CC BY
25
КОНТРОЛЬКАЧЕСТВАа
УДК 663.43: 633.16
Влияние сроков хранения ячменя на солодовенные качества зерна
М. Ф. Ростовская, канд. хим. наук, доцент;
Ю. Ю. Гладких, Ю. В. Приходько, д-р техн. наук, профессор
Институт пищевых технологий и товароведения
Тихоокеанского государственного экономического университета, г. Владивосток А. Г. Клыков, канд. с.-х. наук, доцент Приморский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Уссурийск
Ключевые слова: яровой ячмень; хранение; солод; индекс прорастания. Keywords: summer barley; storage; malt; a germination index.
Такие показатели пива, как цвет, вкус, стабильность и пенообра-зование, зависят от характера и качества применяемого солода. Для производства солода используют сорта ячменя с определенными характеристиками [1].
Солод производится контролируемым проращиванием ячменного зерна. Но свежеубранный ячмень плохо прорастает, поскольку зерно находится в состоянии покоя. Энергию прорастания, необходимую для солодоращения, ячмень приобретает в процессе хранения — послеубороч-
ного дозревания, которое занимает определенный период и длительность которого зависит от свойств сорта и условий окружающей среды во время роста [2]. Согласно ГОСТ «Ячмень пивоваренный» [1] способность прорастания зерна должна определяться не ранее чем через 45 дней после уборки урожая. Но известно, что во время хранения зерно изменяет свои характеристики. Согласно литературным данным, хранение некоторых сортов европейского ячменя в течение одного года улучшает качество полученного из него солода, в частности
Таблица 1
Сорт Влажность, % Масса 1000 зерен,г Пленчатость, % Массовая доля белковых веществ, % СВ* Массовая доля крахмала, % СВ*
Приморский 89 10,1 42,5 10,1 13,3 53,0
Приморский 98 10,9 42,4 10,2 12,6 54,4
* CВ — сухое вещество. Таблица 2
Сорт Массовая доля белковых веществ, % СВ
2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.
Приморский 89 11,5 10,9 13,3 12,2
Приморский 98 11,9 11,3 12,6 11,7
Рис. 1. Изменение энергии и способности прорастания ячменя во время хранения
такие важные характеристики, как экстрактивность и индекс Кольба-ха [3]. Изучение некоторых сортов ячменя Австралии показало сходный результат, кроме того, в работе австралийских авторов [4] показано, что хранение зерна в течение одного года повышает уровень ферментов во время солодоращения.
Цель данной работы — исследовать изменения, происходящие во время хранения зерна, и их воздействие на качество солода. В качестве испытуемых образцов использовали два сорта ярового двухрядного ячменя, возделываемых в Приморском крае, — Приморский 89 и Приморский 98 урожая 2009 г. Характеристики зерна представлены в табл. 1. Зерно, выращенное в Приморском крае в 2009 г., имеет повышенное содержание белка (табл. 2). Это относится к значительному количеству сортов ячменя и пшеницы.
Собранное в августе зерно хранили при комнатной температуре в течение года. Образцы для анализа получали следующим образом. Каждый месяц после уборки урожая 0,5 кг образца зерна запечатывали в полиэтиленовый пакет и хранили в морозильной камере при -18 °С. Этот способ сохранения зерна широко используется [4-6], показано, что хранение при -18 °С не влияет на прорастание ячменя. Сохраненный таким образом ячмень анализировали на физиологические показатели, затем из него получали лабораторным соложением партии солода, из которых делали лабораторное сусло и анализировали его согласно общепринятым стандартам [7].
