Производство ячменя, пригодного для пивоварения, в зоне каштановых почв Волгоградской области

В статье приведены краткий обзор технологии возделывания ячменя, пригодного для пивоварения, ее особенности и пути совершенствования. Представлены результаты исследований по производству пива в домашних условиях из полученного урожая ячменя Ключевые слова: ЯЧМЕНЬ ПИВОВАРЕННЫЙ, АГРОТЕХНОЛОГИЯ, БИОСТИМУЛЯТОР, СОЛОД, ПИВО, ДОМАШНЕЕ ПИВОВАРЕНИЕ Ячмень — одна из важнейших, широко распространенных и высокоурожайных колосовых культур. Среди зерновых культур по посевным площадям и сбору зерна ячмень занимает четвертое место в мире. Широкое распространение этой культуры связано с ее разнообразным применением в народном хозяйстве: для кормовых и пищевых целей, в пивоваренной промышленности и т. д.

Размер посевных площадей ячменя в России в 2009 г. составил 8,3 млн гектар. Объем валового сбора достиг минимального значения — 15,5 млн тонн (в 2007 г.), а максимального — 23,2 млн. тонн (в 2008 г.). Среднегодовой объем производства ячменя в период с 2005 по 2009 гг. составил 18,7 млн тонн. С 2010 г по 2014 г. производство ячменя вырастет с 19,0 до 19,6 млн тонн. ячмень пиво фильтрация В Волгоградской области яровой ячмень в период с 1999 по 2005 гг. занимал в среднем 451 тыс. гектар, валовое производство его достигало 492,66 тыс. тонн в год, что составило 18,25% в структуре валового сбора зерна. Произведенное зерно в основном используется на кормовые цели. Пивовары нашей области работают на привозном сырье, которого требуется в год не менее 47,5 тыс. тонн [1].

Волгоградская область считается зоной рискованного земледелия. Выращивание пивоваренного ячменя является нерентабельным производством, так как агроклиматические условия данного края не способствуют получению ячменя с такими показателями, которые позволили бы производить пиво с высокими вкусовыми достоинствами.

Тем не менее, при совершенствовании агротехнических приемов возделывания появляется возможность получать ячмень высокого качества, тем самым полностью удовлетворяя нужды пивоваренной промышленности.

Исследования научных учреждений и опыт передовых хозяйств показывают, что для получения высококачественного сырья необходимы следующие агротехнические приемы:

1. Правильный подбор предшественника Хорошими предшественниками являются озимые культуры, яровая пшеница и силосные пропашные культуры.

2. Система обработки почвы Правильный выбор способа обработки почвы под ячмень и качественное ее проведение способствуют улучшению водного, воздушного, пищевого и температурного режимов почвы, созданию наиболее благоприятных условий для проникновения корней в глубокие слои почвы, уничтожению сорной примеси.

3. Внесение удобрений Научными учреждениями было установлено, что при производстве пивоваренного ячменя с высоким содержанием крахмала и максимальным выходом безазотных экстрактивных веществ, с низким содержанием белка, необходимо вносить азотные удобрения в небольших дозах. Согласно исследованиям Д. Н. Прянишникова (1963), при возделывании пивоваренного ячменя применение калийных удобрений считается особенно желательным [2].

4. Норма высева Согласно данным Красноярского НИИСХ, для получения пивоваренного ячменя хорошего качества оптимальная норма высева должна составлять 4 млн всхожих семян на 1 гектар.

• 5. Своевременный посев
• 6. Способы посева и глубина заделки семян в почву
• 7. Уборка урожая

К уборке урожая приступают только при наступлении полной спелости ячменя. К этому времени в зерне происходит перегруппировка запасных питательных веществ и устанавливается наиболее благоприятное стабильное соотношение между азотными и углеводистыми соединениями, определяющее оптимальную экстрактивность и качество пива [3].

