setrvalý stav. Pivo se stalo významným tradičním prvkem stravovacích zvyklostí (Kratochvíle, 2003). Náročné požadavky na kvalitu sladu jsou nutné pro

1 1 ÚVOD Ječmen byl významnou plodinou v historii a zůstal jí dosud, i když se změnil hlavní způsob jeho využití. Předpokladem pro rozšíření ječmene do téměř všech kontinentů byla vysoká adaptabilita k prostředí a poměrně jednoduchá technologie pěstování. Pěstování ječmene dokladují nálezy z vykopávek v Číně a střední Asii (Špaldon et al., 1986). Většího rozšíření dosáhl ječmen jako potravina pro přímý konzum ve starověkém Řecku a Římu (PRO-BIO, 2005). V našich zemích je pěstování ječmene písemně doloženo z roku 1227. Uplatňoval se na výrobu krup, v dobách nouze i na chléb a jen jako vedlejší surovina na vaření piva. K důležitému zvratu ve využití ječmene dochází v 17. století, kdy začíná ječné zrno vytlačovat v procesu sladování pšenici. Na přelomu 20. století se na Moravě ječmen stává nejdůležitější exportní obilninou, na což měly vliv i kvalitní krajové sladovnické odrůdy, např. Hanna pedigree (Kosař et al., 2000). V současnosti je ječmen ve světovém měřítku na 4. 5. místě (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004), v rámci ČR je druhou nejpěstovanější obilninou (Petr et al., 1997). Podle statistických údajů dosáhla celková osevní plocha ječmene pro rok 2005 výměry 521,5 tis. ha. Ve srovnání se skutečností předchozího roku se tak zvýšila o 52,5 tis. ha (tj. 11,2 %). Důvodem tohoto nárůstu bylo zvýšení osevních ploch jak jarního ječmene o 43,3 tis. ha (tj. 12,3 %) na 396,7 tis. ha), tak i osevní plocha ozimého ječmene, která vzrostla o 9,2 tis. ha (tj. 8,0 %) na 124,8 tis. ha. Odhad celkové sklizně ječmene dle ČSÚ k 15. 9. 2005 je na úrovni 2280,8 tis. tun. Z celkového množství je 26,4 % ječmene ozimého (průměr 4,83 t ha -1 ) a 73,6 % (průměr 4,23 t ha -1 ) ječmene jarního. Celková výroba ječmene mírně poklesla proti skutečnosti předchozího roku o 49,8 tis. tun, tj. o 2,1 %. (Situační a výhledová zpráva MZe, 2005). Termín sladovnický ječmen je používán pro jarní ječmen vhodný svou kvalitou pro výrobu piva od 40. let 19. století. Za sladovnický ječmen se dnes považují odrůdy dvouřadého ječmene (Hordeum vulgare, convar. distichon), které jsou zapsány do Státní odrůdové knihy a jsou označeny jako sladovnické (Petr et al., 1997). Využití ječmene je velmi rozmanité. Je možné zpracovávat celé rostliny nebo pouze obilky, které jsou nejvyužívanější. Obilky ječmene je možné použít pro lidskou výživu, jako krmivo pro zvířata a v neposlední řadě pro produkci sladu v pivovarském průmyslu. Důležitost ječmene pro výrobu sladu dokazuje spotřeba piva v českých zemích, která před více než 30 lety dosáhla úrovně cca 160 l/obyvatele a kolem této hodnoty vykazuje 1

2 setrvalý stav. Pivo se stalo významným tradičním prvkem stravovacích zvyklostí (Kratochvíle, 2003). Náročné požadavky na kvalitu sladu jsou nutné pro uspokojení stále náročnějších zahraničních i tuzemských odběratelů sladu. Jsou známy případy, kdy se slady se stejnými hodnotami technologických parametrů chovají ve stejném pivovaru odlišně. To naznačuje, že dnes používané kvalitativní parametry nepostihují všechny aspekty kvality. Je tedy nutno rozšířit spektrum sledovaných znaků o další, které zpřesní popis kvality daného vzorku. Proto je potřeba v rámci výzkumu sladovnické kvality hledat nové znaky kvality ječmene a sladu. Nejvhodnější metodu pro stanovení technologické kvality vzorku určité odrůdy nebo dané partie ječmene je mikrosladování a následné analytické rozbory vyrobeného sladu. Tento postup je však velmi náročný na čas, finance, vybavení laboratoře a odbornou způsobilost personálu laboratoře. Z těchto důvodů jsou alespoň pro odhad technologické kvality konkrétní odrůdy, linie nebo partie zrna ječmene nebo zrna sladu hledány levnější a rychlejší metody. Jedna z možností jak zjistit odhad technologické kvality u konkrétní odrůdy je využití metod pro měření fyzikálních vlastností obilky ječmene a zrna sladu. Tyto metody nám poměrně rychle a relativně levně mohou určit tvrdost zrna, která by mohla být jedním z nových znaků kvality ječmene a mohla by částečně predikovat některé významné technologické ukazatele sladu. 2

3 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Botanická charakteristika ječmene Ječmen (Hordeum L.) je taxonomicky začleněn do čeledi Poaceae, podčeledi Triticeae, která sdružuje celkem asi 350 druhů. Ječmen se dále dělí do dvou skupin a to na Hordeum sensu stricto (sem patří pěstovaný ječmen kulturní Hordeum vulgare a dále H. bulbosum) a na Hordeum Critesion Raf, který zahrnuje všechny ostatní druhy (32) a taxony (45). Kulturní ječmen je jednoletá plodina, pěstovaná jako jarní nebo ozimá forma. Jeho diagnostickou charakteristikou je přítomnost tří jednokvítkových klásků na každém článku vřetene klasu, přičemž u ječmene víceřadého (subsp. vulgare) jsou vyvinuty všechny kvítky a u ječmene dvouřadého (subsp. distichon) jen prostřední. Plodem ječmene je obilka (caryopsis) podlouhlého, vejčitého, na obou stranách zašpičatělého tvaru (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004). Je to jednosemenný, suchý, nepukavý plod s tenkým oplodím (perikarpem), které srůstá s osemením (testou). Je buď nahá (v době zralosti vypadává z pluch), nebo pluchatá (s pluchami těsně přiléhajícími k oplodí). U pluchatých ječmenů kryje plucha hřbetní stranu obilky a pluška břišní stranu obilky (Psota, Šebánek, 1999). Podíl obalů stoupá s pluchatostí zrna (Kučerová, 2004). 2.2 Anatomická stavba obilky Obilka ječmene se skládá ze tří základních částí: obalových struktur, embrya a endospermu (Psota, Šebánek, 1999). 3

4 Obr. č. 1 Podélný řez zralou obilkou (Psota, Šebánek, 1999) 2.2.1 Embryo Embryo se skládá z plumuly, radikuly, hypokotylu, štítku a jako jediná živá část obilky má ze sladařského hlediska eminentní význam, neboť z něho vycházejí veškeré popudy k tvorbě enzymů, potřebných k hydrolýze složitých zásobních látek, důležitých pro klíčení a tvorbu extraktu (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004). Buňky embrya obsahují velká množství bílkovin (34 %), tuků (14 17 %), cukrů (15 % sacharózy, 5 10 % rafinózy, fruktozany), minerálních látek a vitamínů skupiny B (McGregor 1991 in Psota, Šebánek, 1999). 2.2.2 Endosperm Endosperm představuje zásobní orgán obilky, který se během zpracování ve sladovně a při použití sladu v pivovaře podstatně biochemicky mění. Tyto změny rozhodují o úspěchu výroby sladu i piva. Vzájemný poměr obsahu škrobu k ostatním, zejména k dusíkatým látkám rozhoduje o moučnatosti ječmene a extraktivnosti sladu (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004). Endosperm se skládá z aleuronové vrstvy a škrobového endospermu. 4