Свидетельством того, что зерно вышло из состояния покоя и способно прорастать, служит значение энергии прорастания и способности прорастания зерна. ГОСТ [1] требует, чтобы зерно, предназначенное для солодоращения, имело способность прорастания свыше 90%. Очень важна разница между энергией прорастания и способностью прорастания, хотя этот показатель не нормируется ГОСТом. Разница свыше 2% нежелательна, поскольку приводит к неравномерному прорастанию зерна во время солодоращения, неравномерному растворению веществ эндосперма и не позволяет накопить достаточную активность ферментов [8]. Согласно полученным данным (табл. 2, рис. 1), сорт Приморский 98
Г50
ПИВО и НАПИТКИ
3 • 2011
К КОНТРОЛЬ
качества!
Таблица 3
Приморский 89 Приморский 98
Время хранения, мес я, ия ния иа -О ЕС си 1 « я, Л 5 тн О ™ " я и с н ка я, ия ния иа л ^о ф" ь я, си 1 « я, ь и тн о ™ " я и с н ка
X О. т о сора ° о кора X О. т о сора ° о кора ° &
Е= <-> с с= р с Е= ^ с Е= р с
2 70,4 74,7 2,63 3,8 84,5 91,4 2,54 3,94
3 85,9 87,2 2,49 4,02 93,7 94,3 2,20 4,50
4 88,6 91,3 2,35 4,25 95,8 98,2 2.17 4,61
5 96,9 97,0 2,42 4,13 98,2 98,3 2,23 4,48
6 92,4 96,4 2,41 4,15 96,1 98,4 1,9 5,26
7 97,8 99,3 2,15 4,65 96,8 97,4 1,81 5,52
8 99,9 99,7 2,02 4,95 97,2 99,1 1,81 5,52
9 97,6 98,4 1,92 5,21 96,3 97,3 1,78 5,62
10 95,6 97,9 2,1 4,76 97,7 99,1 2,15 4,76
11 98,3 99,1 2,7 3,7 97,6 99,2 2,20 4,54
12 96,9 98,2 2,18 4,59 96,6 98,3 2,06 4,85
13 97,7 98,3 2,25 4,44 98,6 99,3 2,04 4,9
Таблица 4
Время Приморский 89 Приморский 98
хранения, Прорастание зерна, % 1рорастание зерна, 0 'о
мес 4 мл 8 мл 1 >азность 4 мл 8 мл р азность
2 79 91 12 89 89 0
3 81 83 2 88 96 8
4 83 82 1 87 95 8
5 93 89 4 94 98 4
6 94 87 7 91 95 4
7 95 95 0 97 95 2
8 96 99 3 92 99 5
9 99 98 1 99 96 3
10 97 99 2 98 98 0
11 98 97 1 98 100 2
12 100 99 1 97 99 2
13 98 98 0 98 98 0
достиг необходимой энергии прорастания через 3 мес хранения, а сорт Приморский 89 — через 4 мес. Зерно, хранившееся 2 мес, имеет достаточно большую разницу между энергией и способностью прорастания, которая со временем уменьшается до 1%. После 3 мес хранения Приморского 98 и 4 мес хранения Приморского 89 зерно сохраняло высокое значение энергии и способности прорастания на весь исследуемый период. Известно, что холодные условия во время созревания зерна продлевают состояние покоя ячменя и пшеницы [9]. Но так как оба сорта выращивали в одинаковых условиях, это различие, вероятно, является особенностью сорта.
За рубежом для оценки зерна дополнительно используют такой показатель, как индекс прорастания — темп прорастания за 72 ч. Этот показатель коррелирует с количеством
| 5
Ь 4 & 3
и
Р = 1
1 V
0 2 8 0 12 1
ферментов, образующихся во время солодоращения. Иногда индекс прорастания более точно предсказывает способность зерна производить ферменты во время солодоращения, чем энергия прорастания [4]. Значение индекса прорастания исследуемого нами ячменя за время хранения увеличивалось, достигая максимума через 9 мес хранения. Максимальное значение индекса прорастания приходится на май. Такое изменение индекса прорастания характерно для зерна, выращенного в прохладном климате. У зерна, выращенного в теплом климате, с менее выраженной сезонностью температур, индекс прорастания не имеет четкого максимума, а непрерывно увеличивается в течение года [4]. Индекс прорастания у сорта Приморский 98 всегда был выше, чем у сорта Приморский 89 (табл. 3, рис. 2).
