MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav technologie potravin D O K T O R S K Á D I S E R T A Č N Í

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav technologie potravin D O K T O R S K Á D I S E R T A Č N Í P R Á C E Doktorský studijní program: 29 01 V Chemie a technologie potravin Studijní obor: Vlastnosti a zpracování zemědělských materiálů a produktů Téma disertační práce: Hodnocení starších jakostních odrůd ječmene novými ukazateli jakosti sladu Doktorand: Ing. Josef PROKEŠ Školitel: Doc. Ing. Miloš PELIKÁN, CSc., Školitel specialista: Dr. Ing. Luděk HŘIVNA BRNO 2008

Poděkování Děkuji doc. Ing. Pelikánovi za cenné rady a připomínky a zejména za podporu k dokončení této práce. Dík patří i Dr.Ing. Hřivnovi za pomoc s dokončením předkládané práce. Dále děkuji Dr. Ing. Milotové a Ing. Vaculové za zajištění pokusného materiálu a paní Helánové za spolupráci při provádění rozborů ječmenů, mikrosladovacích zkoušek a rozborů sladů. 3

Prohlášení Prohlašuji, že jsem předloženou práci připravil samostatně a výsledky zde uvedené jsou původní. Souhlasím, aby práce byla dále využívána ke studijním účelům. V Brně, dne 19.6.2008 Ing. Josef Prokeš 4

Abstract: The objective of this work was to study the problematic of the variety of malting barley. This work compares historical varieties of the malting barley Valtický and Diamant with relatively new varieties Rubín and Akcent, and with Tolar, which has plentifully been used in practice before. These selected varieties of the malting barley were cultivated from 2001 to 2003 within the scope of experiments and sources of Genetic bank in the area of ZVÚ Kroměříž. There was made analysis of the basic parameters of the grains of the malting barley, and the grains of the single varieties of the malting barley were malted. There were also determinated malting indicators in the malt by paying bigger attention to the dormancy, brightness of wort, turbidity, friability and content of β-glucans. These parameters were compared between both the varieties and also single years, data was statistically processed. Keywords: malting barley, malt, dormancy, turbidity, friability, β-glucans.

OBSAH 1. ÚVOD... 4 2. LITERÁRNÍ PŘEHLED... 6 2.1. Historie pěstování, využití a hodnocení ječmene jarního literatura a osobnosti... 6 2.2. Šlechtění jako nástroj pro zlepšování sladovnické kvality ječmene jarního... 8 2.3. Technologie pěstování ječmene jarního pro sladovnické účely... 11 2.3.1. Biologické požadavky ječmene jarního... 11 2.3.2. Pěstitelské požadavky... 12 2.3.3. Výběr odrůdy... 13 2.4. Historie hodnocení jakosti ječmene... 13 2.4.1. Znaky jakosti ječmene a jejich hodnocení... 14 2.4.2. Hodnocení platné v r. 1992... 15 2.4.3. Vývoj USJ... 15 2.5. Význam dusíkatých látek v ječmeni a sladu... 16 2.5.1. Vztah obsahu bílkovin k jakosti ječmene... 16 2.5.2. Požadavky na jakost ječmene... 18 2.5.3. Zásady zpracování ječmenů s vyšším obsahem bílkovin... 18 2.5.4. Změny obsahu bílkovin... 19 2.6. Jakost ječmene a sladu... 20 2.6.1. Faktory ovlivňující jakost ječmene a sladu... 20 2.6.2. Parametry jakosti ječmene a sladu... 20 3. CÍL PRÁCE... 32 4. MATERIÁL A METODIKA... 33 4.1. Přehled použitých odrůd... 33 4.1.1. Valtický... 33 4.1.2. Diamant... 34 4.1.3. Rubín... 35 4.1.4. Akcent... 35 4.1.5. Tolar... 36 4.2. Průběh vegetace ve sledovaných letech (lokalita Kroměříž)... 36 4.2.1. Průběh vegetace ročníku 2001... 36 4.2.2. Průběh vegetace ročníku 2002... 37 4.2.3. Průběh vegetace ročníku 2003... 37 4.3. Jakost sklizně ječmene jarního na území ČR ve sledovaných letech (dle VÚPS)... 38 4.3.1. Ročník sklizně 2001... 38 4.3.2. Ročník sklizně 2002... 40 4.3.3. Ročník sklizně 2003... 42 4.4. Metodiky stanovení vybraných parametrů jakosti... 44 4.4.1. Stanovení klíčivé energie met. BRF... 44 4.4.2. Stanovení rychlosti klíčení met. BRF... 45 4.4.3. Stanovení zákalu sladiny nefelometricky... 45 4.4.4. Stanovení friability, sklovitosti a homogenity friabilimetrem... 46 4.4.5. Stanovení obsahu β - glukanů ve sladině metodou FIA... 46 4.4.6. Technologie laboratorního sladování... 48 4.4.7. Postupy stanovení parametrů ječmene, laboratorního sladování a sladu... 49 5. VÝSLEDKY A DISKUSE... 50 5.1. Zhodnocení pokusných ročníků... 50 5.1.1. Ročník sklizně 2001... 50 5.1.2. Ročník sklizně 2002... 52 2

5.1.3. Ročník sklizně 2003... 54 5.2. Zhodnocení pokusných odrůd... 56 5.2.1. Hodnocení odrůdy Valtický... 56 5.2.2. Hodnocení odrůdy Diamant... 58 5.2.3. Hodnocení odrůdy Rubín... 59 5.2.4. Hodnocení odrůdy Akcent... 62 5.2.5. Hodnocení odrůdy Tolar... 63 5.3. Hodnocení vybraných parametrů jakosti zrna ječmene a sladu... 65 5.3.1. Dormance vybraných odrůd ječmene... 65 5.3.2. Čirost sladiny... 66 5.3.3. Friabilita sladu... 67 5.3.4. Obsah ß-glukanů... 68 6. STATISTICKÉ VYHODNOCENÍ... 70 6.1. Výsledky stanovení klíčivé energie a klíčivé rychlosti ječmene... 70 6.1.1. Hodnocení dormance... 70 6.2. Výsledky stanovení parametrů jakosti sladu... 70 6.2.1. Hodnocení zákalu sladiny... 70 6.2.2. Hodnocení friability sladu... 71 6.2.3. Hodnocení obsahu β-glukanů... 71 7. ZÁVĚR... 72 9. SEZNAM LITERATURY... 75 10. SEZNAM SYMBOLŮ A ZKRATEK... 79 11. SEZNAM PUBLIKACÍ AUTORA... 80 12. ŽIVOTOPIS AUTORA... 85 13. PŘÍLOHY... 86 3

