CC BY
53
ОСНОВА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
ТЕМА НОМЕРА
УдК 663.422
Микобиота зерна озимой тритикале как пивоваренного сырья
Т. Н. Волкова,
канд. биол. наук; И. В. Селина; М. С. Созинова
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности
В. В. Осипов,
канд. с.-х. наук Московский
НИИ сельского хозяйства «Немчиновка»
Качество солода и другого зернового сырья в пивоварении определяется не только физико-химическими показателями зерна (содержанием белка, р-глюканов, экстрактивностью и т. д.); важно и его микробиологическое состояние [1]. Причиной микробиологической порчи зернового сырья в подавляющем большинстве случаев служат микроскопические грибы. Развиваясь на зерне, они приводят к изменению его цвета, в частности, к почернению, появлению у зерновой массы затхлого, плесневелого запаха, к гибели зародыша и снижению прорастаемости, к потере сухой массы зерна.
Обладая системой мощных про-теолитических ферментов, грибы разрушают ткани зерна, приводят к перерастворению крахмала, появлению низкомолекулярных белков, повышению кислотности. Химические процессы, происходящие в зерне под воздействием микроскопических грибов, отрицательно сказываются на качестве сусла и получаемого из него пива. Повышенное содержание в пиве низкомолекулярных белков может приводить к снижению прозрачности, а также послужить причиной гашинга (избыточного вспенивания и фонтанирования при откупоривании готового пива).
В зерновой массе при интенсивном развитии микромицетов возможно накопление ядовитых продуктов их жизнедеятельности — микотоксинов (МТ), которые вредны для человека, а также могут отрицательно влиять на пивоваренные дрожжи, угнетая процесс брожения. Неоднократно было показано, что в процессе солодоращения
может происходить вторичное развитие фузариума и других микромицетов с образованием дополнительного количества МТ [1]. Микотоксины устойчивы к нагреванию и лишь в небольшой степени разрушаются при кипячении сусла, большая часть их переходит в пиво. Обнаружение в пиве различных микотоксинов, иногда в количествах, существенно превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК), подтверждено многочисленными исследованиями [2-4].
Контроль микробиологического состояния зернового сырья пищевого назначения был включен в систему НАССР, а также предусмотрен Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна» [статьи 4, 5; Приложение 2 о предельно допустимых уровнях микотоксинов: афлатоксина В1, дезокси-ниваленола (ДОН), Т-2 токсина, зеара-ленона (ЗЕА), охратоксина А, фумони-зина; Приложение 3 о нормативах на содержание фузариозных зерен] [5].
В последние десятилетия производители пива и кваса стали проявлять интерес к тритикале как возможному новому виду зернового сырья. Это объясняется, в первую очередь, экономическими соображениями, а также возможностями расширить сортовое разнообразие пива.
Тритикале (х Triticosecale Witt-mack) — искусственно созданный в 1888 г. в Германии пшенично-ржаной гибрид, представляющий собой новый ботанический род семейства Злаковых. Гибрид тритикале — амфидиплоид, то есть диплоид двух геномов, происходящих от различных видов, первоначально полученным при опылении цветков
26 ПИВО и НАПИТКИ 6 • 2015
твердой пшеницы пыльцой ржи. Современные сорта тритикале — это гибриды твердой и мягкой пшениц и ржи. Название Triticale происходит от слов Triticum (пшеница) и Secale (рожь).
Тритикале — однолетняя культура, имеющая озимые и яровые формы. Различают кормовые и зерновые (продовольственные) сорта. Тритикале успешно возделывается в климатических районах, где выращивают озимую пшеницу и рожь. По производству тритикале в мире лидирует Польша, на территории СНГ — Белоруссия. В России основные площади под тритикале сосредоточены на Северном Кавказе, в Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах.
Создавая гибрид тритикале, стремились соединить лучшие качества родителей: высокую продуктивность и качество зерна у пшеницы и устойчивость к заболеваниям и почвенно-климатическим условиям у ржи. Тритикале имеет более высокую озернен-ность колоса и, следовательно, более высокую продуктивность по сравнению с пшеницей и рожью, обладает крупным высокобелковым зерном, повышенной зимостойкостью и устойчивостью к заболеваниям.
По химическому составу тритикале ближе к пшенице, чем ко ржи, благодаря тому, что она получила два генома от пшеницы и только один от ржи [6].
Тритикале большей частью применяется в качестве фуражной культуры, являясь главным компонентом комбикормов. Однако продовольственные сорта широко используются во многих европейских и азиатских странах в мукомольной, хлебопекарной и кондитерской промышленности, в пивоварении и в производстве солода [6, 7].
Использование тритикале в пивоварении началось с момента, когда был лицензирован первый ее сорт — с 20-30 гг. двадцатого века [7]. В 19701980 гг. и позже пробовали применять тритикале для приготовления тритика-левого солода [7-10], а также в качестве несоложеной добавки для замены части ячменного солода [11-13].