5 Aleuronová vrstva se u kvalitních ječmenů skládá zpravidla ze dvou řad hrubostěnných buněk, které obsahují převážně bílkoviny a tuky. Čím více vrstev aleuronových buněk zrno obsahuje, tím je bohatší na bílkoviny. V aleuronové vrstvě se aktivují na počátku klíčení enzymy a odtud se šíří jejich činnost do endospermu (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004). Škrobový endosperm. Buňky endospermu jsou plné škrobových zrn (58 65 %) a představují asi 70 % hmotnosti obilky. Na příčném řezu mají tvar nepravidelného čtyřúhelníku až mnohoúhelníku. Velikost škrobových zrn je nepravidelná, avšak od středu k okraji obilky ubývá velkých škrobových zrn. Druhou významnou složkou endospermu jsou proteiny. Stěny buněk endospermu obsahují též značné množství β-glukanů (70 %), arabinoxylanů (20 %), bílkovin (6 %) a dalších látek (Fincher 1975 in Psota, Šebánek, 1999). 2.2.3 Obalové struktury Obalové struktury jsou tvořeny pluchou, pluškou, oplodím, osemením a chrání klíček a endosperm před nadměrným vysycháním, mechanickým poškozením a mikrobiálním napadením. Jsou tvořeny na hřbetní straně pluchou, která je složena z vysoce rezistentních polymerních sloučenin, jako ligninu, celulosy a pentosanů. Pod pluchou se nachází oplodí a osemení, které spolu srůstají. Osemení je permeabilní, propouští vodu a četné ionty, zadržuje však vysokomolekulární látky. Obalové vrstvy ovlivňují kromě toho přístup kyslíku k zárodku a jsou proto důležitým regulátorem klíčení (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004). 2.3 Chemické složení obilky Obilka ječmene obsahuje 80 88 % sušiny a 12 20 % vody. Sušinu tvoří organické látky dusíkaté, bezdusíkaté a látky minerální. Jednotlivé složky a jejich procentická zastoupení uvádí tab. č. 1. Z hlediska pivovarsko-sladařského jsou nejdůležitějšími složkami ječného zrna sacharidy, dusíkaté látky, polyfenolové látky a enzymy (Pelikán, Dudáš, Míša, 2004). Nejvýznamnějšími složkami jsou obsah vody, škrobu, bílkovin a neškrobových polysacharidů, jež jsou ve vzájemné korelaci a dávají předpoklad dobrého nebo horšího výsledku sladování. 5

6 Tab. č. 1 Chemické složení obilky ječmene (upraveno dle Harris, 1962) Složka % v sušině Sacharidy z toho: 78-83 Škrob 63-65 Sacharosa 1-2 Ostatní cukry 1 Vodou rozpustné polysacharidy 1-1,5 Vodou nerozpustné polysacharidy 8-10 Celulosa 4-5 Tuky 2-3 Bílkoviny z toho: 10-12 Albuminy a Globuliny 3,5 Hordeiny 3-4 Gluteniny 3-4 Nukleové kyseliny 0,2-0,3 Popeloviny 2 další látky 5-6 2.3.1 Obsah bílkovin Obsah veškerých dusíkatých látek určuje základní technologickou hodnotu zrna ječmene. Obsah bílkovin nelze ovlivnit výběrem odrůdy, neboť více než 80 % proměnlivosti znaku je ovlivněno agroekologickými podmínkami ročníku (Prokeš, 2000). Obsah bílkovin v obilkách ječmene kolísá od 8 do 16 %. Z celkového množství bílkovin asi jedna třetina přechází do hotového piva. Přestože jejich množství v pivu je malé, mají bílkoviny zřetelný vliv na kvalitu piva. Proto se má hodnota obsahu bílkovin v ječmeni pohybovat v rozmezí od 10,5 do 11,7 (Prokeš, 2000). Ječmen s vyšším obsahem bílkovin je enzymaticky bohatší, ale sladařský proces probíhá pomaleji. Vysokobílkovinný ječmen musí být dobře rozluštěn, protože obsahuje přebytek rozpustného dusíku, který nepříznivě ovlivňuje senzorickou a koloidní stabilitu piva (Prokeš, Psota, 2001). 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 výšky diastatické mohutnosti. Piva vyrobená z těchto sladů (bez surogace) jsou málo pěnivá, dále se vyznačují nízkou stabilitou pěny a prázdnější chutí (Prokeš, 2000). 6

7 Sklovitost obilek ječmene je přímo ovlivněna obsahem bílkovin. Čím je obsah bílkovin vyšší, tím jsou obilky ječmene sklovitější a stoupá jejich tvrdost: moučnatá zrna obsahují 8,6 14,1 % bílkovin polosklovitá zrna obsahují 10,7 15,2 % bílkovin sklovitá zrna obsahují 12,4 16,6 % bílkovin Tvrdé, vysokobílkoviné obilky ječmene jsou hůře luštitelné a všechny kvalitativní parametry, nejsou-li provedeny úpravy technologie sladování nedosahují požadavků kladených na jakostní slad (Prokeš, 2000). Nestejnoměrné rozdělení bílkovin v endospermu nesladovaného ječmene může zpomalit rozluštění endospermu během sladování. Příčinou je buď odolnost subaleuronového materiálu bohatého na bílkoviny vůči enzymatickému rozpadu, nebo špatná funkce části aleuronové vrstvy. Hordeinové bílkoviny moučnatých endospermů se během sladování rozpadají rychleji než hordeinové bílkoviny endospermů pevných. Oblasti s vysokou pevností (kompakcí) bílkovin mohou způsobovat nehomogenitu rozluštění endospermu. (Psota, 1997) Obsah bílkovin má přímý dopad na kvalitu sladu a zhoršuje většinu kvalitativních parametrů sladu (Prokeš, 2000). Vezmeme-li jako základ obsah 10,5 % bílkovin, při jeho zvýšení o 1 % klesá extraktivnost až o 0,8 %. Zvýšení obsahu bílkovin je rovněž velmi významné u rozdílu extraktů moučka-šrot (jako měřítka hloubky rozluštění a křehkosti sladu). Je prokázáno, že každé zvýšení bílkovin o 1 % zhorší rozdíl extraktu o 0,3 až 0,5 % a Kolbachovo číslo klesá o 2 %. Naproti tomu se zvyšuje hodnota relativního extraktu při 45 C a diastatická mohutnost (při stejné úrovní rozluštění) (Kosař et al., 2000). 2.3.2 Obsah škrobu Podle Prokeše (2000) s obsahem bílkovin do značné míry souvisí i výše obsahu škrobu v ječmeni, který by se měl u dobrých ječmenů pohybovat kolem 63 64 % v sušině tak, aby byla zajištěna minimální hranice pro průměrnou extraktivnost, tj. 81 % v sušině. Škrobová složka je především nositelem extraktivnosti sladu. Je-li nedostatek škrobu v ječmeni, nelze žádnou technologií procento extraktu zvýšit (Kosař et al., 2000). Obsah škrobu je závislý nejen na obsahu bílkovin, ale na délce slunečního svitu v závěrečných fázích vegetace. Výše obsahu škrobu přímo souvisí s obsahem extraktu a dále podmiňuje i stejnoměrné rozluštění v celém zrnu. Při základní hodnotě 63 % se 7

