: 2042-4876
© Tổ chức khoa học Maxwell năm 2013
Đăng ngày: 17 Tháng 12 năm 2012 được chấp nhận: ngày 19 tháng 1 năm 2013 đăng: 05 Tháng 6 năm 2013 tương ứng Tác giả: SC Kobawila, Khoa Khoa học, Đại học Marien (tiếng Pháp), Ngouabi, BP 69, Brazzaville, Congo, Tel .: [phone] lý hóa Đặc tính của Brew trong Brewing ngô Malt trong sản xuất ngô Bia Congo ¹P. Diakabana, 2 M. Mvoula-Tsiéri, 3 J. Dhellot, 4 S.C. Kobawila và 4 D. Louembé 1 Đại Đoàn nghiên cứu khoa học và công nghệ (tiếng Pháp), PO Box 2499-Brazzaville, Congo 2 Viện Phát triển nông thôn, Đại học Marien (tiếng Pháp), Ngouabi, BP 69, Brazzaville, Congo 3 Trường Quốc Kỹ thuật, Đại học Marien (tiếng Pháp) , Ngouabi, Brazzaville, Congo 4 Khoa Khoa học, Đại học Marien (tiếng Pháp), Ngouabi, BP 69, Brazzaville, Congo Tóm tắt: Nghiên cứu này bao gồm trong việc sản xuất một loại bia truyền thống từ ngô ở Congo. Các phương pháp truyền thống sản xuất bia ngô mạch nha có ba giai đoạn chính: mạch nha bắp, mạch nha sản xuất bia và ngô lên men. Trong quá trình sản xuất bia ngô mạch nha, hoạt động amylase nội sinh bị phá hủy trong quá trình làm cứng của tinh bột để khoảng 80 ° C. Một trước khi nấu ăn của cháo nghiền đòi hỏi phải thúc đẩy amylolyse ở 50 ° C với một enzyme ngoại sinh. Việc sử dụng một sự chuẩn bị của α- amylase có thể hóa lỏng nghiền và sản xuất một wort ngọt (mật độ trung bình = 12,5 ° balling) giàu dextrin tương ứng với một trích rõ ràng của 4 ° balling trong bia. Hồ sơ cá nhân lên của độ pH của ngô nghiền malt, từ nghiền để trích xuất các wort không ảnh hưởng đến độ pH của sản xuất bia. Bia này, hơi cồn (3,6% ethanol), được đặc trưng bởi một axit pH nomal (pH = 4.15 trung bình) và một màu nâu (25 đơn vị EBC). Cay đắng của nó nhẹ (21 EBU) và hương thơm tốt đẹp của một bia lúa mạch gần hơn sản xuất công nghiệp ở Congo. Từ khóa: Amylolyse, sản xuất bia, mạch nha bắp, bia ngô, wort GIỚI THIỆU Bia là một thức uống lên men được coi là chất lỏng bánh mì thành phần hóa học của nó và giá trị dinh dưỡng (B vitamin, acid amin thiết yếu và canxi) và các phương pháp chuẩn bị của nó (Bramforth, 2007). Nó được tiêu thụ như là một thức uống làm mới hoặc nếm (DE CLERCK, 1945). tiêu thụ trung bình của bia, thực hiện với trí thông minh, được khuyến khích như liều ethanol trong nó có thể mang lại lợi ích về mặt lợi ích sức khỏe, kể cả bằng cách ngăn ngừa và giảm nguy cơ tim mạch của bệnh, sỏi mật và viêm loét dạ dày và bảo vệ não chống lại sự suy giảm về tinh thần do lão hóa (Ogbonna, 2009). Bia là một loại thuốc bổ, dinh dưỡng, món khai vị, tiêu hóa, nước giải khát nhẹ nhàng và an thần. Đó là galactogene và phụ nữ mang thai và cho con bú nên. Nhưng lạm dụng của nó bị cấm vì ở hàm lượng cao các cồn ethyl chứa trong bia có thể có chất độc hại ảnh hưởng đối với một số quá trình sinh lý và các cơ quan bao gồm tim, não, gan và thận, thúc đẩy điều kiện thiếu máu -causing bệnh (Ogbonna, 2009). Điều này khiến một số quốc gia để khuyến khích sản xuất bia-rượu thấp (Kavanagh et al., 1991). Việc sản xuất bia ngày trở lại hơn 8.000 năm (Deglas, 2005) và trải qua công nghệ quan trọng thay đổi ủng hộ của rất nhiều tác phẩm dành cho nó Vène và Lê Corvaisier (1967), De CLERCK (1984) và Boivin (2005). Quá trình