Возделывание ячменя для пивоварения предполагает получение зерна особого качества, от которого зависит экономическая эффективность процессов солодования и пивоварения.

Для производства солода используются зерна двурядного колоса, более крупные, нормально развитые.

Среди пивоваренных сортов нет скороспелых. Они должны характеризоваться медленным темпом начального роста и развития растений. Удлинение вегетации приводит к получению зерна с меньшим содержанием белка.

Пивоваренные сорта ячменя должны быть устойчивы к полеганию, быть засухоустойчивыми, иметь пониженную продуктивную кустистость.

Для производства пива пригодны мучнистые сорта ячменя, так как такой ячмень быстрее замачивается и прорастает.

От исходного качества и состава ячменя в значительной степени в дальнейшем зависят потребительские и вкусовые достоинства пива, устойчивость его при хранении. Поэтому важнейшим элементом в решении задачи выпуска продукции высокого качества является технохимический контроль производства, заключающийся в проверке исходного сырья в период хранения и переработки.

Требования к качеству пивоваренного ячменя определяет ГОСТ Р 51 174−2009. Для оценки качества ячменя предполагается более тридцати признаков. К внешним признакам относятся: цвет, запах, форма, зараженность вредителями. Физическими признаками оценки качества ячменя являются: натура, масса 1000 зерен, крупность, выравненность, засоренность, способность прорастания; химическими: влажность, экстрактивность, содержание белка и крахмала. К крупяным свойствам зерна относится пленчатость.

Цвет зерна должен быть от светло-желтого до желтого. Зеленоватый оттенок свидетельствует о незрелости, а потемневшие кончики зерна — о том, что ячмень был подмочен во время хранения. Ячмень должен иметь свежий запах. Наличие затхлого запаха свидетельствует о непригодности ячменя к солодоращению. Оболочка зерна не должна быть толстой, в частности, для светлых сортов пива, так как дубильные вещества оболочки формируют грубый вкус пива. Содержание оболочки в зерне должно составлять 7−9%. Для темных сортов пива допускается наличие оболочки до 13%.

Форма зерна — один из важнейших сортовых признаков. Лучшие пивоваренные сорта имеют эллиптическую или овальную форму, что способствует равномерному распределению запасных питательных веществ по всей длине зерна, более быстрому и качественному их растворению в период солодоращения.

Немаловажную роль в пивоваренном производстве играет экстрактивность зерна ячменя. Экстрактивность подразумевает количество веществ, которое может перейти в раствор при затирании. Чем выше экстрактивность, тем больше выход и качественнее пиво. Данный показатель ячменя не должен быть ниже 75% [4].

Исключительное значение ячменя, как основного пивоваренного сырья, вытекает из особенностей его химического состава.

Так, важным показателем, формирующим качество готового продукта, является присутствие белка в зерне ячменя. Чем его больше, тем труднее проращивать зерно. В результате пиво получается нестойким. Содержание белка должно быть в пределах 9−11%. Зерно с содержанием белка до 12,5% идет на приготовление темных сортов пива. В этом случае продукты распада белка придают пиву цвет и аромат, а также необходимую пенистость.

Однако согласно зарубежным научным исследованиям, качественное пиво можно получать и из высокобелковых сортов ячменя.

Жиры ячменя составляют 2−3%, представляют собой сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Состав жирных кислот важен с точки зрения влияния их на пенообразование. Установлено, что на пенообразование отрицательно влияют высокомолекулярные ненасыщенные жирные кислоты: линолевая, пальмитиновая, олеиновая и линоленовая. Кроме того, ненасыщенные жирные кислоты ячменя, изменяя его химический состав во время длительного хранения, могут стать причиной «старения» вкуса пива.

Пектиновые вещества ячменя способствуют пенообразованию пива, осаждают тяжелые металлы. В то же время они входят в состав коллоидной мути пива, снижают его стойкость. Содержание пектиновых веществ в зерне ячменя колеблется в пределах 1,2−3,5% [5].

