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MBAA Technical Quarterly

 

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MBAA TQ http://dx.doi.org/10.1094/TQ-51-3-0901-01  |  VIEW ARTICLE
Alcohol Yield Potential and Processability of a Millet Variety – Pennisetum maiwa or P. glaucum ‘Bajra’ Grown in Different Tropical Environments

Reginald C. Agu (1,2), Bartho N. Okolo (1), and Anny N. Moneke (1). 1. Department of Microbiology, University of Nigeria, Nsukka, Nigeria. 2. The Scotch Whisky Research Institute, Research North Avenue, Riccarton, EH14 4AP, Scotland, United Kingdom.

Abstract
This study shows the differences in alcohol yields between the same millet variety grown at different periods and environment/locations, and highlights the importance of the two variables on cereal quality. Millet variety Pennisetum maiwa (grown in Nigeria in 2005) gave an alcohol yield of 462.22 liters of alcohol per metric ton (LA/t) dry weight basis (dwb). When P. maiwa was grown in 2013, it gave an alcohol yield of 441.94 LA/t (dry). The difference in alcohol yield when P. maiwa was grown in Nigeria in 2005 and 2013 was 20.28 LA/t dry. An alcohol yield of 413.45 LA/t (dry) was obtained from similar millet variety P. glaucum ‘Bajra’ (grown in India in 2013). The difference in alcohol yield obtained from these millet samples grown at the two different locations in 2013 was approximately 29 LA/t (dwb). The study also established important links between alcohol yield obtained from millet and their residue viscosities. More alcohols were obtained when the substrates present in the cereal was extracted and converted to reducing sugars for yeast fermentation, causing a reduction in residue viscosity and vice versa. While all the millet samples studied looked exactly alike, their alcohol yield and residue viscosity results were different, indicating differences in the physiology of the three samples. Understanding the physiology of cereals is important when procuring raw materials for use in industrial processing. Environmental growing conditions, locations, and other batch-to-batch inconsistencies also need to be understood. Therefore, cereals should not be considered as “fixed quality commodities” as this study has shown. Such knowledge is important and will give good returns in terms of smooth and efficient processing, alcohol yield, and ultimately, profit.

Keywords: alcohol yield, cereals, environment, fixed commodity, location, millet, residue viscosity

 

Síntesis
Este estudio muestra las diferencias en rendimiento de alcohol de una misma variedad de mijo cultivado en diferentes momentos y en diferentes localidades/entorno, y resalta la importancia de estos dos variables sobre la calidad del cereal. La variedad de mijo Pennisetum maiwa cultivado en Nigeria en el 2005 tuvo un rendimiento de 462,22 litros de alcohol por tonelada métrica (LA/t) peso seco. Cuando P. maiwa fue cultivado en Nigeria en el 2013 solo tuvo un rendimiento de alcohol de 441,94 LA/t (seco), para una diferencia de 20,28 LA/t. Se obtuvo un rendimiento de 413,45 LA/t (seco) con una variedad de mijo similar (P. glaucum ‘Bajra’), cultivado en India en el 2013. La diferencia en el rendimiento de alcohol de estas muestras de mijo cultivados en diferentes sitios en el 2013 fue de aproximadamente 29 LA/t (seco). Este estudio estableció que existen nexos importantes entre el rendimiento de alcohol de un mijo y la viscosidad de su residuo. Se obtuvo más alcohol cuando los sustratos presentes en el cereal fuesen extraídos y convertidos a azucares reductores por fermentación con levadura, ocasionando una reducción en la viscosidad residual, y vice-versa. A pesar que todas las muestras de mijo estudiadas parecían iguales, sus rendimientos de alcohol y resultados de su viscosidad residual eran diferentes, indicando la existencia de diferencias fisiológicas en las tres muestras. Es importante entender la fisiología de los cereales al procurar materia prima para ser procesada industrialmente. Las condiciones del entorno durante su crecimiento en el campo, los sitios de cultivo y otras inconsistencias de lote a lote deben ser tomados en cuenta. Este estudio demostró que no se debe considerar los cereales como “fixed quantity commodities” (sencillos artículos de consumo). Este conocimiento es importante y su aplicación resultará en beneficios en términos de procesamiento suave y eficiente, mayor rendimiento de alcohol y, a la larga, ganancias financieras.

Palabras claves: cereales, entorno, “fixed commodity,” mijo, rendimiento de alcohol, sitio, viscosidad residual