Введение Значительная    доля    зерна    ячменя,    производимого    во    всем    мире,    используется    для    получения    солода,    который    служит    традиционным    сырьем    для    производства    пива.    Солод    получают    контролируемым    проращиванием    зерна    в    определенных    условиях.    Во    время    солодоращения    в    зерне    производятся    специфические    ферменты,    которые    необходимы    в    процессе    варки    пива.    Целью    солодоращения    является    частичный    гидролиз    высокомолекулярных    соединений,    таких    как    белки    и    гемицеллюлозы,    в    клеточных    стенках    эндосперма    зерна.    Это    позволяет    достигнуть    достаточной    технологичности    солода    во    время    процесса    пивоварения,    обеспечить    высокий    выход    экстракта,    успешное    брожение    и    достаточно    легкий    процесс    фильтрации    сусла    [1].    Ячмень,    предназначенный    для    солодоращения,    должен    отвечать    ряду    требований.    Одно    из    них    –    низкая    концентрация    белковых    веществ    в    зерне.    Высокое    содержание    белка    снижает    экстрактивность    солода    из-за    того,    что    высокий    уровень    белка    обычно    сопровождается    снижением    содержания    крахмала    [1].    Также    высокий    уровень    белка    в    эндосперме    приводит    к    уплотнению    комплекса    крахмал-белок.    Белковые    молекулы    формируют    матрицу,    окружающую    крахмальные    гранулы,    что    ограничивает    гидратацию    эндосперма    и    создает    барьер    между    крахмалом    и    амилолитическими    
ферментами    во    время    солодоращения    [2].    Из-за    того,    что    белок    более    прочно    связан    с    клеточными    стенками,    распад    межклеточного    белкового    пространства,    окружающего    крахмальные    зерна,    у    высокобелковых    ячменей    при    его    проращивании    менее    значителен,    чем    у    низкобелковых.    Поэтому    зерно,    содержащее    более    12    %    белка,    характеризуется    как    «трудновзрыхляемое»    [1].    ГОСТ    5060-1986    ограничивает    содержание    белка    для    пивоваренных    ячменей    до    12    %.    Ряд    российских    исследователей    допускает,    что    содержание    белка    в    пивоваренном    ячмене    может    превышать    12    %.    В.    В.    Глуховцев    и    
 Н.    В.    Дровальева    утверждают,    что    ограничение    содержания    белка    до    12    %    при    оценке    пивоваренных    качеств    ячменя    совершенно    необоснованно    [3].    При    ограничении    содержания    белка    до    12    %    из    зон    заготовки    пивоваренного    сырья    исключаются    обширные    регионы    нашей    страны    (Поволжье,    Алтай,    Сибирь    и    другие),    выращивающие    эту    культуру    на    больших    площадях.    В    работе    Н.    С.    Беркутова    отмечается    высокая    рентабельность    использования    в    производстве    пива    зерна    ячменя    с    содержанием    белка    до    12,5    %    [4].    В    Канаде    в    пивоваренном    ячмене    допускается    содержание    белка    12,5    %    [5].    
 Т.    В.    Горпинченко    и    З.    Ф.    Аникаева    в    своей    работе    говорят    о    том,    что    результаты    многолетнего    сортоиспытания    и    практики    пивоваренных    заводов    допускают    содержание    белка    в    ячмене    до    13    %    для    его    использования    в    пивоварении    [6]. Уровень    белка    в    ячмене    11,5–12    %    достаточно    трудно    поддерживать    постоянно,    т.    к.    это    свойство    зависит    не    только    от    генотипа,    но    и    от    окружающей    среды    и    других    факторов    производства    ячменя.    Содержание    белка    в    ячмене,    производимого    для    солодоращения,    из-за    экологических    факторов    часто    оказывается    больше,    чем    прописано    стандартах    отрасли    и    может    составлять    13–13,5    %    [7].    
 В    последние    годы    многие    страны-поставщики    пивоваренного    зерна    столкнулись    с    проблемой    высокобелкового    зерна    из-за    засухи    в    странахэкспортерах    [8].    Поэтому    в    разных    странах    проводятся    исследования    по    получению    солода    удовлетворительного    качества    из    зерна    ячменя    с    повышенным    содержанием    белка.    В    работе    канадских    авторов    показано,    что    канадские    сорта    ячменя    с    содержанием    белка    более    15    %    способны    давать    солод    и    пиво    хорошего    качества    [9]. Содержание    белка    в    готовом    солоде    нормируется    ГОСТ    29294-2014    и    не    должно    превышать    11,5    %.    Проблема    солода    с    высоким    содержанием    белка    заключается    в    низкой    экстрактивности    сусла,    а    также    резкой    горечи    в    готовом    пиве    [1].    Считается,    что    содержание    белка    в    ячменном    солоде    обычно    на    0,1–0,5    %    ниже,    чем    в    исходном    ячмене    [1].    Однако    в    ряде    работ    показано,    что,    в    зависимости    от    условий    солодоращения    и    хранения    зерна,    содержание    белка    может    меняться    в    более    широких    пределах    [10–12].    