Продуктивность и качество сортов пивоваренного ячменя

Интенсивное развитие пивоваренной промышленности привело к повышению спроса на качественное сырье. Сырьем для приготовления пива, как известно, является ячменный солод, получаемый из пивоваренных сортов ячменя и придающий пиву специфический вкус и аромат. Другие же культуры применяются в основном как добавки.

Около 50% выращиваемого в России ячменя не отвечает требованиям современного пивоваренного производства. Недостаточно качественное сырье получается из-за ограниченного набора сортов. Поэтому работа с пивоваренным ячменем требует постоянного введения в производство новых перспективных сортов, чтобы зерно соответствовало международным стандартам.

В решении проблем нынешнего века роль сорта возрастает. Он стал тем фактором, без которого невозможно в сельскохозяйственном производстве реализовать достижения научно-технического прогресса. При этом сорт как биологическую систему нельзя заменить ничем, он уникален [6].

Только имея информацию о продуктивности, адаптивности и стабильности сорта можно эффективно его использовать [3].

Список пивоваренных сортов постоянно пересматривают. В него включают новые сорта и исключают старые, утратившие значение для производства. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2006 году, включено 56 сортов ярового пивоваренного ячменя, из которых 32 запатентованы, 19 сортов считаются пивоваренными, а 36 являются пивоваренными и ценными по качеству [2]. В Орловской области возделывают 28 сортов, из которых 16 – включены в Госреестр, остальные являются перспективными. Наибольшей популярностью пользуются сорта Визит, Гонар белорусской и Скарлетт немецкой селекции. Значительные площади в посевах ячменя занимают сорта Суздалец, Атаман, МИК-1, Пауэр, Пасадена. В группу остальных сортов, составляющих десятые доли процентов в посевной площади пивоваренного ячменя, входят Роланд (0,8%), Мессина (0,8%), Аннабель (0,7%), Сталы (0,5%), Медина (0,5%), Турингия (0,4 %), Невада (0,3%).

Принадлежность сорта к категории «пивоваренный» не всегда гарантирует высокие пивоваренные качества зерна, так как неудовлетворительное качество и низкая урожайность зависят еще от почвенно-климатических и агротехнических условий выращивания.

Многие сорта не обладают хорошими качествами во всех регионах возделывания. Поэтому только определенные сорта рекомендуется высевать в тех областях, где они стабильно формируют зерно с необходимыми качествами. Так, сорт Пасадена в Орловской области накапливал белка 14,2% и характеризовался крупностью 86%, пленчатостью 9,0%, экстрактивностью 77,2%. Во Владимирской области в зерне этого же сорта белка содержалось 11,4%, крупность его составила 89%, пленчатость 9,1%, экстрактивность 77,4% [4]. В условиях Воронежской области сортом, стабильно формирующим зерно с пивоваренными качествами и обеспечивающим получение солода высокого качества, является сорт Гонар[7]. В Курской области сорта Суздалец и МИК-1, способны обеспечить получение высоких и стабильных урожаев ячменя, соответствующего требованиям пивоваренной промышленности [1].

Сорт должен удовлетворять интересы сельхозпроизводителей и пивоваров. Для сельхозпроизводителей лучшим является тот сорт, который дает более высокую урожайность, а пивоваров больше интересует качество солода[5].

Согласно вышеизложенного, представляется интересным изучение возможностей различных сортов формировать в условиях Орловской области стабильные урожаи зерна с пивоваренными качествами и выявление наиболее перспективных из них.

М атериал и методика исследований

На опытном поле Орловского государственного аграрного университета (Орел ГАУ) в 2005 – 2006 гг. проводили исследования по изучению и оценке качества зерна пивоваренных сортов ячменя в условиях Орловской области.

Объектами исследований были семь сортов ячменя: Гонар, Атаман белорусской, Себастьян датской, Аурига, Маргрет, Марни, Ксанаду немецкой селекции. За контроль принят сорт Гонар. По урожайности все сорта имеют высокий продуктивный потенциал.

Полевые опыты были заложены на темно-серых лесных почвах с содержанием гумуса 4,21 – 4,48%, подвижного фосфора 14 – 16,5 мг/100 г почвы, обменного калия 14,7 – 16,0 мг/100 г почвы (по Кирсанову), рН почвенного раствора 5,9 – 6,5, суммой поглощённых оснований 16,2 – 17,6 мг×экв. на 100 г почвы по общепринятой методике на делянках с учетной площадью 16 м ² в четырехкратной повторности при соблюдении принятой в Орловской области технологии возделывания ячменя. Предшественником была гречиха. Фоном весной под культивацию вносили N 60 Р 60 К 60 .

Метеорологические условия в годы исследований заметно различались. Если в 2005 году в период вегетации ячменя выпало 269 мм осадков, то в 2006 году – 327 мм при среднемноголетнем количестве

252 мм. Сумма активных температур в 2005 г. составляла 1935оС, а в 2006 г. – 1872о С.

