Курсовая работа: Химический состав зерна ячменя

Содержание

Введение. Производство пива при замене солода ячменем

1. Особенности химических и физико-химических свойств трудноперерабатываемых ячменей

2. Химический состав зерна ячменя

2.1 Полифенольные соединения

2.2 Минеральные вещества

Заключение

Список литературы

Введение. Производство пива при замене солода ячменем [1]

Известно, что ячмень можно использовать в качестве несоложеного сырья в пивоваренном производстве. Различие структуры эндосперма ячменя и солода, так же как и неодинаковый химический состав их составляющих, служат причиной, из-за которой ячмень считается «тяжелым» несоложеным сырьем. Его можно с успехом применять только в сочетании с соответствующими ферментами микробиологического происхождения и, возможно, со свежепроросшим солодом — богатым источником ферментов. При применении микробиологических ферментов процесс производства пива становится более удобным, причины этого — более высокая термостабильность микробных амилаз и глюканаз, а также возможность выбора ферментов в соответствии с потребностями. Использование ячменя в качестве несоложеного сырья дает также и экономические преимущества, так как стоимость ячменя минимум вдвое меньше стоимости солода, а можно использовать и ячмень пониженного класса качества - фуражный.

Ячмень — основное сырье для пивоваренного производства, и на первый взгляд можно сделать заключение, что это идеальное сырье в качестве заменителя солода в производстве пива. Однако всем пивоварам известно, что это нет так. При использовании ячменя в качестве сырья вместе с солодом бывают затруднения, которые связаны в первую очередь с фильтрацией затора и пива. Существует общее мнение, что даже при работе с высококачественным солодом нельзя применять более 6 -10% ячменя как составной части засыпи; его использование в таком количестве, возможно, сопровождается увеличением полноты вкуса и улучшением пеностойкости пива (Hlavacek и Lhotski 1972).

В Великобритании вместе со стандартным солодом в производстве пива в качестве заменителя солода используют до 15% ячменя (0”Rourke. 1999).

Этот «максимальный» процент замены солода ячменем можно превзойти уже с применением свежепроросшего солода, а тем более с использованием настоящих ферментных препаратов, предназначенных специально для пивоварения.

Процесс замены солода с применением свежепроросшего солода исследовали ряд авторов, например Hudson (1963) и Klopper (1969). Оба эти автора в полученном пиве обнаружили присутствие ярко выраженого запаха зеленых огурцов. Автор настоящих строчек предполагает осуществление деароматизации в условиях вакуума для разрешения упомянутой проблемы (Glavardanov, 1972).

Первые работы относительно использования ферментных препаратов для обработки несоложеного ячменя были проведены 1935 г. (G.Basarova, 1972). Усилия специалистов как по производству ферментов биотехнологическим способом, так и по пивоварению привели к разработке эффективных ферментных препаратов для пивоварения и удобной технологии получения сусла; применение ферментов обеспечивает получение высококачественного пива и в случае замены солода ячменем — значительное ускорение и удешевление процесса.

Ориентировочный обзор мирового использования ячменя в качестве заменителя солода в 2007 г., на основании литературных данных и личного опыта автора, представляет собой подтверждение вышесказанного.

1. Особенности химических и физико-химических свойств трудноперерабатываемых ячменей

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 высокобелковистых 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 перекисных 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 удается, 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 высокобелковистых ячменей характерны следующие свойства: слабая капиллярность тканей и связанная с этим недостаточная их набухаемость, что вызывает замедление процесса прорастания. Он считает, что между содержанием экстракта и белковистостью ячменя в пригодных для пивоварения, должно быть определенное соотношение.

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 Вальтицким 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 - 3,55%. В состав промежуточного белка (в количестве одной трети) входит гордеин, т. е. белок, растворимый в 70%-ном спирте.

В ячмене белковые вещества также существуют в двух формах: одна часть их прочно соединена со стенками клеток эндосперма, другая же не имеет прочных связей. Как показал П.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 бета-глобулиновая фракция белка, которая трудно подвергается распаду при соложении. Аналитические данные показали следующее содержание бета-глобулина в трех сортах ячменя (в %): в Вальтицком 1,02, в 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 трудноразрыхляемых ячменей клетки эндосперма разной величины и формы, а их стенки имеют утолщения.

2. Химический состав зерна ячменя [2]

Ячмень имеет сложный химический состав, который зависит от сорта, района произрастания, метеорологических и почвенных условий, массового соотношения отдельных частей зерна. Так, масса зародыша колеблется от 2,8 до 5%, цветочных пленок – от 6 до 17%.