Во    время    прорастания    ячменя    под    действием    протеолитических    ферментов,    уровень    которых    повышается    при    увеличении    влажности    зерна,    происходит    гидролиз    белков    эндосперма    до    пептидов,    аминокислот    и    свободного    аминного    азота.    Аминокислоты    используются    для    биосинтеза    новых    азотистых    веществ    в    алейроновом    слое    и    в    растущем    зародыше.    Таким    образом,    во    время    прорастания    происходит    миграция    азотистых    веществ,    при    этом    часть    азотистых    веществ    попадает    в    растущие    корешки,    которые    удаляются    из    готового    солода,    тем    самым    обеспечивая    потерю    белков    [10,    11].    Также    азотистые    вещества    теряются    выщелачиванием    во    время    стадии    замачивания,    но    после    окончания    замачивания    и    наступления    фазы    прорастания    изменение    азотистых    веществ    этим    способом    прекращается    [11,    13]. Современные    пивоваренные    сорта    ячменя    отличаются    постоянством    техно-химических    свойств,    но    и    они    подвержены    погодным    аномалиям,    которые    встречаются    все    чаще    [14].    Поэтому    исследования,    посвященные    снижению    уровня    белка    в    солоде,    полученном    из    высокобелковых    ячменей,    являются    актуальными.    Режимы    солодоращения    могут    отличаются    длительностью,    температурой    и    конечной    степенью    замачивания    зерна.    Влияние    этих    факторов    хорошо    исследовано    [1].    Но    данные    о    влиянии    времени    замачивания    на    изменение    уровня    азотистых    веществ    в    солоде    весьма    ограничены. Замачивание    зерна    является    первой    стадией    солодоращения.    Зерно    начинает    прорастать    при    содержании    в    нем    влаги    больше    30    %.    Режим    замачивания    в    большинстве    случаев    состоит    из    двух,    а    иногда    и    трех    фаз    погружения    и    воздушных    пауз.    Стадия    замачивания    занимает    1–2    дня.    Целью    замачивания    является    быстрое    и    однородное    поглощение    воды    зерном    и    инициирование    прорастания    зерна.    Недостаточная    эффективность    замачивания    не    может    быть    компенсирована    на    более    поздних    стадиях    проращивания.    Скорость    водопоглощения    до    степени    замачивания    38–41    %    зависит    от    температуры    воды,    режима    погружения    и    скорости    поглощения    воды.    Последнее    зависит    от    сорта,    года    урожая,    размера    зерна,    содержания    белковых    веществ    и    физиологических    показателей    зерна,    таких    как    состояние    покоя    и    водочувствительность    [15].    Ячмень    с    высоким    содержанием    белка    характеризуется    неравномерным    поглощением    воды    во    время    водяного    замачивания    и    неравномерным    прорастанием    в    ходе    проращивания,    но    о    влиянии    замачивания    на    уровень    азотистых    веществ    в    солоде    не    упоминается    [14].    Цель    работы    –    исследовать    влияние    продолжи- тельности    стадии    замачивания    зерна    ячменя    на    содержание    белковых    веществ    в    солоде. Объекты и методы исследования Для    исследования    использовали    яровой    ячмень    (Hordeum vulgare    L.)    сортов    «Приморский    89»    и    «Приморский    98»    дальневосточной    селекции    урожая    2013,    2015,    2016    годов.    Образцы    зерна    были    получены    в    ПримНИИСХ    (п.    Тимирязевский).    Анализ    зерна    проводили    по    стандартным    методикам.    Определяли    массу    1000    зерен    
 (ГОСТ    10842-89),    энергию    и    способность    прорастания    (ГОСТ    10968-88),    содержание    влаги    (ГОСТ    13586.5-93)    и    водочувствительность    (ЕВС,    Analytic,    method    3.6.2).    Массовую    долю    белка    в    зерне    и    солоде    измеряли    по    методу    Кьельдаля    (ГОСТ    10846-76),    массовую    долю    растворимого    азота    определяли    в    лабораторном    сусле,    полученном    из    образцов    солода.    Число    Кольбаха    вычисляли    по    формуле: К    =    Б∙100/Х                                                                                                                        (1) где    Б    –    массовая    доля    растворимого    азота,    %:    Х    –    массовая    доля    азотистых    веществ    в    сухом    веществе    солода    (ГОСТ    29294-2014).    Содержание    свободного    аминного    азота    в    солоде    определяли    фотометрически    нингидрановым    методом    (ЕВС,    Analytic,    method    8.10).    Потери    на    дыхание    и    ростки    проводили    по    методике,    указанной    в    работе    
 R.    C.    Agu    [10].    После    солодоращения    определяли    массу    100    зерен    в    готовом    сухом    солоде,    а    затем    
322