8 s nárůstem o 1 % zvyšuje extraktivnost sladu o 0,5 %, snižuje se extraktová diference moučka-škrob o 0,3 % a viskozita sladiny (Kosař et al., 1997). 2.3.3 Neškrobové polysacharidy Celková vláknina ječmene představuje 86 % neškrobových polysacharidů a je z 56 59 % tvořena β-glukany, z 23 26 % arabinoxylany, z 15 % celulosou a ze 6 % ligninem. Vysokým obsahem celkové i rozpustné vlákniny vynikají právě potraviny z ječmene (McGregor et al., 1993). Obsah celkových β-glukanů v zrnu ječmene kolísá od 4,3 do 11,3 % a v otrubách od 4,9 do 15,4 % (Bhatty, 1982, in Ehrenbergerová et al., 1997). Průměrná koncentrace β-glukanů pak podle Kosaře et al. (2000) v zrně ječmene činí 4 7 %. U odrůd ječmene sladovnického typu je požadována nízká koncentrace β-glukanů (do 4 %), neboť neštěpené způsobují vyšší viskozitu sladiny a piva, delší dobu scezování a čeření piva při kvašení, snížení varného výtěžku a zákaly piva. Podle Psoty et al.(1995) právě snížená hodnota některých sladovnických odrůd ječmene pravděpodobně souvisí s vyšším zastoupením β-glukanů. Opakem je využití zrna pro potravinářství a jako zdravotní doplněk humánní výživy, kdy je žádoucí zvýšený obsah β-glukanů. Nejbohatší na obsah β-glukanů se jeví bezpluché odrůdy (Peterson et al., 1993, Jackson et al., 1994, Ehrenbergerová et al., 1997 a 1999). 2.4 Ukazatel sladovnické jakosti Ukazatel sladovnické jakosti byl přijat v roce 1995 (Psota et al. 1995 in Psota, Kosař, 2002). Při tvorbě tohoto systému bylo dohodnuto, že bude hodnoceno osm základních technologických znaků a to obsah bílkovin v ječmeni, extrakt sladu, relativní extrakt při 45 C, Kolbachovo číslo, dosažitelný stupeň prokvašení, diastatická mohutnost, friabilita a obsah β-glukanů ve sladině (Psota, Kosař, 2002). Jednotlivým technologickým znakům byly na základě společné dohody od jejich výzkumů pro zpracovatelský průmysl stanoveny váhy. Váhy hodnocených znaků a rovněž tak jejich limitní hodnoty byly stanoveny subjektivně na základě zkušeností a požadavků přítomných zástupců sladoven a pivovarů (Psota, Kosař, 2002). 8

9 Pro hodnocení jednotlivých znaků se používá devítibodová stupnice, kde 9 bodů značí nejlepší úroveň znaku, 1 bod úroveň znaku nepřijatelnou. (Psota, Kosař, 2002). Podle dosaženého počtu bodů před zaokrouhlením na celé číslo je možné odrůdy rozdělit na sladovnické a nesladovnické (Kosař et al., 2000). 2.5 Energie potřebná k mletí (ME) Energii potřebnou k mletí (ME - milling energy) je možno stanovit u obilek (GME - grain milling energy - energie potřebná pro mletí obilek) a u zrn sladu (MME - malt milling energy - energie potřebná pro mletí zrn sladu). Rozdílem mezi GME a MME vypočteme úbytek energie potřebné k mletí (MEL). ME stanovujeme pomocí přístroje Comparamill. Energie potřebná k mechanickému narušení struktury endospermu byla úspěšně využita pro zjištění strukturálních vlastností endospermu ječmene. Z hlediska biochemického je závislá na obsahu škrobu, složení buněčné stěny a kvalitě bílkovin. Nízká energie potřebná k mletí je důkazem volnějšího spojení mezi jednotlivými částmi obilky. Odrůdy s touto vlastností se obvykle lépe luští a mají vyšší extraktivnost. Metoda stanovení energie potřebné k mletí byla v zahraničí publikována již v roce 1976 (Allison et al., 1976). 2.5.1 Faktory ovlivňující energii potřebnou k mletí (ME) 2.5.1.1 Vliv velikosti obilek na ME Fyzikální vlastnosti vzorku jsou dány mechanickými a chemickými vlastnostmi obilek ječmene. Mechanické vlastnosti jsou ovlivněny především zastoupením jednotlivých velikostních frakcí zrna, hmotností tisíce semen (HTS) a objemovou hmotností. Vzorky s větším podílem menších zrn budou mít procenticky větší podíl pluch. U menších obilek se pluchy mohou podílet na celkové hmotnosti obilek 15 20 %. Hodnota ME u vzorků s rozdílným podílem jednotlivých velikostních tříd bude rozdílná. Pluchy a aleuronová vrstva sice spotřebovávají při mletí více energie, ale nemají tak výrazný vliv na spotřebu mlecí energie jako endosperm. Tuto domněnku potvrzují Ellis et al. (1992), kteří zjistili téměř lineární pozitivní závislost mezi HTS a ME (graf č. 1). 9

10 Graf č. 1 Závislost mezi HTS a ME (Ellis et al., 1992) Průměrné složení obilky: obalové vrstvy 10 %, endosperm 85 % a embryo 5%. Vliv jednotlivých částí obilky na ME ukazuje následující graf č. 2 (Ellis et al., 1992). Graf č. 2 Vliv jednotlivých částí obilky na ME 10

11 2.5.1.2 Vliv chemického složení obilek ječmene na ME Dusíkaté látky Kvalitativní složení bílkovin obilky se mění se vzrůstajícím obsahem dusíku v obilce. Nejvíce roste obsah hordeinů a částečně i glutelinů. Sladovnickou kvalitu ovlivňují nemalým způsobem hordeiny, které tvoří 50 60 % z celkového obsahu dusíkatých látek. Množství, složení, vlastnosti a prostorová distribuce hordeinů uvnitř endospermu obilky ovlivňuje úroveň rozluštění endospermu. Slack et al. (1979) předpokládají, že hordeiny v proteinové matrici představují hlavní překážku odbourávání škrobových zrn. Jednotlivé skupiny hordeinů vykazují různé biochemické vlastnosti a různé složení aminokyselin, což se odráží ve tvorbě a stabilitě chemických vazeb. S nárůstem obsahu dusíku v obilce roste poměr hordeinů C/B. Zvyšuje se množství na cystein chudého hordeinu C a snižuje se množství hordeinu B, který obsahuje významné množství cysteinu. Hordeinové bílkoviny moučnatých endospermů se luští rychleji než hordeinové bílkoviny sklovitých endospermů (Howard et al., 1996). Některé hordeinové bílkoviny jsou díky svým vlastnostem odolnější vůči proteolytickému rozluštění (Palmer, Shirakashi, 1994) a v endospermu mohou vytvářet místa s pevnější vazbou mezi škrobovými zrny a bílkovinnou matricí, která jsou odolnější rozluštění než okolí. Dosavadní výsledky ukázaly méně těsné (Cowe et al., 1989) nebo nevýznamné (Home et al., 1993) korelace mezi obsahem N-látek a ME. Škrob Nejvýznamnější složkou endospermu a samozřejmě i obilky je škrob. Skládá se z amylosy a amylopektinu. Složení škrobu významně ovlivňuje kvalitu zrna i sladu. Podle procentického podílu jednotlivých frakcí rozlišujeme tři genotypy ječmene (Tab. č. 2). Tab. č. 2 - Typy genotypů ječmene (upraveno dle McGregor et al., 1993) Genotyp amylosa (%) amylopektin (%) normální 25-35 65-75 amylosní 38-53 47-62 waxy (voskový) 0-13,6 86,4-100 11

