Vliv odrůd ječmene na zákal sladiny Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Vliv odrůd ječmene na zákal sladiny Diplomová práce Vedoucí práce: doc. Ing. Radim Cerkal, Ph.D. Vypracovala: Bc. Marie Novotná Konzultatnt: Ing. Vratislav Psota, CSc. Brno 2012 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Vliv odrůd ječmene na zákal sladiny vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně, dne.. Podpis diplomanta

4 Děkuji doc. Ing. Radimovi Cerkalovi, Ph.D. a Ing. Vratislavu Psotovi, CSc. za cenné rady a za metodické i odborné vedení při řešení a vypracování diplomové práce. Dále děkuji své rodině a svému příteli Jakubovi Urbanovi za podporu při psaní diplomové práce. Prezentované výsledky byly získány v rámci řešení výzkumného záměru VÚPS, a.s., s názvem Výzkum sladařských a pivovarských surovin a technologií (MSM ) a za podpory projektu CZ.1.07/2.4.00/

5 ABSTRAKT Tato diplomová práce je zaměřená na zhodnocení vlivu odrůd ječmene na zákal sladiny. Cílem bylo stanovit vliv odrůdy, lokality a ročníku na čirost, respektive zákal sladiny, zákal mladiny a prokvašené mladiny. Bylo použito deset odrůd ječmene jarního v letech , z nichž jedna odrůda byla nesladovnická, ostatní odrůdy byly sladovnické. Stanovovalo se: čirost sladiny vizuálně, zákal sladiny měřený při 15 a 90, zákal mladiny měřený při 15 a 90 a zákal prokvašené mladiny měřený při 15 a 90. Byly sledovány i ostatní technologické znaky, např. dusíkaté látky, extrakt a relativní extrakt. Zákal sladiny byl výrazně ovlivněn odrůdou (z 66 %). Nepřijatelně vyšší hodnoty zákalu měly odrůdy Bolina a Calgary. Vliv lokality a ročníku byl minimální. Zákal mladiny a prokvašené mladiny nebyl genotypem ovlivněn, ale projevil se zde vyšší vliv ročníku. Vztah čirosti, respektive zákalu sladiny, k ostatním technologickým znakům byl ve většině případů statisticky neprůkazný. Klíčová slova: ječmen, čirost sladiny, zákal sladiny, zákal mladiny, zákal prokvašené mladiny

6 ABSTRACT This thesis is focused on the influence of turbidity on the varieties of barley wort. The aim was to determine the influence of variety, location and volume on the clarity or turbidity of wort, wort turbidity and fermented wort. It was used in ten varieties of spring barley in , one of which was nesladovnická variety, other varieties were malting. Permitted the to: visual clarity of wort, wort turbidity measured at 15 and 90 wort turbidity measured at 15 and 90 and fermented wort turbidity measured at 15 and 90. Were observed and other technological features such as crude protein extract and extract relative. Turbidity wort was significantly influenced by variety (66%). Unacceptably high turbidity values were varieties Bolin and Calgary. Influence of location and year was minimal. Turbidity wort and fermented wort was not affected by the applied strains, but showed the influence of higher grade here. Relationship clarity or turbidity of wort to other technological features in most cases statistically inconclusive. Key words: barley, wort clarity, wort turbidity, turbidity of wort, fermented wort turbidity

7 OBSAH 1 ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Ječmen základní surovina pro výrobu sladu Historie a původ ječmene Typy ječmene Ječmen a jeho šlechtění na území ČR Anatomická stavba obilky Obalové struktury Zákal sladiny a piva Trvanlivost piva koloidní stabilita piva Fyzikálně chemická trvanlivost Koloidní zákaly Trvalý zákal Chladový zákal Biologická stabilita (zákaly způsobené mikroorganismy) Kvasničné zákaly Bakteriální zákaly Nejdůležitější technologická opatření zvyšující koloidní stabilitu piva Chemické složení koloidních zákalů Dusíkaté látky Polyfenoly Glukany Šťavelan vápenatý STANOVENÍ ČIROSTI Stanovení čirosti sladiny Stanovení zákalu zákaloměrem Princip činnosti stanovení zákalu... 28

8 2.13 Hodnocení zákalu piva CÍL PRÁCE MATERIÁL A METODY Odrůdy BOJOS BOLINA CALGARY DIPLOM JERSEY PRESTIGE RADEGAST SEBASTIAN TOLAR XANADU POPIS POKUSNÝCH LOKALIT STANOVENÍ ČIROSTI SLADINY Princip Přístroje a zařízení Chemikálie, roztoky, materiály Pracovní postup Výpočet a hodnocení STANOVENÍ ZÁKALU SLADINY POMOCÍ ZÁKALOMĚRU TYPU MZN DALŠÍ SLEDOVANÉ TECHNOLOGICKÉ ZNAKY Dusíkaté látky v ječmeni Extrakt sladu (E) Relativní extrakt při 45 C (RE 45) Diastatická mohutnost (DM) Dosažitelný stupeň prokvašení (DSP) Kolbachovo číslo (K) Friabilita (F)... 39

9 4.5.8 Obsah β-glukanů (BG) VÝSLEDKY A DISKUZE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 50

10 POUŽITÉ ZKRATKY BG β-glukany d.f. stupeň volnosti DM Diastatická mohutnost DSP Dosažitelný stupeň prokvašení E Extrakt EBC European Brewery Convention F Friabilita j. EBC Jednotky EBC KČ Kolbachovo číslo MD minimální diference MEBAC Middle European Brewing Analysis Commission ( Středoevropská pivovarskotechnická analytická komise) n Četnost NS Statisticky neprůkazné ORO Ověřování registrovaných odrůd RE 45 Relativní extrakt při 45 C s.e. směrodatná chyba SDO Seznam doporučených odrůd ÚKZÚZ Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský VÚPS Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a.s. Z PM90 Zákal prokvašené mladiny měřený při 90 Z PM15 Zákal prokvašené mladiny měřený při 15 ZM15 Zákal mladiny měřený při 15 ZM90 Zákal mladiny měřený při 90 ZS15 Zákal sladiny měřený při 15 ZS90 Zákal sladiny měřený při 90