1. ÚVOD 1. ÚVOD Životnost současných pěstovaných odrůd obilnin, ale i jiných zemědělsky využívaných plodin, je výrazně kratší než v minulosti. Jsou známy dlouhověké odrůdy ovocných stromů, ale i mezi polními plodinami najdeme rekordmany, např. u řepy cukrové, jetele atd. I ječmen měl takového rekordmana, kterým byla odrůda Valtický. Dnes, kdy jsou na jednotlivé odrůdy kladeny nepoměrně vyšší nároky, ať již pěstitelské nebo kvalitativní, je obměna odrůdové skladby plodin výrazně rychlejší. Na místě je tedy úvaha, co většina odrůd restringovaných zpravidla na základě zhoršujícího se zdravotního stavu, snížení odolnosti nebo poklesu výnosu či rentability pěstování dokáže, a kterou vlastnost nebo parametr měla odrůda na velmi dobré úrovni. U odrůd ječmene se pak přímo nabízí otázka, zda tuto vlastnost, např. vysokou extraktivnost sladu, máme v jiné, novější odrůdě a naopak, zda neměla odrůda skryté dobré vlastnosti, které jsme v době jejího využívání neznali. Tento pohled bezprostředně souvisí s rozvojem pivovarsko-sladařského výzkumu a nových analytických metod. Víme tedy o již neregistrované odrůdě úplně všechno a nemůžeme její přednosti znovu ve šlechtění využít? Nestačilo by jen starou odrůdu zlepšit a opět využívat její klady a přednosti? I když hodnocení nových šlechtění a odrůd probíhá transparentním a standardním způsobem, zdá se, že se nevyhneme úpravám systému, který musí reagovat na změněné podmínky a požadavky zpracovatelů. Je rozdíl, zda je odrůda v sortimentu i např. téměř deset let, nebo dva, maximálně tři až čtyři roky. Delší doba pěstování dává oboustrannou výhodu jak pro pěstitele, tak zpracovatele. Současné hodnocení jakosti ječmene je prováděno podle ČSN 461100-5, platné od 1.1.2006. Jakost ječmene je výsledkem součinnosti vlastností odrůdy a agroekologických faktorů pěstebního ročníku a lokality. Současný trh s ječmenem je prakticky pouze trhem s odrůdami ječmene. Vše začíná již od vyhlášení vykupovaných odrůd ječmene a uzavření obchodních smluv na prodej a nákup ječmene v daném množství, jakosti a době. Současný trh je trhem nejvýše šesti odrůd ječmene, což má jistě své přednosti produkci velkých partií, odrůdově jednotných s požadovanou jakostí. Rizikem jsou kalamitní výskyty chorob na relativně velkých plochách, postihující citlivé odrůdy. Poznání většiny zjevných i skrytých vlastností odrůd je možné v zásadě dvěma způsoby. Za prvé dlouhodobým pěstováním odrůdy, kdy velká variabilita prostředí v čase donutí odrůdu se plně, třeba i negativně, projevit. Druhá možnost je, že dojde k výrazným změnám požadavků, ať již na kvalitu suroviny, anebo na technologie zpracování tak, že pěstování takové odrůdy je spojeno s větším rizikem, s vyššími náklady a tím i s nižší rentabilitou. Sladařství i pivovarství se v průběhu 20. století výrazně změnilo (Kratochvíle 2005). Ruční, maloobjemová výroba, byla nahrazena moderními závody, výrazně se zvýšily velikosti šarží a výrazně se zvýšily požadavky na jakost ječmene, sladu a piva. Výrazně se obměnila také odrůdová skladba. Stručně si připomeňme některé vlastnosti odrůd, které byly ve své době pilířem sladařského a pivovarského průmyslu. 4

1. ÚVOD Ječmen odrůdy Valtický byl registrován téměř 50 let. Po druhé světové válce byl vzkříšen a znovuobnoven. Jeho restrikci urychlily honby za výnosy, jako dlouhostébelný ječmen byl ve velké nevýhodě. Je pravděpodobné, že jeho skryté vlastnosti by i dnes přinesly pěstitelům požadovaný úspěch. Zodpovědět tuto otázku je možné jen po provedení pokusů s jeho pěstováním. Odrůda Diamant byla ječmenem, který znovu potvrdil dobré vlastnosti a jakost českých ječmenů. Byl zakladatelem tzv. diamantové řady ječmenů krátkostébelných. O jeho významu a úloze v dalším rozvoji šlechtění a pěstování ječmene bylo již napsáno mnoho (např. Lekeš 1985). Kromě zkrácení stébla, které umožnilo udržet nepřiměřeným dusíkatým hnojením tlaky na vysoký výnos i za cenu zhoršené jakosti, měl jaké další technologické přednosti nebo nedostatky? Odpověď neznáme, a tak vlastně nevíme, jaké další vlastnosti předal následným odrůdám. Odrůda Rubín, za níž sladovny při nákupu připlácely. Slovy sladařů sladoval se sám. Navíc snadná luštitelnost a vysoká extraktivnost vyrobených sladů uspokojovala nejen šlechtitele a pěstitele, ale také sladaře. Předběhl šlechtitelské cíle. Pouze malá drobnost kazila jeho přednosti dlouhá doba dormance zrna po sklizni. Dokud ale byly sladovny humnové, ale hlavně malé, stačilo ječmen nechat odležet a vyrábět z něj slad později. S modernizací, a hlavně zvětšováním sladoven a přechodem na téměř nepřetržitý provoz, již byla situace nezvladatelná a osud Rubínu byl rychle zpečetěn. Naproti tomu odrůda Akcent byla ceněna právě pro velmi krátkou dormanci a komplexní vyrovnanou jakost. Odrůda Tolar, současná odrůda sortimentu, reprezentující odrůdy, vhodné pro výrobu sladu pro české pivo. Ve stupnici USJ se pohybuje v průměru pokusných let od 4 do 7 bodů a je stále žádanou odrůdou pro výrobu českého piva. Předložená práce hodnotí výše uvedené již restringované odrůdy (Valtický, Diamant a Rubín), odrůdu již sladaři nepožadovanou (Akcent) a odrůdu současnou (Tolar) pomocí nových sladařských parametrů jakosti, které nebyly v době jejich pěstování známé a tudíž nepoužívané. Pro hodnocení uvedených odrůd byly vybrány následující parametry jakosti: dormance ječmene, friabilita sladu, zákal a obsah β-glukanů ve sladině. 5

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1. Historie pěstování, využití a hodnocení ječmene jarního literatura a osobnosti Pěstování ječmene již ve starověku je v našich zemích prokázáno četnými archeologickými nálezy. Ječmen byl pěstován současně s pšenicí a boby. Nejznámější naleziště je v Bylanech u Kutné Hory, datované asi 5 000 let před n. l. Další nálezy z doby bronzové, např. v Býčí skále u Adamova, dokazují nepřetržité pěstování ječmene jako chleboviny (Skládal et al. 1959, 1967). První nepochybná zmínka o ječmeni je z roku 1227 (cit. Lekeš 1999), kdy je rytířům řádu Johanitů povoleno na statku Hrádek u Znojma brát desátek, mimo jiné z pšenice, žita a ječmene. Významná písemná zmínka o výrobě a také o kvalitě sladu a piva je od Tadeáše Hájka z Hájku ze druhé pol. 16 století (Basařová 2000). Ve svém díle De cerevisia vydaném v r. 1585 ve Frankfurtu nad Mohanem informuje O pivě, způsobách jeho přípravy, jeho podstatě, silách a účincích. V časopisu Kvas vyšla kniha až v r. 1878, celá byla přeložena až v roce 1884. Tadeáš Hájek popsal především výrobu pšeničných, svrchně kvašených piv. O spodně kvašených pivech z ječného sladu, který se stal dominantní surovinou díky reformám legendárního sládka F. O. Poupěte až v 18 století, píše jen okrajově. Vlivem politických událostí, následnou třicetiletou válkou a celkovým hospodářským úpadkem ve většině zemí Evropy, nebyl rozvoj obilnářství a ječmenářství prakticky vůbec možný. V té době (až do 18. století) se pivo vařilo většinou z pšenice (bílé pivo), z ječmene se vyráběly kroupy a jen výjimečně pivo červené. Pivo bylo v případě neúrody pšenice a ječmene vyráběno i z ovsa a bylo nazýváno pivo kamenné. Lze předpokládat, že teprve sládkem Poupětem vyřčená věta pšenice na koláče, oves pro koně a ječmen pro pivo, vedla k využívání ječmene k výrobě sladu a piva (Basařová 2003). Jeho kniha (byť byla psána německy) Die Kunst des Bierbrauens (překládáno jako Umění vařit pivo) dala základ odborné pivovarsko sladařské literatuře. Snad i on vyslovil první definici požadavku jakosti ječmene pro výrobu sladu a piva jeho měřice má mít nejméně 70 funtů (Prokeš 1992). Poupětův viditelný úspěch a výrazný pokrok ve výrobě piva (počátek odborného vaření piva pomocí teploměru, pivní váhy, dnes bychom řekli hustoměru), rozhodly o tom, že již v první polovině 19. století se cíleně začalo se šlechtěním (s výběrem) pivovarských surovin a vhodných krajových materiálů ječmene pro pivovarské účely. V této oblasti má jednoznačně nesporné prvenství a zásluhy Emanuel Proskowetz ml. (1849 1944). Položil svými originálními metodami v selekci prostřednictvím hanáckých krajových odrůd základ vysoké sladovnické jakosti zrna. Svou činností postavil na nebývalou teoretickou a praktickou úroveň šlechtění sladovnického ječmene, a tak prakticky zachránil významný genofond ječmene jarního (Lekeš 1999). V roce 1872 představil ječmen nazvaný Kvasický hanácký a v roce 1884 světoznámou odrůdu Haná Pedigree. Jak později dokázal na základě genetických studií, její geny jakosti jsou v celé kolekci světových odrůd (Lekeš 1985). 6

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Vývoj pivovarství si lze ztěží představit bez C. J. N. Ballinga, profesora na Pražské technice. Jeho přínos do technické chemie, zejména kvasné chemie a technologie, je obrovský. Odvození dnes po něm pojmenovaného vzorce Ballingova a odvození nauky o atenuaci umožnilo dodnes provádění základních výpočtů analýz piva (Basařová 2005). Další významnou osobností pivovarství a autorem knihy Pivovarství byl František Chodounský (1845 1924). V letech 1896 1905 byl ředitelem Výzkumného ústavu pro průmysl pivovarnický. V roce 1905 vydal dvoudílnou knihu z uvažované encyklopedie Pivovarství (Prokeš 2005). Po vzniku Sladařského ústavu (v r. 1920 na Vysoké škole technické v Brně) vyšly Rozbory sladařské (Ducháček, Měšťan 1927). V roce 1942 vychází Sladovnické počítání, jako první svazek z uvažované Žilovy edice pivovarských spisů, později ještě vyšla jako svazek druhý Voda v pivovaře (Lhotský1942), Pivo v láhvi (Miškovský 1944) a Pivovarská spravověda (Pavel Šmelhaus). Za předchůdce pivovarsko-sladařské analytiky (Vančura 1960) lze považovat knihu Obiloviny (Černý 1951). V roce 1953 byla vydána Ministerstvem potravinářského průmyslu Malá příručka o sladovnickém ječmeni (Dohnal 1953, reed. 1960). Stěžejní význam sladovnického ječmene byl potvrzen, neboť součástí odborných knihoven sladoven a pivovarů byla Agrotechnika hlavních zemědělských plodin (Kalus 1953) v níž ječmen zaujímá nejvíce stran. V krátké době poté (v r. 1959) byla vydána kniha, která dlouhou dobu patřila k základní literatuře o sladovnickém ječmeni (Skládal a kolektiv 1959, reed. 1967). Významným počinem bylo vydání Sladařství (Moštek 1975), které výrazně vyplnilo časový prostor a změny v pivovarsky sladařském poznání a technologii. Přes další snahy o vydání tolik potřebné Technologie byly nejprve vydány Pokroky v technologii sladu a piva (Bendová, Kolpački 1982) a monografie, zabývající se monotématy Filtrace piva, (Kahler, Voborský, 1981) a Lahvárenská technika (Kratochvíle 1983). Významné bylo i vydání knih o kvalitě a skladování rostlinných produktů (Prugar et al. 1977, Dudáš et al. 1981). V roce 1985 vyšla monotematická kniha Ječmen (Lekeš et al.) a monografie Sladovnicky jačmeň (Kandera et al. 1988) a Kvalita jačmeňa (Prugar, Hraško 1989). Nedílnou součástí vzdělávání bylo vydávání učebních textů a skript vysokoškolskými učiteli Basařová,Čepička, Dudáš, Dyr, Pelikán, Šimon aj., materiálů Obchodních sladoven a ÚZPI Praha. Několikadílná Pivovarsko-sladařská analytika (Basařová 1992) poskytla všem laboratořím návody k provádění stanovení parametrů jakosti surovin, pomocných materiálů a výrobků. Plně nahradila obsahově již zastaralou Analytiku. Pro velký zájem byla Technologie výroby sladu a piva (Kosař, Procházka et al. 2000) v roce 2003 vydána v elektronické podobě. 7

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Jako poslední se do publikací zařadila monografie Ječmen formy a užitkové směry v České republice autorů Zimolka et al. (2006). 2.2. Šlechtění jako nástroj pro zlepšování sladovnické kvality ječmene jarního Náhodné pokusy se zlepšováním pěstovaných rostlin výběrem byly prováděny našimi předky od dávné minulosti. Zpočátku se mezi ječmeny nedělaly velké rozdíly, protože při primitivní výrobě se jen obtížně daly uplatnit. Nicméně empirické postřehy a pozorování přinášely důležité poznatky, jak uvádí v roce 1585 kronikář Tadeáš Hájek: Kdo chce dobrého piva navařit musí dobrý slad k tomu mít a dobrého sladu nemůže z daremného ječmene nadělat. Musí také jedno obilí být, ne z rozličných let a ne veliký a malý ječmen v hromadě, sice slad v jeden čas se neklíčí, něco ho přeroste a něco nedoroste. Jezuita Fišer v 17. století píše: Jest rozdíl mezi ječmeny, neb některý jest o dvou řadech, některý o šesti. První k vaření piva jest nejlepší. Teprve v 19. století s určitým rozvojem zemědělské chemie, kdy se alespoň částečně objasnily pochody které nastávají v zrnu při sladování, přibíraly se k tradičním senzorickým znakům další znaky, jako objemová hmotnost, charakter endospermu a ve druhé polovině 19. století i obsah bílkovin a škrobu. První zemí, kde se začal šlechtit ječmen, byla Anglie. V roce 1819 vyšlechtil Chevalier odrůdu stejného jména výběrem z krajové odrůdy. Stejným způsobem postupovali ječmenáři v celé vyspělé Evropě. Také u nás byly v počátcích našeho systematického šlechtění výchozími šlechtitelskými materiály především domácí krajové odrůdy, cizí odrůdy požadavkům našich zpracovatelů většinou nevyhovovaly. U jiných, převážně průmyslových plodin jako je cukrovka, brambor, čekanka, žito, len a luskoviny, se naopak z cizích materiálů vycházelo (Stehlík 1974). Ještě do roku 1865 se na našem území pěstovaly staré, krajové odrůdy, které byly směsí populací. Tyto po staletí pěstované ječmeny můžeme rozdělit na staročeský, starohanácký a jihomoravský agroekotyp, z nichž se vyvinuly krajové odrůdy. Tento vývoj představuje následující schéma (Lekeš,1997): - přizpůsobení se introdukovaného ječmene našim klimaticko-půdním podmínkám. Proces diferenciace úzce souvisel s osidlováním rolnického obyvatelstva přibližně od 12. století a vedl postupně k vytváření základních agroekotypů. - Další diferenciace agroekologických populací Starohanáckého ječmene na tři základní agroekotypy Hrubčický, Staročeský a Jarohněvický, jež probíhala od druhé poloviny 19. století až do začátku 20. století. Od 70. let 19. století se začal významně projevovat i cílevědomý vliv šlechtění. 8

