Послеуборочное дозревание ячменя

11.04.2017
Неотлежавшийся ячмень прорастает очень неустойчиво, и в нем по сравнению с отлежавшимся число проросших зерен оказывается относительно небольшим. Такое состояние зерна является естественным приспособлением, предохраняющим его от преждевременного проращивания, которое, например, могло бы происходить в колосе при уборке зерна во влажную погоду.
Хотя зерно и достигло своей морфологической зрелости, по для достижения физиологической спелости требуется еще некоторый период времени. Обычно для ячменя с нормальным содержанием влаги для послеуборочного дозревания при хранении необходимо 4—8 недель. На скорость дозревания ячменя влияет температура хранения. Однако существуют сорта ячменя, для которых и срок 4—8 недель является недостаточным; например для сорта Верхняческий 8 для достижения полной физиологической зрелости требуется отлежка в течение 5—6 месяцев. По данным Э.В. Терешиной, послеуборочное дозревание при хранении ячменя при температуре 18—20°С заканчивается на ),5—2 месяца раньше, чем при хранении его при температуре 8—10°С.
Рейхардт (18%) высказал мнение, что причиной недостаточной способности к прорастанию является отсутствие притока к ячменю воздуха вследствие образования налета слизи на поверхности зерна. Мориц объяснял это явление наличием воскового налета и я ячменной оболочке. В дальнейшем основной причиной плохой прорастаемости ячменя, не прошедшего послеуборочного дозревания, считали недостаточный доступ кислорода к зародышу.
Как известно, методы определения прорастаемости в голых зернах и половинках позволяют отличить зерно доброкачественное, но не закончившее еще послеуборочного дозревания, от зерна дефектного, неспособного расти и в дальнейшем. Метод же определения прорастания в целых зернах дает правильные результаты лишь после окончания срока дозревания.
Значение растворенного в воде кислорода для прорастания подтверждается тем, что зерно, нe прошедшее послеуборочного дозревания, лучше прорастает после замачивания в холодной воде, чем в теплой, в которой кислород меньше растворим. Например, при температуре 5°С кислорода в воде содержится 6,07 мг/л, а при 20°С только 4,31 мг/л.
К этому следует добавить, что высокая температура благоприятствует развитию плесневых грибов, всегда находящихся на поверхности зерна и поражающих в первую очередь зародыш, а низкая температура задерживает это развитие.
Б.Л. Кретович считает, что в результате обильного доступа кислорода к тканям про ре стающего зерна усиливаются окислительные процессы, что обусловлено образованием ферментов или переходом их из зимогенного состояния и активное. Усиление образования ферментов при наличии окислительных процессов экспериментально показано А.Н. Бахом и Л.И. Опариным. При задержке образования ферментов замедляются все процессы обмена веществ в зерне, следствием чего является плохое прорастание.
Целлюлозная структура семенной и плодовой оболочек сейчас же после уборки не проницаема для кислорода. Она импрегнирована такими веществами, как жир, воски, гумми-вещества, танин, лигнин. Зародыш может поглощать достаточно кислорода лишь после соответствующих изменений этих веществ.
Например, под влиянием высокой температуры происходят такие изменения химических и физических свойств оболочек, что доступ кислорода внутрь зерна становится свободным и зерно может нормально прорастать. По исследованиям Маштовского и Карела, нагревание при температуре 80—170°С в течение 30 с — 4 мин приводит к значительному уменьшению на поверхности зерна количества жира, воска и гумми-веществ. Такой же эффект был получен при комбинировании процессов замочки и сушки.
По наблюдениям А.П. Баха и его сотрудников, кривая образования ферментов во время послеуборочного дозревания идет не по прямой линии. Сначала в течение первых дней происходит резкое уменьшение ферментативной активности, а вслед за этим опять возрастание. В течение первых недель ферментативная активность зерна (ячменя) достигает наибольшей величины, после чего наступает вторичное понижение ее до уровня, на котором она остается длительное время. Это состояние зерна, определяемое постоянством деятельности ферментов, Бах назвал периодом покоя. Поэтому нe безразлично, в какой момент после уборки урожая начинать обработку ячменя для повышения прорастаемости.
Значение ферментативных превращений, происходящих в ячмене во время послеуборочного дозревания, совершенно очевидно. Люерс, который подробно исследовал изменение кислотности и содержания аминного азота, установил, что общая кислотность водных вытяжек тон ко раз молотого ячменя постепенно снижается, особенно кислотность, обусловленная наличием фосфатов. По-видимому неорганические водорастворимые фосфорные соли переходят в органические фосфорсодержащие соединения типа нуклеопротеидов или фосфатидов. Понижение количества аминного азота указывает на превращение низкомолекулярных соединении в азотистые вещества с большой молекулярной массой; происходит постепенное уплотнение этих веществ, сопровождающееся снижением их растворимости.
Установлено, что прорастаемость зерна, не достигшего окончания послеуборочного дозревания, можно повысить путем осторожного подсушивания его до влажности 12—13%, причем степень убыли воды при подсушивании зерна играет значительную роль. Влияние влажности на всхожесть зерна характеризуется данными, приведенными в табл. 12.

Иногда всхожесть ячменя увеличивается при замораживании зерна, а также при обработке его некоторыми химическими веществами, позволяющими повысить проницаемость оболочки.
В нормально вызревшем ячменном зерне содержатся все необходимые для жизнедеятельности будущего растения ферменты, по в хранящемся зерне, поскольку влажность его близка к критической, активность их почти не проявляется. В активном состоянии находятся только дыхательные ферменты.
Тепловая обработка ячменя оказывает влияние на всю систему образования ферментов, в том числе и на усиление активности гормоноподобных веществ зерна — гиббереллинов. В последнее время это подтверждено работой Г.И. Фертмана и Э.В. Teрешиной.
В стадии покоя ячменя большую роль играют вещества типа ингибиторов, которые снижают активность гиббереллинов зерна. При длительном послеуборочном дозревании, так же как и при тепловой обработке ячменя, эти ингибиторы разрушаются, и тормозящее действие их на гиббереллины прекращается. Этот момент можно считать окончанием послеуборочного дозревания. У хороших пивоваренных ячменей это совпадает с достижением нормальной прорастаемости и разница между энергией и способностью к прорастанию получается минимальной.
Из данных, полученных Э.В. Терешиной (табл. 13) при исследовании нескольких сортов ячменей, видно влияние тепловой обработки при температуре 45—50° С в течение 2—4 ч на увеличение количества гиббереллинов и ферментов.

После тепловой обработки количество гиббереллинов в ячмене повышается в 2—2,5 раза, иногда содержание их увеличивается еще больше. Повышение количества гиббереллинов в ячмене вызывает увеличение активности ферментов; эндо-?-глюканазы, амилаз и протеаз. Тепловая обработка ячменя улучшает процесс солодоращения и позволяет повысить качество получаемого солода.