Ячмень состоит на 80-88% из сухого вещества и на 12...20% из воды. Сухое вещество представляет собой сумму органических и неорганических веществ. Органические вещества — это в основном углеводы и белки, а также жиры, полифенолы, органические кислоты, витамины и другие вещества.

Неорганические вещества - это фосфор, сера, кремний, калий, натрий, магний, кальций, железо, хлор. Некоторая часть их связана с органическими соединениями.

Средний химический состав ячменного зерна выражается следующими данными (в % на сухое вещество): крахмал 45... 70; белок 7...26; пентозаны 7...11; сахароза 1,7...2,0; целлюлоза 3,5...7,0; жир 2...3; зольные элементы 2...3.

Углеводы. В ячмене в основном преобладают водорастворимые сахара и полисахариды. К последним относятся крахмал м некрахмальные полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлоза, гумми—вещества, пектиновые вещества. Основная часть полисахаридов представлена крахмалом, который расходуется зерном при прорастании на начальных стадиях развития зародыша.

Азотистые вещества. В ячмене азотистые вещества представлены белковыми и небелковыми составляющими. В нормально вызревшем ячмене белковые вещества составляют большую часть. Белки в ячменном зерне распределяются неравномерно: наибольшее относительное содержание их в алейроновом слое в виде клейковины, во внешнем слое эндосперма в виде резервного белка, меньшее – в эндосперме, где белок входит в состав клеток.

Жиры (липиды). В ячмене жиры представлены жирными кислотами, глицеринсодержащими липидами и липидами, не содержащими глицерина. Жиры растворяются в этиловом и петролейном эфирах, бензоле и хлороформе. Жир представляет собой желто-бурое масло с тонким ароматом, из которого выделяются кристаллы при длительном отстаивании. В ячменном зерне жир распределяется следующим образом: в алейроновом слое, в зародыше. Небольшая часть жира при проращивании потребляется и гидролизуется липазой, а так как при сушке солода липаза инактивируется, основная часть жира переходит в дробину. В свободном виде жирные кислоты присутствуют в незначительном количестве.

Фенольные вещества. Эта группа веществ в ячмене представляет собой неоднородные соединения, которые делятся на простые фенольные кислоты и полифенолы. Состав и содержание фенольных веществ в ячмене зависит от сорта и состава ячменя и условий его произрастания. Между содержанием белка и полифенолов существует обратная зависимость: с повышением количества белка содержание полифенолов уменьшается. Ячмень содержит примерно 0,3% фенольных веществ.

Фенольные кислоты в ячмене содержатся в свободной и связанной формах. Группа С6 – С1 представляет собой оксибензойные кислоты:

n-гидроксибензойная, протокатеховая, галловая, ванилиновая, сиреневая; группа С6 – С3 - оксикоричные кислоты: кумаровая, кофейная, феруловая.

Большую роль в дыхании растений и дезаминировании аминокислот играет хлорогеновая кислота.

Некоторые из фенольных кислот являются ингибиторами в процессе проращивания частично переходят воду при мойке и замачивании ячменя. Группа флавоноидных веществ С6 – С3 – С6 объединяет соединения, молекулы которых содержат два бензольных ядра, соединенных гетероциклическим пирановым кольцом.

Полифенолы ячменя (идентифицировано 40 полифенолов). Включают много антоцианогенов, главным образом D (+) - катехин и лейкоцианидин, относящиеся к этой группе. Полифенольные вещества (антоцианогены и катехины) находятся в основном в алейроновом слое зерна, при солодоращении изменяются мало и в помоле входят в фракцию крупки. Антоцианогены обнаружены только в зерне ячменя. Важным свойством полифенолов является их способность соединяться с белками, для ориентировочной характеристики степени полимеризации полифенолов существует показатель «индекс полимеризации», представляющий собой отношение общего количества полифенолов к количеству антоцианогенов.

Минеральные вещества. Общее содержание и соотношение отдельных минеральных веществ зависят от почвенно-климатических условий и количества вносимых удобрений.

Около 80% ионов находятся в связанном с органическими соединениями состоянии. Основная часть минеральных веществ приходится на фосфор, который входит в состав фитина, нуклеиновых кислот, фосфатидов и других соединений; калий (фосфаты калия); кремниевую кислоту, содержащуюся главным образом в оболочках ячменя. Некоторые микроэлементы, присутствуя в очень небольших количествах, оказывают влияние на биологическое состояние ячменя и технологию пивоварения.