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Nejvýznamnějším z uvedených typů byl Starohanácký. Z něj vyšlechtěné odrůdy již téměř 150 let významně ovlivňují světovou selekci a pěstování sladovnického ječmene. Vlivem mikroklimatických podmínek a půdních rozdílností se postupně diferencoval do tří typů nazvaných podle míst jejich lokalizace: a) Staroveský agroekotyp (pochází od Staré Vsi u Přerova) patřil k nejvýznamnějším hanáckým ječmenům vůbec. Je raný, nenáročný a odolnější k suchu, hodí se pro jižní polohy, střední a lehčí půdy. b) Hrubčický agroekotyp (region Hrubčice u Prostějova) je představitelem velkozrnnějšího a vzrůstnějšího ječmene. Je ranější, méně poléhavý, pěstoval se na težších, dusíkem zásobenějších půdách. c) Jarohněvický agroekotyp (podle vesnice Jarohněvice u Kroměříže) se vyznačoval odolností k poléhání, měl jemnější, ale tvrdší stéblo, zrno střední velikosti zvláště ceněné sladovnami. Z našich zdrojů byly většinou evropských zemí šlechtitelsky využívány hanácké a staročeské ječmeny, které představovaly nejdůležitější výchozí materiály evropského šlechtění sladovnického ječmene. Ve druhé polovině 19. století byly u nás naše krajové odrůdy nahrazovány západoevropskými odrůdami, jako Imperial a Chevalier, ale ty se v našich podmínkách příliš neosvědčily, což znamenalo návrat k našim původním ječmenům. Naše šlechtitelství je asi o 50 let mladší než v některých západoevropských zemích, svým významem je však v mnohém předčí. K velkému rozvoji šlechtění rostlin došlo až s nástupem hybridizace. Její zákony formuloval v roce 1865 na základě svých pokusů s křížením hrachu opat brněnského kláštera Augustiánů J. G. Mendel, který poprvé v historii vědy poukázal na zákonitosti v dědičnosti. Jeho práce však upadla téměř na 40 let v zapomenutí. Jako znovuobjevitelé Mendelových zákonů dědičnosti bývají označováni De Vries, Correns a Tschermak, kteří v r. 1900 nezávisle na sobě publikovali informace potvrzující poznatky J. G. Mendela (Lekeš, 1997). Z původních Krajových hanáckých ječmenů, které již od r. 1872 sledoval Emanuel Proskowetz (1848-1944), vznikla jeho prací v roce 1884 individuálním výběrem v Kvasicích na Kroměřížsku odrůda Kvasický ječmen hanácký, později známá jako Proskowetz Hana pedigree. Ta se stala jednou z nejznámějších světových odrůd sladovnického ječmene. Odrůda se pěstovala desítky let (prakticky až do roku 1958) nejen u nás a měla rozhodující úlohu donora jakosti ve většině světových šlechtitelských programech. V Čechách začal se šlechtěním roku 1897 Josef Nolč (1866-1926) v Horních Počernicích a spolu s Adolfem Dregerem (1872-1936) vyšlechtili z původních staročeských odrůd odrůdu Moravia. V podmínkách Slezska se šlechtitelsky prosadilo Opavsko, jako centrum vzniku plnozrných ječmenů Kneiflova typu. Šlechtěním se zabývaly i Schwarzenberské velkostatky v Protivíně a Velkém Lipně. V roce 1911 zjistil český odbor zemědělské rady, že se u nás pěstují odrůdy staročeské (41 %), hanácké (41 %), zahraničních pouze 12 %. 9

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED V roce 1903 začala spolupráce Tschermaka s Proskowetzem. Vznikly odrůdy Tschermakův Hana Kargin (pěstovaný od roku 1919), Proskowetzův hanácký (1919-1958), Hanácký Chevalier (pěstovaný od roku 1922). První českou odrůdou vyšlechtěnou křížením byla Židlochovická alfa, povolená v r. 1928 (Almanach 2000). Po roce 1920 se přikročilo ke křížení československých odrůd se zahraničními. V této době se používalo asi 100 odrůd šlechtěných v 76 stanicích celého Československa. Významným mezníkem moderního ječmenářství bylo vyšlechtění ječmene jarního odrůdy Valtický (Valtický B x Kneifel Starnovský), který byl povolený pro jižní Moravu a Horní Rakousko v r. 1938. Počátkem roku 1945 byl šlechtitelský materiál zničen, takže v r. 1946 se začalo znovu jeho šlechtění výběrem a v roce 1950 byla odrůda Valtický opět povolena. Po roce 1960 se pak tato odrůda stala nejrozšířenější odrůdou jarních ječmenů, zaujímající až 45 % osevní plochy jarního ječmene. Odrůda Valtický a odrůdy vyšlechtěné kombinačním křížením, kde byl Valtický donorem, zaujaly v letech 1960 1974 v pěstování jarních ječmenů v ČSR dominantní postavení. Novou etapu intenzivního růstu výnosu a jeho stability zahájila odrůda Diamant, vzniklá jako mutace po ozáření suchých obilek ječmene jarního odrůdy Valtický (šlechtitel Josef Bouma). Byl povolen v roce 1965 a restringován v roce 1976. Pro svou vysokou hodnotu a jako zdroj krátkostébelnosti byl využíván ve šlechtitelských programech jarních ječmenů, a to i jako zdroj vysokého výnosového potenciálu a vynikající sladovnické kvality zrna. Jeho cenný genotyp Diamantová řada byl do roku 1996 v Česku a na Slovensku ve šlechtění využit u 42 odrůd a celosvětově u 98 odrůd (Almanach 2000). Po roce 1970 se šlechtitelsky rozpracovává Diamantová řada ve šlechtitelské stanici Hrubčice, kde bylo od roku 1972 povoleno 20 odrůd ječmene jarního, dále byl genotyp Diamantu využíván i na ostatních šlechtitelských stanovištích Branišovice, Stupice, Čejč, Úhřetice a Dobřenice. V letech 1965 až 1980 odrůda Diamant sloužila hlavně v Evropě jako významný donor produktivity a krátkostébelnatosti k vyšlechtění přímo i prostřednictvím analogů více než 150 krátkostébelných produktivních odrůd tzv. diamantového typu. Nejvýznačnější z nich je odrůda Trumph, vyšlechtěná v roce 1973 v Hadmerslebenu, jež dodnes patří k důležitým odrůdám jarního sladovnického ječmene v západní Evropě (Lekeš 1997). Co se týče metod šlechtění, je třeba uvést, že původní šlechtění spočívalo pouze ve výběru lepších linií z krajových odrůd. Tento způsob se používal až do roku 1908. Jeho vylepšením, které používal Proskowetz, byl individuální výběr na výnos, vyrovnanost, tvar a velikost zrna a výšku rostliny. V hlavních stanicích skončilo takové šlechtění ve 30. letech 20. století. V dalším období se již používalo kombinační křížení a dále mutace po ozáření paprsky X. Tak byl vyšlechtěn Diamant a Denár. V současné době se v Česku radiační šlechtění nepoužívá, rovněž tak i genové manipulace. Nejdůležitějším je šlechtění na odolnost proti chorobám a na sladovnickou jakost. 10

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Konkrétní požadavky na sladovnický ječmen jsou specifikovány takto (Kosař, Procházka, 2000): Parametr Hodnota vysoký výnos zrna 6,5 7 t / ha -1 počet produktivních odnoží 2 2,5 počet zrn v klasu 18 20 hmotnost 1000 zrn 42 46 g Vhodné biologické vlastnosti: výška rostliny 70 80 cm odolnost proti poléhání délka vegetační doby 95 105 dnů rezistence proti chorobám obsah škrobu 60 65 % obsah bílkovin 10 11 % 2.3. Technologie pěstování ječmene jarního pro sladovnické účely Účel využití produkce jarního sladovnického ječmene již nutně limituje volbu pěstitelské technologie. Pěstování sladovnického ječmene je náročnější, neboť všechny agrotechnické zásahy ovlivňují výnos i jakost zrna. Hlavním produktem je zrno, jehož chemické složení a vlastnosti kolísají v závislosti na odrůdě, oblasti pěstování, průběhu počasí a agrotechnice. Největší podíl, kterým může sám pěstitel přispět k výsledné kvalitě zrna, je vlastní agrotechnika pěstování sladovnického ječmene tj. volba opatření od přípravy půdy, hnojení, setí, ošetřování porostu, sklizeň a posklizňovou úpravu zrna. 2.3.1. Biologické požadavky ječmene jarního Ječmen jarní vzhledem ke své krátké vegetační době a mělce uloženému kořenovému systému vyžaduje dostatek pohotových živin. Je proto označován za plodinu staré síly. Přestože je méně náročný na vláhu, vyžaduje rovnoměrný přísun srážek. Citlivě reaguje na výkyvy počasí, na nevhodnou půdní reakci, na utužení půdy, na nerovnoměrnost hnojení a zamazání osiva. Pro sladovnický ječmen jsou nejvhodnější úrodné černozemě, degradované černozemě a hnědozemě. Z hlediska půdních druhů jsou to půdy středně těžké, hlinité, dobře provzdušněné s přiměřeným obsahem vláhy a pohotových živin. Hlavní oblasti pěstování sladovnického ječmene zahrnují řepařskou a obilnářskou oblast. 11

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.3.2. Pěstitelské požadavky Předplodina Nejvhodnějšími předplodinami pro ječmen jarní stále zůstávají organicky hnojené okopaniny. Předplodinová hodnota kukuřice je velmi kolísavá. Rizikovými faktory jsou zejména utužení půdy a posklizňové zbytky, které mohou být významným zdrojem infekce houbami rodu Fusarium. Vzhledem ke snižování ploch tradičních dobrých předplodin je nutné dávat ječmen i po obilovině a po předplodinách méně obvyklých, např. ozimé řepce a máku. Zpracování půdy Doporučovaná hloubka podzimního zpracování půdy je v rozmezí 15 22 cm. Ječmen jarní vyžaduje dobře provzdušněné půdy. Uplatnění minimalizačních technologií je možné pouze na úrodných půdách, je možné i snížit hloubku podzimní přípravy na 10 cm. Pokud jsou minimalizační technologie uplatňovány v horších půdně klimatických podmínkách, případně ve zjednodušených osevních postupech, dochází k poklesu výnosu, který není vykompenzován příslušným snížením nákladů. Termín setí Včasné založení porostu je důležité pro dosažení pěstitelského cíle. S opožděním výsevu dochází nejen ke snížení výnosu, ale klesá i podíl předního zrna a zhoršuje se sladovnická jakost. Vysokých výnosů je dosahováno při nadprůměrném počtu odnoží, přičemž optimum leží v rozmezí 850 950 klasů na 1 m 2. S tím je třeba v místních podmínkách kalkulovat při stanovení velikosti výsevku. Při pozdním setí je doporučeno zvýšení výsevku o 10 15 %. Výživa a hnojení Ječmen vyžaduje dostatek živin ve snadno přístupné formě. Více než u jiných plodin je zde výnos a jakost ovlivněna celkovou úrovní agrotechniky a opatřeními aplikovanými k předplodinám. Zásobenost půdy makroprvky by měla vykazovat následující hodnoty: P 90, K 230 a Mg - 200 mg.kg -1. Nejvíce problematickým prvkem výživy je dusík, je velmi vhodné stanovit obsah N min před setím. Přihnojení ječmene jarního v průběhu vegetace listovými hnojivy se příznivě projevuje tam, kde nejsou živiny v půdě v dostatečném množství nebo kde dochází (např. vlivem nízkých teplot) k poruchám ve výživě rostlin. 12

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Ošetřování během vegetace Důležitým agrotechnickým zásahem je ochrana proti chorobám, plevelům a škůdcům. Ošetřování je vhodné provádět integrovaným způsobem, využíváním nechemických opatření, např. střídáním plodin, výběrem vhodné odrůdy a chemických ošetření. Je nutné moření osiva a využívání postemergentní aplikace podle konkrétního výskytu plevelů. Proti listovým chorobám je nutná aplikace fungicidů. Sklizeň a posklizňová úprava zrna Biologické poměry zrání a velký vliv nepříznivého počasí na kvalitu produkce vyžadují, aby byl ječmen určený pro sladovnické účely sklizen v co nejkratší době. U pozdě sklizených ječmenů významně roste podíl zrn mechanicky poškozených, zhoršuje se barva a lesk zrna a zvyšuje se biologické poškození. Sladovnický ječmen se musí uskladňovat podle odrůd a podle kvality. Veškerá manipulace s ječmenem musí být šetrná, nesmí se zvýšit množství poškozených zrn. Zrno ječmene musí být vyzrálé, bez živých škůdců a bez cizích pachů. Musí odpovídat požadavkům na zdravotní nezávadnost. 2.3.3. Výběr odrůdy Výběr odrůdy je předpokladem k realizaci produktu jako sladovnického ječmene. Za sladovnický ječmen se považují odrůdy dvouřadého jarního, příp. ozimého, ječmene vyjmenovaných odrůd s bodovým hodnocením USJ vyšším jak 4. 2.4. Historie hodnocení jakosti ječmene Podle Dohnala (1960) vstoupila dne 1.6.1957 v platnost první ČSN pro hodnocení jakosti sladovnického ječmene ČSN 46 1163. Byla logickým vyústěním situace, kdy byly v roce 1952 zrušeny Uzance a ustanovení Pražské plodinové burzy z r. 1880. Nově vzniklá norma definovala sladovnický ječmen do tří tříd jakosti, a to: I. třídu jakosti výběrový sladovnický ječmen, II. třídu jakosti jakostní sladovnický ječmen, III. třídu jakosti běžný sladovnický ječmen. Další vývoj posuzování jakosti ječmene uvádí Polák (2006). Při hodnocení ječmene byl stále kladen důraz na subjektivní posuzování ječmene. V zájmu jednotného posuzování ječmene tj. vyrovnanosti zrna, barvy a jemnosti pluchy, byl každoročně stanovován typový vzorek ječmene, který sloužil jako etalon pro nákupce i zpracovatele. Většina tehdy v normě obsažených kriterií je po drobných úpravách používána dodnes. Byla sledována i dříve známá hektolitrová hmotnost (tato nová norma začala po revizi platit od 1.7.1962). Zvýšily se počty 13

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED tříd jakosti a ječmen musel mít při nákupu do první třídy deklarovanou odrůdu. Přísněji se hodnotil podíl zrna nad sítem 2,5 mm a snížil se limit celkového odpadu. Byl zaveden nový znak obsah zelených zrn a přesněji bylo specifikováno mechanické poškození zrn. Další významné změny přinesla revize ČSN 46 1163, která nabyla účinnosti dne 1.7.1973. Přestalo platit zařazování do jednotlivých tříd jakosti a vypustilo se sledování hektolitrové hmotnosti. Velkou změnou byla snaha dostat do nově navrhované normy závazný ukazatel kvality sladovnického ječmene obsah bílkovin. Takto výrazně změněná norma začala platit od 12.11.1980. Norma dále zaváděla zpět tři jakostní třídy, z nichž již prvé dvě měly limitovaný obsah bílkovin. Pro první třídu jakosti již byla povinnost garance odrůdy ječmene. Po roce 1990 byly snahy znovu obnovit Komoditní agrární burzy a byly navrženy Uzance pro nákup sladovnického ječmene a od ní se odvíjející systém srážek. V návaznosti na takto připravovaný nákup byla v roce 1994 oficiálně vyhlášena nová norma Ječmen sladovnický ČSN 46 1100-5. Po změnách v EU a vstupu do EU se ukázala nutnost revize normy. Nová norma na sladovnický ječmen ČSN 46 1100-5 platí od 1.1.2006. 2.4.1. Znaky jakosti ječmene a jejich hodnocení Hodnocení jakosti bylo prováděno pomocí tzv. Olomouckého hnutí za vysoké výnosy a jakost sladovnických ječmenů od r. 1958. U ječmenů byla hodnocena hektolitrová váha, která při hodnotě nad 68,6 kg byla ohodnocena 5 body. Absolutní váha byla hodnocena až 9 body při dosažení hodnoty nad 42,0 g. Dále byla hodnocena vyrovnanost zrna a moučnatost zrna. Skupina subjektivních znaků byla hodnocena celostátní komisí jemnost pluchy, barva, tvar a vyrovnanost zrna. Vzorek ječmene mohl dosáhnout maximálně 16 bodů. Dále byl hodnocen obsah bílkovin v ječmeni a extrakt sladu v sušině. Celkem mohl ječmen obdržet maximálně 100 bodů. V roce 1960 byly ječmeny hodnoceny na základě následujícího bodovacího systému: Objektivní znaky váha absolutní a objemová vyrovnanost a plnost zrn moučnatost zrna klíčivá energie a klíčivost Body max. 10 bodů, max. 25 bodů (třídící zkouška) max. 16 bodů v součtu max. 22 bodů Celkem: Subjektivní znaky jemnost pluchy barva pluchy tvar zrna a vyrovnanost celkový vzhled obsah extraktu sladu obsah bílkovin objektivní znaky max. 79 bodů + subjektivní znaky 21 bodů Chemický rozbor ječmene na sítě 2,5 mm max. 7 bodů max. 5 bodů 4 body max. 5 bodů max. 28 bodů max. 22 bodů = 100 bodů max. 50 bodů 14

