Особенности химических и физико-химических свойств трудноперерабатываемых ячменей

11.04.2017
Обычно трудноперерабатываемые в солод ячмени являются одновременно и высокобелковистыми: содержат меньше крахмала и, следовательно, применение их менее экономично, чем полноценных низкобелковистых ячменей.
Общее количество белка в ячмене повышается за счет увеличения в нем гордеина и глютелина, которые больше всего подвержены действию протеолитических ферментов во время прорастания.
Количество альбумина и глобулина у высоко белков истых ячменей остается на том же уровне, что и у нормальных пивоваренных ячменей. Зерна этих ячменей отличаются высокой белковистостью эндосперма.
Важно, чтобы ячмень, предназначенный для пивоварения, обладал достаточным уровнем активности ферментов дыхания, так как самая ранняя стадия этого процесса — замачивание — связана с действием этих ферментов (каталазы и пероксидазы), роль которых заключается в обезвреживании накапливающихся в зародыше ядовитых для него перекислых соединений и перекиси водорода. По данным П.И. Буковского, каталазная активность ряда трудноразрыхляемых ячменей в четыре раза слабее, чем у пивоваренных ячменей; правда, в меньшей степени, но все-таки явно заметна в них и более слабая активность пероксидазы.
Своевременного и нормального прорастания таких ячменей достичь не удастся, общая интенсивность дыхания, по данным И.Я. Веселова, Де-Клерка и других исследователей, влияет и на активность протеолитических ферментов.
Трудноперерабатываемые ячмени при соложении общепринятыми методами не достигают должной степени растворения, и уже давно подмечено, что в этом явлении основное значение имеют два фактора — трудное расщепление белковых веществ и недостаточный гидролиз клеточных стенок эндосперма.
Кречмер считает, что для высоко белковистых ячменей характерны следующие свойства: слабая капиллярность тканей и связанная с этим недостаточная их набухаем ость, что вызывает замедление процесса прорастания.
Он считает, что между содержанием экстракта и белковистостью в ячменях, пригодных для пивоварения, должно быть определенное соотношение, и следующим образом оценивает способность их к соложению:

Н.В. Леонович и П.И. Буковский установили, что трудноразрыхляемые высокобелковистые отечественные ячмени по ряду (большинству) свойств не в полной мере удовлетворяют требованиям, предъявляемым к пивоваренному ячменю, По сравнению с чистосортным пивоваренным ячменем Бальтицким в трудноразрыхляемых ячменях содержалось больше оболочки (и клетчатки), белка и меньше крахмала. Естественно, содержание экстракта в этих ячменях тоже было ниже.
В эндосперме зерна различают два вида белка: прикрепленный, расположенный на поверхности крахмальных зерен и при смешивании с водой не дающий клейковины, и промежуточный, заполняющий пространство между крахмальными зернами и легко при смешивании с водой образующий клейковину.
Характер этих белков и их химический состав различны. Н.П. Козьмина, работая с пшеницей, установила, что в препарате прикрепленного белка содержится азота 0,84 %, в препарате промежуточного белка — 13,55%, В состав промежуточного белка (в количестве одной трети) входит гордеин, т.е. белок, растворимый в 70%-пом спирте.
В ячмене белковые вещества также существуют в двух формах: одна часть их прочно соединена со стенками клеток эндосперма, другая же нс имеет прочных связей. Как показал Л.И. Буковский, у трудноразрыхляемых ячменей белков первой формы значительно больше, чем у пивоваренных сортов (в среднем в 1,5 раза). Эти белки и являются препятствием для нормального растворения стенок клеток крахмальных зерен ферментами цитолитического комплекса. У трудноразрыхляемых ячменей промежуточного белка тоже больше, а этот белок способен формировать клейковину, которая, как правило, у нормальных пивоваренных ячменей не отмывается.
Качество крахмала у трудноразрыхляемых (высокобелковистых) и нормальных пивоваренных ячменей тоже различное. Соотношение количеств крупных и мелких зерен крахмала в этих сортах ячменя подтверждено данными, полученными П.И. Буковским. Он показал, что у трудноразрыхляемых ячменей количество крупных зерен крахмала (30 мкм) в 3—10 раз меньше, чем у пивоваренных.
На качество пива, в частности на его коллоидную стойкость, большое влияние оказывает ?-глобулиновая фракция белка, которая трудно подвергается распаду при соложении. Аналитические данные показали следующее содержание ?-глобулина в трех сортах ячменя (в %): в Вальтинком 1,02, и Ташкентском 1,36, в Донецком 650 1,28.
С этой позиции предпочтения заслуживает низкобелковистый пивоваренный ячмень (Вальтицкий).
Таким образом, высокобелковистые трудноразрыхляемые ячмени характеризуются высоким содержанием гемицеллюлоз и белка, прочно связанного со стенками клеток эндосперма. Содержание ?-глобулиновой фракции тоже выше, чем в нормальных пивоваренных ячменях.
Структура эндосперма большинства высокобелковистых ячменей также значительно отличается от строения эндосперма Вальтицкого ячменя. Если у последнего клетки крупные и имеют правильную форму, а клеточные стенки равномерной толщины, то у исследуемых образцов трудна разрыхляемых ячменей клетки эндосперма разной величины и формы, а их стенки имеют утолщения.