Ферменты. В 1814 г. действительный член Петербургской Академии наук К.С. Кирхгоф открыл явление превращения крахмала в сахар в сухом ячменном солоде, т. е. открыл фермент, названный позднее амилазой. Ферменты - это природные катализаторы, которые образуют промежуточное соединение с субстратом, затем этот фермент-субстратный комплекс претерпевает изменение и образуются продукты, а фермент регенерируется.

Ферменты - белки с молекулярной массой от до , высокой эффективностью действия: одна молекула может катализировать превращение - молекул субстрата в 1 минуту.

2.1 Полифенольные соединения [3]

Дубильным веществам оболочки солода (ячменя) следует придавать не меньшее значение, чем хмелевым, так как эти вещества, объединяемые в настоящее время в группу полифенольных веществ, могут оказывать влияние на небиологическую стойкость пива. Благодаря ряду проведенных исследований создалось определенное представление о поведении их на разных этапах технологического процесса. Выяснены мероприятия по устранению неблагоприятного влияния некоторых веществ указанной группы на качество пива.

Оказалось, что полифенольные вещества, которые переходят в сусло и пиво из ячменя и хмеля, являются неоднородными соединениями. Основную массу их составляет группа флавоноидов, имеющих общую формулу C6 – C3 – C6 и находящихся как в конденсированной, так и в полимеризованной форме.

По молекулярной массе полифенольные вещества делятся на четыре группы:

дубильные вещества;

лейкоантоцианы;

собственно флавоноиды;

кислоты дубильных веществ.

Под названием дубильных веществ объединяются природные соединения, преимущественно растительного происхождения, легко растворимые в воде и часто образующие коллоидные растворы, обладающие сильным вяжущим вкусом.

Работами Фрейденберга установлено, что дубильные вещества являются сложными аморфными соединениями, в состав которых входят многочисленные фенольные гидроксилы и которые характеризуются образованием осадков с клеевыми веществами, алкалоидами, уксуснокислым свинцом, многими электролитами. С солями железа дубильные вещества дают комплексные соединения, окрашенные в зеленый или синий цвет, они легко окисляются, особенно кислородом воздуха, окрашиваясь в темно-коричневый или красный цвет.

Основываясь на химической природе, дубильные вещества делят на две группы. К первой группе относятся гидролизующиеся дубильные вещества, у которых бензольные ядра соединены в комплексы при помощи атомов кислорода с образованием сложноэфирных и глюкозидных связей. Гидролиз может быть осуществлен действием кислот или ферментов (таназ). Даже путем кипячения в водных растворах дубильные вещества этой группы можно разложить на составляющие их компоненты.

К первой группе дубильных веществ относятся:

депсиды — сложные эфиры фенолкарбоновых кислот, соединенные друг с другом или с другими кислотами;

сложные эфиры фенолкарбоновых кислот, преимущественно галловой, с многоатомными спиртами и сахарами (танины) и глюкозиды.

Ко второй группе относятся конденсированные дубильные вещества, ядра которых связаны между собой углеродными связями. Они не разлагаются гидролитически ни кислотами, ни ферментами, а наоборот, конденсируются в высокомолекулярные соединения флобафены, иногда называемые «красными дубильными веществами».

К первой группе дубильных веществ принадлежат соединения, являющиеся производными галловой (триоксибензойной) и протокатеховой (диоксибензойной) кислот:

Эти кислоты найдены во многих растениях и в свободном виде, например в хмеле. Они имеют фенольные и кислотные группы, способны реагировать друг с другом, давая соединения типа сложных эфиров, называемые депсидами (дидепсид, тридепсид и так далее в зависимости от числа остатков фенолкарбоновых кислот, входящих в состав получающихся соединений), например:

Работами Эмиля Фишера установлено, что в состав первой группы дубильных веществ входит глюкоза, с которой по типу сложных эфиров связаны фенолкарбоновые кислоты:

В этих формулах R является остатком дигалловой кислоты.

В основе строения конденсированных дубильных веществ лежат производные флавонолов и антоцианов, носящих название катехинов.

Шестичленные гетероциклические системы с атомом кислорода в ядре широко распространены в виде природных красителей и окрашенных веществ, в основе их лежит кольцо пирана:

Большое значение из указанных веществ приобрели производные гамма-пирана: хромон (бензо-гамма-пиран), флавон (фенилхромон) и флавонол (3-оксифлавон):

Добавление гидроксильной группы у 3-го водородного атома придает соединению окраску:

В солоде и хмеле преимущественно находятся флавоноиды, являющиеся изомерами катехина (3’, 4’, 5, 7 – тетраоксифлавон):

При добавлении ОН-группы в положение 5’ получается галлокатехин.