Rostovskaya M.F. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 319–328 в    солоде    с    удаленными    корешками    и    в    удаленных    корешках,    используя    аналитические    весы.    Потери    на    дыхание    и    ростки    определяли    по    формуле:    Мк    %    =    М3 ∙100/М1                                                                                                        (2) где    М1    –    масса    100    зерен    солода    с    корешками    
 (СВ    –    на    сухое    вещество);    М2    –    масса    100    зерен    без    корешков    (СВ); М3    –    масса    корешков    (СВ):    М3    =    М1    –    М2. Зерно    ячменя    замачивали    и    проращивали    в    хладотермостате    ХТ-3/70-2    при    температуре    17    °С.    Использовали    метод    воздушно-водяного    замачивания,    при    котором    зерно    попеременно    находится    то    под    водой,    то    без    воды.    После    окончания    замачивания    на    стадии    проращивания    зерно    орошали.    Общее    время    солодоращения    для    всех    образцов    составило    103    ч,    но    длительность    замачивания    была    разная.    В    первом    режиме    время    замачивания    25    ч,    а    именно    4    ч    –    водяная    фаза,    
 17    ч    –    воздушная    фаза,    4    ч    –    водяная    фаза.    Во    втором    время    замачивания    составило    48    ч:    4    ч    –    водяная    фаза,    16    ч    –    воздушная    фаза,    8    ч    –    водяная    фаза,    
 8    ч    –    воздушная    фаза,    12    ч    –    водяная    фаза.    В    процессе    солодоращения    ежедневно    контро- лировали    содержание    влаги    в    зерне.    Полученный    солод    высушивали    по    методике,    включающей    увядание    свежепроросшего    солода    в    течение    16    ч    при    температуре    50    °С,    затем    постепенный    набор    температуры    до    80    °С    [16].
Результаты и их обсуждение Зерно    ячменя    было    проанализировано    на    ряд    показателей,    определяющих    его    пригодность    к    солодоращению.    Данные    представлены    в    таблице    1. Все    образцы    зерна    показали    высокую    энергию    и    способность    прорастания    (>    95    %),    что    делает    их    пригодными    для    солодоращения.    Низкая    водо- чувствительность    зерна    (<    25    %)    позволяет    исполь- зовать    длительное    замачивание    зерна.    Из    таблицы    1    видно,    что    показатели    зерна    одного    сорта,    но    разных    лет    урожая,    отличались    по    массе    1000    зерен    (абсолютная    масса)    и    содержанию    белка.    На    эти    показатели,    помимо    сортовых    
особенностей,    значительное    влияние    оказывают    факторы    окружающей    среды    во    время    выращивания    ячменя    [17].    В    содержании    белка    для    исследуемых    сортов    прослеживалась    общая    тенденция.    Зерно    с    наибольшим    содержанием    белка    было    получено    в    2013    г.,    а    с    самым    низким    –    в    2016    г.    Наибольшее    экологическое    влияние    на    содержание    белка    в    зерне    ячменя    во    время    вегетации    оказывают    температура    и    количество    осадков.    Высокая    температура    и    малое    количество    осадков    во    время    вегетационного    периода    увеличивают    содержание    белка.    Эта    тенденция    наблюдается    для    зерна,    выращенного    в    разных    странах    и    в    разных    климатических    зонах    [3,    18,    19].    Исследуемые    нами    сорта    показывали    такую    же    корреляцию    на    протяжении    более    10    лет    [20].    2013    год    
 в    Приморском    крае    был    засушливым    и    зерно    урожая    этого    года    содержало    аномально    высокое    количество    белка    за    все    время    наблюдения.    Таким    образом,    в    исследовании    использовали    зерно    сортов    «Приморский    89»    с    разницей    в    содержании    белка    1,75    %    и    «Приморский    98»    с    разницей    в    содержании    белка    2,5    %,    которое    зависило    от    года    урожая.    Солодоращение    проводили    при    17    °C.    При    замачивании    и    проращивании    обычно    используются    относительно    низкие    температуры    (12–17    °C),    что    позволяет    получать    качественный    солод    и    поддерживать    низкий    процент    потерь    при    солодоращении    благодаря    замедлению    роста    и    дыханию    зерна.    Высокие    температуры    замачивания    способствуют    быстрому    поглощению    воды    и    началу    прорастания.    Высокие    температуры    прорастания    ускоряют    процессы    прорастания    и    роста.    Все    указанные    факторы    приводят    к    снижению    экстрактивности    солода.    Повышение    температуры    на    1    °C    приводит    к    увеличению    потерь    при    солодоращении    приблизительно    на    0,3    %    и    снижению    выхода    экстракта    на    0,4    %    [15].    Содержание    влаги    в    зерне    на    стадии    проращивания    регулируется    путем    распыления    воды.    Для    достижения    желаемой    степени    растворения    эндосперма    и    накопления    ферментов    требуется    влажность    43–48    %,    а    иногда    и    выше    [1]. В    ходе    солодоращения    ежедневно    контролиро- вали    влажность    зерна.    Зерно    сорта    «Приморский    89»    
 