11 1 ÚVOD Pivo jako nápoj je známo už od pradávna. Jeho obliba po celém světě je velmi vysoká a neustále narůstá. Na světě je známo mnoho druhů piv, které se často liší svým zeměpisným původem (Harrison, 2009). O světovou pověst českého piva se zasloužily výhodné podmínky pro pěstování sladovnického ječmene a chmele na vymezeném území. Rostoucí popularita českého piva je dána několika faktory. Je to především pitelnost, tedy chuť napít se dalšího piva. Dále je to řada pozitivních látek, které pivo obsahuje díky unikátnosti a specifičnosti technologie výroby českého piva ( Nejnovější výzkumy o postavení piva v české společnosti ukazují, že se dlouhodobě výrazně nemění podíl lidí, kteří v České republice pijí pivo. Ačkoli lze sledovat, že konzumentů piva v populaci velmi pozvolna ubývá, i nadále jejich podíly dosahují hodnot kolem 90 % u mužů a % u žen. Podobně mírně, avšak dlouhodobě, klesá i množství piva, které u nás vypijí muži, zatímco u žen zůstává situace dlouhodobě neměnná. Neexistuje nijak výrazný rozdíl mezi věkovými nebo příjmovými sociálními skupinami. Zjistil to výzkum, který pravidelně od roku 2004 pořádá Centrum pro výzkum veřejného mínění (CVVM) Sociologického ústavu Akademie věd ČR, v rámci dílčího projektu. Pivo v české společnosti. Jednoznačně nejčastěji si česká veřejnost všímá zlepšení v nabídce druhů piva na trhu, posunu v kvalitě čepování, zlepšení v kvalitě piva jako takového, chuti piva a jeho společenské prestiže. Naopak nepříznivě hodnotí český konzument růst cen piva. Českým vědcům se podařilo v rámci vědeckého výzkumu poprvé určit rozdíl mezi ječmenem vhodným pro výrobu Českého piva a pro jiné použití. Podařilo se tak přesně definovat pozitivní vlastnost některých našich odrůd ječmene, která bývala starými sládky u nás obecně formulována jako skrytá vlastnost českých ječmenů a sladů. Zásadním způsobem tak bude ovlivněna možnost ještě přesněji definovat České pivo a též určovat, které odrůdy sladovnického ječmene jsou pro tento druh piva vhodné ( V současné době je velice významným a diskutovaným tématem zákal piva. Jak pro spotřebitele tak i v pivovarnictví a sladařství je zákal ukazatelem stárnutí či mikrobiologické kontaminace výrobku, což představuje problém ve snížení jakosti finálního produktu (Robinson et al., 2007). 11

12 Vzhledem k tomu, že je zákal sladiny často spojován se senzorickými vadami finálního výrobku, vyskytuje se ve specifikacích mnoha pivovarů při nákupu sladu. Dne 17. ledna 2003 oznámila Komise pro hodnocení kvality odrůd sladovnického ječmene, že doporučí Výzkumnému ústavu pivovarskému a sladařskému, aby v jeho stanovisku ke sladovnické jakosti byly odrůdy náchylné k opalescenci (zákalu) sladiny označeny za nesladovnické (Psota, 2003). 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Ječmen základní surovina pro výrobu sladu Ječmen (Hordeum) patří do čeledi Lipnicovitých (Poaceae). Dříve rod Hordeum zahrnoval zhruba 150 druhů, avšak s nástupem molekulárně genetických poznatků se počet samostatných druhů snížil na pouhých 32 druhů. Mezi nimi je i kulturní ječmen obecný (Hordeum vulgare). Ječmen lze podle počtu chromozomů rozdělit na diploidní (2n = 14), tetraploidní (2n = 28) a hexaploidní (2n = 42). Kulturní ječmen je diploidní a podle uspořádání klasu je dvouřadý nebo víceřady (Beneš et al., 2011). Ječmen je druhou nejrozšířenější obilninou u nás. Kulturní ječmen je jednoletá jarní nebo ozimá obilnina a pro jeho pěstování jsou nejlepší podmínky v mírném pásmu, především pak střední Evropa, kde se produkuje sladovnický ječmen špičkové kvality převážně pro výrobu sladu. Ječmen je používán také jako krmivo pro hospodářská zvířata, surovina pro výrobu kávových náhražek, krup, destilátů, potravinářských výrobků z oblasti zdravé výživy, farmaceutických výrobků atd. 2.2 Historie a původ ječmene Předkem dnešních domestikovaných odrůd ječmene je velkosemenný ječmen planý (Hordeum spontaneum), který je velmi častý v jihozápadní Asii. Rozsah výskytu velkosemenného planého ječmene jako předka dnešního kulturního ječmene lze sledovat od údolí Jordánu, přes horní tok Eufratu a jihovýchodní oblasti Turecka do horských oblastí Pákistánu a Afghánistánu (Beneš et al., 2011). Ječmen je jednou z nejstarších zemědělských plodin. Vyskytuje se již v Čínské a Indické mytologii. Do Evropy pronikl asi let př.n.l. pravděpodobně z oblasti mezi Egyptem a Iránem (Kosař, Procházka et al., 2000). V Čechách a na Moravě je pěstování ječmene písemně doloženo z roku Spíše se uplatňoval na výrobu krup, v dobách nouze i na chléb a jen jako vedlejší surovina na 12

13 vaření piva. V té době se pro výrobu piva používala pšenice. To se však začalo měnit v 17. století, kdy se začalo od sladování pšenice upouštět a nahradil ji ječmen. Na Moravě byl již na přelomu 19. a 20. století ječmen jarní nejdůležitější obilninou a exportní komoditou. Pěstoval se na Hané na % orné půdy a v některých hospodářstvích na Českomoravské vrchovině na 7 % orné půdy (Kosař, Procházka et al., 2000). 2.3 Typy ječmene Druh ječmen obecný (Hordeum vulgare L.) se dělí na tyto skupiny: Ječmeny víceřadé (convar. hexastichon Alef.) - všechny klásky plodné. Ječmeny intermediární (convar. intermedium Mansf.) - prostřední klásky plodné, postranní zcela nebo zčásti neplodné. Ječmeny dvouřadé (convar. distichon Alef.) - prostřední klásky plodné, krajní redukované s pluchou a pluškou bez osin. Ječmeny skupiny deficiens (convar. deficiens) - střední klásky plodné, postranní více nebo méně redukované až na plevu. Ječmeny labilní (convar. labile Mansf.) - střední klásky plodné, postranní zčásti plodné a zčásti redukované až na plevy. (Skládal et al., 1967). Ječmeny víceřadé se dělí podle postavení středního zrna k vřetenu klasu na šestiřadé (H. hexastichon L.) a na čtyřřadé (H. tetrastichon L.). Víceřadé ječmeny jsou jarní i ozimé a mají variety pluchaté, nahé i kápovité, světlé i zbarvené (Skládal et al., 1967). V ČR se pěstují i víceřadé formy ječmene, spíše se jedná o ječmeny, které jsou použity pro krmné účely. V Severní Americe se víceřadé ječmeny používají ke sladování a vaření piva (Moštek, 1975). Ječmen dvouřadý se podle délky článečku klasového vřetene dělí na tyto variety: ječmen nící, ječmen vzpřímený a ječmen paví. Ječmen nící (var. Nutans Alef.) je největší skupinou, ke které patří převážná většina evropských druhů ječmene, především sladovnických (Skládal et al., 1967). Dvouřadé ječmeny jsou většinou osinaté, některé v době zrání osiny shazují (Moštek, 1975). 13

14 2.4 Ječmen a jeho šlechtění na území ČR Pěstování ječmene má v českých zemích vybudovanou historickou tradici. Již v 10. století našeho letopočtu se o něm zmiňuje arabský kupec Ibrahim Ibn Jakúb při svých cestách Prahou. K výraznému předělu v oblasti zemědělství došlo v 19. století, nastal rozmach v produkci obilnin a rozvoj zemědělských technologií. Zároveň došlo k zániku trojhonné soustavy hospodaření a nastala éra pravidelného střídání plodin v osevních postupech (Chloupek, 2011). Na šlechtění ječmene měla podstatný vliv také genetika. Šlechtění nejprve spočívalo ve výběru rostlin. Od začátků 20. století se začalo využívat křížení. Tím došlo k rozšíření genetické variability a získání nových rekombinací genetických znaků. To vedlo k vyšlechtění nových odrůd ječmene, u kterých se daly touto šlechtitelskou metodou potlačit některé nežádoucí znaky a posílit znaky pro pěstitele užitečné. Šlechtitel tak mohl nyní sám ovlivňovat některé vlastnosti dané plodiny, např. odolnost vůči chladu, vlhku, plísním apod. Rovněž mohl určovat, jaká odrůda se hodí pěstovat v dané geografické a klimatické oblasti, aby následné výnosy a kvalita byly nejvyšší možné. Toto křížení je v podstatě praktické využití zákonitostí popsaných Johanem Gregorem Mendelem. První odrůda ječmene jarního pocházející z křížení byla Židlochovická Alfa, vyšlechtěná pod vedením dr. J. Hanische (Chloupek, 2011). 2.5 Anatomická stavba obilky Plodem ječmene je obilka (caryopsis). Je to jednosemenný, suchý, nepukavý plod s tenkým oplodím (perikarpem), které srůstá s osemením (testou). Obilka může být nahá nebo pluchatá. Nahá znamená to, že v době zralosti vypadává z pluch a pluchatá znamená, když pluchy těsně přiléhají k oplodí. U pluchatých ječmenů kryje plucha hřbetní stranu obilky a pluška břišní stranu obilky (Psota, Šebánek, 1999). Obilka ječmene má tři základní části: obalové struktury plucha, pluška, oplodí, osemení, embryo plumula, radikula, hypokotyl, štítek, endosperm aleuronová vrstva, škrobový endosperm, (Psota, Šebánek, 1999). Obilka ječmene má podlouhlý, vejčitý a na obou koncích zašpičatělý tvar. Jednotlivé anatomické části zrna mají ze sladařského hlediska svůj specifický význam (Pelikán et al., 2002). 14

15 2.5.1 Obalové struktury Plucha a pluška Plucha a pluška souhrnně označované termínem pluchy nejsou anatomickou součástí obilky. Mají značný technologický význam. Nepoškozené pluchy chrání obilku před fyzikálními a mikrobiálními vlivy a chrání rostoucí koleoptili. Pluchy tvoří výkonnou zcezovací vrstvu během rmutování a jsou hlavní součástí mláta (Psota, Šebánek, 1999). Pluchy tvoří okolo 10 % hmotnosti obilky a obsahují vysoké množství křemíku a celulózy, významné množství pentozanů a ligninu (Palmer, 1989). V průběhu vývoje obilky se zvyšuje přilnavost pluchy k vnějšímu perikarpu. U sladovnických odrůd je přilnavost pluchy žádoucí (Freeman, Palmer, 1984), protože v prostoru mezi pluchou a perikarpem jsou přítomny mikroorganismy a ty ve fázi máčení nelze odstranit (Flannigan, Healy, 1983). Buňky perikarpu obsahující chlorofyl disponují výkonným fotosyntetickým cyklem C 4 (Nutbeam, Duffus, 1976). Odstranění pluchy tento proces zesílí. Plucha zřejmě slouží jako bariéra pro výstup kyslíku z fotosyntetizujících buněk perikarpu. Kyslík, který se v obilce nahromadí, slouží pravděpodobně k regulaci dýchacích procesů v endospermu. Plné přilnutí pluch k epidermis perikarpu nastává až po ukončeném plnění zrna (Psota, Šebánek, 1999) Oplodí (Perikarp) Perikarp zaujímá zhruba 3 % hmotnosti obilky. Rozlišuje se na dvě základní části a to na vnitřní a vnější perikarp. Vnější perikarp je silné průsvitné pletivo, které obsahuje malá škrobová zrna a chlorofyl (Cochrane, Duffus, 1979). V období zrání z obou částí perikarpu mizí škrob a z vnitřní části perikarpu mizí chlorofyl. Ve stádiu zralosti je vnější perikarp redukován na vrstvu rozpadlých buněk a vnitřní část perikarpu se skládá z vakovitých (rourovitých) buněk a ze dvou až tří vrstev příčných buněk. V době zralosti perikarp tvoří tenkou vrstvu mrtvých buněk (Psota, Šebánek, 1999) Osemení (Testa) Pokud je obilka ve stádiu zralosti, vytváří osemení v obilce tenké pletivo. To zaujímá 1,5 % celkové hmotnosti obilky (Psota, Šebánek, 1999). 15

16 Osemení je tvořeno dvěma vrstvami buněk, které jsou proložené kutikulou (Freeman, Palmer, 1984). Obaluje prakticky celé semeno, kromě oblasti, kterou obilka přisedá ke stopce klásku a kromě oblasti břišní rýhy. V obou oblastech je zvýšené množství fenolických sloučenin. Ty za určitých podmínek reagují s kyslíkem, čímž mohou značně omezit přístup kyslíku k embryu a aleuronové vrstvě během klíčení (Cochrane, Duffus, 1979). Předpokládá se, že osemení je polopropustné. Je však nezbytné, aby osemení společně s oplodím bylo propustné pro kyslík, oxid uhličitý, roztoky solí a rostlinné hormony. Zatím se však vedou spory o tom, zda je skutečně klíčení ovlivněno propustností těchto dvou pletiv (MacGregor, 1991). Z pohledu pivovarství mají význam proantokyanidiny, které jsou v osemení obsaženy a mají spoluúčast na tvorbě koloidních zákalů piva (Wettstein et al., 1977) Embryo Embryo je živou částí obilky a pro sladaře má velice důležitý význam (Pelikán, et al., 2002). Zaujímá v zrnu zhruba 3 % jeho celkové hmotnosti, skládá se z drobných tenkostěnných buněk a je uloženo na bázi dorzální strany obilky. Součástí embrya je tzv. štítek, což je metamorfovaná děloha, pomocí níž embryo přiléhá k endospermu. Na apikální straně embrya se nachází plumula s listy krytá koleoptilí. Na bazální straně je hypokotyl se základy kořínků. Mezi hypokotylem a bází koleoptile je první internodium zvané mezokotyl. V zárodku jsou uloženy nejméně tři kořeny, z nichž prostřední je označován jako radikula, což je základ pro primární kořen. Další kořeny tvoří základy pro adventivní (přídatné) kořeny. Všechny tyto kořeny jsou kryty pletivem, které se nazývá koleorhiza. Mezi koleorhizou a koleoptylí je tzv. epiblast, který je považován za rudiment druhé dělohy. Epiblast má podobu malého výrůstku (Esau, 1960, Novák et al., 1987). Na bázi obilky je oblast, ve které je perikarp velmi tenký a silné osemení je nesouvislé. Toto místo je relativně propustné a dostávají se jím vodné roztoky do vnitřních částí semene (Freeman, Palmer, 1984). Z hlediska nutričního má embryo vysoký obsah bílkovin (34 %). Dále obsahuje okolo % tuků, ze sacharidů pak 15 % sacharózy a 5 10 % rafinózy. Rovněž je poměrně bohaté na minerální látky a vitaminy skupiny B. Za přítomnosti vody a kyslíku začnou buňky embrya výrazně metabolizovat. Růst a vývoj nové rostliny je zahájen růstem koleoptile a kořenového systému. Vlivem 16