Время хранения, мес « Приморский 89 ™ Приморский 98
Рис. 2. Изменение индекса прорастания ячменя во время хранения
Нами также исследовано влияние сроков хранения зерна на во-дочувствительность ячменя. Этот параметр нужно учитывать при выборе режима солодоращения. Зерно с высокой водочувствительностью плохо прорастает при избытке влаги, но нормально прорастает при оптимальной влажности. О водо-чувствительности судят по разности в количестве проросших зерен за трое суток в чашках Петри с 4 и 8 мл воды. Нечувствительным к воде считается зерно, если разница в прорастании составляет менее 10% [7, 8]. Водочувствительность зависит от климатических условий выращивания зерна, а также от сорта ячменя [10]. Согласно опубликованным данным [4, 5], многие австралийские и европейские сорта ячменя, имеющие среднюю чувствительность к воде, уменьшают водочувствительность во время хранения, но некоторые сорта показывают постоянную во-дочувствительность на всем протяжении хранения. Большинство ячменей, выращенных в южных областях России, показывают низкую водочувствительность, а ячмени средней полосы — высокую [11]. Оба исследуемых нами сорта обладали низкой водочувствительностью. Во-дочувствительность оставалась низкой на всем протяжении хранения зерна (табл. 4).
Солод, полученный из зерна на разных стадиях хранения, отличался по своим характеристикам, таким, как экстрактивность и содержание белка. Лабораторное сусло изменяло кислотность и вязкость.
В солоде, полученном из зерна, которое хранилось больше 6 мес, уменьшалось содержание белка. Это относилось к обоим сортам. Хотя в данном исследовании использовали
о
3 • 2011
ПИВО и НАПИТКИ 51
Таблица 5
Приморский 89 Приморский 98
Время хранения зерна, мес Солод Лабораторное сусло Солод Лабораторное сусло
Массовая доля экстракта, % СВ Массовая доля белковых веществ, % СВ рН Кислотность, к. ед. Вязкость, мПа-с Массовая доля экстракта, % СВ Массовая доля белковых веществ, % СВ рН Кислотность, к. ед. Вязкость, мПа-с
2 72,9 12,б б,0 1,88 1,43 71,6 12,3 5,9 1,9 1,35
3 72,4 13,0 б,1 2,42 1,41 72,4 12,9 5,9 1,98 1,33
4 71,3 13,1 б,1 2,48 1,52 71,1 12,2 6,2 1,58 1,36
5 72,5 13,2 б,2 1,42 1,61 70,1 12,4 6,1 1,89 1,54
б 73,8 12,3 б,0 1,64 1,47 71,3 11,6 6,0 1,96 1,73
7 71,3 11,9 5,9 2,06 1,42 76,1 10,4 6,1 2,0 1,45
8 70,5 11,8 5,8 2,22 1,44 78,8 10,3 6,0 1,89 1,44
9 72,5 11,6 б,0 2,91 1,38 79,5 10,5 6,0 2,4 1,41
10 71,3 11,9 б,0 2,72 1,4 79,7 10,9 6,0 2,64 1,42
11 72,0 12,0 б,0 2,78 1,37 78,9 10,7 6,1 2,38 1,44
12 73,2 12,1 б,0 2,84 1,36 78,6 10,8 6,0 2,42 1,43
« -1
0 2 6 8 0 12 1
14
Sl2 10
Ф Q
\D 8 O) | б
^ / ср 4 0}
О 0
О 2
0
Время хранения, мес ™ Приморский 89 в Приморский 98
Рис. 3. Изменение содержания белка в солоде
зерно с высоким содержанием белка, содержание белка в солоде, полученном из сорта Приморский 98, после 6 мес хранения уменьшилось до значений, рекомендуемых ГОСТом [12] (табл. 5, рис. 3).