Таблица    1.    Показатели    зерна    ячменя Table    1.    Barley    profile
Показатель/Сорт «Приморский    89» «Приморский    98» Год    урожая 2013 2015 2016 2013 2015 2016 Влажность,    % 8,80    ±    0,21 7,32    ±    0,12 7,87    ±    0,09 8,63    ±    0,02 7,58    ±    0,11 8,54    ±    0,07 Масса    1000    зерен,    г    СВ* 37,92    ±    0,12 38,49    ±    0,24 38,09    ±    0,31 37,79    ±    0,41 38,57    ±    0,32 36,91    ±    0,26 Способность    прорастания,    % 97,30    ±    0,50 96,40    ±    0,20 96,90    ±    0,20 97,90    ±    0,10 96,20    ±    0,20 96,80    ±    0,40 Водочувствительность,    % 9,50    ±    0,50 19,50    ±    2,10 10,00    ±    1,40 12,00    ±    0,00 16,50    ±    0,50 14,00    ±    2,10 Содержание    белка,    %    СВ* 13,72    ±    0,29 13,23    ±    0,18 11,97    ±    0,25 13,81    ±    0,16 12,57    ±    0,21 11,23    ±    0,14 *    СВ    –    сухое    вещество. *    CB    –    solids.
323
Ростовская М. Ф. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2 С. 319–328
быстрее    набирало    влагу    во    время    замачивания,    но    к    концу    проращивания    содержание    влаги    в    этом    сорте    оказалось    ниже,    чем    у    «Приморского    98».    При    использовании    различных    режимов    замачивания    влажность    свежепроросшего    солода    отличалась.    Образцы,    полученные    при    способе    солодоращения    с    длительной    стадией    замачивания,    показали    высокую    степень    замачивания.    Содержание    влаги    в    зерне    составляло    44–48    %.    В    образцах    с    коротким    временем    замачиванием    этот    показатель    достигал    42–46    %.    Данные    о    влажности    свежепроросшего    солода    показаны    в    таблице    2. После    высушивания    солод    проанализировали    на    общее    содержание    белка,    содержание    растворимого    белка,    число    Кольбаха    и    уровень    аминного    азота.    Показатели    солода,    полученного    при    разных    режимах    солодоращения,    представлены    в    таблице    3.    Как    видно    из    таблицы    3,    исследуемые    сорта    ячменя    по-разному    реагировали    на    увеличение    времени    
замачивания.    Все    образцы    сорта    «Приморский    98»    показали    значительную    потерю    азотистых    веществ    в    солоде,    чем    у    зерна,    с    увеличением    времени    замачивания.    Для    сорта    «Приморский    89»    увеличение    длительности    замачивания    не    оказало    существенного    влияния    на    изменение    уровня    азотистых    веществ.    При    этом    потери    азотистых    веществ    у    сорта    «Приморский    98»    были    тем    выше,    чем    более    высокое    начальное    содержание    белковых    веществ    наблюдалось    в    зерне.    При    начальном    содержании    белка    13,8    %    потери    белковых    веществ    при    длительном    замачивании    составили    более    1    %.    Для    зерна    с    начальным    содержанием    белка    11,2    %    уменьшение    азотистых    веществ    составило    лишь    0,3    %.    Это    совпадает    с    данными    работы,    в    которой    говорится    о    том,    что    ячмень    с    высоким    содержанием    белка    может    терять    больше    азотистых    
 веществ    [10].    Для    сорта    «Приморский    89»    потеря    азотистых    веществ    при    проращивании    оставалась    на    уровне    0,2–0,3    %,    независимо    от    времени    замачивания    и    начального    уровня    белка    в    зерне,    хотя    разница    в    содержании    белковых    веществ    в    зерне    этого    сорта    разных    лет    урожая    составляла    1,75    %.        После    высушивания    свежепроросшего    солода    ростки    остаются    под    оболочкой,    а    корешки    удаляются.    Известно,    что    корешки    и    ростки    проращиваемого    зерна    богаты    гидролизуемыми    белками,    поэтому    через    корешки    и    ростки    могут    происходить    высокие    потери    белков    [10].    Была    измерена    масса    корешков,    образующихся    в    готовом    солоде.    Для    всех    образцов    зерна    режим    со    стадией    
Таблица    2.    Влажность    свежепроросшего    солода Table    2.    Humidity    of    the    freshly    sprouted    malt
Год    урожая 2013 2015 2016 Режим    солодоращения 1* 2** 1* 2** 1* 2** Влажность,    %    «Приморский    89» 42 44 43 45 42 45 Влажность,    %    «Приморский    98» 44 47 44 48 46 48 *    режим    со    стадией    замачивания    25    ч; **    режим    со    стадией    замачивания    48    ч. *    steeping    mode    =    25    h; **    steeping    mode    =    48    h.