17 vysokého obsahu živin je embryo zpočátku soběstačné. Nicméně později je pro embryo nezbytný přístup k endospermu a jeho energetickým zásobám (MacGregor, 1991). Jediná děloha trav se přeměnila na adsorpční orgán štítek. Štítek je diploidní pletivo s tenkostěnnými, k povrchu kolmými protáhlými buňkami. Po vyklíčení se jejich boční stěny vychlipují, takže pak tyto buňky připomínají kořenové vlásky. Vylučují enzymy, zcukřují zásobní škrob uložený v buňkách endospermu, přičemž rovněž absorbují mobilizované organické látky a předávají je embryu (Luxová, 1974) Endosperm Buňky endospermu, které přiléhají ke štítku, vytváří vrstvu stlačených a prázdných buněk. Tato vzniklá vrstva buněk je bohatá na β-glukany a může ovlivňovat pohyb hydrolytických enzymů ze štítku do endospermu (MacGregor, 1991). Endosperm je prakticky nejdůležitější část zrna, která nejvíce ovlivňuje kvalitu a jakost sladu a piva. Je to dáno především tím, že během zpracování ve sladovně a při následném použití sladu se v pivovaru podstatně biochemicky mění. Vzájemný poměr obsahu škrobu k ostatním, zejména dusíkatým látkám, rozhoduje o moučnatosti ječmene a extraktivnosti sladu (Pelikán, et al., 2002) Aleuronová vrstva Buňky v této vrstvě jsou živé, triploidní, neobsahují škrob, při klíčení respirují a metabolizují, avšak nedělí se. Obsahují z převážné části bílkoviny, minerální látky a sacharidy. Aleuronová vrstva zaujímá zhruba 10 % hmotnosti vlastní obilky. V buňkách aleuronové vrstvy, které mají na řezu čtyřhranný tvar, jsou aleuronová zrna. Ta vznikají v endospermu tím, že vysychají vakuoly obsahující proteiny, tuky, minerální látky (Pomeranz, 1973), ale i polyfenoly, z nichž některé mají na svědomí namodralé zbarvení celé aleuronové vrstvy (Hough et al., 1982). U sladů vyrobených z odrůd ječmene s modrou aleuronovou vrstvou se předpokládá, že nemají negativní vliv na kvalitu finálního výrobku (Baxter, Ofarrell, 1987). Samotné stěny buněk aleuronové vrstvy jsou silné a obsahují arabinoxylany, glukany a menší množství fenolů a bílkovin (Babic, Stone, 1981). Aleuronová vrstva je vydatný zdroj hydrolytických enzymů, avšak rovněž i zásobní pletivo. Z morfologického hlediska má většinou tři vrstvy buněk a v místě styku štítku s těmito buňkami je pouze jedna vrstva tvarově deformovaných, avšak funkčních aleuronových buněk (Palmer, 1982). Funkční jsou také i tvarově deformované buňky v oblasti rýhy obilky (Mcfadden et al., 1988). 17

18 Stěny aleuronových buněk musí být propustné, aby v době klíčení zrna mohly enzymy prostupovat do endospermu. Není však známo, do jaké míry může tloušťka samotné buněčné stěny společně s jejím složením, ovlivnit pohyb enzymů a tím i modifikaci endospermu (MacGregor, 1991) Škrobový endosperm Rovněž se jedná o triploidní buňky, které se vyznačují svojí velikostí a z celkové hmotnosti obilky zaujímají největší podíl a to přibližně 70 %. Jsou tenkostěnné a v době zralosti zrna mrtvé. Obsahují spoustu škrobových zrn (cca %). Na příčném řezu mají tvar nepravidelného čtyřúhelníku až mnohoúhelníku. Velikost těchto škrobových zrn je rozmanitá, avšak platí, že od okraje ke středu přibývá velkých škrobových zrn. Po škrobových zrnech jsou druhou nejvýznamnější složkou endospermu proteiny. Ve stěnách buněk endospermu mají velké zastoupení také β-glukany (asi 70 % stěn těchto buněk je jimi tvořeno). β-glukany jsou jedním ze sledovaných jakostních parametrů v zrnu. Vytvářejí vysoce viskózní roztoky, které při filtraci mohou způsobovat problémy a mohou mít negativní vliv na stabilitu skladovaného finálního produktu. (Psota, Šebánek, 1999). Dalšími látkami vyskytujícími se ve stěnách jsou arabinoxylany (20 %), bílkoviny (6 %) atd. (Fincher, 1975). Buněčné stěny znesnadňují pohyb vody v endospermu a chrání buněčný obsah před hydrolytickými enzymy (Palmer, 1971). 2.6 Zákal sladiny a piva Spotřebitelé vyžadují kvalitní nápoj, který je čirý, má čerstvou chuť a vůni, správnou barvu a pěnivost. V dnešní globální ekonomice se požaduje mnohdy až roční garantovaná trvanlivost piva, a proto je jedním z hlavních problémů zajištění odpovídající stability všech jeho parametrů (Dienstbier et al., 2010). Pivo je slabě alkoholický nápoj, který se po staletí vyrábí z obilních sladů, vody a chmele za účasti mikroorganismů pivovarských kvasinek. (Basařová, 2010). Je to složitý koloidní roztok, který je tvořen tisícem různých látek. Jeho disperzní prostředí tvoří voda, v níž jsou rozpuštěny látky plynné (CO 2, SO 2 ), těkavé (etylalkohol, organické kyseliny) a pevné (sacharidy, N látky, popeloviny, vitamíny atd.). Na jakost piva mají dominantní vliv hlavní produkty lihového kvašení, tj. etanol a CO 2. Pivo připravené k výstavu má vyrovnané základní vlastnosti a jeho koloidní soustava je v rovnováze, která však není stabilní (Dienstbier et al., 2010). 18

19 I když je pivo na výstupu z pivovaru čiré, může v něm z různých důvodů následně vzniknout zákal, který indikuje změny v koloidním systému a je spotřebitelsky nepřijatelný. Díky moderním technologiím mikrofiltrace či pasterace je nebezpečí infekce a tvorby zákalů způsobených pomnožením mikroorganismů (biologické zákaly) dnes již poměrně vzácné, ale tvorbě nebiologických (koloidních) zákalů vznikajících v průběhu jeho stárnutí zcela zabránit nelze (Dienstbier et al., 2010). Pivo se vyrábí řadou směšovacích, rozpouštěcích (enzymatických), srážecích, kvasných a separačních technologií z výchozích kapalných a tuhých surovin s použitím různých pomocných materiálů. Jak výsledný produkt, tak i meziprodukty a odpady pivovarských technologií, mají v převážné míře charakter kapalných disperzí. Obecně tyto disperze obsahují kalové částice velmi rozdílné velikosti, stupně rozpuštění a koncentrace, počínají milimetrovými částicemi mláta přes mnohamikronové hrubé a několikamikronové jemné kaly a kvasinky, a konče submikronovými koloidy třislobílkovinné povahy a dalších zbytků nezkvašeného extraktu (Bamforth, 1999). Zákal a čirost souvisí s výskytem nerozpustných částic často nepatrných rozměrů, na nichž se může rozptylovat světlo, což spotřebitel vnímá jako zákal. Zákalotvorné částice piva zahrnují mikroorganismy, sacharidové a tříslobílkovinné kaly a jejich konglomeráty s ostatními látkami, např. kovy. Dále se mohou vyskytnout zákaly a sedimenty různého původu, částice z filtračních materiálů, částice skla z láhví nebo laku z korunek. Důležitá je také koncentrace částic, nebo např. přítomnosti mikroorganismů, kterou vnímá konzument při překročení koncentrace asi 10 5 /ml jako pouhé narušení jiskrnosti, ale koncentrace 10 6 /ml již vnímá jako opál nebo zákal, který se později usadí jako sediment (Kosař, Procházka, 2000). Se zákalem a čirostí piva souvisí také barva piva, která je dána obsahem melanoidů, látek vznikajících tepelným rozpadem sacharidů, a oxidací flavonoidních a polyfenolových látek, které se podílejí na tvorbě zákalu při reakci s proteiny (Basařová, 2010). Velikost zákalu kapalin závisí na vlastnostech zákalotvorných částic ve vztahu k vlastnostem měřícího světla šířícího se zakaleným prostředním. Tato závislost je obecně nelineární. To platí zvláště o zákalu piva a jeho meziproduktů i ostatních druhů nápojů, které mají charakter různorodých kapalných disperzí (Sladký, Dienstbier, 2000). 19