12 Vlivem složení škrobu na energii potřebnou k mletí se zabýval na souboru dvou mutantních linií ( Chalky Glenn a Waxy Hector ) a jejich rodičovských odrůd ( Glenn, Hector ) (Swanston, 1991). U linie Waxy Hector došlo ke statisticky průkaznému zvýšení GME ječmene oproti rodičovské odrůdě Hector. V případě MME nebyl prokázán statisticky průkazný rozdíl mezi Waxy Hector a Hector, což bylo způsobeno větším úbytkem energie potřebné k mletí u linie Waxy Hector. U waxy typů dochází k rychlejší hydrataci, ale k horší hydrolýze, protože waxy škrob má vyšší teplotu mazovatění, a je jako substrát obtížněji přístupný k působení hydrolytických enzymů. Z tohoto důvodu je u waxy linií dosahováno nižšího extraktu. U linie s drolivým endospermem ( Chalky Glenn ) došlo ke statisticky průkaznému snížení GME oproti rodičovské odrůdě ( Glenn ). U MME nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl mezi Chalky Glenn a Glenn, což bylo způsobeno větším MEL v průběhu sladování u odrůdy Glenn. U drolivých linií jsou škrobová zrna lépe rozpadavá během mletí. Endosperm je tvořen více buňkami s tenčí buněčnou stěnou, ale buněčné stěny jsou hůře degradovatelné v průběhu sladování. Buněčná stěna Úroveň modifikace buněčné stěny je významný technologický znak výrazně ovlivněný složením buněčné stěny (Tab. č. 3). Vliv jednotlivých komponentů buněčné stěny na tvrdost sledovali Tohno-oka et al. (2004) pomocí Pearling testu. Jejich výsledky ukazují na negativní korelaci mezi obsahem škrobu a tvrdostí (-0,738 ** ). Tento výsledek souvisí s negativní korelací (-0,917 ** ) mezi obsahem škrobu a neškrobnatými polysacharidy (β-glukany, arabinoxylany). Mezi tvrdostí a neškrobnatými polysacharidy byla zjištěna pozitivní korelace (0,790 ** ). Tyto hodnoty potvrzují již dříve publikované výsledky, např. Henry et al. (1990) a Swanston et al. (1992). Swanston et al. (1995) zjistili silné korelace mezi modifikací buněčných stěn a MME a MEL v průběhu sladování. Tab. č. 3 Složení buněčné stěny ječmene v procentech (upraveno dle Palmer, 1989) β-glukany Arabinoxylany Celulosa NL Endosperm 70 20 3 6 Aleuronová vrstva 26 67 2 16 12

13 Voda Vliv obsahu vody v obilce na ME je zajímavý nejen z teoretického hlediska, ale i z hlediska praktického. Výkupní organizace dostávají partie zrna ječmene s různou vlhkostí. Swanston et al. (1989) sledovali změny ME a obsahu vody v obilkách během nalévání a dozrávání obilek (24 dní před sklizní až po den sklizně). Zjistili negativní vztah mezi obsahem vody v obilkách (60-20 %) během dozrávání a GME (graf č. 3). Graf č. 3 Změny GME a obsahu vody v obilce u třech odrůd ječmene ( ο- Golf, - Triumph, - Atem) Cowe et al. (1989) sledovali také vliv vlhkosti obilky v rozsahu 10-18 % na GME (graf č. 4). Dosažené výsledky prokazují pozitivní vztah mezi obsahem vody a ME. Publikovali korekční faktor 25 [J * % vlhkosti -1 ]. 13

14 Graf č. 4 Závislost spotřeby energie a obsahu vody v obilce u 5 odrůd (Cowe et al., 1989) 2.6 Vztah ME a technologické kvality obilek ječmene 2.6.1 Energie potřebná k mletí zrna a technologické parametry GME má nižší vypovídací schopnost o technologické kvalitě vzorku sladu ve srovnání s MME. Může však upozornit na nutné změny technologie při procesu sladování určité partie ječmene. Ve šlechtění se uplatňuje jako screeningová metoda extrémních fyzikálních vlastností, avšak nedokáže od sebe rozlišit vzorky průměrné hodnoty (Taylor, Swanston, 1987). Výhodou je možnost zařazení této metody do selekce dříve než metody pro stanovení MME, neboť je méně náročná na velikost vzorku. 14

15 3 CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši o energii potřebné k mletí zrna ječmene, stanovit hodnoty energií potřebných k mletí zrna (GME) u souboru odrůd ječmene, stanovit vliv lokality na GME a zjistit vztah GME ke sladovnické kvalitě ječmene. 15

16 4 MATERIÁL A METODY 4.1 Odrůdy Energie potřebná pro mletí obilek (GME) byla stanovena u dvanácti odrůd jarního a ozimého ječmene (Psota, Jurečka, 2000, Psota a kol., 2001, Psota, Jurečka, 2001) (Tab. č. 4). Vzorky byly získány ze třech zkušebních stanic Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského České republiky. Vnějšími podmínkami byly tedy ovlivněny všechny odrůdy stejně. Sledování bylo jednoleté a bylo tedy zpracováno 36 vzorků. Vzorky byly tříděny a pro další sledování byl použit podíl zrna nad sítem 2,5 mm. Tab. č. 4 Charakteristika testovaného souboru odrůd Odrůdy Jarní/Ozimá 6/2 řadost Ukazatel sladovnické jakosti (USJ) Země původu Původ VILNA O 2 2 NL Intro//Cebeco 87262/Tamara LUXOR O 6 2 CZ LU 27/LU 16 LURAN O 6 2 CZ LU 27/LU 16 ORTHEGA J 2 2 D Ceb.7931/Pompadour//S.77323/Golf CAMERA O 2 2 GB NRPB 87-5685c*Stamm 41 NELLY O 6 3 D Tapir/76079/3/Birgit/Banteng//Gerbel TIFFANY O 2 4 D Labea/Marinka HERIS J 2 5 CZ HE 4431/CE 431 SCARLETT J 2 6 D Amazone/Breun St. 2730 e//kym TOLAR J 2 6 CZ HE 4710/HWS 78267-83 JERSEY J 2 7 NL Apex/Alexis PRESTIGE J 2 7 GB Cork/Chariot Poznámka: USJ: 9 = nejlepší kvalita; 1 = bez sladovnické kvality. 16