Таблица    3.    Показатели    солода Table    3.    Malt    profile
Год    урожая 2013 2015 2016 Режим    солодоращения 1* 2** 1* 2** 1* 2** Сорт    ячменя «Приморский    89» Влажность,    % 6,62    ±    0,08 6,54    ±    0,13 6,32    ±    0,06 6,1    ±    0,09 6,63    ±    0,12 7,17    ±    0,18 Содержание    белка,    %    СВ 13,42    ±    0,29 13,54    ±    0,17 13,06    ±    0,18 12,91    ±    0,27 11,66    ±    0,15 11,71    ±    0,31 Содержание    растворимого    азота,    мг/100    г 651    ±    9 672 ±    12 654    ±    8 669    ±    9 649    ±    9 658    ±    5 Содержание    свободного    аминного    азота,    мг/100    г 114    ±    3 129    ±    6 109    ±    5 135    ±    6 115    ±    3 12    ±    4 Число    Кольбаха,    % 30,3 31,0 31,3 32,3 34,7 35,1 Потери    на    дыхание    и    ростки,    %    СВ 10,9    ±    0,11 11,1    ±    0,09 11,2    ±    0,12 11,1    ±    0,11 11,1    ±    0,13 11,3        ±    0,10 Сорт    ячменя «Приморский    98» Влажность,    % 6,02    ±    0,14 6,60    ±    0,09 4,76    ±    0,19 4,94    ±    0,12 5,20    ±    0,05 5,67    ±    0,11 Содержание    белка,    %    СВ 13,62    ±    0,19 12,78    ±    0,21 12,11    ±    0,23 11,62    ±    0,11 11,19    ±    0,17 10,91    ±    0,20 Содержание    растворимого    азота,    мг/100    г 678    ±    8 709    ±    10 661    ±    11 703    ±    9 658    ±    8 689    ±    6 Содержание    свободного    аминного    азота,    мг/100    г 123    ±    7 148     ±        4 118    ±    6 137    ±    8 108    ±    5 121    ±    5 Число    Кольбаха,    % 31,1 34,7 34,1 37,8 36,8 39,5 Потери    на    дыхание    и    ростки,    %    СВ 11,4    ±        0,10 11,5    ±    0,12 11,3    ±    0,09 11,3    ±    0,11 11,1    ±    0,09 11,2        ±    0,13 *    режим    со    стадией    замачивания    25    ч; **    режим    со    стадией    замачивания    48    ч. *    steeping    mode    =    25    h; **    steeping    mode    =    48    h.
324
Rostovskaya M.F. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 319–328 замачивания    48    ч    не    вызывал    интенсивного    роста    корешков    и    ростков.    Интенсивность    роста    зависела    от    последующего    режима    орошения.    Масса    корешков    для    обоих    сортов    зерна    при    одинаковом    режиме    замачивания    была    примерно    одинакова.    Можно    предположить,    что    сорт    «Приморский    98»    
 с    более    высоким    содержанием    белка    теряет    больше    азотистых    веществ    из-за    того,    что    больше    азотистых    веществ    переносится    в    корешки,    а    в    сорте    «Приморский    89»    количество    азотистых    веществ,    переносимых    в    корешках,    остается    примерно    на    одном    и    том    же    уровне. В    ходе    солодоращения    в    зерне    протекают    два    процесса,    связанных    с    метаболизмом    азотистых    веществ    –    гидролиз    и    синтез    белков.    В    процессе    проращивания    зерна    часть    белков    подвергается    воздействию    протеолитических    ферментов    и    гидролизуется    до    пептидов    и    аминокислот.    Из    них    зародыш    строит    новые    белки,    входящие    в    состав    новых    тканей    [10,    11].    Протеолиз    белков    можно    оценить    по    величине    растворимого    азота,    числу    Кольбаха    и    уровню    свободного    аминного    азота.    Растворимый    азот    –    это    азот,    входящий    в    состав    низкомолекулярных    соединений,    к    которым    относятся    пептиды    и    аминокислоты.    Число    Кольбаха    оценивает    степень    растворимости    белка.    Свободный    аминный    азот    представляет    собой    сумму    аминокислот,    ди-    и    трипептидов,    а    также    ионов    аммония.    При    этом    основную    долю    свободного    аминного    азота    составляют    аминокислоты.    С    увеличением    распада    белков    величина    растворимого    азота,    число    Кольбаха    и    уровень    свободного    аминного    азота    увеличиваются    [13].    Низкомолекулярные    соединения    азота    оказывают    влияние    на    цвет    и    аромат    солода    и    пива.    Уровень    растворимого    азота    должен    быть    высоким,    чтобы    вкус    пива    не    был    «пустым».    В    то    же    время    из    солода    с    большим    количеством    растворимого    азота    получается    пиво    с    меньшей    пеностойкостью.    