20 Zákal je považován jako nedostatek u hodnocení jakosti a kvality piva, proto je velmi důležité správně a účinně používat metody k měření zákalů v pivovarství, čímž se zvyšuje produktivita výroby a jakost finální produkce. 2.7 Trvanlivost piva koloidní stabilita piva Schopnost udržení čirosti piva co nejdelší dobu se nazývá koloidní stabilita piva. Bez ohledu na barvu má být pivo (kromě některých speciálních značek) na pohled čiré. V průběhu času však dochází k tomu, že molekuly původně rozpuštěné v roztoku se shlukují ve větší celky, na nichž dochází k rozptylu světla vzniká zákal. Pro definici pojmu koloidní stabilita či trvanlivost není doposud kritérium, které by bylo jednoznačně přijímané. Z obecného hlediska jde o časový interval, který uplyne od stočení piva k okamžiku, kdy je již koloidní systém piva detekovatelně odlišný od původního. Z pivovarského pohledu to znamená, že pivo již nemá akceptovatelnou čirost je zakalené (Dienstbier et al., 2010). Vizuální hodnocení ne vždy souhlasí s výsledky objektivního měření na zákalometru. Subjektivní vnímání zákalu je ovlivněno nejen koncentrací, ale i velikostí přítomných zákalotvorných částic a současně i barvou piva. Jinou možností je definovat dobu koloidní stability jako okamžik, kdy na křivce vývoje zákalu piva v čase dochází ke zlomu a původně neměnný zákal začíná prudce narůstat (Dienstbier et al., 2010). Přes poměrně dobrou obecnou znalost příčin tvorby koloidních zákalů piva a možností jejich omezení různými stabilizačními způsoby a materiály je i v současné době věnována studiu koloidní nestability piva v pivovarském výzkumu značná pozornost (Papp et al., 2001; Siebert, Lynn, 2003; Stewart, 2004; Douglas et al., 2006). Zvláště z hlediska optimalizace výrobních postupů a zlepšování jakosti finálního produktu v souladu s náročnými požadavky moderního trhu. Podstatný význam pro koloidní stabilitu piva má, vedle složení varní vody, postupu rmutovaní, doby a teploty hlavního kvašení a ležení, také výběr genotypu ječmene pro výrobu sladu (Psota et al., 2005). 2.8 Fyzikálně chemická trvanlivost Koloidní zákaly Porušení rovnováhy koloidní soustavy se nejprve projevuje sotva patrnou opalescencí piva, která postupně zesiluje v zákal a nakonec vzniká sedlina. 20

21 V normálních, dokonale filtrovaných pivech vzniká ochlazením na 0 C chladový zákal. Je to vratný (reverzibilní) zákal, který zmizí po ohřátí piva na běžnou teplotu za několik hodin. Při dlouhodobém skladování vzniká v pivu zákal trvalý (Hlaváček, Lhotský, 1966). Rychlost vzniku koloidních zákalů a sedlin je různá a mění se případ od případu. Značný vliv má teplota, ph, přítomnost kyslíku, přítomnost solí a stop těžkých kovů, otřesy (míchání), světlo atd. (Hlavaček, Lhotský, 1966) Trvalý zákal Jak již bylo uvedeno výše, jednotlivé hlavní složky obsažené v pivu se nacházejí ve formě koloidního roztoku. Za normálních podmínek je tato koloidní soustava v rovnováze a pivo je čiré. Vlivem působení různých faktorů během skladování (oxidace, vyšší teplota, pohyb, světlo, atd.) dochází k fyzikálně chemickým změnám, k porušení rovnováhy a pozvolnému stárnutí koloidní soustavy. Jednotlivé koloidní částice se začnou shlukovat, zvětšovat a stávat se viditelnými. V pivu se vytvoří opalescence až zákal. Tento zákal je ireverzibilní (trvalý). Chemickým rozborem pivních zákalů bylo zjištěno, že obsahují hlavně vysokomolekulární bílkoviny a polyfenoly. Vysoké fyzikálně-chemické stability piva se dosahuje stabilizací (Kahler, Voborský, 1981) Chladový zákal Chladový zákal se z piva vylučuje při jeho ochlazení na 0 C. Při opětovném zvýšení teploty na 20 C se zákal rozpustí. Kvašení, a hlavně závěr dokvašování při vyšších teplotách, oxidace piva vzdušným kyslíkem, přítomnost iontů těžkých kovů a světlo podporují vznik chladových zákalů (Hlaváček, Lhotský, 1972). 21

22 Chladový zákal bílkovinné komplexy polyfenolické komplexy kyslík světlo teplo pohyb těžké kovy bílkovinopolyfenolické komplexy Trvalý zákal Obr. 1. Princip vzniku koloidních zákalů (Kosař, Procházka, 2000). Z obr. 1. vyplývá, že existují způsoby, jak prodloužit dobu vzniku trvalého zákalu: vyloučit z piva látky, které zákaly způsobují, eliminovat faktory, které vznik zákalů urychlují, kombinace obou způsobů. Prakticky jsou proveditelné následující možnosti: omezení vzniku vysokomolekulárních bílkovin při výrobě, částečné oddělení vysokomolekulárních bílkovin nebo jejich enzymatické štěpení, částečné oddělení polyfenolů z piva při výrobě a během filtrace, případně jejich enzymatické štěpení, studené dokvašování, 22

23 vyloučení oxidace piva při filtraci a stáčení, omezení možnosti působení solí těžkých kovů na pivo, šetrná manipulace a omezení přístupu světla (Kosař, Procházka, 2000; Basařová, Čepička, 1986). 2.9 Biologická stabilita (zákaly způsobené mikroorganismy) Biologický zákal je způsobený mikroorganismy. Pivo je z obecných hledisek pro mikroorganismy chudým živným prostředím. Obsahuje alkohol a hořké chmelové látky, má nízkou koncentraci kyslíku, což brzdí rozvoj mikrobů (Hill, 2008). Má dosti silně kyselou reakci a v uzavřené nádobě má vlastnosti anaerobního prostředí. V pivu se může rozmnožovat druhově jen velmi omezený počet mikroorganismů, které se do piva dostaly během výrobního procesu či druhotně při závěrečných manipulacích. Biologická stabilita byla prakticky vyřešena zavedením filtrace a pasterace piva v kombinaci s čistotou celého výrobního procesu. (Hlaváček, Lhotský, 1966, Kahler, Výborský, 1981) Kvasničné zákaly Kvasničnými zákaly se vyznačují nefiltrovaná piva. Někdy jsou kvasničné zákaly tvořeny divokými kvasinkami Bakteriální zákaly Bakteriální zákaly jsou signálem vážných závad v biologické čistotě při výrobě piva (Hlaváček, Lhotský, 1966). Bakteriální zákaly často doprovází kvasničné zákaly. Bakteriální zákaly jsou jemné a výjimečně se usazují. Bakteriální infekce způsobují především druhy mléčných bakterií (Hlaváček, Lhotský, 1966). Jsou to Lactobacillus brevis, Lactobacillus lindneri, Pediococcus damnosus, Pediococcus cerevisiae a některé gramnegativní bakterie např. Megasphaera cerevisiae, Pectinatus cerevisiiphilus a Pectinatus frisingensis. Tyto bakterie nejen, že tvoří zákal, ale výrazně ovlivňují kyselost, chuť a jsou také producentem nepříjemných pachů po diacetylu nebo sirovodíku (Sakamoto, Konings, 2003). Bakterie Pediococcus cerevisiae je grampozitivní, velmi dobře se rozmnožuje za nepřístupu kyslíku. Na změně vůně a chuti se podílí octové bakterie. Pivo rychle kysne a dostává štiplavou kyselou chuť. 23