В настоящее время в ряде стран (Германия, Польша, Сербия и др.) тритикале используется в качестве несо ложеного материала благодаря своей более низкой цене, а также ряду технологических преимуществ.
Общее для всех зерновых несоложеных добавок, в том числе, и для тритикале — присутствие высокомолекулярных протеинов, гликопротеинов и повы-
шающих вязкость некрахмальных компонентов таких как арабиноксиланы и Р-глюканы. Применение тритикале может вызвать определенные трудности: возрастание вязкости затора и сусла и, как следствие, ухудшение фильтрации, понижение выхода экстракта, понижение прозрачности сусла и ухудшение его сбраживаемости [11].
Легкость, с которой тритикале дает высокие уровни а-амилазной активности, имеет позитивную сторону, так как это позволяет тритикале хорошо перерабатываться в процессах солодораще-ния и пивоварения даже без добавления ферментов, что значительно снижает цену конечного продукта [6, 10].
Относительно низкий температурный оптимум амилаз тритикале (55...60°С) по сравнению с амилазами других зерновых дает значительное преимущество в экономии энергии для нагревания в ходе затирания [13].
Учитывая коммерческие аспекты, использование тритикале дает значительную экономию в получении экстракта по сравнению с обычными добавками. Данные работы [11] указывают, что тритикале — весьма подходящий ресурс в качестве несоложеной добавки (варки проводили с добавлением ферментов). Тритикале может использоваться как пивоваренное несоложеное зерновое сырье, которым можно заменять большую часть солода (более 30-50%), и без необходимости добавления ферментов в ходе затирания [11, 12]. Было показано, что при производстве светлого пива можно заменять до 60% ячменного солода на тритикале без снижения экстрактивно-сти сусла и изменения его цветности, но с добавлением коммерческого фермента р-глюканазы [13].
При приготовлении солода тритикале дает большие потери выхода солода, но более высокие экстрактив-ность, диастатическую силу и а- и Р-амилазную активность по сравнению с ячменем [8]. Как продолжительность проращивания тритикале, так и уровень влажности при замачивании требуют оптимизации [9].
Недостаток тритикалевого солода состоит в том, что из него получается сусло с высоким содержанием азота и с высокой протеолитической активностью, причем оба этих фактора способствуют появлению темного цвета, коллоидной нестабильности и некоторому помутнению, хотя пиво по вкусовым качествам получается удовлетворительным [6, 8, 9]. Положительным мо-
ментом считается то, что полисахариды ^ тритикале из клеточной стенки (имею- I ^ щие происхождение от родителя-ржи) I Ш придают стабильность пене в пиве [6]. Щ S
В целом процесс приготовления соло- О да из тритикале требует оптимизации, I так же как и процесс пивоварения с при- ^ менением несоложеной тритикале [7]. §
Известно, что до 25% урожая Ш зерновых бывает контаминировано ^ микотоксинами [14]. Главными кон-таминантами выступают две группы мицелиальных грибов: разные виды фузариума и грибы хранения пени-циллы и аспергиллы. С точки зрения качества зерна среди различных форм фузариоза особенно важны возбудители фузариоза колоса, численность которых сильно зависит от погодных условий (влажность, температура) в период цветения, от типа севооборота, применения фунгицидов, других агротехнических приемов. Фузариоз колоса вызывают в основном пять видов фузариума: F. avenaceum (телеоморфа Gibberella avenaceae), F. culmorum, F. graminearum (телеоморфа G. zeae), F. poae и Microdochium nivale (телеоморфа Monographella nivalis), хотя возможно участие и других видов, например, F. sporotrichioides.
Развитие грибов хранения определяется погодными условиями в последних стадиях вегетации и во время уборки, но главным образом, технологией подработки и хранения зерна. Представляется, что зараженность зерна грибами хранения — фактор, более поддающийся контролю со стороны производителя по сравнению с содержанием полевых токсинообразующих грибов, к которым относятся фузарии. Обычно в здоровом свежеубранном зерне нет грибов хранения, и отсутствуют их микотоксины — афлатоксины и охратоксин А [1, 15, 16].
Напротив, в хранящемся зерне грибы хранения могут доминировать. Так, по данным массированного обследования образцов зерна, семян и зернопро-дуктов [17], на зерне тритикале были обнаружены 7 видов грибов хранения (по несколько видов пенициллов, аспергиллов и мукоровых) и только один вид полевых грибов — Bipolaris sorokiniana. В этом обследовании не было обнаружено ни одного вида фу-зариума, что, однако, не гарантирует отсутствия в зерне фузариозных мико-токсинов.