Нами было проведено исследование по совершенствованию технологии возделывания пивоваренного ячменя на каштановых почвах Волгоградской области.

Цель исследования сводилась к получению высококачественного сырья и приготовлению из него пива.

Задачи исследования предполагали: ознакомление с особенностями технологии возделывания ячменя на пивоваренные цели в Волгоградской области; изучение влияния биостимуляторов «Нутривант Плюс» и «Терра Сорб Фолиар» на содержание белка в полученном урожае; оценка пивоваренных показателей качества полученного урожая ячменя; разработка технологии приготовления пива; оценка качества конечного продукта путем проведения органолептических и физико-химических испытаний.

Таким образом, в период май — июль 2011 года на опытном поле Волгоградского государственного аграрного университета (УНПЦ «Горная поляна») нами возделывались сорта пивоваренного ячменя Медикум-139 и Камышинский-23. При постановке опыта все исследования проводились согласно требованиям методики полевого опыта Б. А. Доспехова.

Применение таких биологически активных веществ, как «Нутривант Плюс» и «Терра Сорб Фолиар» при возделывании пивоваренного ячменя не только позволило получить желаемое количество белка в зерне, но и ускорило наступление фазы колошения, значительно снизило засоренность посевов сорными растениями, а также повысило урожайность.

Качество полученного урожая исследовалось с использованием нормативно-технической документации. Таким образом, были получены следующие результаты. Сорт Камышинский-23: форма зерна овальная, цвет зерна светло-желтый, запах свойственен нормальному зерну ячменя; затхлый, плесневелый запах отсутствует, влажность зерна — 13,5%. Сорт Медикум 139: форма зерна продолговатая, цвет зерна — желтый, влажность зерна — 13,9%. Содержание белка в зерне ячменя, обработанного биологически активным веществом «Нутривант Плюс Пивоваренный ячмень» составило 12%. В зерне ячменя, обработанного «Терра Сорб Фолиар», содержание белка колебалось в пределах 12,2%. На контрольном варианте содержание белка было значительно превышено — 13,2%.

В настоящее время по всему миру наблюдается тенденция увеличения производства пива в домашних условиях. Применяемые технологии позволяют получить пиво нужного качества и вкуса в кратчайшие сроки со значительно сниженными затратами на производство и без использования промышленного оборудования.

Таким образом, было принято решение изготовить некоторый объем пива в домашних условиях.

Для приготовления 3-х литров пива использовались: 1 кг зерна ячменя, 10 г хмеля, 30 г дрожжей, мерный стакан для солода и хмеля, емкость для замачивания объемом 5 литров, мясорубка для дробления солода, кастрюля объемом 6 литров, ложка-мешалка, сито для фильтрации, термометр со шкалой до 100 градусов, йод для тестирования готовности сусла, емкость для брожения с гидрозатвором, ареометр для определения плотности сусла и пива, пластиковые бутылки.

Технология приготовления пива в домашних условиях состояла из следующих основных этапов:

I — приготовление сусла из солода, воды и хмеля;

II — брожение и дображивание.

Первый этап приготовления пива складывался из следующих операций:

• · очистка зерна от примесей и грязи;
• · дробление зерна с использованием мясорубки;
• · замачивание зерна в течение 12 часов;
• · затирание;
• · фильтрация;
• · варка;
• · внесение дрожжей.

Наиболее ответственными и трудоемкими процессами в используемой технологии являлись затирание, фильтрация и непосредственно варка.

Затирание проводилось настойным способом, то есть постепенным нагреванием всего затора с выдерживанием температурных пауз, необходимых для действия ферментов. В перемолотое зерно добавляли воду температурой 60⁰C, равномерно помешивая раствор ложкой-мешалкой для предотвращения образования комков. При данной температуре раствор выдерживался в течение 15 минут. Затем температуру затора постепенно повышали до 65⁰C и выдерживали 40 минут, далее — до 74⁰C — 30 минут. На данном этапе происходило осахаривание затора, полнота которого контролировалась йодной пробой. Для этого каплю затора поместили на чистую белую поверхность и добавили каплю йода для того, чтобы оценить степень окрашивания. Цвет йода остался неизменным, что свидетельствовало о том, что процесс осахаривания сусла прошел полностью.