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Od roku 1972 se ječmeny hodnotily podle následujícího systému: Ječmen: barva max. 4 body, plucha max. 6 bodů, tvar a vyrovnanost zrna max. 5 bodů, veškeré dusíkaté látky max. 10 bodů, Komplexní ukazatel fyziologických vlastností: klíčivost, klíčivá energie, namáčivost max. 15 bodů, Slad: extrakt v moučce rozdíl extraktů EBC nebo Miag relativní extrakt při 45 C stupeň prokvašení Kolbachovo číslo diastatická mohutnost (max. počet bodů u každého parametru 10 bodů) Celkový počet bodů max. 100 ( ječmen 40 bodů, slad 60 bodů) 2.4.2. Hodnocení platné v r. 1992 Hlavinková (1992) uvádí následující, zjednodušený bodový systém hodnocení odrůd jarního ječmene. Byl hodnocen obsah bílkovin v ječmeni ( max. 5 bodů) a ve sladu byly hodnoceny tyto parametry: obsah extraktu sladu ( max. 10 bodů) a dále relativní extrakt při 45 C, diastatickou mohutnost, Kolbachovo číslo a dosažitelný stupeň prokvašení. Všechny znaky mohly samostatně dosáhnout max. 5 bodů. Systém se příliš neosvědčil a také nezahrnoval nové nastupující důležité parametry hodnocení jakosti sladu. 2.4.3. Vývoj USJ V r. 1995 byly oponentní komisí stanoveny nové zásady hodnocení sladovnické jakosti ječmenů (dále USJ ukazatel sladovnické jakosti) pomocí bodového hodnocení vybraných parametrů ječmene a z něho vyrobeného sladu. Byly vybrány následující parametry: ječmen: obsah bílkovin v ječmeni, slad: obsah extraktu sladu, relativní extrakt sladu, dosažitelný stupeň prokvašení, diastatická mohutnost sladu, Kolbachovo číslo, friabilita sladu a obsah β-glukanů ve sladině. V roce 2002 byla provedena revize USJ, která upravila maxima a minima některých parametrů jakosti sladu s ohledem na požadavky pivovarů. Takto upravené hodnocení ječmene, které může nabývat hodnot 1 až 9, platí dodnes. 15

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.5. Význam dusíkatých látek v ječmeni a sladu 2.5.1. Vztah obsahu bílkovin k jakosti ječmene Vliv sladu na jakost piva je všeobecně známý. Některé vlastnosti sladu, jako barva, chuť a vůně, rozhodují přímo o typu piva, jiné, jako složení extraktivních látek a stupeň rozštěpení bílkovin, významně ovlivňují jakost piva. Slad nabývá svých charakteristických vlastností při sladování, ale některé vlastnosti sladu závisí pouze na vlastnostech použitého ječmene (Prokeš 2000). Ze sladařsko pivovarského hlediska jsou nejdůležitějšími složkami ječmene dusíkaté látky, sacharidy, polyfenoly a enzymy. Obsah veškerých dusíkatých látek (obsah bílkovin = N x 6,25) určuje základní technologickou hodnotu zrna ječmene. Obsah bílkovin nelze ovlivnit výběrem odrůdy, neboť více jak 80 % proměnlivosti znaku je ovlivněno agroekologickými podmínkami ročníku, jak je patrno z následujícího přehledu: 1981 11,5 % 1991 11,2 % 2001 10,8 % 1982 12,2 % 1992 11,2 % 2002 10,9 % 1983 11,4 % 1993 12,0 % 2003 10,5 % 1984 11,4 % 1994 11,3 % 2004 9,9 % 1985 11,1 % 1995 11.3 % 2005 10,8 % 1986 11,1 % 1996 11.1 % 2006 11,1 % 1987 11,3 % 1997 11.2 % 2007 12,3 % 1988 11,5 % 1998 11.3 % 1989 10,7 % 1999 10.7 % 1990 11,4 % 2000 12,5 % Obsah bílkovin v ječmeni může kolísat od 8 do 12 %, ale i do 16 %. Z celkového množství bílkovin asi jedna třetina přechází do hotového piva. Přestože množství bílkovin v pivu je malé, mají bílkoviny zřetelný vliv na kvalitu piva. Proto hodnota obsahu bílkovin v ječmeni se má pohybovat v rozmezí od 10,5 do 11,7 %. Dusíkaté látky v ječmeni nejsou tvořeny pouze pravými bílkovinami, nýbrž širokým spektrem látek, obsahujících dusík v různých vazbách a o různé hmotnosti molekul. Rovněž jejich úloha není stejná, hlavní část bílkovin se podílí na tvorbě buněčného substrátu, jiné plní biologickou funkci katalyzátorů enzymů a jsou i součástí hormonů ječmene. Dusíkaté látky jsou především uloženy v aleuronové vrstvě zrna. Bílkoviny nejsou při sladování prodýchány, nýbrž jsou použity k výstavbě nových tkání při tvorbě kořínků a střelky. Pro transport se proto musí vysokomolekulární bílkoviny přeměnit v rozpustné nízkomolekulární štěpné produkty. Tím se změní celkové složení bílkovin v zrnu. Při klíčení je asi 35 až 40 % bílkovin převedeno do rozpustné formy (rozluštění bílkovin podle Kolbacha). Přitom vznikají činností peptidáz především nízkomolekulární sloučeniny aminokyseliny a oligopeptidy. Odbourávání (štěpení) bílkovin probíhá paralelně k syntéze nových proteinů a nelze reakce odděleně kontrolovat ani 16

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED ovlivňovat. Část štěpných produktů bílkovin je použita k tvorbě kořínků. Proto se snižuje obsah bílkovin ve sladu asi o 0,3 % oproti obsahu bílkovin v ječmeni. Vztah obsahu bílkovin k jakosti ječmene 1. hmotnost zrna a obsah bílkovin Dělení klasu Hmotnost 1000 zrn (g) Obsah bílkovin (%) horní třetina 39,2 10,7 střední třetina 47,3 10,3 spodní třetina 45,4 9,8 Horní zrna v klase mají více bílkovin než zrna v klase umístěná ve spodní části. Vysokobílkovinné ječmeny mají nižší hmotnost 1000 zrn. 2. velikost zrna a obsah bílkovin zrna nad sítem 2.5 mm 10,7 %, zrna na sítě 2.2 mm 11,3 %, propad 12,9 %. Velké obilky obsahují méně bílkovin, než menší obilky. Zrna nad sítem 2,5 mm mají nižší obsah bílkovin než zrna na sítě 2,2 mm i než propad. 3. tvrdost zrna a obsah bílkovin moučnatá zrna polosklovitá zrna sklovitá zrna 8,6 14,1 % bílkovin, 10,7 15,2 % bílkovin, 12,4 16,6 % bílkovin. Tvrdost ječmene (sklovitost) je přímo ovlivněna obsahem bílkovin. Čím je obsah bílkovin vyšší, tím jsou ječmeny sklovitější a stoupá jejich tvrdost. Tvrdé, vysokobílkovinné ječmeny jsou hůře luštitelné a všechny kvalitativní parametry, nejsou-li provedeny úpravy technologie sladování, nedosahují požadavků kladených na jakostní slad. 17