Сообщается, что по состоянию на 2013 г. в тритикале (зерне и муке) были случаи обнаружения следующих МТ: альтернариол, метиловый эфир
6^ 2015
ПИВО и НАПИТКИ
Сорт, область заготовки*, Состав микобиоты зерна, в % зараженных зерен (наружн. /внутрен.), *** Инфекционная
срок хранения, мес Без грибов** Alt Bip Clad Epic Fusar. Z Pen. + Asp. Z Mucor. нагрузка, баллы, 0-5
Каприз (Р), 30 36/88 78/28 0 6/2 4/4 0 2/0 10/6 0,1
Капрал (Р), 30 34/54 96/84 2 8/0 14/6 0 0 6/0 0,1
Ацтек (Р), 18 6/10 96/98 0 8/0 6/0 0 4/0 6/0 0,05-0,1
Зимогор (Р), 18 0/12 82/64 0 10/0 4/0 0 28/16 8/2 0,1
Легион (Р), 18 10/18 86/84 0 2/0 0 0 0/6 8/2 0,1
Бард (Р), 18 12/46 42/58 0 0 0 40/2 8/0 8/0 0,1
Немчиновский 56 (М), 18 2/0 94/96 2 12/52 8/6 22/12 6/0 0 1-2
Гермес (М), 18 8/54 48/54 0 6/0 0 0 44/0 6/0 0,5
Консул (К), 18 8/0 96/82 0 18/2 2/2 0 8/0 12/0 1
Зимогор (К), 18 0/18 90/82 0 0/6 4/2 4/0 12/8 8/2 0,1
Корнет (К), 13 — 98/86 0 6/2 0 0 74/2 2/0 0,5
Зимогор (К), 13 — 100/96 0 2/2 0 0 2/0 2/0 0,5-1,0
Валентин 90 (М), 6 0/10 90/58 0 54/22 12/0 2/14 66/16 26/0 0,5-1,0
Тимирязевская 150 (М), 6 0/10 82/60 0 44/28 6/2 26/10 56/2 0 0,5-1,0
Немчиновский 56 (М), 2 0/12 100/74 0 70/56 8/8 8/0 40/12 0/4 1
Нина (М), 2 18/8 72/86 0 68/52 8/4 20/8 6/0 6/2 1
121-1-9 (М), 2 0/36 86/64 0 84/74 4/6 26/0 4/0 6/0 1
' Р, М, К — соответственно Ростовская, Московская и Кировская области.
Зерна без грибной биоты в течение первых пяти суток инкубации. '** Alternaría sp., Bipolaris soiokiniana, Cladosporium herbarum, Epicoccum nigrum, Fusaríum sp., сумма пенициллов и аспергиллов; сумма мукоровых грибов
альтернариола (продуцент Alternaría); афлатоксины G1, G2 (продуцент Aspergillus); эргокорнин, эргокри-стин, эргометрин, эргоновин (в муке), эргозин (в муке), эрготамин (в зерне и в муке), а-эргокриптин [продуцент Claviceps (спорынья)]; ДОН, ЗЕА, мо-нилиформин (продуцент Fusarium) [2].
На самом деле список обнаруживаемых в тритикале МТ, в частности, фузариозных, значительно шире. Так, в Европе доминирующими МТ в зерновых, в том числе, в тритикале, отмечены трихотецены, главным образом, трихотецены группы В: ДОН, нивале-нол (НИВ), их ацетилированные производные; а также трихотецены группы А: Т-2, НТ-2, диацетоксисцирпенол (ДАС) и неосоланиол. Продуценты ДОН и ЗЕА — F. graminearum и F. Culmorum; продуценты НИВ — F. graminearum, F. cerealis и F. culmorum, а в северных районах Европы — F. poae. В областях
центральной и северной Европы постоянно отмечают присутствие монили-формина из-за широкого распространения F. avenaceum, тогда как появление Т-2 отмечается в связи со спорадическими эпидемиями F. sporotrichioides и F. poae [18].
На территории Польши в озимой тритикале обнаруживали в концентрациях, превышающих ПДК, ДОН, ЗЕА и Т-2/НТ-2, причем максимум — при севообороте со 100% зерновых [15, 19].
Любопытно, что применение некоторых фунгицидов приводило к усилению развития токсигенных видов фузариума и накоплению дополнительного количества микотоксинов. Такое явление было отмечено в Литве [20], где наблюдали возрастание инфекции фузариума и повышение содержания ДОН и Т-2 при обработке азоксистро-бином. В Бельгии тройная обработка фунгицидом приводила к увеличению
100 -|
аб 90 -
и
р
г 80 -
м
од и 70 -
м 60 -
н
над 50 -
X
ын 40 -
1 30 -
ар
20 -
не 10 -
р
m 0 -1
-17-
0,24
"5"
10
2
Alternar. Bipolaris CLadospor. Epicoccum Fusarium Aureobasid. PeniciL + Mucoraceae
Виды грибов AspergiL.
Ц Ячмень, n = 64 Тритикале, n = 15
87
62
24
9
7
5
Рис. 1. Состав микобиоты зерна тритикале и ячменя со сроками хранения 2-18 мес, средние значения (в % зерен, зараженных данным видом гриба)
количества F. graminearum, в других случаях — F. avenaceum. При этом количество ДОН сильно возрастало [21].