При фильтрации затор последовательно поместили в сито и ожидали, пока стечет сусло. С помощью ареометра определяли плотность первоначального сусла, которое составило 15%.

В полученное в процессе фильтрования сусло было добавлено порядка 10 г хмелевых шишек, после чего проводилось кипячение в течение одного часа.

После проведенных операций важно быстро охладить готовое сусло, для чего емкость с суслом была помещена в емкость большего объема с холодной водой. Для улучшения процессов брожения применяли аэрацию сусла. На данном этапе производили контроль плотности сусла — 13%.

В емкость с охлажденным до 18% суслом было внесено 30 г пивных дрожжей, после чего ее закрыли, установили гидрозатвор и оставили бродить.

Завершение процесса брожения наблюдалось через 5 суток, признаком чего послужило прекращение выделения газа СО₂ через гидрозатвор.

После брожения пиво еще не имело полноценного вкуса, так как оно должно дозреть. Таким образом, сбродившее сусло методом двойного перелива с использованием сифонной трубки было разлито в пронумерованные пластиковые бутылки, закупорено крышками и оставлено дображивать при комнатной температуре. На данном этапе в качестве вкусовых добавок использовался мед.

На конечном этапе технологии приготовления пива бутылки с суслом поместили в прохладное место на созревание, продолжительность которого составила 2,5 недели.

После получения готовой продукции было принято решение исследовать его качество посредством органолептических и физико-химических методов оценки с использованием нормативно-технической документации (ГОСТ Р 51 174−2009).

Исследование органолептических показателей пива проводилось посредством дегустации по 25-балльной шкале. В ходе испытаний применяли цилиндрические бокалы из бесцветного стекла вместимостью 150…200 см³.

В процессе органолептической оценки было установлено, что полученный продукт обладал приятным, полным, слаженным вкусом и ароматом, присутствовало небольшое количество хмелевой горечи. При наполнении бокала пивом наблюдали компактную монолитную пену.

Испытания по оценке физико-химических показателей пива позволили получить следующие результаты. Цвет пива определялся в пределах 1,5 цв. единиц; стойкость продукта наблюдалась в течение 30 суток. Полученные результаты в зависимости от экстрактивности начального сусла находились в пределах, установленных ГОСТом норм.

Таким образом, на основе проведенных товароведных исследований, пива, приготовленного в домашних условиях, можно сделать вывод о том, что продукт обладал высокими вкусовыми достоинствами и хорошим качеством, тем самым отвечая требованиям нормативно-технической документации.

В ходе проведенных исследований пришли к выводу о том, что при грамотном подходе к возделыванию пивоваренного ячменя в условиях рискованного земледелия, используя необходимые агротехнические приемы и биопрепараты, можно получать сырье, отвечающее технологическим и потребительским требованиям, необходимым для производства пива отличного качества и вкуса.

• 1. Российский рынок ячменя. Обзор за 2009 г.: http://www.id-marketing.ru/production/obzor-rinka.htm.
• 2. Прянишников Д. Н. Азот в земледелии СССР. — М.: Наука, 1963. — Т. 3. — С. 396−463.
• 3. Неттевич Э. Д., Аниканова З. Ф., Романова Л. М. Выращивание пивоваренного ячменя. М.: Колос, 1981. С. 30−35.
• 4. Булгаков Н. И. Биохимия солода и пива: Учеб. пособие. — М.: Пищ. пром., 2006. — С. 53−74.
• 5. Трофимовская А. Я. Ячмень: Учебное пособие. — М.: Колос, 1972. — С. 49−57.