Показатель    свободного    аминного    азота    используется    для    характеристики    солода    из-за    того,    что    свободный    аминный    азот    показывает    количество    азотистых    соединений,    доступных    для    питания    дрожжей    во    время    процесса    пивоварения. Для    обоих    сортов    использование    режима    с    более    длительным    замачиванием    повышает    уровень    растворимого    азота,    что    совпадает    с    литературными    данными    [21].    Также    увеличивается    число    Кольбаха,    что    свидетельствует    о    более    интенсивном    распаде    белков.    При    этом    сорт    «Приморский    89»    показал    низкие    уровни    растворимого    азота    и    низкую    степень    растворения    белка    в    сравнении    с    сортом    «Приморский    98».    Содержание    растворимого    азота    в    образцах    солода    находилось    в    интервале    649–709    мг/100    г.    Этот    показатель    не    нормируется    
 ГОСТ    29294-2014,    но    по    данным    зарубежных    авторов    для    солода,    используемого    в    Германии,    типичные    значения    составляют    около    700    мг/100    г,    
 а    для    солода    в    Великобритании    –    500–600    мг/100    г    
 [1,    11].    Рекомендуемые    значения    числа    Кольбаха    составляют    39–41    %    (ГОСТ    29294-2014).    Длитель- ное    замачивание    не    привело    к    значительному    увели- чению    числа    Кольбаха    для    сорта    «Приморский    89».    
 Разница    при    различных    режимах    составила    
 менее    1    %.    Для    сорта    «Приморский    98»    длительное    замачивание    увеличило    число    Кольбаха    на    3    %.    Сорт    «Приморский    89»    не    достиг    приемлемых    значений    этого    показателя    ни    при    каких    условиях.    Режим    с    длительным    замачиванием    для    сорта    
 «Приморский    98»    оказался    благоприятным.    Содержание    свободного    аминного    азота    ячмен- ного    солода    должно    составлять    от    120    до    160    мг/100    г    
 солода    [15].    Этот    показатель    для    обоих    сортов    показал    такую    же    зависимость,    как    и    величина    растворимого    азота.    Уровень    свободного    аминного    азота    в    сорте    «Приморский    89»    оказался    ниже,    чем    у    сорта    «Приморский    98».    Сорт    «Приморский    89»    достиг    необходимых    значений    только    при    длительном    режиме    замачивания.    Образцы    ячменя    сорта    «Приморский    98»    с    высоким    содержанием    белковых    веществ    производили    большее    количество    свободного    аминного    азота.    Для    сорта    «Приморский    89»    
 такой    зависимости    не    наблюдалось.    Этот    показатель    также    выше    у    образцов    солода,    полученных    при    длительном    режиме    замачивания.    Зерно    имело    высокое    содержание    влаги.    Зерно    с    высокой    степенью    влажности    производит    больше    свободного    аминного    азота,    что    совпадает    с    литературными    данны- ми    [22].    Повышение    уровня    свободного    аминного    азота    также    свидетельствует    о    более    интенсивном    распаде    белков.    Разница    в    величине    свободного    аминного    азота    при    различных    режимах    солодоращения    может    быть    связана    с    длительностью    нахождения    зерна    под    водой.    Согласно    литературным    данным    во    время    замачивания    ячменя    концентрация    свободного    аминного    азота    увеличивается    примерно    в    пять    раз    по    сравнению    с    зерном.    За    все    время    солодоращения    этот    показатель    увеличивается    в    девять    раз    [23].    Из    литературных    данных    также    известно,    что    при    солодоращении    образцов    ячменя    одного    сорта,    но    содержащих    разные    уровни    белковых    веществ,    в    одинаковых    условиях,    продуцировались    гидролитические    ферменты    на    разных    уровнях    [11].    С    другой    стороны,    уровень    влаги    в    свежепроросшем    солоде    при    использовании    режима    с    длительным    замачиванием    оказался    на    2–4    %    выше.    В    работе    японских    авторов    показано,    что    при    изменении    степени    замачивания    зерна    с    43    %    до    50    %    активность    протеиназ,    участвующих    в    расщеплении    белков,    увеличивалась    [24].    Таким    образом,    2    сорта    ячменя    по-разному    вели    себя    при    различных    режимах    солодоращения.    Для    сорта    «Приморский    98»    при    более    длительном    замачивании    наблюдались    высокие    потери    азотистых    