Последние факты говорят о большой подвижности в соотношениях видов микромицетов в ассоциациях, обитающих на колосе и зерне, что подтверждается и другими авторами [22]. Численность разных видов внутри популяции может меняться под действием погодно-климатических условий и агротехнических приемов благодаря наличию конкурентных и антагонистических взаимоотношений между видами.
В настоящей работе исследовали грибную микробиоту (микобиоту) зерна образцов тритикале как перспективной для пивоварения зерновой культуры, чтобы оценить, насколько она благоприятна для процессов со-лодоращения и пивоварения, а также с точки зрения ее пищевой безопасности, в частности, присутствия токси-нообразующих грибов рода Fusarium. Было интересно также сравнить состав микобиоты зерна тритикале с хорошо изученной микобиотой зерна пивоваренного ячменя [1], для выявления преимущества по этому показателю у тритикале.
Обследовали 17 образцов озимой тритикале 14 сортов из разных районов произрастания (Ростовская, Московская, Кировская обл.), заготовленных в 2011-2014 гг. и имевших разные сроки хранения от 2 мес до 2,5 лет. Показатели прорастаемости, видовой и количественный состав микобиоты зерна (наружной и внутренней, су-бэпидермальной), инфекционную нагрузку определяли ранее описанными методами [23].
28 ПИВО и НАПИТКИ 6 • 2015
■ __ 1 / W Г ™ i L% . Г 1 / ИШКДу ■ у а 16
Рис. 2. Микобиота зерна озимой тритикале: а — внутренняя микобиота (после мягкой поверхностной стерилизации зерна), б — наружная (нативное зерно), представленная полевыми грибами (Alternaría alternata, Epicoccum nigrum, Fusarium sp). Возраст 6 сут
Рис. 3. Микобиота зерна пивоваренного ячменя: а — внутренняя микобиота, б — наружная, в обоих случаях представлена полевыми грибами (Bipolaris sorokiniana — 100%, Alternaría alternata — 20%). Возраст 4 сут
0
1 <
§
ш I-
Результаты микологического анализа образцов озимой тритикале представлены в таблице. На рис. 1 показано различие микобиоты зерна тритикале и пивоваренного ячменя по главным компонентам.
Обследованное зерно находилось в здоровом состоянии, имело высокие показатели прорастаемости в пределах 89,5-98,0%, за исключением образца сорта Валентин 90 (61,5%), а также образца 121-1-9 (10,0%), у которого к моменту анализа еще не закончился период послеуборочного дозревания.
Видовой состав микобиоты зерна тритикале характеризовался близкой к 100% контаминацией Alternaría sp., неожиданно высоким, в среднем до 26%, а в образцах со сроками хранения 2-6 мес — до 84%, содержанием Cladosporíum herbarum (у ячменя средний показатель по кладоспориу-му составляет 5%). Отмечено высокое содержание «черных дрожжей» Aureobasídíum pullulans в образцах Бард (44%), Тимирязевская 150 (40%), «121-1-9» (32%), Валентин 90 (20%). Характерно для зерна тритикале практически полное отсутствие гриба Bípolarís sorokíníana (современное название Cochlíobolus satívus), в мицелии которого содержится черный пигмент мела-ноидной природы, нередко вызывающий почернение зерна ячменя, тем самым приводя к потемнению сусла. Bípolarís sorokíníana известен также как продуцент ряда МТ (курвуларин, циноконтин, стеригматоцистин и др.) [17].
Список минорных компонентов ми-кобиоты (Nígrospora sphaeríca, Acre-moníella atra, Chaetocladíum elegans, Ulocladíum botrytís, Curvularía ín-aequalís, Rhodotorula sp) сходен с таковым у ячменя.
Фузариум встречался преимущественно в образцах с небольшими сро-
ками хранения. Ранее было показано, что при хранении зерна происходит постепенное снижение на нем количества фузариума, но не фузариозных МТ [1]. Максимальным было инфицирование до 40% зерен. В Московской и Кировской областях фузариум был представлен видами F. sporotrichioides (в 9 образцах), F. poae (в 6 образцах) и F. verticillioides (в 5 образцах), в Ростовской обл. — F. verticillioides (в 1 образце). Эти виды — потенциальные продуцены следующих наиболее важных МТ: F. sporotrichioides — Т-2 и НТ-2 токсинов, фузаренона Х, неосоланиола; F. poae — НИВ, ДАС, фузаренона Х, Т-2 и НТ-2 токсинов; F. verticillioides (прежнее название — F. moniliforme) — фумонизинов В1, В2, В3, монилиформина [17, 24]. Фу-зариозных зерен не было обнаружено ни в одном из образцов. Ни в одном из обследованных образцов не были найдены склероции спорыньи (Claviceps purpurea).
Заражение грибами хранения было незначительным, в двух максимальных случаях составляло 74 и 66% в наружной микробиоте при отсутствии плесневых грибов во внутренней микробиоте. Видовой состав обнаруженных грибов хранения был обычным для зерновых: Penicillium verrucosum, P. cyclopium, Aspergillus niger, A. flavus, A. glaucus, Rhizopus stolonifer, Mucor hiemalis, M. circinelloides, M. racemosus. Пени-циллы и мукоровые грибы обнаруживались практически во всех образцах, но в низкой концентрации; аспергиллы были отмечены в единичных случаях.