17 4.2 Mikrosladování a analýza sladu Postup mikrosladovací zkoušky vychází z tradičního postupu používaného ve Sladařském ústavu VÚPS v Brně a z postupu pokusného sladování doporučeného na 102. zasedání komise EBC pro ječmen a slad 31. 5. 2000 v Perugii. Teplota máčení a klíčení byla 14,5 C, doba máčení a klíčení byla 144 h. Teplota na počátku hvozdění byla 50 C a na konci 80 C, doba hvozdění byla 22 h. V obilkách ječmene byl stanoven obsah dusíkatých látek, škrobu, β-glukanů a pentosanů podle metodik EBC (1998). Dále byl stanoven poměr velkých a malých škrobových zrn pomocí dvou odlišných metod Low Angle Laser Light Scattering method (LALLS) (Bohačenko a kol., 2005) a Gravitational Field-Flow Fractionation (GFFF) (Chmelík a kol., 1998, Chmelík, Psota, 1999). Vyrobené vzorky sladu byly analyzovány podle metodik EBC (1998) a MEBAK (1997). Z výsledků analýz byla vypočtena hodnota ukazatele sladovnické jakosti (USJ). Ukazatel sladovnické jakosti (Psota, Kosař, 2002) hodnotí souhrnně sladovnickou kvalitu na základě následujících znaků: obsah dusíkatých látek (bílkovin) v zrnu ječmene, extrakt v sušině sladu, relativní extrakt při 45 C, Kolbachovo číslo, diastatická mohutnost, dosažitelný stupeň prokvašení, friabilita sladu a obsah β-glukanů ve sladině. 4.3 Stanovení energie potřebné k mletí Principem metody energie potřebné pro mletí obilek (GME) je měření elektrické energie v joulech (J), která je potřebná k rozemletí určité navážky vzorku na mlýnku o zvolené velikosti štěrbiny. Byl měřen výkon střídavého proudu pomocí zařízení HR 2672/mini (1-Cube s. r. o., CZ), které bylo zapojeno v el. síti před mlýnkem SJ 500 (Swantech Int., F). Periodicita měření byla 200 ms. Ze získaných hodnot byla vypočítána energie potřebná k mletí vzorku (GME) vyjádřená v joulech. Pro mletí 10 g vzorků byla použita štěrbina 7,75. Vlhkost vzorků byla měřena na nedestruktivním vlhkoměru Supermatic 13610 (Foss, DK) a pohybovala se v rozpětí od 10,5 do 11,8 %. Pro statistické vyhodnocení byl použit statistický program STATISTICA, ver. 7.0 Získaná data byla vyhodnocena multifaktorovou analýzou variance a LSD testem (P 0,05). Vztahy mezi GME a technologickými parametry sladu byly zjištěny korelační analýzou. 17

18 5 VÝSLEDKY A DISKUZE 5.1 Hodnocení variability energie potřebné k mletí V hodnoceném souboru byly zastoupeny jarní i ozimé formy ječmene. Průměrné hodnoty GME se pohybovaly v rozmezí 164,6 J (odrůda Heris) do 264,5 J (odrůda Scarlett) (Tab. č. 5; graf č. I příloha P1). Byl zjištěn statisticky průkazný vliv odrůdy na úroveň energie potřebné k mletí (Tab. č. 6). Nejvyšší průměrná hodnota GME byla zjištěna na lokalitě Libějovice (215,9 J), nejnižší pak na lokalitě Chrastava (207,8 J). Vliv lokality na energii potřebnou k mletí byl statisticky neprůkazný (Tab. č. 6). Tab. č. 5 Průměrné hodnoty GME (J) jednotlivých odrůd ječmene Metoda: 95 % LSD Odrůdy J/O 2/6 n průměr Heris J 2 3 164,6 a a Prestige J 2 3 166,3 a a Tolar J 2 3 188,6 ab a b Jersey J 2 3 195,8 abc a b c Tiffany O 2 3 199,3 bc b c Vilna O 2 3 214,7 bcd b c d Nelly O 6 3 215,8 bcd b c d Camera O 2 3 221,5 cde c d e Orthega J 2 3 227,3 cde c d e Luxor O 6 3 239,9 def d e f Luran O 6 3 253,1 ef e f Scarlett J 2 3 264,5 f f Vysvětlivky: Průměrné hodnoty označené odlišnými písmeny jsou statisticky průkazně odlišné (P 0,05) J/O = jarní nebo ozimá forma odrůdy 2/6 = 2 nebo 6 řadá odrůda ječmene Swanston a kol. (1993; 1995) ve výrazně odlišném pokusu srovnávali GME dvou příbuzných odrůd vypěstovaného na dvou geograficky značně vzdálených lokalitách (Španělsko a Skotsko) a zjistili statisticky průkazný vliv stanoviště na hodnotu GME. Lze předpokládat, že geografická vzdálenost stanovišť sehrála v jejich sledování značnou roli na rozdíl od námi testovaných lokalit, mezi nimiž nebyly tak velké rozdíly ve srovnání s citovanou studií. 18

19 Tab. č. 6 Analýza variance testované souboru SS d.f. MS F p Abs. člen 1627308 1 1627308,4*** 4672,636 0,000000 odrůda 32632 11 2966,5*** 8,518 0,000012 lokalita 434 2 217,1 n.s. 0,623 0,545341 Chyba 7662 22 348 Při testování rozdílů mezi odrůdami v rámci daného souboru došlo k rozdělení těchto odrůd na 3 odlišné skupiny, které se částečně prolínaly (Tab. č. 5). V první skupině s nízkou hodnotou GME od 164,6 do 195,8 J se nacházely pouze dvouřadé odrůdy jarního ječmene. Byly zde zastoupeny sladovnické odrůdy Prestige, Tolar a Jersey, ale i nesladovnická odrůda Heris, která však byla přihlášena do registračního řízení jako sladovnická. Dle našich výsledků, ze kterých byla vypočtena hodnota USJ, se Heris zařadil do skupiny odrůd sladovnických (Tab. č. 4). Odrůda Heris a Prestige měla statisticky významně nižší GME ve srovnání se všemi ostatními odrůdami testovaného souboru, s výjimkou odrůd Tolar a Jersey. Ve druhé skupině byly především ozimé nesladovnické odrůdy ječmene Tiffany, Vilna, Nelly, Camera a odrůda jarního ječmene Orthega, které tvořily přechodnou skupinu s GME od 199,3 do 227,3 J. Ve třetí skupině s nejvyšší energií potřebnou k mletí se nacházely převážně odrůdy nesladovnické ozimé Luxor a Luran i jarní odrůda Scarlett s GME od 239,9 do 264,5 J. Odrůda Scarlett se vyznačovala nejvyšší GME 264,5 J a statisticky významně se tak odlišila od celého souboru odrůd s výjimkou již vyjmenovaných odrůd v této skupině (Luxor a Luran). Testováním našeho souboru ozimých a jarních odrůd ječmene s odlišnou sladovnickou kvalitou (USJ od 2 do 7) se potvrdily statisticky významné rozdíly v GME mezi některými odrůdami. Tato skutečnost potvrzuje výsledky Allisona a kol. (1976) a Ellise a kol. (1992), kteří doporučují tvrdost jako selekční znak v ranných fázích šlechtitelského programu. 5.2 Vliv složení zrna na jeho tvrdost V nesladovaných obilkách odrůd ječmene byl ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském v Brně zjištěn obsah bílkovin, škrobu a neškrobových polysacharidů β-glukanů a pentosanů (arabinoxylanů). Zároveň byla sledována i distribuce velikosti škrobových zrn pomocí dvou fyzikálně odlišných metod (LALLS a GFFF). 19