24 Prevencí vzniku bakteriálních zákalů je především pečlivé dodržování čistoty v provozu, důkladná sanitace a pravidelná biologická kontrola Nejdůležitější technologická opatření zvyšující koloidní stabilitu piva Suroviny výběr odrůd ječmene s jemnou pluchou, obsahem dusíkatých látek pod 11 %, bez anthokyanogenů a se sníženým obsahem šťavelanů. Sladování dlouhé a studené klíčení s dobrým rozluštěním sladu zakončené intenzivním hvozděním. Výroba mladiny varní voda s nízkou zbytkovou alkalitou, dobré vymletí pluch sladu, krátké prodlevy štěpení bílkovin, dobré zcukření, šetrné vyslazování mláta, intenzivní chmelovar, mladina jiskrná s dobrým lomem, ph mladiny 5,1 5,2, dobré oddělení hrubých kalů a optimální oddělení jemných kalů. Kvašení intenzivní provzdušnění mladiny, rychlý počátek kvašení, které je intenzivní při studeném vedení. Dokvašování nejméně 7 dnů při teplotách 2 až 0 C před filtrací. Filtrace vyloučení kontaktu piva se vzdušným kyslíkem a nepasivovanými kovy (s výjimkou nerezové oceli). Stáčení vyloučení kontaktu piva se vzdušným kyslíkem. Použití čistého CO 2 nebo N 2 jako inertního plynu (Kosař, Procházka, 2000; Basařová, Čepička, 1986). 24

25 2.11 Chemické složení koloidních zákalů Pivo je složitá směs, která obsahuje makromolekuly, jako jsou dusíkaté látky, polyfenoly, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy, mastné kyseliny, aminokyseliny. Některé dusíkaté látky jsou důležité pro tvorbu pěny, na druhé straně však podporují tvorbu zákalu a ovlivňují koloidní stabilitu konečného výrobku. Polypeptidy, které vznikají z ječných proteinů, jsou produktem enzymatických a chemických procesů (Steiner et al., 2010). Sladovnické odrůdy ječmene obsahují % celkových sacharidů, 10,5 11 % bílkovin, 2 4 % anorganické hmoty, 1,5 2 % tuku a 1 2 % ostatních látek. Zákal tvoří několik složek. Nejčastěji to jsou organické sloučeniny, jako jsou bílkoviny (40 75 %), polyfenoly v kombinaci s proteiny a s menším podílem sacharidů (2 15 %). Částice, které způsobují zákal, vznikají v pivu koagulačními procesy. Částice, které vznikají z materiálů používaných v rámci technologického procesu (filtrační pomůcky) a cizorodé částice, které vstupují do piva jako náhodné kontaminanty. Tyto částice mohou mít různý tvar (Steiner et al., 2011) Dusíkaté látky Dusíkaté látky mají vliv na kvalitu piva. Pivo obsahuje 3 5 g/l čistých bílkovin, přičemž 85 % z těchto látek pochází ze sladu a 15 % z pivovarských kvasinek, aminokyselinový profil zahrnuje téměř všechny esenciální aminokyseliny. Obsah aminokyselin se pohybuje v mezích mg/l. Technologický význam těchto látek spočívá v ovlivnění možnosti vzniku koloidních zákalů, formování a stability pěny, a navíc podporují plnost chuti piva. Mezi zákalotvorné proteiny patří především hordeiny vyznačující se vysokým obsahem glutaminu a prolinu. Bílkoviny jsou v průběhu výrobního procesu štěpeny různou měrou podle struktury, konfigurace a obsahu nebílkovinných částí. Některé typy bílkovin, obsažených v pivovarských surovinách, do piva vůbec nepřechází. Je to způsobeno jejich vlastní nerozpustností ve vodě a rovněž odolností k štěpné aktivitě enzymů. Mezi tyto látky patří např. gluteliny, které odcházejí z výroby s mlátem. Během sladování jsou dusíkaté látky využívány k tvorbě kořínků a střelky (koleoptile) zrna. Proto je obsah těchto látek ve sladu nižší přibližně o 0,3 0,6 % oproti 25

26 obsahu dusíkatých látek v zrnu ječmene. Do rozpustné formy je převedeno během klíčení asi % bílkovin. Působením hydrolytických enzymů (peptidas) vznikají látky s nižší až velmi nízkou molekulovou hmotností ve srovnání s původními bílkovinami (Čížková et al., 2006; Dyr, 1962) Polyfenoly Polyfenoly spolu s bílkovinami tvoří rozpustné komplexy, které mohou tvořit usazeniny. Poměr bílkovin a polyfenolů má vliv na tvorbu zákalu. Nejvíce zákalu se vytvoří pokud poměr bílkoviny/polyfenoly je stejný (Siebert, 2009). Schopnost polyfenolů reagovat se zákalotvornými bílkovinami vzrůstá s jejich oxidací (Parker, 2007) Glukany Glukany jsou polysacharidy, které obsahují glukozu a jsou spojeny glykosidickými vazbami. Škrob ječmene je složen z amylozy a amylopektinu. Tyto složky musí být degradovány na zkvasitelné cukry. Nedegradovaný škrob, který se dostane až do finálního produktu, může tvořit zákaly. K tomu může dojít během následujících procesů: pokud je sklovitost sladu vyšší než 3 %, při nedostatečném rozemletí sladu nemusí být škrob zcela degradován, při rmutování. K degradaci je použita nesprávná teplota, nebo příliš krátké působení teplot, při příliš vysoké teplotě scezování, dojde pozdě ke zcukření, pak může dojít ke vzniku zákalu, jestliže se zrna škrobu nerozpadnou v průběhu rmutování a dostanou se až do mladinové pánve, může dojít k jejich shlukování. Nedegradovaný škrob se může dostat až do piva, kde může způsobit problém se zákalem, jsou-li kvasnice stresovány (vysokou teplotou, vysokou koncentrací extraktu apod.) může se zásobní polysacharid glykogen z kvasnic do roztoku uvolnit podobně jako škrob (Steiner et al., 2011). 26

