Стратегия подбора партий ячменя пивоваренного для солодоращения

В начале ХХI века в России одной из быстроразвивающихся отраслей пищевой промышленности стала пивоваренная отрасль. Но на настоящий момент, по мнению многих экспертов, положение дел в пивоваренной отрасли считается нестабильным, вследствие того, что ситуация на пивном рынке России изменилась и достигла критической точки.

По данным Росстата, производство пива в России по итогам шести месяцев 2012 г. упало на 3,3% в сравнении с аналогичным периодом 2011 г. По данным Союза российских пивоваров, отрицательная динамика в отрасли наблюдается уже пять лет. Так, только с 2008 по 2011 г. производство пива сократилось более чем на 13%. [1].

Основное сырьё в пивоваренной промышленности – это пивоваренный ячмень. В

2001 году до 70% российского пива вырабатывалось на импортном сырье. Для решения проблемы с ячменём пивоваренным Министерством сельского хозяйства Российской Федерации была разработана отраслевая целевая программа "Пивоваренный ячмень и солод" на 2002 – 2005 гг. и на период до 2010 г., согласно которой планировалось увеличить посевные площади под пивоваренный ячмень в РФ до 500 тыс. га, что фактически уже выполнено [2]. И в настоящее время уже около 80 % пива вырабатывается из ячменя отечественного производства. Но ячменя отечественного производства по-прежнему не хватает, о чём свидетельствует увеличение объёма импорта пивоваренного ячменя. Данные по импорту приведены в табл. 1 [3].

Таблица 1 Импорт пивоваренного ячменя в Россию в 2006-2011 гг (тыс. тонн)

Страны-поставщики	2006	2007	2008	2009	2010	2011
Дания	79,9	55,5	34,1	0	0	273,4
Швеция	17,1	13,2	26,8	4,6	0	52,4
Франция	13,9	49,2	22,6	12,4	0	21,1
Казахстан	28,1	47	42,0	34,9	12,8	0
Финляндия	23,0	58,2	23,5	8,0	0	7,3
Великобритания	0	5,1	2,6	0	0	6,2
Прочие	23,6	7,4	17,3	5,0	0,1	8,7
Всего	185,6	174,3	172,9	64,8	12,9	369,1

Таким образом, несмотря на то, что объёмы производства пива в натуральном выражении снижаются и, несмотря на все меры, предпринятые Правительством Российской Федерации и сельхозпроизводителями, ячмень пивоваренный приходится покупать в других странах. Основная причина нехватки ячменя состоит в том, что пивоваренный ячмень, выращенный в России, по свои технологическим характеристикам не всегда соответствует требованиям пивоварения. Поэтому часто ячмень пивоваренный по показателям качества переводят в фуражный.

Основная доля выращиваемого пивоваренного ячменя используется для производства солода. Недостаточное количество ячменя тормозит развитие солодовенной промышленности. В таблице 2 приведены данные по производству солода за последние годы.

Таблица 2. Производство солода в России

2006-2011 гг (тыс.тонн)

2006	2007	2008	2009	2010	2011
1166	1470	1363	1090	993	954

Данные таблицы 2 свидетельствуют о постепенном ежегодном снижении производства солода.

Солод - это продукт, получаемый из пророщенных в искусственных условиях зерен злаковых культур. Солод бывает ржаной, пшеничный, ячменный. Солод применяют во многих отраслях пищевой промышленности: хлебопечении, производстве спирта, дрожжевом производстве. Больше всего солода используется в пивоварении, и в основном это ячменный солод, т.к. по содержанию экстрактивных веществ и степени их сбраживания ячменный солод больше всех остальных типов солода пригоден для производства пива. При проращивании ячменя происходят химико-биологические процессы цитолиза, протеолиза и накопления ферментов [4], что необходимо для получения качественного пива.

Для получения солода высокого качества подходят не все сорта ячменя. Для солодо-ращения пригодны только определенные сорта пивоваренного ячменя, качество которых зави сит от разных факторов: ботанического сорта, имеющего определённые генетические характеристики, погодно-климатических условий выращивания, используемых удобрений и т.д. Также неблагоприятные погодные условия (засушливое или дождливое лето) приводят к ухудшению важных технологических характеристик ячменя пивоваренного.