Катехины могут полимеризоваться в дубильные вещества.

Кольцо пирана катехинов находится и в лейкоантоцианах, которые являются промежуточными соединениями между дубильными веществами и флавоноидами. Лейкоцианы могут иметь в своем составе остаток сахара (в положении 3, связанный с группой ОН).

Ниже приводится структура лейкоцианов.

X может представлять собой или Н, или остаток сахара. У лейкоцианидина R1 и R2 являются ОН-группой, а R3 и X Н; у лейкодельфинидина все три R замещены группой ОН.

Антоцианидины являются аглюконами антоцианов, которые представляют собой красящие вещества. В качестве остатка сахара в них преимущественно находятся D-галактоза и D-ксилоза.

При кислотном гидролизе из цианина образуется синее красящее вещество цианидин и две молекулы глюкозы, из дельфинина - дельфинидин, две молекулы глюкозы и две гидроксибензойной кислоты.

Цианидин и дельфинидин имеют следующее строение (в виде хлористого соединения):

В цианидинхлориде и являются ОН-группой, а - Н; у дельфинидин-хлорида все три R представляют собой ОН-группы.

Оба соединения близки к третьей группе полифенолов — флавоноидам, но отличаются от них наличием оксониевой группы, в которой вместо карбонильной группы СО содержится четырехвалентный кислород, обладающий большой реакционной способностью и легко присоединяющий к себе кислоты.

Поскольку антоцианы и катехины встречаются вместе, красный флобафеновый осадок, часто получающийся при кипячении дубильных веществ с минеральными кислотами, представляет собой конденсированный катехин с адсорбированными на его поверхности молекулами антоцианидинового пигмента, имеющего красный цвет.

Бесцветным предшественникам антоцианидиновых пигментов сначала было присвоено название лейкоантоцианидины, но это название не совсем точно характеризует строение этих соединений, поэтому вскоре было заменено термином «антоцианогены», которое в настоящее время сделалось общеупотребительным. Именно этим названием обозначают вещества, входящие в состав коллоидной мути пива и содержащиеся как в ячмене (солоде), так и хмеле.

Соединения третьей группы полифенольных веществ - собственно флавоноиды — также являются производными флавона. Типичным представителем флавоновых глюкозидов является кверцитрин, в котором аглюконом является кверцетин:

В кверцетине и являются ОН-группами, а -H. Если и являются ОН-группами, а -H, то соединение носит название кемферол. В мирицетине все три R замещены ОН-группами.

Остатком сахара в кверцитрине является остаток рамнозы, в изокверцитрине — остаток глюкозы и в рутине — остаток рутинозы (дисахарида, состоящего из остатков глюкозы и рамнозы).

Чрезвычайно широкое распространение флавоновых соединений в растительном мире свидетельствует об их важном значении для обмена веществ живых организмов. Следует отметить, что как кверцитрин, так и рутин являются основными представителями флавоновых соединений, обладающих Р-витаминной активностью. Рутин является спутником аскорбиновой кислоты в растениях; оба эти соединения образуют ферментную систему, участвующую в процессах дыхания в качестве окислительно-восстановительного комплекса.

Перечисленными выше соединениями полифенольного строения с пирановым кольцом не исчерпываются все соединения подобного типа, встречающиеся в ячмене и хмеле, в солоде и готовом пиве.

Например, существуют вещества, в которых происходит частичное расщепление кислородных связей между первой и второй позициями; к ним относится халкон; в хмеле он носит название «ксантогумол»:

Наконец, следует упомянуть о хлорогеновой кислоте, которой придается очень большая роль в процессах дыхания растений. Она построена по типу дидепсида и состоит из остатков кофейной и хинной кислот:

Остаток кофейной кислоты Остаток хинной кислоты

Хлорогеновая кислота, по А.И. Опарину, помимо участия в дыхании растений, играет большую роль в дезаминировании аминокислот у высших растений и, значит, в общем обмене веществ.

Флавоновые пигменты ячменного зерна участвуют в регулировании жизненных процессов, связанных с его прорастанием.

В общем, значение полифенольных соединений для процессов пивоварения большое.

Наличие лейкодельфинидина, лейкоцианидина и катехина установлено в солоде, а значит, и в ячмене.

Следует отметить, что ячмень является единственным злаком, содержащим антоцианогены, которыми в большой мере обусловлено качество пива (его коллоидно-химическая стойкость).