Анализ показал, что микобиота зерна озимой тритикале обладает определенными особенностями в сравнении с микобиотой зерна пивоваренного ячменя (см. рис. 1): при сходстве видового состава количественные показатели
доминирующих микромицетов бипо-ляриса, кладоспориума, эпикоккума различаются. Если на зерне ячменя доминируют альтернария и биполярис, находящиеся в конкурентных отношениях, проявляющихся в «эффекте коромысла» (чем больше альтернарии, тем меньше биполяриса, и наоборот), то на зерне тритикале роль такой конкурирующей пары выполняют альтернария и кладоспориум.
Заметна очень низкая инфекционная нагрузка (рис. 2 и 3), в условных единицах выражаемая десятыми долями по сравнению с ячменем (здоровый свежеубранный ячмень, в зависимости от погодных условий, обычно имеет инфекционную нагрузку в 2-3 условных единицы, что соответствует приблизительно 1 103-1 105 КОЕ/г [1]). Отчасти это объясняется тем, что тритикале — культура голозерная, в отличие от пленчатой культуры ячменя. Большая часть поверхностной микробиоты зерна тритикале удаляется при обмолоте вместе с цветочными чешуйками. Различие в инфекционной нагрузке у зерна пшеницы, также голозерной культуры, по сравнению с ячменем было отмечено в работе [16], где свежеубранное зерно пшеницы содержало в два раза меньшее количество жизнеспособных грибных пропагул (0,59 105 в пшенице, 1,1105 КОЕ / г в ячмене). В работе [25] также было установлено, что на зернах пшеницы количество грибных спор, по крайней мере, на порядок ниже, чем на ячмене (КОЕ/г): на пшенице 2,2103, на пивоваренном ячмене 4,3104. Авторами последней работы было установлено, что успешность сушки зерна зависит от природы растения, в частности, зерно пшеницы легче высушить, чем зерно ячменя. Это, в свою очередь, сильно влияет на контаминацию зерна после сушки. В условиях применения
6 • 2015 ПИВО и НАПИТКИ 29
ш §
0
1 <
§
ш h
одинаковой технологии сушки количество пропагул микроскопических грибов на зерне ячменя было в 3-4 раза выше, чем на зерне пшеницы.
Несмотря на небольшое количество обследованных в данной работе образцов, определенные закономерности очевидны: зерно тритикале отличается от зерна ячменя более низкой инфекционной нагрузкой, которая может касаться и фузариума, и отсутствием черного гриба Bípolarís sorokíníana.. Известно, что вторичный рост микромицетов на зерновой массе во время солодоращения бывает тем интенсивнее, чем выше изначальная обсемененность зерна [1]. Характерен такой вторичный рост, как правило, для черных грибов альтернарии и биполяриса, приводящих к ухудшению органолептических показателей солода, а также для фузариума, что представляет особенную опасность возможностью накопления дополнительных количеств микотоксинов.
Таким образом, и с точки зрения микробиологического статуса, культура тритикале представляет собой хорошую замену или дополнение как зерновое сырье в пивоваренной промышленности и может применяться в качестве несоложеной добавки или тритикалевого солода.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волкова, Т. Н. Оценка зараженности зерна ячменя и солода плесневыми грибами / Т. Н. Волкова // Пиво и напитки. — 2010. — № 2. — С. 26-32. — № 4. — С. 46-50.
2. Weidenborne, M. Mycotoxins in Foodstuffs. 2-d ed. / M. Weidenborner. — New York: Springer Science+Business Media, 2013. — 652 pp. [Электронный ресурс] URL: https: // books.google.ru/books? id=na28BAAAQBAJ& pg=PA76&lpg=PA76&dq=mycotoxins+in+tr iticale&source=bl&ots=Kz-9Wu_d3q&sig=jU Av1KkEszHh4p284wchMXTOXLk&hl=ru&s a=X&sqi=2&ved=0CGAQ6AEwCGoVChMI x5Lq6ZnpxgIVC51yCh3B9Api#v=onepage&q =mycotoxins%20in%20triticale&f=false (Дата обращения: 05.02.15).
3. An Overview on Toxigenic Fungi and Mycotoxins in Europe. Ed. A. Logrieco and A. Visconti. — Kluwer Academic Publishers, 2004. — 252 p. [Электронный ресурс] URL: http://www.springer.com/us/book/ 9781402026454 (Дата обращения: 20.07.15).
4. Mycotoxin occurrence inbeer produced in several European countries / T. Bertuzzi, S. Rastelli, A. Mulazzi et al. // Food Control. — 2011. — № 22. — P. 2059-2064.
5. ТР ТС 015/2011 О безопасности зерна. М.: Евразийское экономическое сообщество. Комиссия Таможенного союза.