20 Množství a kvalita dusíkatých látek obsažených v obilce výrazným způsobem ovlivňuje její fyzikální vlastnosti (Allison a kol., 1979, Palmer, Shirakashi, 1994, Leach a kol., 2002). Výsledky výzkumu naznačují, že i když je sklovitost spojována s vysokým obsahem dusíku a moučnatost naopak s nízkým obsahem dusíku (Broadbent a Palmer, 2001), sklovitý nebo moučnatý endosperm mohou mít zrna s podobným obsahem dusíku (Holopainen a kol., 2005). Hordeinové bílkoviny moučnatých endospermů se luští rychleji než hordeinové bílkoviny sklovitých endospermů (Howard a kol., 1996). Rozpětí, ve kterém se obsah bílkovin v jednotlivých vzorcích sledovaného souboru odrůd pohyboval bylo značné (8,8 14,2 %). I přes tuto skutečnost nebyl prokázán vliv obsahu bílkovin na tvrdost obilky, jak je vidět z hodnot korelačních koeficientů v tab. č. 7. Absolutní hodnota korelace byla velmi nízká (0,08), avšak kladná, je možné předpokládat trend, že se vzrůstajícím obsahem dusíkatých látek vzrůstá i tvrdost obilky, jak zjistili například Allison a kol. (1979), Henry a Cowe (1990) a Tohno-oka a kol. (2004). Podstatnější vliv na tvrdost obilky má pravděpodobně složení bílkovin (Palmer, Shirakashi, 1994). Obsah škrobu významně ovlivňoval úroveň tvrdosti obilky. Korelace není silná (-0,29), ale ukazuje, že se vzrůstajícím obsahem škrobu klesá tvrdost obilky, což koresponduje s výsledky získanými autory Henry a Cowe (1990) a Tohno-oka a kol. (2004). Poměr velkých a malých škrobových zrn i přes velmi nízké korelace (0,29) s tvrdostí naznačuje trend, který podporuje názor Ellise a kol. (1992), kteří zjistili, že s nárůstem velikosti malých škrobových zrn je spojen i nárůst energie potřebné k mletí. Swanston (1996) rovněž zjistil vliv kvality škrobu na úroveň energie potřebné k mletí. Z naměřeného záporného vztahu (r = -0,17) mezi HTZ a GME lze usuzovat, že větší obilky vyžadují nižší energii potřebnou k mletí. Mechanické vlastnosti buněčných stěn tvořených významnou měrou neškrobových polysacharidů spolu s mechanickými vlastnostmi obsahu buněk a úrovní spojení mezi jednotlivými buňkami ovlivňují fyzikální vlastnosti obilky (Van Buren, 1979). Obsah β-glukanů v zrně ječmene významně ovlivňoval úroveň GME. Těsnost vztahu je pouze středně silná, avšak v našem sledování nejsilnější (r = 0,68 *** ), přesto je však zachycen trend, že se vzrůstajícím obsahem neškrobových polysacharidů vzrůstá tvrdost obilky. V případě, že byl vyjádřen obsah neškrobových polysacharidů (β-glukanů a pentozanů) společně, dosáhl korelační koeficient úrovně 0,55 ***, což koresponduje s výsledky autorů Henry a Cowe (1990); Home a Elamo (1993), Swanston a kol. (1992), Tohno-oka a kol. (2004), Bertholdsson (2004). 20

21 Tab. č. 7 Korelace energie potřebné k mletí a vybraných technologických parametrů Parametry GME Korelační koeficienty USJ -0,43 ** Dusíkaté látky v ječmeni (%) 0,08 ns Extrakt sladu (%) -0,39 * Relativní extrakt 45 C (%) -0,38 * Glycidový extrakt ve sladu (%) -0,29 ns Rozdíl extraktů (%) 0,44 ** Kolbachovo číslo (%) -0,42 ** Diastatická mohutnost (jwk) -0,16 ns Dosažitelný st. p. (%) -0,25 ns Škrob -0,29 ns β-glukany ve sladině (mg/l) 0,57 *** β-glukany v obilkách (%) 0,68 *** Pentozany v ječmeni (%) 0,13 ns suma BG+PENT 0,55 *** Dusíkaté látky ve sladu (%) 0,09 ns Rozpustný dusík ve sladu (%) -0,26 ns Friabilita (%) -0,51 ** Sklovitá zrna (%) 0,31 ns Homogenita friabilimetrem (%) -0,59 *** Částečně sklovitá zrna (%) 0,58 *** Homogenita Carlsberg (%) -0,64 *** Modifikace Carlsberg (%) -0,56 *** Barva sladiny (jebc) -0,23 ns Doba zcukření (min) 0,38 * Zákal sladiny (90 ) 0,37 * Zákal sladiny (15 ) 0,32 * Čirost sladiny vizuálně 0,32 * Škrobová zrna 0-8/8-100 (LALLS) 0,29 ns GFFF 0,09 ns HTZ (g) -0,17 ns Vysvětlivky: LALLS a GFFF = metody stanovení škrobových zrn; ns = nevýznamná hodnota; n = 36 5.3 Vliv tvrdosti obilky na vybrané sladovnické parametry Metoda stanovení tvrdosti pomocí GME potvrdila, že modifikace škrobu je ovlivněna tvrdostí obilky, i když těsnost vztahů byla nízká. Se vzrůstající tvrdostí obilky klesl obsah extraktu (r = -0,39 * ) a glycidového extraktu (r = -0,29), což odpovídá i korelacím zjištěným autory Home a Elamo (1993) Taylor a Swanston (1987), 21

22 Bertholdsson (2004). Naopak nevýznamné korelace mezi úrovní tvrdosti a obsahem extraktu zjistili Ellis a kol. (1999), Swanston a kol. (1992). Také modifikace bílkovin byla významnou měrou ovlivněna tvrdostí obilky. Se vzrůstající tvrdostí obilky klesalo množství rozpustného dusíku ve sladu (r = -0,26) a současně i úroveň modifikace bílkovin vyjádřená pomocí Kolbachova čísla (r = -0,42 ** ). Obdobný vztah zaznamenal Swanston a kol. (1992). Významná korelace byla zjištěna mezi tvrdostí obilky a modifikací buněčných stěn (r = -0,56 *** ). Metoda zachytila trend, že se vzrůstající tvrdostí obilky se zhoršuje modifikace buněčných stěn v průběhu sladování. Byl zjištěn významný, kladný vliv tvrdosti obilky na hodnotu obsahu β-glukanů ve sladině (r = 0,57 *** ), což zaznamenali i Home a Elamo (1993) a Bertholdsson (2004). Friabilita (r = -0,51 ** ) a s ní spojené parametry (homogenita friabilimetrem r = -0,59 ***, částečně sklovitá zrna r = 0,58 *** ), homogenita (r = -0,64 *** ) a modifikace (r = -0,56 *** Carlsberg) byly významnou měrou ovlivněny negativně tvrdostí obilky. Relativní extrakt při 45 C, tj. extrakt zvýšený o činnost tepelně stabilních enzymů, pravděpodobně proteas a β-glukanas, byl také průkazně negativně ovlivněn tvrdostí obilek, i když těsnost vztahu byla nízká (r = -0,38 * ). Snížená úroveň modifikace škrobu, bílkovin a buněčných stěn podmíněná zvýšenou tvrdostí obilek ječmene negativně ovlivňuje kvalitu složení sladiny a tím i úroveň kvasného procesu. Se vzrůstající tvrdostí obilek docházelo ke zhoršování složení sladiny a tím i k poklesu hodnot dosažitelného stupně prokvašení (r = -0,25), i když vztah byl slabý Aktivita amylolytických enzymů hydrolyzujících škrob (převážně β-amylasy a α-amylasy) při rmutování, daná hodnotou diastatické mohutnosti a současně účinnost amylolytických enzymů, vyjádřená dobou zcukření (r = 0,38 * ) nebyla tvrdostí obilek ječmene výrazněji ovlivněna a vztah byl kladný. Tvrdost obilek ječmene ovlivňuje také barvu a čirost sladiny. Se vzrůstající tvrdostí obilek klesá barva sladiny, ale naopak stoupá nebezpečí opalescence a zákalu sladiny. Tvrdost obilek ovlivňuje také hodnotu USJ (ukazatelů sladovnické jakosti). Z našich sledování vyplývá, že se vzrůstající úrovní tvrdosti obilek klesala hodnota USJ (r = -0,43 ** ). 22