Экстрактивность солода, полученного из разных сортов ячменя, в зависимости от сроков хранения зерна изменялась по-разному. В солоде, полученном из сорта Приморский 98, экстрактивность увеличивалась после 7 мес хранения зерна, у солода сорта Приморский 86 экс-трактивность оставалась примерно постоянной.
Кислотность лабораторного сусла, полученного из солода обоих сортов ячменя, изначально имела высокое значение. После 5 мес хранения зерна кислотность постоянно увеличивалась. Это согласуется с тем, что в зерне во время хранения вследствие ферментативных процессов накапливаются вещества, имеющие кислую реакцию [7].
Вязкость лабораторного сусла также менялась в зависимости от
2,0 т
У 1,5--
\
Vх
i-1" о 0 1 см
Время хранения, мес в Приморский 89 в Приморский 98
Рис. 4. Изменение вязкости лабораторного сусла
времени хранения ячменя. Для обоих сортов она вначале повышалась, достигая максимального значения 1,61 мПа-с (5 мес хранения для сорта Приморский 89) и 1,73 мПа-с (6 мес хранения для сорта Приморский 98), а затем уменьшалась в среднем до значения 1,4 мПа-с и оставалась примерно постоянной в течение остального срока хранения зерна (табл. 5, рис. 4).
Таким образом, на основании полученных данных можно заключить, что показатели зерна ячменя во время хранения при комнатной температуре в течение года постоянно изменяются.
Эти изменения влияют на характеристики солода, полученного на разных этапах хранения зерна. Во время хранения разные сорта ячменя изменяются по-разному. Эти изменения могут благоприятно сказываться на качестве солода. Например, солод, полученный из ячменя сорта Приморский 98, после 7 мес хранения улучшил свои характеристики по таким важным показателям, как экстрак-тивность и содержание белка.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 5060—86. Ячмень пивоваренный.
2. Нарцисс, Л. Технология солодораще-ния/Л. Нарцисс. — СПб.: Профессия, 2007.
3. Gothard, P. G. Effect of storage time on the malting quality of some barley varieties/P. G. Gothard // J. Inst. Brew. — 1984. — № 90 (1). — Р. 40-43.
4. Woonton, B. W. Changes in germination and malting quality during storage of barley/B. W. Woonton, J. V. Jacobsen, F. Sherkat, I. M. Stuart // J. Inst. Brew. — 2005. — № 111 (1). — Р. 33-41.
5. Briggs, D. E. Drying and storage treatments for overcoming dormancy in malting barley/D. E. Briggs, J. L. Wood, J. F. Flavier // J. Inst. Brew. — 1994. — № 100 (4). — Р. 271-278.
6. Robson, E. J. Dormancy in stored malting barley: Quantifying the rate of break and the effect of cooling/E. J. Robson, J. L. Woods // J. Inst. Brew. — 2001. — № 107 (6). — Р. 389-397.
7. Ермолаева, Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия/Г. А. Ермолаева. — СПб.: Профессия, 2004.
8. Меледина, Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении/Т. В. Меледина. — СПб.: Профессия, 2003.
9. Schuurink, R. C. Modulation of grain dormancy in barley by variation of plant growth condition/R. C. Schuurink, J. M. M. van Beckum, F Heidekamp. // Hereditas. — 1992. — № 117. — Р. 137-143.
10. Hosnedl, V. Barley seed sensitivity to water stress at germination stage/V. Hosned H Honsova // Rostlinna Vyroba. — 2002. — № 48 (7). — Р. 293-297.
11. Булгаков, Н. И. Биохимия солода и пи-ва/Н. И. Булгаков. — М.: Пищевая промышленность, 1976.
12. ГОСТ29294—92. Солод пивоваренный ячменный. <S
52 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2011
0