27 Šťavelan vápenatý Kyselina šťavelová je přítomna již v ječmeni a vápník je přítomen ve vodě. Obsah kyseliny šťavelové závisí na roku sklizně. Rozpustnost šťavelanu je nízká a jeho krystalky mohou způsobovat zákal (Steiner et al., 2011) STANOVENÍ ČIROSTI Zákal, respektive čirost, je měřena různými metodami. Nejběžněji používanou a také nejstarší metodou je vizuální metoda stanovení čirosti sladiny. Tato metoda je subjektivní. Z tohoto důvodu byly hledány jiné, objektivní metody stanovení zákalu. K objektivním metodám stanovení zákalu sladiny patří metoda nefelometrická (Prokeš, Hartmann, 2001) Stanovení čirosti sladiny Čirost a zákal souvisí s výskytem nerozpustných částic často nepatrných rozměrů, na nichž se může rozptylovat světlo, což spotřebitel vnímá jako zákal. Platí, že vizuální vnímání zákalu nelze zcela nahradit objektivním měřením. Naproti tomu pouhé pohlcení světla čirým roztokem v pivě rozpuštěných látek se zpravidla projeví změnou barvy. Dobře rozluštěné slady stékají čiré. Čerstvé slady dávají opalizující sladiny, po odležení sladů se čirost příslušných sladin upraví. Kalné sladiny jsou ze sladů hůře rozluštěných, špatně zcukřujících nebo ze sladů vyrobených z ječmenů s vysokým obsahem bílkovin (Basařová et al., 1992). Tab. 1 Slovní vyjádření hodnoty zákalu (podle Basařová, 2010) Popis Zákal (j. EBC) Velmi kalné 8 10 Kalné 4 8 Slabě kalné 2 4 Slabý opál 1 2 Čiré 0,5 1 Jiskrné 0 0,5 27

28 Stanovení zákalu zákaloměrem Pro měření zákalu v kapalině se používají přístroje (zákaloměry) měřící rozptyl světla (nefelometrie) nebo jeho absorpci (turbidimetrie) Princip činnosti stanovení zákalu Principem metody je stanovení zákalu (množství rozptylujících částic v roztoku) na základě měření intenzity rozptýleného světla. Do jisté koncentrace rozptylujících částic platí, že s růstem koncentrace roste i intenzita rozptýleného záření. V rozsahu těchto koncentrací odpovídá intenzita rozptýleného záření koncentraci rozptylujících částic ve vzorku. Obecné schéma zákaloměru je zachyceno na následujícím obrázku. Obr. 2 Schéma zákaloměru MZN 2009 (návod k obsluze) 2.13 Hodnocení zákalu piva Čirost piva (zákal) se udává v jednotkách EBC, založených na tzv. standardní formazinové stupnici. Čirost čerstvě stočeného piva se pohybuje v rozmezí od 0,3 0,6 j. EBC, ani však u déle skladovaného piva by neměla překročit 1,0 j. EBC. 28

29 3 CÍL PRÁCE Cílem práce bylo zjistit vliv odrůdy ječmene na zákal sladiny, mladiny a prokvašené mladiny (zeleného piva). 29

30 4 MATERIÁL A METODY 4.1 Odrůdy Vliv odrůdy na zákal sladiny byl sledován v letech 2006 až 2008 u souborů odrůd, které byly každoročně testovány v rámci ověřování registrovaných odrůd ( ORO ) pro Seznam doporučených odrůd (SDO 2011). Soubor těchto odrůd byl ve všech třech letech stejný (tab. 2). V každém roce bylo hodnoceno 10 odrůd ze tří zkušebních stanic, celkem bylo tedy zpracováno 90 vzorků. Tab. 2 Charakteristika zkoušených odrůd Odrůda Země původu Udržovatel Rok registrace Bojos ČR Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o Bolina Německo NORDSAAT Saatzucht GmbH 2004 Calgary ČR SELGEN, a.s Diplom Německo NORDSAAT Saatzucht GmbH 2002 Jersey Nizozemsko Limagrain Nederland B.V Prestige Francie Société RAGT 2n 2002 Radegast ČR Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o Sebastian Dánsko Sejet Planteforaedling I/S 2005 Tolar ČR Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o Xanadu Německo NORDSAAT Saatzucht GmbH

31 4.1.1 BOJOS Registrace: 2005 Udržovatel: Limagrain central europe cereals, s.r.o., Praha Bojos je sladovnická odrůda. Je doporučena Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským, a.s., pro výrobu Českého piva. Ukazatel sladovnické jakkosti je 6,7 bodů a výnos předního zrna ve všech oblastech a variantách je středně vysoký až vysoký. Rostliny jsou středně vysoké až vysoké a méně odolné proti poléhání. Zrno je středně velké, podíl předního zrna středně vysoký. Rostlina má menší odolnost proti napadení rhynchosporiovou skvrnitostí BOLINA Registrace: 2004 Udržovatel: Nordsaat Saatzucht GmbH Bolina je nesladovnická poloraná odrůda. Rostliny jsou středně dlouhé a středně odolné proti poléhání a lámání stébla. Zrno má středně velké, výtěžnost předního zrna je střední. Odrůda je středně odolná proti napadení padlím travním, komplexem hnědých skvrnitostí a rhynchosporiovou skvrnitostí, méně odolná proti napadení rzí ječnou. Výnos zrna je velmi vysoký ve všech zemědělských výrobních oblastech CALGARY Registrace: 2003 Udržovatel: Selgen, a.s Calgary je sladovnická polopozdní odrůda. Rostliny jsou středně dlouhé, středně odolné proti poléhání a lámání stébla. Zrno je středně velké, výtěžnost předního zrna v zemědělské výrobní oblasti kukuřičné, řepařské a obilnářské je střední, v zemědělské výrobní oblasti bramborářské a pícninářské je vysoká. Odrůda je odolná proti napadení padlím travním, středně odolná proti napadení rzí ječnou, komplexem hnědých skvrnitostí a rhynchosporiovou skvrnitostí. Hodnota ukazatele sladovnické jakosti je 4,4 bodu. 31

32 4.1.4 DIPLOM Registrace: 2002 Udržovatel: Nordsaat Saatzucht GmbH Diplom je sladovnická polopozdní až pozdní odrůda. Rostliny jsou nízké, odrůda je středně odolná proti poléhání a lámání stébla. Zrno je středně velké až menší, výtěžnost předního zrna je středně vysoká. Je středně odolná proti napadení padlím travním, středně až méně odolná proti napadení rzí ječnou, méně odolná proti napadení hnědou skvrnitostí a středně odolná proti napadení rhynchosporiovou skvrnitostí. Hodnota ukazatele sladovnické jakosti je 8,7 bodu JERSEY Registrace: 2000 Udržovatel: Limagrain Nederland B.V. Persey je sladovnická poloraná odrůda. Rostliny jsou nízké až středně dlouhé, odolnost proti poléhání je střední až menší. Zrno je středně velké a odolnost proti napadení padlím travním vysoká. Proti napadení rzí ječnou menší, proti napadení hnědou skvrnitostí střední a proti napadení rhynchosporiovou skvrnitostí střední. Hodnota ukazatele sladovnické jakosti je 9 bodu PRESTIGE Registrace: 2002 Udržovatel: Société Ragt 2n Prestige je sladovnická poloraná až polopozdní odrůda. Rostliny jsou nízké a drůda středně odolná proti poléhání a lámání stébla. Zrno je velké, výtěžnost předního zrna je velmi vysoká. Odrůda je odolná proti napadení padlím travním, středně odolná proti napadení rzí ječnou, méně odolná proti napadení hnědou skvrnitostí a středně odolná proti napadení rhynchosporiovou skvrnitostí. Hodnota ukazatele sladovnické jakosti je 8,9 bodu. 32