23 6 ZÁVĚR Cílem této bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši o energii potřebné k mletí zrna ječmene, stanovit hodnoty energií potřebných k mletí zrna (GME) u souboru odrůd ječmene, stanovit vliv lokality na GME a zjistit vztah GME ke sladovnické kvalitě ječmene. Energie potřebná pro mletí obilek (GME) byla stanovována u dvanácti odrůd jarního a ozimého ječmene, sladovnické i nesladovnické jakosti. Vzorky byly získány ze třech zkušebních stanic Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského České republiky (Chrastava, Libějovice a Staňkov). Sledování bylo jednoleté a bylo celkem zpracováno 36 vzorků zrna ječmene. Vzorky byly vytříděny a pro sledování byl použit podíl zrna nad sítem 2,5 mm. Technologické parametry byly stanoveny Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským v Brně. Pro statistické vyhodnocení výsledků získaných při stanovení GME byl použit statistický program STATISTICA, ver. 7.0 Získaná data byla vyhodnocena multifaktorovou analýzou variance a LSD testem (P 0,05). Vztahy mezi GME a technologickými parametry zrna a sladu byly zjištěny korelační analýzou. Z vyhodnocených výsledků vyplynulo, že variabilita GME byla statisticky vysoce významně ovlivněna odrůdami zařazenými do souboru. Průměrné hodnoty GME se pohybovaly v rozmezí od 164,6 J u odrůdy Heris do 264,5 J u odrůdy Scarlett. Lokality pěstování neměly statisticky významný vliv na variabilitu hodnot GME, nejvyšší průměrná hodnota GME byla zjištěna na lokalitě Libějovice (215,9 J), nejnižší pak na lokalitě Chrastava (207,8 J). Odrůda Heris a Prestige měla statisticky významně nižší GME (164,6 166,3 J) ve srovnání se všemi ostatními odrůdami testovaného souboru, s výjimkou odrůd Tolar a Jersey (188,6 195,8 J). Naopak odrůda Scarlett se vyznačovala nejvyšší GME (264,5 J) a statisticky významně se tak odlišila od celého souboru odrůd s výjimkou odrůd Luxor a Luran (239,9 253,1 J), které tvořily s odrůdou Scarlett skupinu s nejvyšší energií potřebnou k mletí. Ze vztahů mezi technologickými parametry hodnocenými korelační analýzou vyplývá, že se vzrůstající úrovní tvrdosti obilek klesala hodnota ukazatele sladovnické jakosti (USJ) (r = -0,43 ** ). Byly rovněž stanoveny záporné vztahy mezi extraktem sladu, relativním extraktem, Kolbachovým číslem, homogenitou sladu, friabilitou a modifikací 23

24 buněčných stěn na jedné straně a GME na straně druhé. Korelační koeficienty těchto znaků se pohybovaly od -0,38 do -0,64 a byly statisticky významné. Naopak kladný vztah byl vypočten pro GME a: obsah β-glukanů v obilkách i ve sladině (r = 0,68 *** a 0,57 *** ), pro sumární obsah β-glukanů a arabinoxylanů (r = 0,55 *** ) i částečné sklovitá zrna (r = 0,58 *** ). Výsledky této práce potvrdily některé literární citace o vlivu mechanických vlastností buněčných stěn na fyzikální vlastnosti obilky, zejména stanovením nejvyššího statisticky významného vztahu mezi obsahem β-glukanů a velikostí energie potřebné k mletí (r = 0,68 *** ). 24

25 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ALLISON, M. J., COWE, I. A., McHALE, R. A rapid test for the prediction of the malting quality of barley. J. Inst. Brew. 82, 1976, s. 166-167. ALLISON, M. J. a kol. Milling energy of barley. J. Inst. Brew. 85, 1979, s. 262-264. BERTHOLDSSON, N. O. The use of environmentally stable grain characteristics for selection of high extract yield and low beta-glucan in malting barley. Eur. J. Agron. 20, 2004, s. 237-245. BOHAČENKO, I., CHMELÍK, J., PSOTA, V. Determination of the Contents of A and B Starch in Barley using Low Angle Laser Light Scattering. Czech J. Food Sci. 24, 2005, (1), s. 11-18. BROADBENT, R. E., PALMER, G. H. Relationship between beta-amylase activity, steeliness, mealiness, nitrogen content and nitrogen fractions of the barley grain. J. Inst. Brew. 107, 2001, (6), s. 349-354. COWE, I. A., CUTHBERTSON, D. C., SWANSTON, J. S. The effect of moisture and nitrogen levels on milling energy of barley. Journal of the Institute of Brewing. 95, 1989, s. 423-425. EBC ANALYSIS COMMITTEE Analytica-EBC, Verlag Hans Carl Getränke-Fachverlag, Nürnberg, 1998. EHRENBERGEROVÁ, J. a kol. Výnosové prvky a jejich vztahy k jakostním ukazatelům zrna bezpluchého ječmene. Rostlinná výroba. 45, 1999, (2), s. 53-59, ISSN 0370-663X. EHRENBERGEROVÁ, J., VACULOVÁ, K., ZIMOLKA, J. Jakost zrna bezpluchého ječmene z odlišných způsobů zpracování. Rostlinná výroba. 43, 1997, (12), s. 585-592, ISSN 0370-663X. 25