В засушливые годы, каким, например, был 2010 год, в большинстве центральных районов России ячмень содержал белка на 20 -30% больше, чем это рекомендовано действующим в России ГОСТ 5060-86 [5]. Из такого ячменя невозможно получить качественный солод. Содержание белка является одним из важных показателей качества солода, обеспечивающего коллоидно-белковую стойкость пива и полноту его вкуса. В соответствии с ГОСТ 29294-92 массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода должна быть не более 11,5 % для солодов высшего качества и солодов первого класса [6] . В импортных солодах этот показатель не должен превышать 11 %. Повышенное содержание высокомолекулярных белков приводит к затруднениям при фильтровании пивного сусла, неэффективной коагуляции белковых веществ при кипячении сусла с хмелем, неудовлетворительной степени осветления сусла и пива. Сусло, полученное в таких условиях, имеет пониженную конечную степень сбраживания, пиво - невысокие органолептические показатели и низкую биологическую стойкость.

В дождливые годы, как например, в 2012 году, наблюдается заражение ячменного зерна плесневыми грибами. На зернах ячменя чаще всего встречаются плесневые грибы рода фузариум. На размножение в зерновых культурах данных плесеней оказывают сильное влияние условия хранения, а именно температурновлажностный режим хранения и санитарногигиеническое состояние хранилищ.

При солодоращении на первой стадии замачивания зерна большая часть микробиоты смывается с поверхности зерна. Но мицелий грибов рода фузариум попадает внутрь ячменного зерна, а при проращивании из-за повышенной влажности и оптимальной температуры создаются благоприятные условия для развития микро- мицетов, поэтому плесневые грибы начинают расти и размножаются внутри зерна и погибают только при сушке готового солода. Зерно, заражённое фузариозом и другими микромицетами, может представлять опасность для здоровья человека, т.к. различные грибы рода фузариум способны вырабатывать токсины. [7]. Поэтому фуза-риозное зерно также нежелательно использовать для производства солода.

Целью нашей работы явилось исследование различных партий пивоваренного ячменя по показателям качества, которые важны в технологии солодоращения.

Объекты исследований

Объектами исследования являлись зер-нопродукты: 4 образца ячменя ярового двухрядного западноевропейской селекции, Анабель (Annaʙell), Маргрет (Margret), Скарлетт (Scarlett), Ксанаду (Xanadu) и 1 образец ячменя двухрядного российской селекции Сигнал. Среди исследованных образцов только один является отечественным сортом. Это связано с тем фактом, что в советское время селекцией пивоваренного ячменя занимались мало. Основное внимание селекционеров было уделено выведению высокобелковых сортов кормового ячменя. Из такого ячменя пиво получалось плохого качества, и выход его был меньше.

В последние годы ХХ века на российском пивном рынке произошёл процесс укрепления международных пивных компаний, которые также занимались поиском сырьевой базы для пивоварения. Они предложили сорта западноевропейской селекции, пригодные для выращивания в нашей стране.

По результатам многих научных ис-сл едований известно, что для получения высококачественного пивоваренного ячменя необходимо наличие местного пивоваренного сорта и выращивание ячменя в соответствующих агротехнических и почвенно-климатических условиях [4]. Но, как показывают эти же исследования, все же не стоит переоценивать роль сорта. Фактически пивоваренные свойства зерна на 80% и более формируются за счет агроклиматических условий и технологии возделывания и только на 20% зависят от генетических особенностей сорта. Несмотря на это в настоящее время на отечественном рынке все же пре- обладают сорта пивоваренного ячменя западной селекции.

Дело дошло до того, что в список пивоваренных сортов ярового ячменя, включенных в Госреестр России по центральночернозёмному региону в 2003 г. были внесены такие сорта западно-европеской селекции, как: Аннабель®, Ауксиняй 3, Белгородец, Визит, Горинский, Гонар, Дворан, Зазерский 85, Зер-ноградец 770®, МИК-1, Одесский 100, Одесский 115, Приазовский 9®, Скарлетт®, Сузда-лец®, Чакинский 221, Эльф®. Здесь знаком ® показаны сорта, охраняемые патентами на селекционные достижения и представляющие собой интеллектуальную собственность. Выращивание их без лицензии запрещено законодательством Российской Федерации. Лицензионные договора на действия с семенами этих сортов заключаются с патентообладателями (лицензиарами) с последующей выплатой им роялти – селекционного вознаграждения за использование конкретн ого сорта.

В целом количество пивоваренных сортов за последние 10 лет увеличилось с 38 до 64. Площади под пивоваренными сортами составили в 2010 году около 3 млн. га или 44% от всей площади, занятой ячменем в РФ, а в Центрально-Черноземном регионе – 0,8 млн. га или практически 100%. Однако ежегодно Россия сталкивается с дефицитом своего сырья для производства пива, имея при этом неограниченные возможности. Так за рубежом закупается значительное количество солода. В полной мере обеспечить пивоваренную промышленность этим качественным российским сырьем не позволяют не только специфические погодные условия России, но и слабая материальнотехническая база, а также низкая агротехника и недостатки в семеноводстве [8].