33 4.1.7 RADEGAST Registrace: 2005 Udržovatel: Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o., Praha Radegast je sladovnická odrůda, která je doporučena Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským, a.s., pro výrobu Českého piva. Výnos předního zrna v neošetřené variantě v obilnářské oblasti je nízký, v ostatních oblastech a variantách je středně vysoký. Rostliny jsou středně vysoké až vysoké a středně odolné proti poléhání. Zrno je středně velké až velké. Odrůda má střední odolnost proti napadení hnědou skvrnitostí. Ukazatel sladovnické jakosti je 5 bodů SEBASTIAN Registrace: 2005 Udržovatel: Sejet Planteforaedling I/S, Dánsko Sebastian je sladovnická polopozdní odrůda s výběrovou sladovnickou jakostí. Rostliny jsou nízké, méně odolné proti poléhání. Zrno je středně velké až malé a má střední odolnost proti napadení rzí ječnou, menší odolnosti proti napadení padlím travním na listu. Hodnota ukazatele sladovnické jakkosti je 8,2 bodu TOLAR Registrace: 2007 Udržovatel: Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o. Tato sladovnická odrůda je doporučena Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským, a.s., pro výrobu Českého piva. Rostliny jsou středně vysoké až vysoké a méně odolné proti poléhání. Výnos předního zrna ve všech oblastech a variantách je nízký. Má menší odolnost proti napadení padlím travním na listu XANADU Registrace: Udržovatel: NORDSAAT Saatzucht GmbH, Německo 33

34 Xanadu je sladovnická středně raná odrůda. Rostliny jsou středně vysoké, odrůda je středně odolná proti poléhání a lámání stébla. Zrno je středně velké až velké a podíl předního zrna vysoký. Odrůda je odolná proti napadení padlím travním, středně odolná proti napadení rzí ječmene, středně odolná proti napadení komplexem hnědých skvrnitostí a středně odolná proti napadení rhynchosporiovou skvrnitostí. Hodnota ukazatele sladovnické jakkosti 6,5 bodu. Popisy odrůd byly převzaty z publikací Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského (Horáková et al., 2006, 2007, 2008). 4.2 POPIS POKUSNÝCH LOKALIT Tab. 3a Popisy pokusných lokalit Zkušební stanice Kód lokality Výrobní oblast Nadmořská výška (m) Dlouhodobá průměrná teplota ( C) ( ) Dlouhodobý Půdní typ průměrný a druh úhrn srážek ( ) Čáslav ČAS Ř 260 8,9 555 ČMh h Filipov Lednice na ČMm h LED K 171 9,6 461 Moravě Uherský KMm h UHO K 196 9,1 521 Ostroh Věrovany VER Ř 207 8,7 502 ČMh h Výrobní oblast K kukuřičná Výrobní oblast Ř řepařská Tab. 3b Půdní druh, typ a subtyp pokusných lokalit Zkratka Půdní druh (dle zrnitosti, skeletovitosti a hloubky) h Hlinitá půda (střední) Zkratka Genetický půdní typ a subtyp ČMh Černozem hnedozemní ČMm Černozem typická KMm Kambizem typická 34

35 Obr. 3 Mapka pokusných lokalit v ČR

36 4.3 STANOVENÍ ČIROSTI SLADINY Princip Čirost se zjišťuje jen zrakem. Metoda vychází z metodiky EBC (EBC 2006) Přístroje a zařízení mlýnek Miag (90 % moučky), váhy s přesností 0,01 g, dovažovací váha s přesností 0,01 g, rmutovací lázeň, senzitometr, kádinky skleněné o objemu 500 ml, nálevky o průměru 150 mm, kádinky kovové o objemu 500 ml Chemikálie, roztoky, materiály Skládané filtry, průměr 320 mm, deionizovaná voda Pracovní postup 55±1,00 g sladu se rozemele na předepsaném mlýnku a naváží se 50±0,01 g rozemletého vzorku do rmutovací kádinky. Vzorek se přelije 130 až 150 ml neionizované vody 46±0,5 C teplé, ručně se intenzivně promíchá, tyčinka a kádinka se řádně opláchnou stejně teplou vodou. Rmutovací kádinka se ihned vloží do rmutovací lážně, zapojí se míchadla ( ot/min) a při teplotě C se rmutuje 30 min. ±1 minuta. Do lázně se vloží zkumavky naplněné neionizovanou vodou. Pak se teplota zvyšuje na C a to rychlostí 1 C za minutu, tzn., že teploty C dosáhne za 25 minut. Po dosažení této teploty se přidá do rmutovací kádinky 100 ml neionizované vody stejně teplé. Teplota C se udržuje 1 hodinu ±1 minuta. Pak se rmut ochladí studenou vodou na teplotu 20±0,5 C během minut. Míchadla se odpojí a opláchnou neionizovanou vodou, rmutovací kádinky se vytáhnou z lázně, osuší a obsah se dováží na 450±0,2 g neionizovanou vodou. Po dokonalém promíchání se rmut nalije na skládaný filtr. Prvních ml filtrátu se vrací zpět na filtr. Filtrace je ukončena, když obsah filtru (mláto) popraská, jinak se filtrace ukončí po 1 hodině. 36

37 4.3.5 Výpočet a hodnocení Čirost se posoudí u stečené sladiny vizuálně. Stupnice hodnocení je slovní: čirá, slabě opalizující, opalizující, kalná. Pro statistické vyhodnocení jsou jednotlivé stupně hodnoceny čísly STANOVENÍ ZÁKALU SLADINY POMOCÍ ZÁKALOMĚRU TYPU MZN 2009 V kongresní sladině, jejíž příprava je uvedena výše, byl kromě jiných ukazatelů stanoven i její zákal sladiny po filtraci. Zákal sladiny byl měřen zákaloměrem typu MZN 2009 podle postupu, který je doporučen výrobcem. Měření byla současně prováděna při úhlech 90 a 15. Zákal sladiny byl vždy měřen ihned po ukončení filtrace laboratorního rmutu, tj. 60 minut od okamžiku zahájení filtrace, kdy byla veškerá sladina již přefiltrovaná (stékání ukončeno). Dále byl sledován zákal mladiny a zákal prokvašené mladiny. Zákal měřený zákaloměrem se vyjadřuje v jednotkách EBC (j. EBC). Zákaloměry MZN určené pro pivovarnictví jsou primárně nastaveny na zobrazení naměřených hodnot v jednotkách EBC (European Brewery Convention). 4.5 DALŠÍ SLEDOVANÉ TECHNOLOGICKÉ ZNAKY V laboratoři sladařského ústavu VÚPS, a.s. byly stanoveny následující znaky sladu a sladiny: Dusíkaté látky v ječmeni Obsah dusíkatých látek je jedním z nejdůležitějších ukazatelů jakosti ječmene. Ovlivňuje hodnotu extraktu, barvu, namáčivost, moučnatost a celkovou skladovatelnost. Ječmen s vysokým obsahem dusíkatých látek se zpracovává hůře a s vyšší sladovací ztrátou. Obsah dusíkatých látek byl stanovován podle metody EBC 2009 (3.3.2 Total nitrogen of barley: dumas combustion method.). Optimální hodnota obsahu dusíkatých látek v ječmeni se pohybuje kolem 11 % Extrakt sladu (E) Extraktem se rozumí všechny rozpustné látky, které jsou schopny za podmínek metody EBC 2009 (4.5.1 Extract of malt: Congress mash) přejít do roztoku. U nově registrovaných odrůd se hodnota extraktu pohybuje kolem 82 %. 37