6. Peña, R. J. Food uses of triticale / R. J. Peña // Triticale improvement and production. FTP FAO, 2003. P. 37-48. [Электронный ресурс] URL: http://www.fao.org/3/a-y5553e/y5553e01. pdf (Дата обращения: 20.07.15).
7. Triticale: Production and Utilization // Handbook of Cereal Science and Technology. 2-d ed. Ed. by K. Kulp & J. G. Ponte. 2000. [Электронный ресурс] URL: https: //books.google.ru/books? i d=gtqEWA73BEC&pg=PA255&lpg=PA255& dq=triticale: +production+and+utilisation+han dbook+of+cereal+Science&source=bl&ots=H yAhdALEvg&sig=zSqeEdT53oN7AkKZFxbw9 Q8cxo4&hl=ru&sa=X&ved=0CBwQ6AEwAG oVChMIr4yQafpxgIVwfTyCh0jzwJ#v=onepag e&q=triticale%3A%20production%20and%20 utilisation%20handbook%20of%20cereal%20 Science&f=false (Дата обращения: 20.07.15).
8. Pomeranz, Y. Triticale in Malting and Brewing / Y. Pomeranz, B. A. Burkhart, L. C. Moon // Am. Soc. Brew. Chem., Annual Meeting, Detroit, 10-14 May 1970: Proceedings. — P. 40-46.
9. Gupta, N. Malting of Triticale: Effect of Variety, Steeping Moisture, Germination and Gibberellic Acid / N. Gupta, T. Singh, G. Bains // Brew. Dig. — 1985. — № 60. — P. 24-30.
10. Grujic, O. S. The application of triticale malt as the substitute for barley malt in wort production / O. S. Grujic, J. J. Pejin // APTEFF. — Vol. 38, № 1-190. — P. 117-126. [Электронный ресурс] URL: http://www.doiserbia.nb.rs/img/doi/1450-7188/2007/1450-71880738117G.pdf (Дата обращения: 20.07.15).
11. Glatthar, J. The Use of Unmalted Triticale in Brewing and its Effect on Wort and Beer Quality / J. Glatthar, J. Heinisch, T. Senn // J.Am. Soc. Brew. Chem. — 2003. — Vol. 61, — № 4. — P. 182-190. [Электронный ресурс] URL: http:// www.asbcnet .org/publications / journal / vol/abst-racts/0819-01a. htm (Дата обращения: 20.07.15).
12. Glatthar, J. Unmalted triticale cultivars as brewing adjuncts: effects of enzyme activities and composition on beer wort quality / J. Glatthar, J. Heinisch, T. Senn // J.Sci. Food Agric. — 2005. — Vol. 85. — P. 647-654. [Электронный ресурс] URL: http:// wwwjesearchgate. net/ publication/247946931_Un-malted_triticale_cultivars_as_brewing_adjuncts_ effects_of_enzyme_activities_and_composition_ on_beer_wort_quality (Дата обращения: 20.07.15).
13. Grujic, O. S. The application of triticale instead of barley malt in the beer wort production / O. S. Grujic, M. Uros, J. Pejin // Food and Feed Research. — 2009. — Vol. 36, issue 1-2. — P. 7-14. [Электронный ресурс] URL: http://fins.uns.ac.rs/e-journal/uploads/Maga-zines/magazine_51/the-application-of-triti-cale-instead-of-barley-malt-in-the-beer-wort-production. pdf (Дата обращения: 20.07.15).
14. Worldwide occurrence of mycotoxins in commodities, feeds and feed ingredients / E.M. Binder, L. M. Tan, L. J. Chin et al. // Animal Feed Science and Technology. — 2007. — Vol. 137. — № 3-4. — P. 265-282. [Электронный ресурс]
URL: http://en.liferainbow.com.tw/ktml-lite/files/uploads/Mycotoxin%20survey%20 in%20feeds. pdf (Дата обращения: 20.07.15).
15. Solarska, E. Comparison of mycotoxin contamination of winter rye and triticale cultivars / E. Solarska, A. Kuzdralinski, E. Potocka // Phytopathologia. — 2012. — Vl. 63. — P. 51—56. [Электронный ресурс] URL: http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bw-meta1.element. agro-1ff78d08-cc0b-4042-b568-188118657da8 (Дата обращения: 20.07.15).
16. Alijosius, S. The quality of grains damaged by Micromycetes: The Master's thesis ... — Lithuania, Kaunas: Veterinary Academy, Lithuanian University of Health Sciences, 2011. — 114 p. [Электронный ресурс]. URL: http:// vddb.library.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001 -:E. 02~2011~D_20110609_124309-82627/DS. 005.0.02. ETD (Дата обращения: 20.07.15).
17. Lugauskas, A Potential toxin producing Micromycetes on food raw material products of plant origin / A. Lugauskas // Botanica Lithuanica. — 2005. — Suppl. 7. — P. 3—16. [Электронный ресурс]. URL: http://www.botanika.lt / lituani-ca/BL7p3—16.pdf (Дата обращения: 20.07.15).
