Состав и свойства отдельных частей ячменя

Влажность ячменя составляет в среднем 14-15% и может колебаться от 12% при сухой до свыше 20% при очень влажной уборке. Влажный ячмень плохо хранится и обладает низкой прорастаемостью, в связи с чем требуется его сушка. Для лучшей сохранности ячмень должен обладать влажностью ниже 15%. Остальная часть зерна называется сухим веществом (СВ) и имеет обычно следующий химический состав:

общие углеводы	70,0-85,0%
белок	10,5-11.5%
минеральные вещества	2,0-4,0%
жиры	1,2-2,0%
прочие вещества	1,0-2,0%

Углеводы

Углеводы по своему составу образуют обширнейший комплекс веществ, существенно различающихся по своим свойствам и, следовательно, по их значению для переработки и получения готового продукта. Основными являются крахмал, сахар, целлюлоза, а также гемицеллюлоза и гумми-вещества.

Крахмал

Доля крахмала (С₆Н₁₀О₅)_n в ячмене составляет 50-63-65% и является его важнейшим компонентом. Путем ассимиляции и заключительной конденсации глюкозы (С₆Н₁₂О₆) в медленно созревающем зерне образуется крахмал, который как накопитель энергии для зародыша потребляется в первой жизненной фазе и после образования хлорофилла и начала ассимиляции должен обеспечить переключение на собственное получение энергии. Крахмал накапливается в клетках мучнистого тела в виде зерен.

Зерна крахмала (амилопласты) содержат до 5% липидов и 0,5% белков и состоят из двух различных структур: амилозы и амилопектина.

Амилоза и амилопектин построены из глюкозных остатков, однако они существенно отличаются по своей структуре и, соответственно, по расщепляемости при солодоращении и затирании.

Амилопектин	Амилоза
Вещество оболочки (примерно на 75-85%), в воде нерастворим, при повышенных температурах клейстеризуется	Внутреннее вещество (примерно 20-25%), в горячей воде растворим, не клейстеризуется

Сахар

Содержание сахара в ячмене очень невелико (1,8-2,0%). Так как зерно при уборке находится в состоянии покоя, в нем содержится немного продуктов расщепления, преимущественно сахарозы, а также небольшое количество глюкозы и фруктозы.

Целлюлоза

Амилоза (α-глюкан) состоит из 200-400 α-глюкозных остатков, соединенных α-1,4 глюкозидными связями в неразветвляющиеся спиральные цепочки (рис. 1.4).

Амилопектин состоит преимущественно из α-глюкозных остатков, соединенных в положении α-1,4 глюкозидными связями.

На расстоянии от 15 до 30 глюкозных единиц возникает дополнительное соединение α-1,6 (рис.1.5), и поэтому молекулы амилопектина имеют вид ветвящегося дерева, которое может содержать до 6000 глюкозных остатков.

Целлюлоза (5-6%) содержится только в оболочке и является каркасным веществом.

Подобно амилозе, молекула целлюлозы состоит из длинных неветвящихся пеночек глюкозных остатков с соединением 1,4. Иное расположение молекул глюкозы (β-расположение по сравнению с α-расположением у амилозы) делает целлюлозу нерастворимой и не расщепляемой ферментами солода. Поэтому целлюлоза не влияет на качество пива.

Гемицеллюлоза

Гемицеллюлозы - главные составные части стенок клеток эндосперма. Они состоят ß-глюканов и пентозанов, которые совместно образуют прочный каркас стенок клеток мучнистого тела. ß-глюканы и пентозаны обладают различной структурой и оказывают разное влияние на технологию и качество пива, и поэтому ниже они будут рассматриваться раздельно.

Гемицеллюлозы состоят: на 80-90% из ß-глюкана и на 10-20% из пентозанов.

ß-глюкан

Под ß-глюканом понимают длинные цепочки глюкозных молекул, связанные друг с другом в положении 1,3 и, чаще, в положении 1,4. ß-соединение означает, что молекулы глюкозы не закручены, как у амилозы, а образуют длинные цепочки. Эти цепочки соединяются в пучки с высокомолекулярными белками клеточных стенок эндосперма. Когда они позднее переходят в раствор, то соединяются посредством водородных мостиков и образуют ассоциаты (рис. 1.5а), которые из-за своего вида называются бахромчатым и мицеллами.

Под действием различных факторов (см. раздел 3.2.1.4) ß-глюкан склонен к гелеобразованию, особенно при затягивании затирания, что может отрицательно влиять на фильтруемость пива. Поэтому на дальнейших стадиях переработки на ß-глюкан следует обращать особое внимание.

Пентозаны

Пентозаны состоят из пентоз - ксилозы и арабинозы. В основном пентозаны имеют длинные цепочки 1,4-Б-ксилозных остатков, в которые в некоторых местах включены арабинозные остатки. Пентозаны при солодоращении и затирании частично расщепляются. Их влияние на приготовление и качество пива незначительно и не идет ни в какое сравнение с влиянием ß-глюкана.

Белковые вещества

В ячмене содержание белка может колебаться в пределах 8-11-16%.Из этого количества белков в готовое пиво попадает едва ли треть, и хотя содержание белковых веществ в пиве сравнительно невелико, они могут существенно влиять на его качество.

Так, белковые вещества в определенной степени влияют на возникновение помутнения. Во всяком случае, содержание экстракта в солоде уменьшается в таком же отношении (0,7-1,0%), насколько возрастает содержание белка в ячмене.

Содержание белка в пивоваренном ячмене не должно превышать 11,5% (к сухому веществу).

В зависимости от поведения белков ячменя в процессе получения пива их разделяют на две большие группы, на протеины и продукты их расщепления.

Протеины