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MBAA Technical Quarterly

 

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MBAA TQ http://dx.doi.org/10.1094/TQ-51-2-0509-01  |  VIEW ARTICLE
Assessment of Alcohol Yield Potential and Processability of Wheat Grown in Tropical Nigeria

Reginald C. Agu. The Scotch Whisky Research Institute, Research North Avenue, Riccarton, EH14 4AP, Scotland, United Kingdom.

Abstract
This study showed that the growing environmental conditions can affect grain filling and starch content of wheat, which in turn will affect alcohol yield when wheat is used in ethanol production. The wheat grown under stress conditions in Nigeria (hot dry weather and irrigation), which will be likened to drought and flooding, produced high alcohol yield and good processability in terms of residue viscosity. The study further showed that when grains are adequately filled in the growing field, the value of alcohol yield prediction using the NIR instrument will approach the value of alcohol yield results obtained from wet chemistry analysis. This is important because wet chemistry results usually approach alcohol yield values obtained from processing wheat in the plant. The correlation results (R(^2) = 0.4197) between NIR alcohol yield versus wet chemistry alcohol yield were similar to correlation results obtained for RVA peak viscosity versus wet chemistry alcohol yield (R(^2) = 0.4142), or R(^2) = 0.4195 obtained for correlation between RVA final viscosity versus wet chemistry alcohol yield, and confirm the relationship between RVA peak and final viscosities and alcohol yield from wheat. On the other hand, correlation analysis performed between RVA peak viscosity versus NIR alcohol yield was R(^2) = 0.2601, while correlation between RVA final viscosity versus NIR alcohol yield was R(^2) = 0.2242. These correlation results for NIR alcohol yield versus RVA viscosities were half the values obtained with wet chemistry alcohol yield versus RVA viscosities, and show that prediction of alcohol yield using the NIR instrument should be treated with caution. Since alcohol yield and processability of the wheat samples grown under these stress conditions are good, the mechanisms that allowed the wheat grown under stress conditions are worth investigating further because drought and flooding have been found to produce poor, shriveled wheat in the United Kingdom in 2012, which in turn gave poor alcohol yield.

Keywords: Drought, irrigation, Nigeria, NIR alcohol yield, stress conditions, wet chemistry alcohol yield, wheat

 

Síntesis
Este estudio demuestra que las condiciones del entorno para el crecimiento agricultural pueden afectar el contenido de almidón y el llenado del grano de trigo, lo que a su vez afecta el rendimiento de alcohol al utilizar trigo como matera prima. El trigo cultivado en Nigeria bajo condiciones de estrés (clima caliente y seco con irrigación), simulando condiciones de sequía e inundaciones, resultó en un alto rendimiento de alcohol y una buena procesabilidad en términos de viscosidad residual. El estudio también demostró que al llenar adecuadamente los granos en el campo, el pronóstico del rendimiento de alcohol usando el instrumento NIR se acercará a los resultados del rendimiento de alcohol obtenido por análisis química mojada (AQM). Esto es importante debido a que el resultado del AQM por lo general es semejante al rendimiento de alcohol obtenido al procesar el trigo. La correlación (R(^2) = 0,4197) entre el rendimiento por NIR y el rendimiento por AQM fue similar al resultado de la correlación entre la viscosidad pico RVA y el rendimiento de alcohol por AQM (R(^2) = 0,4142) o al de la correlación entre la viscosidad final RVA y el rendimiento de alcohol por AQM (R(^2) = 0,4195), confirmando la relación entre las viscosidades pico y final RVA y el rendimiento de alcohol producido de trigo. Por otro lado, la correlación entre la viscosidad pico RVA y el rendimiento de alcohol por NIR fue de R(^2) = 0,2601, mientras que para la viscosidad final RVA fue de R(^2) = 0,2242. Estas correlaciones para el rendimiento por NIR versus las viscosidades RVA fueron la mitad de los valores obtenidos entre el rendimiento por AQM versus las viscosidades RVA, por lo que los pronósticos del rendimiento de alcohol utilizando el instrumento NIR deben ser tratados con cautela. Se deben investigar los mecanismos que permitieron que el trigo creciera bajo condiciones de estrés en Nigeria, dando buenos resultados en cuanto al rendimiento del alcohol y el procesamiento del trigo, mientras que una sequía e inundaciones produjeron trigo pobre y marchito en Gran Bretaña en el 2012.

Palabras claves: Condiciones de estrés, irrigación, Nigeria, rendimiento de alcohol por análisis químico mojado, rendimiento de alcohol por instrumento NIR, sequía, trigo