18. Micromycetes as toxin producers detected on raw material of plant origin grown under various conditions in Lithuania / A. Lugauskas, Ju. Repeckiene, L. Levinskaite et al. // Ekologija. — 2006. — № 3. — P. 1-13. [Электронный ресурс] URL: http://elibrary.lt/ resursai/LMA/Ekologija/Eko63/Eko63_03.pdf (Дата обращения: 20.07.15).
19. Mikos-Szymanska, M. Contamination with Fusar-ium mycotoxins in triticale depends on agrotech-nical factors and cultivar / M. Mikos-Szymanska, G. Podolska // J. Food, Agriculture & Environment. — 2013. — Vbl. 11. — № 2. — P. 15281531. [Электронный ресурс] URL: http:// world-food.net/contamination-with-fusarium-mycotoxins-in-triticale-depends-on-agrotechnical-factors-and-cultivar/(Дата обращения: 20.07.15).
20. Gaurilcikiene, I. The effect of fungicides on rye and triticale grain contamination with Fusarium fungi and mycotoxins / I. Gaurilcikiene, A. Manke-viciene, S. Suproniene // Zemdirbyste=Agricultu-re. — 2011. — Vl. 98. — №1. — P 19-26. [Электронный ресурс] URL: http://www.lzi.lt/tomai/ 98 (1) tomas/98_1_tomas_str3.pdf. (Дата обращения: 20.07.15).
21. Gaurilcikiene, I. Impact of triazole and strobilurin fungicides on the incidence of toxic fungi and mycotoxins on winter wheat grain / I. Gaurilcikiere, A. Mankeviciene, Z. Dabkevicius // Botanica Lithuanica. — 2005. — Suppl. 7. — P. 27-35. [Электронный ресурс] URL: http://wwwbotani-ka.lt/lituanica/BL7p27-36.pdf (Дата обращения: 20.07.15).
22. Timely fungicide application: a strategy to minimize Fusarium head blight and associated mycotoxin production in winter wheat / F. Giraud, M. Pascuali, M. El Jarroudi et al. // J. Plant Pathology. — 2011. — Vol. 93, 1,
30 ПИВО и НАПИТКИ
6 • 2015
Supplement. — P. S1.15-S1.18. [Электронный ресурс] URL: http://orbi.ulg.ac.be/ bit-stream/ 2268/95946/1/ Giraud%20et%20al%20 proofs.pdf (Дата обращения: 20.07.15).
23. ИК 9184-074-00334600-08 Инструкция контроля микологического состояния зерна пивоваренного ячменя и солода. — М.: ГУ ВНИИ ПБ и ВП РАСХН, 2008. — 43 с.
24. Dürr, Simon Reinhold. Evaluation of three winter triticale (x Triticosecale Wittmack) populations and a collection of triticale cultivars and breeding lines for resistance against Fusarium head blight. Master thesis... — Austria, Vienna: University of Natural Resources and Life Sciences, 2014. — 110 p. [Электронный ресурс] URL: http: www. (Дата обращения 20.07.15)
25. Factors determining accumulation of my-cotoxin producers in cereal grain during harvesting / A. Lugauskas, A. Raila, E. Zvice-vicius et al. // Ann. Agric. Environ. Med. — 2007. — Vol. 14. — P. 173-186. [Электронный ресурс] URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/ 17655196 (Дата обращения: 20.07.15). &
Микобиота зерна озимой тритикале как пивоваренного сырья Mycobiota of Winter Triticale Grain as Brewing Raw Material
Ключевые слова
альтернария; биополярис; грибы хранения; зерно; кладоспориум; микобиота; микотоксины; озимая тритикале; полевые грибы; фузариум.
