Введение к работе
Актуальность работы. Около половины всех площадей ячменя сосредоточены на Северном Кавказе, где производство зерна исторически специализировалось в направлении использования на фуражные цели. В этом же направлении велась и селекционная работа. Были созданы высокоурожайные сорта с высокими кормовыми достоинствами – содержанием белка в зерне 12,5-14,0%, и лизина 3,6-3,8%, отработаны технологии производства, позволяющие получать по 3,5-4,5 т/га зерна озимого и 3,0-3,5 т/га ярового ячменя.
Однако для пивоварения важно не столько количество, сколько качество зерна ячменя как сырья для этой отрасли. Пивоваренная промышленность РФ использует более 1,7 млн. тонн зерна ячменя в год. При этом качество его зачастую не соответствует требованиям ГОСТ 5060-86 «Ячмень пивоваренный. Технические условия», следствием чего является уменьшение выхода готового солода и ухудшение его качества. Но этим вопросам до сих пор уделяется мало внимания не только в предприятиях, производящих зерно ячменя, но и в научных учреждениях, где при разработке технологии его выращивания нередко имеют в виду лишь величину урожая для использования на кормовые цели. Между тем, по данным ВНИИПБП (1988) повышение кондиции пивоваренного ячменя в РФ до уровня мировых стандартов позволило бы получить от этой отрасли 700 млн. рублей дополнительного чистого дохода в год.
Почвенно-климатические условия предгорий Северного Кавказа вполне благоприятны для возделывания и получения высоких урожаев зерна ячменя с хорошими технологическими и пивоваренными свойствами. Однако урожайность этой культуры остается на уровне 1,2-1,5т/га, полученное зерно в большинстве случаях не отвечает требованиям на пивоваренный ячмень. Одной из основных причин такого положения является нерешенность в научном плане многих вопросов, связанных с особенностями выращиваемых сортов озимого и ярового ячменя, рациональным размещением их на различных элементах рельефа и в севообороте, влиянием норм и способов внесения азотного удобрения на урожайность и пивоваренные качества зерна. Не установлена также роль сроков уборки, месторасположения зерна в колосе и применения ретардантов в улучшении этих же показателей, способов сушки зерна, применения биокатализаторов, несоложеного ячменя и гречихи на качество солода и выход экстракта при пивоварении.
Наши исследования были направлены на решение этих важнейших вопросов производства сырья и технологии пивоварения в условиях предгорьях Северного Кавказа, чем и определяется их актуальность.
Целью работы является агробиологическая оценка сортов, совершенствование агротехнологий по повышению урожайности, улучшению пивоваренных качеств зерна озимого и ярового ячменя и солода, разработка технологии производства пива лечебно-профилактической направленности в условиях предгорий Северного Кавказа.
Задачи исследований: определение агробиологических особенностей районированных и интродуцированных сортов озимого и ярового ячменя в предгорной зоне; изучение влияния предшественников, уклона местности, доз, сроков и способов внесения азотного удобрения, полегания посевов и использования ретардантов на урожайность и пивоваренные качества зерна, солода и сусла; установления роли различных режимов и способов сушки на пивоваренные качества зерна и солода; разработка технологии использования несоложеного сырья в производстве пива; разработка технологии производства пива лечебно-профилактической направленности; разработка системы обеспечения пивоваренного производства собственным солодом из ячменя, выращенного в условиях предгорий Северного Кавказа.
Научная новизна исследований. Дана комплексная оценка влиянию сортовых и агротехнических параметров на технологические и пивоваренные свойства зерна озимого и ярового ячменя, солода и сусла из него; разработан новый способ возделывания озимого ячменя на склоновых землях (патент на изобретение № 2426289 от 20.12.09 г.). Исследованы разные температурные режимы сушки зерна ячменя и солода и роль биокатализаторов в улучшении качества полученного солода; выявлена возможность замены части солода несоложеным сырьем, способствующим снижению себестоимости пива без ущерба его качеству. Впервые в условиях Кабардино-Балкарской республики разработана технология и рецептура производства специального пива лечебно-профилактической направленности.
Практическая значимость работы: Использование результатов исследований позволяет обеспечить получение стабильных урожаев зерна ячменя и высококачественного солода для пивоваренной промышленности. Они могут быть использованы в производстве высококачественного пива с лечебно-профилактическими свойствами, а также в учебном процессе в высших учебных заведениях при подготовке специалистов по курсам «Технология бродильного производства» и «Технология производства и переработки растениеводческой продукции».
Реализация результатов исследований осуществлялась путем производственной проверки технологии возделывания ячменя, переработки его в солод для целей пивоварения в хозяйстве ЗАО НП «Шэджэм», на предприятиях ООО «МЭЛТ», ОАО Халвичный завод «Нальчикский» и ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова».
Достоверность работы. Достоверность результатов исследований обеспечивается многолетними исследованиями, собранным большим экспериментальным материалом, а также применением дисперсионного, корреляционного, регрессионного анализов и современных методов математической статистики.
Личное участие автора в работах – непосредственное участие на всех этапах постановки задачи, проведения экспериментов, теоретического анализа и обобщения полученных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту: теоретическое обоснование адаптивных свойств сортов озимого и ярового ячменя к условиям предгорий Северного Кавказа; научное обоснование влияния основных технологических элементов выращивания ячменя на формирование пивоваренных качеств зерна, солода и сусла; использование местного ячменя для выработки высококачественного солода как сырья для пивоваренного производства; технология производства специального пива с лечебно-профилактической направленностью.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной («Современные проблемы теории и практики инновационного развития АПК, посвященной 30-летию КБГСХА им. В.М. Кокова», Нальчик, 2011), Всероссийских («Стратегия адаптивного ведения сельского хозяйства в условиях экологического кризиса», Магас, 2004; «Наука и устойчивое развитие, Нальчик, 2008), региональных и межрегиональных (посвященные: памяти профессора К.Н. Керефова», Нальчик, 2003; 95-летию со дня рождения профессора Керефова К.Н., Нальчик, 2007; 25-летию КБГСХА»; 120-летию со дня рождения Н.И. Вавилова», Нальчик, 2008; «Перспектива, Нальчик, 2006; «Эколого-географические проблемы развития РСО-Алания», Владикавказ, 2009) научно-практических конференциях и на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава КБГСХА в 2002-2010 гг.
Публикации результатов исследований. По теме диссертационной работы опубликовано 62 работы, 18 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 рекомендации производству, получен 1 патент на изобретение, зарегистрирована заявка на изобретение от 16.11.11г., 2 технологические инструкции и 2 технических условиях на «Солод пивоваренный» и «Пиво специальное». Материалы диссертации использованы при написании двух учебно-методических пособий.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 268 страницах машинописного текста, состоит из введения, 11 глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы из 458 наименований, в т.ч. 202 на иностранных языках. Содержит 77 таблиц, 23 рисунка. Приложения на 83 страницах включают нормативно-техническую документацию, сводные таблицы, акты внедрения, протокола дегустации и т.д.