По органолептическим, физикохимическим показателям и по содержанию примесей органического и неорганического происхождения ячмень пивоваренный должен соответствовать ГОСТ 5060-86 [5]. Настоящий стандарт распространяется на зерно пивоваренных сортов ячменя, заготовляемое государственной заготовительной системой и поставляемое пивоваренной промышленности.

Во всех исследуемых партиях ячменя пивоваренного определялись наиболее важные в технологии солодоращения органолептические, физико-химические и физиологические показатели.

Методы определения качественных показателей ячменя

Ячмень, поставляемый для пивоварения, в зависимости от качества подразделяют на два класса в соответствии с требованиями и нормами, указанными в ГОСТ 5060-86 [5].

Отбор проб проводили по ГОСТ 13586.3-83. Для проверки соответствия качества зерна требованиям нормативнотехнической документации анализировали среднюю пробу массой 2,0, выделенную из объединённой пробы [9].

Оценку зерна ячменя по внешним признакам проводили в соответствии с ГОСТ 10967-90 [10].

Определение массовой доли влаги - по ГОСТ 13586.5-93. Метод заключается в измерении убыли массы навески измельчённого зерна, высушенного в воздушно-тепловом шкафу при фиксированных параметрах: температуре и продолжительности сушки. Высушивание проводили до постоянной массы [11].

Определение белка - по ГОСТ 1084691. Метод заключается в превращении азота белковых веществ в соли аммония при минерализации зерна азотной кислотой, дальнейшем подщелачивании продуктов реакции, в отгонке выделившегося аммиака в титрованный раствор серной кислоты [12].

Определение жизнеспособности - по ГОСТ 12039-82. Метод основан на способности дегидрогеназ живых клеток зародыша восстанавливать бесцветный раствор хлористого тетразола в фармазан. В результате зародыш таких семян приобретает красный (малиновый) цвет. Зародыши мёртвых семян остаются неокрашенными [13].

Результаты исследования ячменя пивоваренного

Оценка ячменя пивоваренного по внешним признакам показала, что у всех исследуемых сортов ячменя пивоваренного цвет был от светло-жёлтого до жёлтого. Все образцы имели запах свежей соломы, характерный для здорового зерна ячменя, без посторонних запахов

(затхлого, солодового, плесневого). Все представленные образцы ячменя пивоваренного были в здоровом, негреющемся состоянии.

Результаты определения массовой доли влаги представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Содержание влаги в зерне ячменя в %

Результаты определения содержания белка представлены на рисунке 2

14т

Анабель Маргрет Скарлет Ситал Сигнал

Рисунок 2. Содержание белка в зерне ячменя в %

Результаты определения жизнеспособ ности ячменного зерна представлены на рисун-

Рисунок 3. Жизнеспособность зерна ячменя в %

Выводы

• 1.    Из исследованных образцов ячменя пивоваренного наиболее высокие показатели качества и подходящие для солодоращения имели образцы западной селекции Анабель (Annaʙell), Маргрет (Margret), Скарлетт (Scarlett), Ксанаду (Xanadu), причём их показатели качества мало отличались. Это можно объяснить тем фактом, что в западноевропейских странах, где культивируют пивоваренный ячмень, для посева используют сорта ячменя только с определёнными, точно установленными свойствами, которые являются главными для солодоращения и производства пива. Кроме того, в большинстве Европейских стран селекционные работы и районирование сортов в значительной степени способствовали выравниванию и стандартизации сырьевой базы, и в настоящее время выведены и выращиваются такие сорта ячменя, которые по качественным показателям существенно не отличаются друг от друга [4].

• 2.    На данном этапе солодовенная отрасль России отстаёт в своём развитии от пивоваренной и не всегда обеспечивает её необходимым количеством солода. Основная причина отставания – нехватка высококачественного пивоваренного ячм еня.

• 3.    Большинство отечественных сельхозпроизводителей при выращивании ячменя пивоваренного отдают предпочтение сортам западноевропейской селекции. Это связано с разными факторами: с приходом на отечественный рынок западных инвесторов и с недостатком семенного материала отечественной селекции для посевов пивоваренного ячменя. При закупке семенного материала пивоваренного ячменя иностранной селекции предусмотрены субсидии на возмещение части затрат на приобретение элитных семян и др.

• 4.    Одна из основных задач учёных и полеводов – это выведение новых сортов и разработка технологии выращивания пивоваренных сортов ячменя отечественной селекции.

• 4.    Проблема обеспечения пивоваренной отрасли сырьём решается на государственном уровне и в настоящее время разрабатывается проект аналитической целевой программы «Производство качественного пивоваренного сырья в Российской Федерации на 2013 – 2020 годы».