Лабораторные анализы проводились по общепринятым методикам и ГОСТам. Содержание белка в зерне определяли согласно ГОСТ 10846–91, крахмала – поляриметрически (ГОСТ 10845–76), прорас-таемость – ГОСТ 12039–82, выравненность, крупность – ГОСТ 12136–77, натуру – ГОСТ 10840–64, экстрактивность – расчетным методом.

Результаты подвергали математической обработке методом дисперсионного и корреляционного анализов (по Доспехову В.А., 1985).

Результаты и их обсуждение

Согласно полученным экспериментальным данным наибольшая урожайность зерна ячменя была получена у сорта Себастьян, составившая в среднем за два года 50,2 ц/га. Прибавка при этом равнялась по отношению к контрольному сорту 5,3 ц/га или 12 %. По отношению к другим сортам она колебалась в пределах 11 – 21 %. Сорта Аурига и Маргрет формировали урожайность на одном уровне с контролем 45,2 ц/га и 44,7 ц/га соответственно. Остальные сорта оказались менее продуктивными. Сбор зерна у них составил 41,6 – 42,6 ц/га, что на 5 – 8 % меньше контрольного сорта Гонар. Сорта Гонар, Марни, Маргрет, Себастьян отличались стабильностью в формировании урожайности по годам. У сортов Ксанаду, Атаман и Аурига отмечены колебания в пределах 6 – 12 ц/га (рис. 1). Очевидно, эти сорта острее других реагировали на изменение погодных условий

Важным химическим показателем качества зерна ячменя является содержание белка . Чем его больше, тем труднее проращивать зерно при приготовлении солода. В соответствии с требованиями ГОСТ в хорошем пивоваренном ячмене должно содержаться не более 12% белка. Однако, на солодовне в п. Змиевка Орловской области принимают зерно с содержанием белка не выше 11,5%, а многие пивовары нередко отказываются от ячменя с 10,5 % белка, так как при приготовлении из этого сырья пиво может образовывать слишком много пены. Результаты анализа зерна изучаемых сортов показали, что пониженным содержанием белка (10,9 – 11,4%) характеризовались сорта Маргрет, Ксанаду, Себастьян, Марни. По нашим данным наибольшее содержание белка отмечено у сортов Атаман, Гонар – соответственно 13,6 и 13,8%. Ближе всего к европейским нормам по этому показателю оказался сорт Маргрет – 10,9%.

Другим важным показателем является содержание крахмала , поскольку в основном из него получают экстракт – главную составную часть пива. По Э.Д. Неттевичу (2001) зерно должно содержать крахмала 60 – 68%. В наших исследованиях сорта с содержанием белка ниже 12% соответствовали нормам и по содержанию крахмала. Самый высокий процент крахмала у сорта Маргрет 62,2%, самый низкий – у сорта Атаман – 57,1%. Между содержанием крахмала и белка отмечена обратная зависимость. При повышении содержания белка снижается содержание крахмала (рис.2).

2005 г.   2006 г. Средняя

НСР 05 2005 г. – 2,00; 2006 г. – 2,15

1 – Гонар, 2 – Аурига, 3 – Маргрет, 4 – Марни, 5 – Себастьян, 6 – Атаман, 7 – Ксанаду

Рисунок 1 – Урожайность сортов ячменя

Сорта

Белок Крахмал

• 1    – Гонар, 2 – Аурига, 3 – Маргрет, 4 – Марни, 5 – Себастьян, 6 – Атаман, 7 – Ксанаду

Рисунок 2 – Содержание белка и крахмала в зерне сортов ячменя

Важная роль в характеристике пивоваренного зерна отводится экстрактивности . Количество экстрагированных веществ в значительной степени определяет качество пива и его выход. Лучшие отечественные пивоваренные сорта ячменя способны обеспечивать выход 80 – 81 % экстрактивных веществ. У хороших пивоваренных ячменей она варьирует в пределах 76 – 81%. Экстрактивные вещества представлены в основном крахмалом зерна. Производственная партия пивоваренного ячменя должна иметь экстрактивность не ниже 78 %, иначе ее переработка нерентабельна. По нашим данным содержание экстрактивных веществ у сортов Маргрет, Себастьян, Ксанаду, Марни соответствует норме (не менее 78%). У сортов Атаман, Гонар, Аурига экстрактивность на 0,2 – 1,6% ниже нормы. Лучшим по экстрактивности (80,2%) оказался сорт Маргрет, содержание крахмала у него также самое высокое 62,2%. Наиболее низкая экстрактивность у сорта Атаман 77% и процент крахмала у него также самый низкий – 57,1%.

Наблюдается зависимость экстрактивности от содержания крахмала. Эта зависимость выражается уравнением регрессии

Y =0,56X + 18,7

Коэффициент корреляции (r) равен 0,96.

Большое значение для характеристики пивоваренных качеств ячменя имеет пленчатость . Повышенное содержание наружных оболочек (более 9%) приводит к снижению экстрактивности и часто ухудшению вкуса пива из-за имеющихся в оболочках горьких веществ, а также может способствовать появлению в пиве коллоидной мути. По ГОСТу пленчатость у пивоваренных сортов ячменя не должна превышать 9%. В наших исследованиях показатель пленчатости у изучаемых сортов изменялся в пределах 8,2 – 9,8 %. При анализе сортов отмечена взаимосвязь между пленчатостью и экстрактивностью. Так, у сорта Атаман пленчатость на 0,8% выше нормы и экстрактивных веществ на 1% меньше. У сорта Маргрет снижение пленчатости на 0,8% способствовало повышению экстрактивности на 2,2% по сравнению с требованиями. У этого же сорта отмечена меньшая пленчатость, поэтому и содержание экстрактивных веществ наибольшее (табл.1).

Таким образом, выявлено, что сорта, соответствующие нормам пивоваренного ячменя по содержанию экстрактивных веществ, белка и крахмала имели пленчатость ниже 9 %. Это сорта Ксанаду, Маргрет, Себастьян, Марни.

Для солодоращения требуется крупное и выравненное по размеру зерно ячменя. Крупное зерно содержит больше питательных веществ, определяющих плотность пива, и меньше оболочек, равномернее замачивается, лучше растворяется в конце соложения и, кроме того, меньше греется при прорастании, что уменьшает потери на рост. Норматив ГОСТа по крупности – не ниже 85% для первого и 60% для второго класса. На солодовне в п. Змиевка принимают зерно с крупностью не менее 85%. Крупность и выравнен-ность зерна являются сортовыми признаками. Есть типично крупнозерные и мелкозерные сорта, но не надо сбрасывать со счетов и условия выращивания. По крупности все изучаемые сорта соответствуют требованиям .

Таблица 1 – Технологические показатели зерна у разных сортов пивоваренного ячменя

Сорта	Пленча-тость, %	Экстрактив ность,%	Масса 1000 зерен, г	Натура, г/л	Прорастае-мость, %	Крупность, %
Гонар	9,1	77,8	48,5	644	95,0	86
Аурига	9,4	77,6	45,3	645	96,6	93
Маргрет	8,2	80,2	50,4	646	96,8	95
Марни	8,7	79,4	50,3	643	96,2	94
Себастьян	8,3	79,9	49,3	629	96,0	95
Атаман	9,8	76,4	44,7	636	96,4	85
Ксанаду	8,3	79,7	50,3	626	96,2	94

Крупность зерна у них у всех была выше 85%. В наших исследованиях более крупное зерно характеризовалось меньшим содержанием пленок.

М асса 1000 зерен характеризует величину зерна, его крупность. Чем крупнее зерно, тем больше масса 1000 зерен. При равном размере большая масса 1000 зерен свидетельствует о большем запасе в них питательных веществ. Зерно с большей массой 1000 зерен имеет лучшие технологические свойства, так как при большей массе зерна и, следовательно, больших размерах в нем на оболочечные частицы приходится меньшая относительная доля и соответственно большая – на более ценную часть зерна – эндосперм. А значит, у такого зерна пленчатость меньше, содержание крахмала и экстрактивных веществ больше. Все изучаемые сорта формировали крупное хорошо выполненное зерно. Масса 1000 зерен у большинства сортов превышала 45 г. У сорта Атаман – 44,7 г. Наиболее тяжеловесное зерно формировали сорта Маргрет (50,4 г), Марни (50,3 г) и Ксанаду (50,3 г).

Не менее важным показателем пивоваренных качеств зерна является натура . Высоконатурное зерно хорошо развито, выполнено, в нем относительно больше содержание эндосперма и меньше оболочек. Натура пивоваренных ячменей колеблется от 600 до 750 г/л. Зерно с натурой 610 г/л считается хорошим, 680 – 750 г/л отменным. Анализируемые сорта ячменя относятся к хорошим. Наименьшая натура 626 г/л отмечена у сорта Ксанаду, наибольшая 646 г/л – у сорта Маргрет.

Основным физиологическим показателем ячменя, определяющим его пригодность для получения солода, является прорастаемость или способность к прорастанию . Способность к прорастанию определяли на 5-е сутки проращивания. Ячмень всех изучаемых сортов имел способность к прорастанию не менее 95%, что соответствует ГОСТу первого класса.

Таким образом, из анализа показателей качества зерна сортов ячменя, следует, что зерно с лучшими пивоваренными качествами сформировали сорта Маргрет, Марни, Себастьян, Ксанаду. У сортов Гонар, Атаман, Аурига, не смотря на то, что они относятся к категории «пивоваренных», не получилось зерно нужного качества. Очевидно, это связано с их реакцией на условия выращивания.

Выводы

• 1.    Наиболее продуктивным, экологически устойчивым, формировавшим урожайность на уровне 50 ц/га, явился сорт Себастьян.

• 2.    По содержанию белка ближе всего к европейским нормам (10,9%) и лучшим по содержанию крахмала (62,2 %)оказался сорт Маргрет.

• 3.    Все исследуемые сорта формировали крупное, хорошо выполненное, с низкой пленчатостью, вы-8

• 4.    По нашим данным перспективными сортами, формирующими зерно с пивоваренными свойствами, можно считать Маргрет, Марни, Себастьян, Ксанаду.

соконатурное зерно с прорастаемостью, соответствующей ГОСТ .