26 ELLIS, R. P., CAMM, J. P., MORRISON, W. R. A rapid test for malting quality in barley, HGCA Project report No. 63, 1992. ELLIS, R. P. a kol. Use of DNA marker-based assays to define and select malting characteristics in barley. HGCA Research Report 183. London, 1999. HARRIS, G. The structural chemistry of barley and malt. In: Barley and Malt. A. H. Cook, Academic Press, London, 1962, s. 431-582. HENRY, R. J., COWE, I. A. Factors influencing the hardness (milling energy) and malting quality of barley. J. Inst. Brew. 96, 1990, s. 135-136. HOLOPAINEN, U. R. M. a kol. Endosperm structure affects the malting quality of barley (Hordeum vulgare L.). J. Agric. Food Chem. 53, 2005, (18), s. 7279-7287. HOME, S., ELAMO, E. Evaluation of malting potential in barley breeding programmes. Monschr. Brauwiss. 46, 1993, (6), s. 216-220. HOWARD, K. A. a kol. The relationship between D hordein and malting quality in barley. J. Cereal Sci. 24, 1996, s. 47-53. CHMELÍK, J., KRUMLOVÁ, A., ČÁSLAVSKÝ, J. Characterization of starch materials from barley by gravitational field flow fractionation and matrice assisted lasser desorption/ ionization mass spectrometry. Chem. Pap. 52, 1998, s. 360-361. CHMELÍK, J., PSOTA, V. Characterization of starch materials from barley. Proc. Eur. Brew. Conv. Congress, Cannes, 1999, s. 421-428. JACKSON, K.A. a kol. Nitrogen effects on yield, β-glucan content and other quality factors of oat and waxy hulless barley. Communication in Soil Science and Plant Analysis. 25, 1994, (17-18), s. 3047-3055. 26

27 KOSAŘ, K., PROCHÁZKA, S. a kol. Technologie výroby sladu a piva. Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a. s., Praha, 2000, 398 s. KOSAŘ, K., PROKEŠ, J., PSOTA, V. Metodiky pro zemědělskou praxi Kvalita sladovnického ječmene a technologie jeho pěstování. 1997. KRATOCHVÍLE, A. České pivovarství příležitosti a výzvy XXI. století. 20. pivovarsko -sladařské dny, souhrny přednášek, čtvrtek 9. 10. 2003. Kvasný průmysl. 49, 2003, (9), s. 239, ISSN 0023-5830. KUČEROVÁ, J. Technologie cereálií. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2004, 141 s., ISBN 80-7157-811-8. LEACH, R. a kol. Effects of barley protein content on barley endosperm texture, processing condition requirements, and malt and beer quality. MBAA TQ, 39, 2002, s. 191-202. McGREGOR, A. W., BHATTY, R. S. Barley Chemistry and Technology. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, Minnesota, USA, 1993, 486 s., ISBN 0-913250-80-5. MEBAK Brautechnische Analysenmethoden, Band I, Freising Weihenstephan, 1997. PALMER, G. H. Cereals in Malting and Brewing In: Palmer, G. H. ed. Cereal Science and Technology. 1989, 544 s., ISBN 0-08-035064-X. PALMER, G. H., SHIRAKASHI, T. Enzyme modification of Kym and Triumph endosperm proteins during malting. Ferment. 7, 1994, (5), s. 289-297. PELIKÁN, M., DUDÁŠ, F., MÍŠA, D. Technologie kvasného průmyslu. MZLU v Brně, 2004, 135 s., ISBN 80-7157-578-X. 27

28 PETERSON, D. M., QURESHI, A. A. Genotype and environment effects on tocols of barley and oats. Cereal Chemistry. 70, 1993, (2), s. 157-162. PETR, J. a kol. Speciální produkce rostlinná-1. Agronomická fakulta ČZU, Praha, 1997, 197 s., ISBN 80-213-0152-X. PRO-BIO, obchodní společnost s r. o. Ječmen setý (online) [citováno 17. dubna 2006]. <http://www.probio.cz/vyrobky/jecmen-sety.htm>. PROKEŠ, J. Technologický význam dusíkatých látek v ječmeni a sladu. Kvasný průmysl. 2000, (10), s. 277-279, ISSN 0023-5830. PROKEŠ, J., PSOTA, V. Kvalitní surovina předpoklad kvalitního sladu a piva. Úroda. 2001, (2), s. 18-19. PSOTA, V. Homogenita sladu. Sborník z konference s mezinárodní účastí "Nové pohledy na jakost produktů rostlinného původu". VÚP Brno, 1997. PSOTA, V., JUREČKA, D. Registrace odrůd ječmene jarního v roce 2000 /Registration of spring barley varieties in 2000. Kvasný průmysl. 46, 2000, (6), s. 155-158, ISSN 0023-5830. PSOTA, V., JUREČKA, D. Registration of spring barley varieties in the Czech republic in the year 2001 (Registrace odrůd jarního ječmene v České republice v roce 2001). Kvasný průmysl. 47, 2001, (6), s. 154-158, ISSN 0023-5830. PSOTA, V., KOSAŘ, K., JUREČKA, D. Assortment of varieties of malting barley in the Czech Republic in the year 2000. Monschr. Brauwiss. 54, 2001, s. 9-12. PSOTA, V., KOSAŘ, K. Malting quality index. Kvasný průmysl. 48, 2002, (6), s. 142-148, ISSN 0023-5830. 28

29 PSOTA, V., ŠEBÁNEK, J. Role fytohormonů v klíčení a sladování. Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, 2, 1999, 53 s. PSOTA, V. a kol. Ukazatele sladovnické jakosti. Kvasný průmysl. 41, 1995, (12), s. 373-404, ISSN 0023-5830. SITUAČNÍ A VÝHLEDOVÁ ZPRÁVA MINISTERSTVA ZEMĚDĚLSTVÍ ČR. Vydává Ministerstvo zemědělství České republiky, listopad 2005, http://www.mze.cz/. SLACK, P. T., BAXTER, E. D., WAINWRIGHT, T. Inhibition by hordein of starch degradation. Journal of the Institute of Brewing. 85, 1979, s. 112-114. SWANSTON, J. S. The assessment of two barley starch mutants as potential parents in a malting quality breeding programme. Annals of Applied Biology. 118, 1991, (2), s. 417-422. SWANSTON, J. S. Deleterious associations with quality, in high amylose inbred lines, are not readily broken. Barley Genetics Newsletter. 25, 1996, s. 50-54. SWANSTON, J. S., COWE, I. A. A rapid technique to predict malting quality in barley prior to harvest. Annals of Applied Biology. 115, 1989, s. 529-532. SWANSTON, J. S. a kol. Grain and malt milling energies relative to malting quality parameters in a mutant of cv. Troubadour. J. Inst. Brew. 98, 1992, s. 505-508. SWANSTON, J. S. a kol. Grain quality of a barley mutant and its parent cultivar in Spain and Scotland. Asp. appl. biol. 36, 1993, Cereal Quality III, s. 143-151. SWANSTON, J. S. a kol. Differences in malting performace between barleys grown in Spain and Scotland. J. Inst. Brew. 101, 1995, s. 261-265. ŠPALDON, E. a kol. Rostlinná výroba. Praha, 1986, 715 s. 29

30 TAYLOR, K., SWANSTON, J. S. Malting quality assessment in a petri-dish. In: Asp. appl. biol. 15, 1987; (Cereal Quality), Wellesbourne, Warwick, UK, Association of Applied Biologists, s. 523-528. TOHNO-OKA, T., KAWADA, N., YOSHIOKA, T. Relationship between grain hardness and endosperm cell wall polysaccharides in barley. Poster Section no. 6, 9 th International Barley Genetics Symposium, 20-26 June 2004, Brno Trade Fairs, Brno, 2004 Czech Republic. VAN BUREN, J. P. The chemistry of texture in fruits and vegetables. J. Texture Stud. 10, 1979, s. 1-23. 30

31 8 SEZNAM PŘÍLOH Graf č. I: Průměrné hodnoty GME (J) jednotlivých odrůd ječmene 31