Реферат
Производители пива и кваса в последние годы проявляют интерес к тритикале как возможному новому виду зернового сырья. Это объясняется, в первую очередь, более низкой ценой тритикале, а также определенными агробиологическими и технологическими преимуществами этой культуры, возможностями расширить линейку сортов и увеличить вкусовое разнообразие пива. Тритикале используют как в качестве несоложеной добавки, так и для производства солода. Между тем, есть случаи обнаружения в зерне тритикале микотоксинов, продуцируемых разными видами микромицетов: альтернарией, аспергиллами, спорыньей, фузариями. В связи с этим в целях обеспечения пищевой безопасности было важно исследовать грибную микробиоту (микобиоту) зерна тритикале, в частности, на присутствие токсинообразующих грибов рода Fusarium, представляющих наиболее вероятную опасность. Было важно также понять, есть ли какие-либо преимущества у тритикале в сравнении с ячменем по характеристике микобиоты. В настоящей статье приводятся результаты анализа наружной и внутренней (субэпидермальной) микобиоты зерна 17 образцов тритикале 14 разных сортов, заготовленных в Ростовской, Московской и Кировской областях в 2011-2014 гг. и имевших разные сроки хранения от 2 мес до 2,5 лет. Выявлены основные особенности и преимущества микобиоты зерна тритикале по сравнению с зерном ячменя: низкая инфекционная нагрузка, а также отсутствие черного гриба Bipolaris sorokiniana, характерного для ячменя и нередко ухудшающего органолептические показатели зерна, вызывая потемнение, появление «черных кончиков». Видовой состав микобиоты зерна тритикале характеризовался близкой к 100% контаминацией Alternaria sp., высоким по сравнению с ячменем, в среднем до 26%, содержанием Cladosporium herbarum. Отмечено высокое содержание «черных дрожжей» Aureobasidium pullulans, до 20-40%, главным образом, в образцах с небольшими сроками хранения. Зараженность фузариумом не превышала 40% и снижалась с увеличением сроков хранения зерна. Фузариум был представлен потенциально-токсигенными видами Fusarium sporotrichioides (в девяти образцах), F. poae (в шести образцах), и F. verticillioides (в шести образцах). Склероциев спорыньи в обследованных образцах не обнаружено. Так как зерно было либо свежеубранное, либо хранившееся в хороших условиях, грибы хранения (пенициллы, аспергиллы, муко-ровые) присутствовали в незначительном количестве и только в наружной ми-кобиоте. Таким образом, не только по физико-химическим и технологическим свойствам, но и с точки зрения микробиологического статуса зерна культура тритикале представляет собой хорошую замену или дополнение как зерновое сырье в пивоваренной промышленности и по последнему показателю имеет некоторые преимущества в сравнении с ячменем.
Авторы
Волкова Татьяна Николаевна, канд. биол. наук; Селина Ирина Васильевна; Созинова Марина Сергеевна
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности,
119021, Москва, ул. Россолимо, д. 7, [email protected]
Осипов Владимир Владимирович, канд. с.-х. наук
Московский НИИ сельского хозяйства «Немчиновка»,
143026, Московская обл., Одинцовский р-н,
пос. Новоивановское, ул. Калинина, д. 1, [email protected]
Key words
ALtemaria; Bipolaris sorokiniana; storage fungi; grain; Cladosporium; mycobiota; mycotoxins; winter triticale; field fungi; Fusarium.
Abstract
In last decades, the triticale has received attention of the brewers and kvass-producers as a new grain source for malting and adjuncts. The main reasons for this are the economic relevance and certain agrobiological and technological advantages of this culture, the opportunity to enhance the product line of beers and to produce new special types of beer. Triticale is applied in brewing both as unmalted adjuncts and as triticale malt. Meanwhile, there are evidences of detection a range of mycotoxins in triticale grain, produced by micromycetes Alternaria, Aspergillus, Claviceps (ergot) and Fusarium. In this connection, in order to ensure food safety, it was important to investigate the mycobiota of triticale kernels, in particular, the presence of potentially toxic micromycetes of genus Fusarium, representing the most likely danger. It is also important to understand whether there is any advantage in triticale compared with barley in microbiological status of grain. 17 grain samples of 14 different winter triticale cultivars harvested in Rostov, Moscow and Kirov regions in 2011-2014, and with different storage time (2 months — 2.5 years) were studied in terms of their infestation with field and storage fungi in external and internal (sub epidermal) mycobiota. Low infestation load and the absence of black micromycetes Bipolaris sorokiniana are the main features and advantages of triticale kernels mycobiota compared with barley. B. sorokiniana is typical for barley and often deteriorates organoleptic characteristics of grain (darkening (beach pain) and so called «black tips»). It was found that Alternaria sp. contaminated about 100% of kernels, Cladosporium herbarum infected to 26% of kernels, which is higher than that of barley. High level of «black yeast», Aureobasidium pullulans, was noted, to 20-40%, mainly in samples with short storage time. Ergot sclerotia (Claviceps purpurea) were not detected in any samples. The Fusarium contamination has not exceeds 40% and declined with storage time. The genus Fusarium has been represented by potentially toxigenic species F. sporotrichioides (in 9 samples), F. poae (in 6 amples) and F. verticillioides (in 6 samples). Infestation with storage fungi (Penicillium, Aspergillus and Mucor) was minor and was detected only in external mycobiota of kernels because samples were either of good storage conditions or fresh harvested. Though, the triticale grain is suitable for brewery and for malting not only in terms of its chemical content and technological characters but also in relation to kernels microbiological status. Triticale grain has some advantages for beer compared with barley in this aspect.
Authors
Volkova Tatyana Nickolaevna, Candidate of Biological Science; Selina Irina Vasilyevna; Sozinova Marina Sergeevna
All-Russian Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industries, 7 Rossolimo St., Moscow, 119021, Russia, [email protected] Osipov Vladimir Vladimirovich, Candidate of Agricultural Science Moscow Scientific Research Agricultural Institute «Nemchinovka», 1 Kalinina St., Novoivanovskoje village, Moscow region, 143026, Russia, [email protected]
0
1 <
§
ш h
6•2015
ПИВО и НАПИТКИ 31