325
Ростовская М. Ф. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2 С. 319–328 веществ.    При    этом    чем    выше    было    содержание    белковых    веществ    в    исходном    зерне,    тем    больше    азотистых    веществ    терялось    при    длительном    замачивании.    Для    сорта    «Приморский    89»    потери    азотистых    веществ    оставались    примерно    на    одном    и    том    же    уровне    независимо    от    содержания    белковых    веществ    в    зерне    и    времени    замачивания.    При    этом    для    исследуемых    сортов    наблюдалось    различие    в    распаде    белков.    Сорт    «Приморский    98»    имел    более    высокие    уровни    растворимого    азота,    числа    Кольбаха    и    свободного    аминного    азота,    что    указывает    на    более    интенсивный    гидролиз    белковых    веществ.    Увеличение    времени    замачивания    способствовало    более    интенсивному    гидролизу    белков.    
Выводы На    динамику    азотистых    веществ    во    время    солодоращения    в    большей    степени    влияют    сортовые    особенности    ячменя,    чем    уровень    белка    в    зерне.    Для    сорта    «Приморский    98»    использование    длительного    периода    замачивания    во    время    солодоращения    позволило    снизить    содержание    азотистых    веществ    в    солоде    на    1    %    при    среднем    уменьшении    этого    показателя    на    0,1–0,5    %.    Для    сорта    «Приморский    89»    
 увеличение    времени    замачивания    не    оказало    существенного    влияния    на    уровень    азотистых    веществ    в    готовом    солоде.    Потеря    азотистых    веществ    сорта    «Приморский    98»    в    ходе    солодоращения    возрастала    с    увеличением    первоначального    содержа- ния    белка    в    зерне,    а    для    сорта    «Приморский    89»    потери    азотистых    веществ    при    проращивании    оставались    постоянными,    независимо    от    уровня    белка    в    зерне.    В    ходе    солодоращения    у    сорта    «Приморский    98»    происходил    интенсивный    гидролиз    белков,    на    что    указывает    число    Кольбаха.    Длительное    замачивание    сорта    «Приморский    98»    позволило    существенно    уве- личить    число    Кольбаха.    Для    сорта    «Приморский    89»    увеличение    времени    замачивания    сказалось    на    числе    Кольбаха    незначительно.    Известно,    что    основные    
потери    белков    при    солодоращении    происходят    при    удалении    корешков,    но    т.    к.    масса    корешков    оказалась    примерно    одинаковой    для    обоих    сортов    при    использовании    различных    режимов    замачивания,    можно    предположить,    что    сорт    «Приморский    98»    с    высоким    содержанием    белка    терял    больше    азотистых    веществ    из-за    того,    что    больше    азотистых    веществ    переносилось    в    корешки.    В    сорте    «Приморский    89»    
 количество    азотистых    веществ,    переносимых    в    корешках,    оставалось    примерно    на    одном    и    том    же    уровне    независимо    от    первоначального    уровня    белковых    веществ    в    зерне.    Также    из-за    более    интен- сивного    гидролиза    белков    у    сорта    «Приморский    98»    наблюдался    высокий    уровень    свободного    аминного    азота,    поэтому    высокие    потери    азотистых    веществ    могли    происходить    на    стадии    замачивания    из-за    выщелачивания    низкомолекулярных    азотистых    веществ.    С    увеличением    времени    нахождения    под    водой    удалялось    больше    растворимых    азотистых    веществ.    
Критерии авторства М.    Ф.    Ростовская    руководила    проектом    и    готовила    статью    к    печати.    М.    Ф.    Ростовская,    М.    Д.    Боярова    и    А.    Г.    Клыков    выполняли    экспериментальную    часть,    осуществляли    обработку    результатов.
Конфликт интересов Авторы    заявляют    об    отсутствии    конфликта    интересов.
Contribution M.F.    Rostovskaya    supervised    the    project    and    wrote    the    manuscript.    M.F.    Rostovskaya,    M.D.    Boyarova,    and    A.G.    Klykov    performed    the    experiments    and    processed    the    results.
Conflict of interest The    authors    declare    that    there    is    no    conflict    of    interest    regarding    the    publication    of    this    article.
 