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.5.2. Požadavky na jakost ječmene Je skutečností, že dřívější rozdělení ječmene podle obsahu bílkovin jak uvádí Lhotský (1957), neodpovídá současným potřebám sladovnického a pivovarského průmyslu. Obsah bílkovin pod 7,5 % Hodnocení nepříznivé množství, 7,5 8,5 % málo příznivé množství, 8,5 9,0 % příznivé množství, 9,0 10,5 % velmi příznivé množství, 10,5 11,0 % příznivé množství, 11,0 11,5 % ještě příznivé množství, 11,5 12,0 % nepříznivé množství, 12,0 12,5 % mnoho, 12,5 13,0 % velmi mnoho, nad 13,0 % abnormálně mnoho. Podle platné normy je základní hodnota obsahu bílkovin v ječmeni 11,0 %, minimální hranice obsahu bílkovin byla stanovena na 10 %, maximální pak na 12 %. Obsah bílkovin se plně odráží v kvalitě sladu a zhoršuje většinu kvalitativních parametrů. Některá kriteria jsou i v přímém vztahu k obsahu bílkovin. Např. extraktivnost klesá při vyšším obsahu bílkovin o 1 % až o 0,8 %. U rozdílu extraktů moučka-šrot je zvýšení obsahu bílkovin rovněž velmi významné je prokázáno, že každé zvýšení obsahu bílkovin o 1 % zhorší rozdíl extraktu o 0,3 0,5 % a Kolbachovo číslo klesá o 2 %. Zvyšuje se ale hodnota RE 45 C a hodnota diastatické mohutnosti. S obsahem bílkovin do značné míry koreluje i obsah škrobu v ječmeni, který by se měl u dobrých ječmenů pohybovat kolem 63 64 % v sušině (aby byla zajištěna minimální hranice pro průměrnou extraktivnost sladu, tj. 81 % v sušině). Škrobová složka je nositelem extraktivnosti sladu. Je-li nedostatek škrobu v ječmeni, nelze žádnou technologií procento extraktu sladu zvýšit. 2.5.3. Zásady zpracování ječmenů s vyšším obsahem bílkovin Optimální hodnota obsahu bílkovin v ječmeni se má pohybovat v rozmezí od 10,0 do 12,0 %. Vyšší nebo nižší obsah bílkovin již vyžaduje úpravu technologie sladování (Kastner 1976, Basařová, Čepička 1985, Kosař, Procházka et al. 2000). Lze konstatovat, že ječmeny s nižším obsahem bílkovin (pod 10 %) jsou sice dostatečně extraktivní, ale s nízkou aktivitou enzymů. Ječmeny s obsahem bílkovin pod 10 % jsou hodnoceny jako sladařsky nevhodné, enzymaticky slabé, neboť je u nich obtížné dosáhnout požadovaných hodnot relativního extraktu, množství rozpustného dusíku a výšku diastatické mohutnosti. Piva vyrobená z těchto 18

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED sladů (bez surogace) jsou málo pěnivá. Dále se piva vyznačují nízkou stabilitou pěny a prázdnější chutí. Zrna ječmene s vyšším obsahem bílkovin jsou sklovitější a hůře přijímají vodu. Obecně se proto doporučuje tyto ječmeny sladovat s vyšším obsahem vody tak, aby bylo dosaženo dostatečného proteolytického a cytolytického rozluštění. V důsledku toho je ječmen nutné déle namáčet, vícekrát dokrápět, případně je nutné i prodloužit klíčení hromad. Prodloužení klíčení může mít za následek silnější kontaminaci plísněmi. Sladování s vyšším obsahem vody přináší s sebou i vyšší nároky na chlazení, aby se minimalizovalo zvýšené dýchání zrna, vyšší růst kořínků a ev. tvorba husarů. Celkem tak dochází ke zvýšení nákladů na vodu, teplo při hvozdění, ke zvýšení sladovacích ztrát a ke snížení kapacity výroby. Navíc nelze zaručit dostatečnou homogenitu dokrápění, což se musí projevit v současné době ostře sledovaných parametrech jakosti sladu homogenitě a modifikaci sladu. Uvedená technologie je dobře proveditelná pouze na pneumatických typech sladovadel. I když nižší dotahovací teploty jsou pro většinu analytických parametrů jakosti sladu příznivé, slad vyrobený s vysokým obsahem bílkovin by se měl vždy řádně dotáhnout, aby se co největší množství bílkovin vysráželo koagulací. Správného množství a složení rozpustných dusíkatých látek ve sladině a mladině lze nejlépe dosáhnout dobrým rozluštěním a dotažením sladu, než úpravou rmutováním ve varně. Ječmeny bohaté na bílkoviny poskytují i slady bohaté na bílkoviny, které, jsou-li dobře rozluštěné, poskytují sladiny, mladiny a piva s vyšším obsahem trvale rozpustných bílkovin. Piva se zpravidla hůře čiří, mají sklon k chladovým zákalům a mají nižší koloidní stabilitu. Ječmeny s vyšším obsahem bílkovin jsou vhodné pro výrobu diastatických a barevných sladů, neboť tvorba aromatických a barevných látek je závislá na množství štěpných produktů bílkovin. 2.5.4. Změny obsahu bílkovin Nejpozději při chmelovaru se vysráží téměř všechny vysokomolekulární proteiny. V mladině zůstanou nyní většinou rozpustné štěpné produkty bílkovin, které jsou nutné a nezbytné pro pomnožení kvasnic a rychlé prokvašení. Pozitivně se vysokomolekulární proteiny projeví v pěnivosti a plnosti piva, negativně na tvorbě zákalu. Nízkomolekulární produkty štěpení jsou nezbytné pro výživu kvasnic. Kvasnice spotřebují z mladiny k výstavbě nových tkání v průměru asi 100 až 140 mg N na litr ve formě aminokyselin a nižších peptidů. Vysokomolekulární bílkoviny dále vypadávají, jsou adsorbovány na povrchu kvasnic, nebo jsou vynášeny pomocí CO 2 do kvasné deky. Kvasnice nejen přijímají bílkoviny, nýbrž také vytváří během kvašení a sedimentace aminokyseliny a nižší peptidy. 19