này xảy ra trong ba giai đoạn: mạch nha . ngô, ủ mạch nha ngô andf ermenting wort Brewing là một hoạt động quan trọng và có các bước sau: nghiền malt, nghiền, wort khai thác, nấu ăn và làm mát của dịch nha. Trong kết nối với các mức độ khác nhau của nghiền nhiệt độ, biến đổi sinh hóa và hóa lý của sinh khối tinh bột xảy ra như là một chức năng của điều hành điều kiện (DE CLERCK, 1984; Norris và Lewis, 1985; Home, 1991; Boivin, 2001; Hébert, 2003; Laurent, 2007 ). Đó là trong khi hoạt động này mà rượu bia nội dung được xác định. Từ những năm 1990, một xu hướng mới đối với tiêu thụ các loại bia thủ công, một số không lọc, đã dẫn đến sự xuất hiện của nhà máy bia vi ngay cả trong khu vực không hiển thị tuyệt vời truyền thống sản xuất bia (Anonyme, 2002) . Congo sản xuất chỉ có sáu nhãn hiệu bia (Diafouka-Nkounkou, 2010) với hơn 300 ở Pháp và 700 ở Bỉ (Wilkipedia, 2008). Các truyền thống khác nhau bia châu Phi được sản xuất với phương pháp thô sơ và được coi là đồ uống nghèo. Sản xuất của họ được làm từ tinh bột sinh khối khác nhau địa phương (ngũ cốc, chuối, sắn) và khác nhau tùy theo khu vực và quá trình tham gia (Devautour và Nago, 1989; Mwesigye và OKIA Okurut năm 1995; Gadaga cộng sự, 1999;. Hébert, 2003; Nout et al., 2003). Bởi vì họ Adv. Thực phẩm J. Sci. . Technol, 5 (6): 671-677, 2013 672 không ổn định và không ổn định chất lượng, thương mại trong các . đồ uống truyền thống là rất hạn chế quá trình truyền thống sản xuất bia mạch nha ngô là rất tẻ nhạt và mất nhiều thời gian so với các trường hợp khác của ngũ cốc. Làm chủ của mình sẽ dẫn đến những cải tiến mà có thể dẫn đến sự nghiệp công nghiệp (Devautour và Nago, 1989). Nghiên cứu này nhằm mục đích phát triển, từ mạch nha của ngô, bia tươi mát, nhẹ nhàng có cồn (Kavanagh et al., 1991) và có thể được sản xuất trong nước trong nhiều bộ phận của Congo và các nước khác của (Cộng đồng Kinh tế và Tiền tệ của CEMAC Trung Hoa Phi). Vì vậy, từ một sơ đồ sản xuất bia nhiệt độ xác định, thay đổi hóa lý các thông số (pH, nồng độ axit và đường) đã được theo sau trong nghiên cứu của chúng tôi. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Vật liệu: Các mạch nha được sử dụng để sản xuất bia là malt ngô (giống nzaka-nzaka) đủ tách biệt (30% ngũ cốc thợ lặn). Nó được đặc trưng bởi độ ẩm 8,4% và tỷ lệ chất khô của 91,6% (Diakabana, 2006). Các chiết xuất hop CO2 đã được sử dụng trong dịch nha đun sôi để tạo vị đắng bia. Một chủng thương mại của nấm men cao (Saccharomyces cerevisiae) được sử dụng cho quá trình lên men của dịch nha. Một enzyme thương mại chuẩn bị fongical α-amylase được sử dụng cho amylolyse của mash ở 50 ° C. Phương pháp lập bia: Phương pháp nghiền: Các phương pháp truyền tiêu chuẩn của nghiền được sử dụng với Erlenmeyer kính 1,000mL. Các quá trình sản xuất bia ngô mạch nha được thực hiện trong bảy bước liên quan đến mức độ nhiệt độ. Một pha biểu đồ nhiệt độ đã được rút ra từ các phạm vi của nhiệt độ cần thiết cho việc lý hóa biến đổi sinh hóa và mong muốn (DE CLERCK, 1984; Norris và Lewis, 1985; Boivin, 2001; Laurent, 2007; Ugboaja et al, 1991;. Stewart et , 2007) al:. phân giải protein 1 (40 ° C), phân giải protein 2 (50 ° C), nấu cám (100 ° C), amylolyse bởi α-amylase (50 ° C), khai thác wort (76 ° C) , wort sôi (100 ° C), làm mát wort (20 ° C). thau chua sản xuất bia: Để giảm độ pH của các tiêu chuẩn bia sản xuất bia, mức dư thừa axit hữu cơ từ mạch nha ngô đã được trung hòa bằng hóa chất thau chua (Navarre và Collette , 1986) sử dụng một dung dịch natri (1N NaOH) vào lúc bắt đầu nghiền để sửa pH ban đầu tại 5.60 (DE CLERCK, 1984; Ugboaja et al, 1991).. Lên men dịch nha: Một chủng thương mại của Saccharomyces cerevisiae được trồng trong wort làm lạnh đến 20 ° C với tốc độ 16,106 tế bào / ml (Heineken, 1986; Diakabana, 1988; Oyeyiola, 1991) sau khi nó kích hoạt trong một dung dịch chứa 4% . sucrose Sau khi trồng, dịch nha chứa trong một bình Erlenmeyer flask ( fermentometer) của 1,000ml, được lên men cho một quá trình lên men chính lên đến 8 ° balling. Các bia trẻ đã dẫn đã được đóng chai và trải qua một quá trình lên men thứ hai cho sự trưởng thành của nó. Các quá trình lên men hoặc bảo quản giấy phép thứ cấp để nấm men để lên men các loại đường lên men còn lại, tinh chỉnh và tự nhiên tràn ngập bia CO2. phương pháp phân tích: Nhiệt độ hoạt động: Nhiệt độ được đo trong các giai đoạn khác nhau của sản xuất bia để điều chỉnh nhiệt độ và trong quá trình lên men quá trình. pH: pH được đo trong các giai đoạn khác nhau của sản xuất bia bằng phương pháp electrometric. Sự thay đổi pH, ΔpH giữa wort làm lạnh bia và hoàn thành một bài kiểm tra cho được xác định như sau: ΔpH lý-hóa học (%) = (pHwort -pHbeer / pHwort) × 100 như được chỉ ra bởi Dornier et al. (1993). độ axit chuẩn độ: Các axit titrable được đánh giá cao bởi chuẩn độ bằng cách sử dụng phương pháp sửa đổi của De CLERCK (1963), Navarre và Collette (1986), Oyeyiola (1991), Ugboaja et al. (1991), Jong et al. (1999) và Diakabana et al. (2007). Với khả năng đệm có thể ảnh hưởng đến việc khảo nghiệm, kiến thức về chuẩn độ axit được sử dụng để so sánh sự phát triển của worts cùng loại của quá trình lên men sản xuất bia. Sacharification: Các sacharification được đánh giá cao bởi loãng kiểm tra iodine (0.05N) thực hiện trên ngâm trong amylolyse enzyme và khai thác các dịch nha (.. Ugboaja et al 1991,; EBC, 1975; Diakabana et al, . 2008) Extract ngọt: Đường đã được khảo nghiệm ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất bia và quá trình lên men của dịch nha từ sau đây: • phương pháp thông thường của Bertrand (Diakabana, 2006;. Manilal et al, 1991) cho các biện pháp các hàm lượng đường khử ở từng giai đoạn của hoạt động để đánh giá các điều kiện đào tạo của họ và họ biến mất • Phương pháp Densitometric, từ balling tỷ trọng kế (Mật độ D15, 56 g / mL) để theo dõi những thay đổi trong nội dung chiết xuất ngọt (ở mức độ balling) của dịch nha trong lọc, đun sôi, làm nguội và lên men • Phương pháp Refractometry để xác định đường nội dung trong độ Brix (trọng lượng / trọng lượng), các nghiền và nghiền trong sản xuất bia Adv. Thực phẩm J. Sci. . Technol, 5 (6): 671-677, 2013 673 Đo nồng độ tế bào: Các trực tiếp phương pháp đếm tế bào nấm men bằng kính hiển vi ánh sáng được . sử dụng bởi các tế bào Malassez (Ugboaja et al, 1991; Diakabana, 1988; Oyeyiola, 1991 ; EBC, 1975; Manilal et al, 1991) xác định càng nhanh càng. có thể tập trung di động của solu