Распределение химических веществ в ячменном зерне

11.04.2017
Вещества, входящие в состав ячменного зерна, распределяются в нем неравномерно. Состав ячменного зерна характеризуется данными, приведенными в табл. 7.

Крахмал сосредоточен главным образом в клетках эндосперма и отлагается в них в виде крупных зерен, имеющих в поперечнике от 15 до 30 мкм (преимущественно от 25 до 26 мкм) и в виде мелких зерен от 2 до 10 мкм.
В двухрядных пивоваренных ячменях содержание крахмала составляет 60—70%, в кормовых шестирядных ячменях —55— 62%.
Свободные сахара сосредоточены в зародыше главным образом и в алейроновом слое; из общего количества сахара, содержащегося в ячмене, в нем найдено (в %): сахарозы 75, рафинозы 80 и глюкодифруктозы 65.
В состав стенок клеток эндосперма входит почти весь ?-глюкан, содержащийся в зерне, азотистые вещества и в незначительном количестве пентозани.
По данным В.А. Зенченко, количество белка в ячмене разных сортов приведено в табл. 8. Как видно из этих данных, белка в эндосперме содержится в несколько раз меньше, чем в зародыше.
Содержание белка в эндосперме и зародыше в пересчете на общий белок ячменя характеризуется данными, приведенными в табл. 9.
Таким образом, в эндосперме общего белка содержится в 5,5—6,5 раза больше, чем в зародыше.
Содержание белка в оболочке колеблется от 4 до 5% всего белка ячменя, в среднем оно составляет 4,4%; в абсолютных цифрах это составляет от 0,39 до 0,56% общего белка ячменя.

Следует отметить, что в отдельных зернах одного к того же ячменя содержатся разные количества белка. Это обусловлено тем, что зерна из верхушечной части колоса более богаты белком, чем зерна, расположенные в нижней его части, что в свою очередь зависит, по-видимому, от условий влажности.
П.И. Чуковский показал, что в алейроновом слое как низкобелковистых, так и высокобелковистых ячменей содержится одинаковое количество белка, а разница в содержании общего количества белка в последних зависит от содержания его в клетках эндосперма. Часть белков эндосперма прочно связана с клеточными стенками крахмальных зерен, причем у высокобелковистых ячменей связь белков со структурными частями эндосперма более прочная, чем у обычных пивоваренных ячменей.
Большое значение для технологического процесса имеют белки, находящиеся в мучнистом теле.
Содержание жира в зародыше равняется примерно 1/3 (27,7—32,9%) общего количества его в зерне; большое количество жира находится в клетках алейронового слоя.
По данным английских авторов (Мак-Леод, Биоль и Уайт), которые определили распределение жира в ячменном зерне, в тканях зародыша содержится (в среднем из четырех образцов ячменя) 15,3% жира, а в остальных тканях зерна (без зародыша) — 1,5%.
Минеральных веществ в зародыше тоже значительно больше, чем в остальных частях зерна. При общем содержании минеральных веществ в ячмене 2,4—3,3% содержание их в веществе зародыша составляет 6—6,5%.
Целлюлоза, пентозаны и минеральные вещества сосредоточены главным образом в оболочке.
Фракция гемицеллюлоз оболочки ячменного зерна, по Ирису, содержит 6% глюкана, 76% ксилана к 15% арабана, а фракция гемицеллюлоз эндосперма — 77% глюкана, 17% ксилана и 6% арабана.
В состав клеточных стенок тканей зерна целлюлоза не входит, поэтому в процессе соложения она существенного значения не имеет.
По данным автора, в табл. 10 показано распределение составных веществ ячменя между оболочной и зерном.

Оболочка богата минеральными веществами, причем и наибольшем количестве в них содержится кремневая кислота.
Кроме того, в оболочке обнаружены горькие и дубильные вещества, количество которых, по данным автора, равняется 1,94%, Горькие вещества обладают свойствами смол, причем в составе их найдены масляная к пальмитиновая кислоты и стерины. Горькие вещества, выделенные в более пли менее чистом виде, обладают неприятным резким горьким вкусом. Дубильные вещества также имеют неприятный вкус. Водный настой оболочки ячменя, полученный при температуре 40—50°С, имеет очень горький вкус и неприятный запах.
Конечно, горькие и дубильные вещества могут оказывать неблагоприятное влияние на вкус и запах пива, Поэтому, с одной стороны, на практике предпочитают пользоваться ячменем с небольшим содержанием оболочки, а с другой — ведут технологический процесс так, чтобы удалить эти вещества при замочке, когда зерно обрабатывается водой. Считается, что щелочь способствует более полному удалению этих веществ, поэтому при замочке добавляют известь, а иногда даже рекомендуют для этой цели едкие щелочи. Щелочи разрыхляют оболочку, вследствие чего водой извлекаются не только горькие и дубильные вещества, но и красящие. При щелочной замочке они окрашивают замочную воду особенно интенсивно.
Указанной обработкой ячменя добиться полного удаления нежелательных веществ не удается; вместе с тем оболочка делается более рыхлой, поэтому в дальнейшем на последующих этапах технологического процесса (затирание, выщелачивание дробины) происходит более легкий переход этих веществ в сусло и пиво.
Следует отметить, что фитин полностью находится в оболочке ячменя, где содержание его составляет 0,9%. В фитине содержится 65—80% общего количества фосфорной кислоты ячменя,
Антонианогены в ячменном зерне обнаружены главным образом в области алейронового слоя, по наряду с этим, однако в меньшем количестве они содержатся и в эндосперме; в оболочке, так же как и в зародыше, антоцианогенов нет. Распределение этих веществ в ячмене, по Поллоку, характеризуется данными, приведенными ниже: