Extract prediction formulae based on hull percentage and nitrogen or protein content as a tool in barley breeding

Summary

Different characteristics of barley grains: 1000-kernel weight, “Vollgerste”, crude protein content (N×6.25), insoluble carbohydrate and hull percentages were tested on samples taken from seven variety trials and from nursery plots of breeding lines of a Proctor x Brandon cross. Coefficients of correlation between these grain traits and extract percentages were calculated.

Hull percentage and insoluble carbohydrate content were closely correlated: they had a very strong depressing effect on extract percentage. The effect of crude protein on extract percentages was also depressing; however, the coefficients of correlation were significant only within variety types (rigidum or tenerum).

The following extract formula, based on hull percentage (H) and nitrogen content (N), is proposed: E (extract percentage)=101.9−5.5 N−1.6 H or: E=101.9−0.88 P (protein %)−1.6 H

Mean values of predicted extract were very close to mean values of extract percentages found by the standard EBC-method. Coefficients of correlation between predicted and EBC-extract percentages were very high all in groups of samples (r=0.914** to 0.982**).

Zusammenfassung

Verschiedene Eigentümlichkeiten der Gerstenkörner: Tausendkorngewicht, Prozent der Vollgerste (Korndurchmesser ⩾2,5 mm), Stickstoffgehalt, Gehalt an unlöslichen Kohlenhydraten und Prozentanteil der Spelzen, wurden in 7 Sortenversuchen und in einem Sortiment von F₃-Linien einer Proctor x Brandon Kreuzung untersucht. Die Korrelationskoëffizienten zwischen diesen Eigentümlichkeiten und dem Extraktgehalt des Malzes (EBC-Methode) wurden berechnet.

Der Gehalt an unlöslichen Kohlehydraten, sowie der Spelzenanteil, übten einen stark herabsetzenden Einfluß auf die Extraktausbeute aus. Die Korrelationskoëffizienten zwischen diesen Eigentümlichkeiten und dem Extraktgehalt schwankten von −0.861** bis −0.978**.

Die Korrelationen zwischen Vollgerste und dem Prozentsatz des Extraktes, sowie zwischen dem Tausendkorngewicht und dem Prozentsatz des Extraktes, waren unkonsistent und statistisch meistens nicht gesichert.

Der Einfluß des Proteingehaltes (N×6,25) auf die Extraktausbeute war sehr deutlich, wenn die Probeserien nur Sorten derselben Gerstengruppe enthielten — entweder „tenerum” (west- und mitteleuropäische Typen mit dünnen Spelzen), oder „rigidum” (mediterrane Typen mit dicken Spelzen). Dieselbe Tendenz, wenn auch weniger ausgeprägt, wurde bei Serien beobachtet, die aus Sorten der beiden Gruppen zusammengesetzt waren.

Die folgende Formel für die Vorhersage des Extraktes (E), sie basiert auf dem Prozentanteil der Spelzen (H) und dem Stickstoffgehalt (N), wird vorgeschlagen:

$$E = 101.9 - 5.5N - 1.6H$$

oder, wenn man den Stickstoffgehalt durch den Proteingehalt (P) ersetzt:

$$E = 101.9 - 0.88P - 1.6H$$

Die mittleren Werte des Extraktgehaltes, die man mittels dieser Formeln berechnete, waren in allen Probeserien mit den durch die EBC-Methode erhaltenen entweder identisch oder sehr nahe. Die Korrelationskoëffizienten zwischen diesen Werten waren in allen Probeserien sehr hoch und statistisch gesichert (r-Werte zwischen 0.914 und 0.982).

Résumé

Plusieurs caractères des grains d'orge: poids de 1000 grains, pourcentage de “Vollgerste” (grains à diamètre ⩾2.5 mm), teneur en matières azotées, teneur en hydrates de carbone insolubles et pourcentage des enveloppes ont été examinés sur des échantillons prélevés dans sept essais variétaux et dans une pépinière de lignées F₃ d'un hybride Proctor x Brandon. Les coefficients de corrélation entre chacun de ces caractères et le pourcentage d'extrait du malt (méthode EBC) ont été calculés.

La teneur en hydrates de carbone insolubles, ainsi que le pourcentage des enveloppes exercent une forte influence déprimante sur le rendement de l'extrait. Les coefficients de corrélation entre chacun de ces caractères et le pourcentage de l'extrait allaient de −0.861 à −0.978**.

Les corrélations entre la “Vollgerste” et le pourcentage de l'extrait, et entre le poids de 1000 grains et l'extrait étaient très disparates et le plus souvent non significatives.

L'effet des matières azotées sur le rendement de l'extrait était très marqué lorsque les séries d'échantillons ne comportèrent que des variétés du même groupe d'orge, “tenerum” (type européen à enveloppes minces) ou “rigidum” (type méditerranéen à enveloppes grossières). La même tendence, bien que moins accentuée, a été observée chez les séries mixtes, composées de variétés de ces deux groupes.

Une formule de prévision de l'extrait (E) basée sur le pourcentage des enveloppes (H) et de la teneur en azote (N) est proposée:

$$E = 101.9 - 5.5N - 1.6H$$

ou, en substituant l'azote par les protéines (P):

$$E = 101.9 - 0.88P - 1.6H$$

Les valeurs moyennes obtenues à l'aide de ces formules étaient dans toutes les séries identiques ou presque identiques à celles de l'extrait-EBC. Les coefficients de corrélation entre l'extraitprévision et l'extrait-EBC étaient très élevés pour toutes les séries d'échantillons (valeurs de r de 0.914** à 0.982**).