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.6. Jakost ječmene a sladu 2.6.1. Faktory ovlivňující jakost ječmene a sladu Ječmen je biologický materiál, na jeho výnos a jakost má proto dominantní vliv prostředí, ať již kladný nebo záporný. Při utváření parametrů jakosti jde tedy o interakci odrůdy a prostředí, kterým souhrnně nazýváme agroekologické faktory stanoviště. Vliv ročníku je dominantní faktor, který je ještě zesílen naší geografickou polohou, neboť se nacházíme na rozhraní klimatu přímořského (maritimního) a kontinentálního (aridního). Obecně na výnos a jakost ječmene mají vliv srážky v hlavním vegetačním období, množství slunečního svitu a teplota. Není rozhodující úhrn srážek, ale období srážek, zejména jsou-li po zasetí, při vzcházení, odnožování, metání, zrání a nebo při sklizni. Vliv předplodiny klasickými předplodinami pro ječmen jarní jsou organicky hnojené okopaniny, které zanechávají půdu v tzv. staré síle s drobtovitou strukturou. V řepařském VT je to řepa cukrová a krmná, v BVT pozdní brambory. Méně vhodné jsou obilniny. Vliv hnojení, kdy dominantní prvek je dusík, ale i prvky jako draslík a fosfor jsou ve výživě ječmene velmi důležité. Není rozhodující dávka k předplodině, k plodině před orbou, před setím, ale celkové množství přijatelných živin v půdní zásobě, včetně obsahu stopových prvků. Dále spolurozhoduje i půdní typ a okamžitá úrodnost. Značný vliv má termín setí, včasný termín setí je první předpoklad k vysokému výnosu a vysoké jakosti (délka vegetační doby). Zvyšuje se význam ochrany rostlin a boje proti plevelům. Významným faktorem jakosti je i sklizeň, její termín a provedení. Sklizeň je třeba provádět v technologické zralosti, přitom dodržet zásady správného posklizňového ošetření zrna a jeho uskladnění a omezit vznik mechanického poškození zrna. 2.6.2. Parametry jakosti ječmene a sladu Jakost ječmene lze definovat jako technologickou jakost, která splňuje požadavky z pohledu fyziologických vlastností zrna, tj. klíčivosti, klíčivé energie a citlivosti na vodu a chemického složení, zejména obsahu bílkovin. Za sladovnický ječmen se dosud považuje ječmen jarní, dvouřadý, vhodný pro výrobu sladu. Z odrůd ozimého ječmene byla povolena odrůda Tiffany. Ječmen musí být zdravý, vyzrálý bez vadného nebo cizího pachu, bez obilních škůdců. Zrno musí být dobře vyvinuté, barvy žluté až světle žluté, plucha jemná, jemně vrásčitá. 20

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.6.2.1 Znaky subjektivní Barva zrna Má být typicky slámově žlutá, což svědčí o správně provedené sklizni ve správném okamžiku a za příznivého počasí. Ječmeny nesklizené v technologické zralosti (tzv. ječmeny podtržené) mají kromě vyššího podílu zelených zrn barvu nevýraznou. Ječmeny pomoklé jsou již našedlé až šedé. Žlutá barva tedy signalizuje dobrý ječmen. Jemnost pluchy Naše ječmeny jsou charakteristické svou jemnou až velmi jemnou pluchou, což je sladařsky velmi ceněná vlastnost. Je však pravdou, že u jemně pluchatých ječmenů dochází ke snadnému oděru a poškozování zrna. Lesk a vůně Zdravý ječmen má přirozený lesk a čistou vůni slámy. Zrna sklizená s vyšší vláhou (ať již podtržená nebo pomoklá) jsou bez lesku. U ječmenů neošetřovaných je vůně nepříznivě ovlivněna, v krajním případě je definovaná jako cizí (např. po tlejícím listí, mírně nakyslá nebo esterická). To již signalizuje na možnost negativního ovlivnění klíčivosti a také na vyšší mikrobiální (biologickou) aktivitu. Zlomky zrn a mechanické poškození Množství zlomků a poškozených zrn je ovlivněno podmínkami při sklizni, stavem a seřízením sklízecí techniky a následnou manipulací se zrnem. Zrna poškozená a zlomky zrn jsou sladařsky nevyužitelné. V důsledku poškození snadno a více přijímají vodu a rychle se přemáčejí. Často plesnivějí, neboť jsou živnou půdou pro řadu mikroorganizmů. Povětšinou se oddělí při odkličování a pulírování sladu a jdou prakticky do ztrát. Zbytečně tedy zatěžují sladovací zařízení. Biologicky poškozená zrna Jde o zrna s rozpraskem pluchy, mikrobiologicky poškozeným klíčkem, zrna se zahnědlými špičkami a zrna viditelně napadená plísněmi. Jedná se o nejproblémovější ukazatel (ročníková záležitost). Zpracování biologicky poškozených ječmenů je obtížně, neboť doporučené dezinfekční prostředky jsou drahé, nebo málo účinné. Je třeba si navíc uvědomit, že pro růst plísní jsou při sladování vytvořeny optimální podmínky (pokud se týká obsahu vody a délky sladování). Tyto problémy ještě prohlubují mechanicky poškozená zrna. Vyrobený slad je nevzhledný, je obtížně prodejný, neboť obsahuje zbytky mikroflóry, včetně vzniklých toxinů. Plesnivý slad je dále rozhodujícím spoluviníkem nežádoucího efektu přepěňování piva tzv. gushingu. 21

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Neodstranitelné příměsi a zelená zrna Jakékoliv neodstranitelné příměsi v ječmeni jsou velmi nežádoucí. Větší obsah neodstranitelných příměsí (většinou jde o zrna cizích obilnin, ovsa hluchého a kaménků) jednoznačně ukazuje na péči o zrno při sklizni a čistotu ve skladech. Zelená zrna mohou svědčit i o druhotném, opožděném odnožování, o předčasném zaschnutí a násilném ukončení vegetace a nebo o předčasné sklizni ještě nedozrálého ječmene (podtržený ječmen). Jelikož se neodstraní během sladování, stanou se nežádoucími příměsmi ve sladu. Fyziologicky poškozená zrna Jsou zrna, u nichž bylo vnějšími podmínkami již na poli vyvoláno klíčení, zejména při déle trvajících deštích a teplém počasí s vysokou relativní vlhkostí vzduchu. Tento jev není tak častý, ale zpracování takových ječmenů je obtížné až nereálné (Prokeš 2006, Prokeš 2007). Vyrobené slady jsou nehomogenní, zrna porostlá jsou již přeluštěná se všemi dalšími důsledky nižší výtěžnost sladování, ztráty na extraktu sladu a vyšší barva přeluštěných sladů. Subjektivní metody vycházejí z tradičního hodnocení ječmene. Jsou náročné na provádění, srovnatelnost výsledků několika laboratoří je zatížena (ovlivněna) značnou osobní chybou. Zkušený sladař se jimi ale řídí, cení si jich a jsou pro něho prvním vodítkem při nákupu a hodnocení ječmene. 2.6.2.2 Znaky objektivní Třídění Zrno na sítě 2,5 mm je velmi důležité nejen pro sladaře, ale i pro výrobce piva. Větší zrna dávají předpoklad k výrobě vysoce extraktivních sladů (hodnota hmotnosti 1000 zrn). Při zpracování ječmene na slad je také důležitá vyrovnanost, neboť jsou tak dány předpoklady pro stejnoměrný příjem vody a pro stejnoměrnost přeměn ječmene na extraktem a enzymy bohatý slad. Veškeré sladařské hodnocení nových šlechtění, odrůd nebo hodnocení jakosti sklizně, je vždy prováděno se zrnem nad sítem 2,5 mm. Množství zrna na sítě 2,5 mm lze ovlivnit výběrem odrůdy s velkým zrnem a pěstitelskou technologií spolu s dobrým ročníkem. Vysoké množství zrna na sítě 2,5 mm umožňuje přímý nákup a zjednodušuje manipulaci se zrnem. Vlhkost zrna Je důležitý ukazatel z hlediska průběhu sklizně, nákupu a skladování. Příznivé hodnoty v rozsahu 12 14 % ukazují na dobrý průběh žní. Uskladněné zrno vyžaduje pouze kontrolu, neboť dýchání zrna a rozvoj mikroflóry jsou silně omezeny. Zrno uskladněné s vyšší vlhkostí je nutno větrat a ošetřovat přepouštěním, přesypáváním nebo aktivně provětrávat v sýpkách nebo silech, aby se vlhkost zrna postupně, přirozeným venkovním vzduchem snížila. Nesmí 22