1. Nartsiss L. Tekhnologiya solodorashcheniya [Malting technology]. St. Petersburg: Professiya; 2007. 583 p. (In Russ.).

2. Luo H, Harasymow S, Paynter B, MacLeod A, Izydorczyk MS, O’Donovan JT, et al. Genetic and environmental impact on protein profiles in barley and malt. Journal of the Institute of Brewing. 2019;125(1):28–38. DOI: https://doi.org/10.1002/jib.532.

3. Glukhovtsev VV, Drovalieva NV. Qualitative composition of spring barley protein in the conditions of Middle Povolzhie. Grain Economy of Russia. 2012;(5):35–45. (In Russ.).

4. Berkutova NS. Metody otsenki i formirovanie kachestva zerna [Assessment methods and formation of grain quality]. Moscow: Rosagropromizdat; 1991. 206 p. (In Russ.).

5. Smith EG, Turkington TK, O’Donovan JT, Edney MJ, Juskiw PE, McKenzie RH, et al. Influence of production systems on return and risk from malting barley production in western Canada. Canadian Journal of Plant Science. 2016;96(3):339–346. DOI: https://doi.org/10.1139/cjps-2015-0129.

6. Gorpinchenko TV, Anikaeva ZF. Kachestvo yachmenya dlya pivovareniya [Malting barley quality]. Beer and beverages. 2002;(1):18–22. (In Russ.).

7. Weston DT, Horsley RD, Schwarz PB, Goos RJ. Nitrogen and planting date effects on low-protein spring barley. Agronomy Journal. 1993;85(6):1170–1174. DOI: https://doi.org/10.2134/agronj1993.00021962008500060015x.

8. Edney MJ, Legge WG, Rossnagel BG. Amino acid levels in word and their significance in developing malting barley varieties. 18th North American barley researchers workshop and 4th Canadian barley Symposium; 2005; Alberta. Alberta, 2005. p. 99–103.

9. Leach R, Li Y, Edney M, Izydorczyk M, Egi A, Sawatzky K. Effects of barley endosperm texture, processing condition requirements and malt and beer quality. MBAA TQ. 2002;39(4):191–202.

10. Agu RC. Some relationships between malted barleys of different nitrogen levels and the wort properties. Journal of the Institute of Brewing. 2003;109(2):106–109. DOI: https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.2003.tb00137.x.

11. Briggs DE. Malt and malting. Springer; 1998. 796 p.

12. Rostovskaya MF, Gladkikh YY, Prihodko VV, Klykov AG. Influence of periods of storage of barley on qualities of grain. Beer and beverages. 2011;(3):50–52. (In Russ.).

13. Hübner F, Arendt EK. Comparison of protein degradation as a consequence of germination time and temperature in rye and barley malts. Journal of the American Society of Brewing Chemists. 2010;68(4):195–203. DOI: https://doi.org/10.1094/ asbcj-2010-0923-01.

14. Emebiri LC. Breeding malting barley for consistently low grain protein to sustain production against predicted changes from global warming. Molecular Breeding. 2015;35(18). DOI: https://doi.org/10.1007/s11032-015-0213-9.

15. Müller C, Methner F-J. An accelerated malting procedure–influences on malt quality and cost savings by reduced energy consumption and malting losses. Journal of the Institute of Brewing. 2015;121(2):181–192. DOI: https://doi.org/10.1002/jib.225.

16. Brudzynski A, Salamon A. The oxalic acid content in selected barley varieties grown in Poland, as well as their malts and worts. Journal of the Institute of Brewing. 2011;117(1):67–73. DOI: https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.2011.tb00445.x.

17. Magliano PN, Prystupa P, Gutiérrez-Boem FH. Protein content of grains of different size fractions in malting barley. Journal of the Institute of Brewing. 2014;120(4):347–352. DOI: https://doi.org/10.1002/jib.161.

18. Wang J, Zhang G, Chen J, Shen Q, Wu F. Genotypic and environmental variation in barley beta-amylase activity and its relation to protein content. Food Chemistry. 2003;83(2):163–165. DOI: https://doi.org/10.1016/S0308-8146(03)00058-X.

19. Ingvordsen CH, Gislum R, Jørgensen JR, Mikkelsen TN, Stockmarr A, Jørgensen RB. Grain protein concentration and harvestable protein under future climate conditions. A study of 108 spring barley accessions. Journal of Experimental Botany. 2016;67(8):2151–2158. DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erw033.

20. Klykov AG, Moiseenko LM, Murugova GA, Rostovskaya MF, Boyarova MD. Influence of abiotic factors on cropping power and quality of spring barley grain in steppe zone of Primorskij krai. Vestnik of the Russian agricultural sciences. 2014;(3):43– 45. (In Russ.).

21. Bryce JH, Goodfellow V, Agu RC, Brosnan JM, Bringhurst TA, Jack FR. Effect of different steeping conditions on endosperm modification and quality of distilling malt. Journal of the Institute of Brewing. 2010;116(2):125–133. DOI: https://doi. org/10.1002/j.2050-0416.2010.tb00408.x.

22. Steiner E, Arendt EK, Gastl M, Becker T. Influence of the malting parameters on the haze formation of beer after filtration. European Food Research and Technology. 2011;233(4):587–597. DOI: https://doi.org/10.1007/s00217-011-1547-0.

23. Lekkas C, Hill AE, Stewart GG. Extraction of FAN from malting barley during malting and mashing. Journal of the American Society of Brewing Chemists. 2014;72(1):6–11. DOI: https://doi.org/10.1094/ASBCJ-2014-0113-01.

24. Yano M, Tsuda H, Imai T, Ogawa Y, Ohkochi M. The effect of barley adjuncts on free amino nitrogen contents in wort. Journal of the Institute of Brewing. 2008;114(3):230–238. DOI: https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.2008.tb00333.x.