Низкомолекулярные продукты расщепления

Они состоят из мельчайших составляющих белковых веществ - аминокислот и из образующихся путем полимеризации пептидов. В присутствии воды две аминокислоты соединяются в одни дипептид. Соединение - СО-NH- называется пептидным соединением, оно характерно для соединения аминокислотных молекул во всех белковых веществах (см. нижеприведенный рисунок). Олигопептидами называют соединение от 3 до 9 аминокислот, а полипептидами - соединения от 10 до 100 аминокислот.

Низкомолекулярные продукты расщепления - это безусловно необходимые для дрожжей продукты питания.

Каждый протеин характеризуется в зависимости:

· от числа и вида аминокислот, которые в нем содержатся;

· от последовательности расположения аминокислот в их соединении;

· от объемных структур, в которые упорядочены аминокислоты в молекуле протеина.

Говоря о порядке расположения аминокислот в молекуле белка, имеют в виду:

· первичную структуру, под ней следует понимать чередование аминокислот во всей молекуле;

· вторичную структуру, подобно спиральному расположению глюкозных остатков в молекуле амилозы аминокислотные остатки во вторичной структуре протеина расположены но спирали (наподобие телефонного шнура);

· третичную структуру, подобно тому, как телефонный шнур можно скатать в клубок, и вторичные структуры сматываются в клубок определенного порядка, при этом между совершенно определенными группами образуются свободные связи, которые и определяют третичную структуру, эта структура зависит от температуры и pH, а также определяет растворимость, денатурируемость и, в конечном итоге, осаждаемость протеинов в различных условиях;

· ферменты, это протеины такой третичной структуры, у которых есть активный центр, через который возможен контакт его с субстратом по принципу «ключ-замок», третичной структурой протеинов объясняется также наличие для ферментов оптимальной температуры и оптимального значения pH.

Аминокислоты служат важнейшим источником питания дрожжей при построении новых клеток. В зависимости от величины цепи дрожжи могут или полностью ассимилировать аминокислоты, или отнимать у них аминогруппы. Когда множество аминокислот связаны в цепь, всегда остается одна конечная NH₂-группa. В отличие от нее группы NH остаются недостижимыми для дрожжей. Для питания дрожжей наиболее важными являются содержащие группы NH₂ аминокислоты, характеризуемые следующими показателями:

· свободный α-аминный азот (FAN)или

· α-аминный азот, иногда

· формольный азот.

Жиры (липиды)

Ячменное зерно содержит около 3% жиров, которые откладываются главным образом в алейроновом слое и в зародыше, причем в алейроновом слое и в оболочке содержится жиров в 9 раз больше, чем в зародыше.

Основными составляющими жиров (липидов) являются жирные кислоты. Под жирными кислотами понимают углеводородные соединения с концевой группой СОО-Н⁺, через которую определяется слабая кислота:

При этом различают:

· жирные кислоты с короткой цепочкой, например, уксусная кислота CH₃COOH;

· жирные кислоты с цепочкой средней длины, с 5-14 атомами углерода;

· жирные кислоты с длинными цепочками, с 16-18 атомами углерода.

В последующем нам еще придется иметь дело с этими жирными кислотами, причем особое значение будут иметь ненасыщенные жирные кислоты - такие, у которых существует одна или более двойных связей между строго определенными атомами углерода (см. рис. 1.5б):

Ненасыщенные жирные кислоты имеют большое значение для нашего питания, тем более, что некоторые из них не могут синтезироваться человеческим организмом (так называемые незаменимые жирные кислоты). Они играют существенную роль и при приготовлении пива: так, ненасыщенные жирные кислоты требуются для построения стенок дрожжевых клеток (см. раздел 1.4.1), их производные участвуют в процессах старения пива с ухудшением его вкуса после розлива. В ходе технологических процессов можно проследить изменения в составе ненасыщенных жирных кислот и продуктов их расщепления (дериватов).

Ненасыщенные жирные кислоты очень активны и весьма склонны к разрыву двойных связей через окисление. Это может происходить при участии фермента липоксигеназы или неферментативным путем.

Жирные кислоты с цепочками средней длины образуются в основном при главном брожении. При созревании пива они в значительной степени экстрагируются дрожжами и весьма отрицательно влияют на ценообразование.

Жиры (липиды) являются сложными эфирами жирных кислот с глицерином (глицеролом). Сложные эфиры - это соединения кислот и спирта. Глицерин является спиртом (трехвалентным пропиловым, пропанолом).

Жирные кислоты реагируют с глицерином с выделением воды следующим образом:

Образуется липид (жир, масло).

В процессе появления прогорклости эти составные части в присутствии воды снова разделяются.

Минеральные вещества

Содержание минеральных веществ в ячмене. Изменяется в пределах 2-3%. Большая их

часть связана неорганически. Основными минеральными веществами ячменя являются:

· фосфаты - около 35% (в пересчете на Р₂О₅);

· силикаты - около 25% (в пересчете на SiО₂);

· калийные соли - около 20% (в пересчете на К₂О).

Фосфаты являются не только основными составляющими минеральных веществ и их соединений, их присутствие в ячменном зерне играет существенную роль в образовании важнейших органических соединений (например, фитина, нуклеиновых кислот, коэнзимов, белковых веществ и т. д.). Из этих соединений фосфаты высвобождаются при солодоращении и пивоварении.

Присутствие фосфатов играет большую роль во многих технологических процессах. Так, без фосфатов не может проходить спиртовое брожение, поскольку протекающие при этом процессы химически «завязаны» на фосфорную кислоту.

Особо много силикатов находится в оболочке ячменного зерна, а также в крахмале. Они коллоидно-растворимы и обнаруживаются в каждом помутнении пива.

Для приготовления пива имеют значения соли в качестве микроэлементов, например, соли цинка для брожения. Большинство солей попадает в пиво из ячменя. Среднее пиво (12%-ное) содержит около 1600 мг минеральных веществ и их окислов на литр. Из них около 400 мг поступает из воды, а около 1200 мг - из солода (причем все карбонаты поступают в пиво из воды).

Прочие вещества

В ячмене содержится еще ряд веществ, присутствующих в незначительном количестве, но влияющих на приготовление пива и его качество. Речь идет о дубильных и горьких веществах, витаминах и ферментах.