Известно, что химические соединения, способные тормозить окислительные процессы, называют антиоксидантами. Поскольку реакции окисления имеют радикальный характер, то под термином «антиоксиданты» чаще всего понимают ингибиторы радикальных реакций. К ним относятся и многоатомные фенолы, которые содержатся в растениях.

Попадая в наш организм с пищей, они проявляют свои ингибирующие свойства в радикальных биохимических процессах. Эта способность фенолов исключительно важна. Как известно, многие формы онкологических заболеваний инициируются активными свободными радикалами. Образуя устойчивые, а потому малореакционноспособные радикалы, многоатомные фенолы обрывают цепи в радикальных реакциях и тем самым тормозят развитие радикальных реакций, в том числе тех, которые сопровождают рост злокачественных опухолей.

К природным аналогам многоатомных фенолов следует отнести и антоцианидины «класс красителей», ответственных за цвета растительного мира. Три антоцианидина: цианидин, пеларгонидин и дельфинидин, встречающихся в природе в виде гликозидов имеют особенно широкое распространение. Все три красителя относятся к классу флавонов и являются пирилиевыми солями. В некоторых случаях окраска цветка растения определяется значением рН его физиологического раствора. Например, в зависимости от рН цианидин окрашивает как голубые, так и красные цветы. Антоцианы ответственны за окраску не только цветов, но и плодов. Именно с плодами они и попадают в наш организм. Желтый и красный перец, вишня, виноград, апельсины, как и другие яркоокрашенные плоды, содержат значительные количества антоцианов. Производные фенолов помогают человеку не только как пищевые добавки. В качестве эффективных антиоксидантов они нашли применение для стабилизации при хранении многих пищевых веществ (растительные и животные масла), моторных масел, нефтяных продуктов.

2.2 Минеральные вещества [4]

Содержание минеральных веществ в ячмене колеблется в пределах 2,4-3,3% и зависит от ряда факторов, среди которых особенно важное значение имеют химический состав почвы, ее кислотность и влажность.

Главная часть золы состоит из калия, фосфатов и кремневой кислоты, остальные элементы находятся в значительно меньших количествах.

По литературным данным, зола ячменя имеет следующий состав (в %):

Таблица №1.

Химический состав золы ячменя.

Соединение	Содержание в золе ячменя (в %)
	35,10
	1,80
	25,91
	1,02
	20,92
	2,89
	2,64
	8,83
	1,19

Отдельные ионы (70-90%) находятся в связанном состоянии с органическими соединениями.

Фосфорная кислота входит в состав фитина, фосфатидов, нуклеиновых кислот и др. Вебстер определил, что при общем содержании в золе Р2О5 до 0,393% эта величина распределяется следующим образом (в %):

Таблица№2.

Распределение фосфорной кислоты в золе ячменя.

Вещество	Содержание фосфорной кислоты (в %)
фитин	0,179
липоиды	0,022
неорганические фосфаты	0,022
другие виды фосфора	0,170

Из органических соединений освобождение фосфорной кислоты происходит путем ферментативного гидролиза. Соединения фосфорной кислоты имеют большое значение в создании буферности сусла и пива, причем в зоне рН 7,07-5,67 действуют буферные системы, образованные неорганическими фосфатами, а в зоне рН 5,67-4,27- фосфорные соединения, входящие в состав фитина.

Кремневая кислота находится главным образом в оболочке ячменя в связанном состоянии с крахмалом (амилозой).

А.В. Андрющенко установила, что из микроэлементов в ячмене в значительном количестве (более 11 мг в 100 г) содержатся Fe, Zn, Сг, Са, Mn, Sn, Pb, Ni, Li, А1, Ag, Со, которые, несомненно, имеют большое значение в технологии пивоварения.

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, ко-энзимов, 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).

Заключение

Основным сырьем для приготовления пива является ячменный солод (ячмень, проросший, а затем высушенный в специально создаваемых и регулируемых условиях). Ячмень, по сравнению с другими видами зерна в качестве сырья для пивоварения, имеет следующие преимущества: произрастает практически повсеместно и менее требователен к почвенно-климатическим условиям; легко обрабатывается при получении солода; цветочные пленки дробленого ячменного солода позволяют получить хорошо фильтрующий слой дробины при фильтровании затора; состав ячменного солода, включая его ферменты, дает возможность получить пиво с наилучшими качественными показателями.

Ячмень относится к семейству злаковых. Культурные посевные ячменя составляют один сборный вид. Соцветие ячменя представляет собой колос, состоящий из плоского тонкого коленчатого стержня, с обеих сторон которого располагаются по три ветка на каждом выступе колосового стержня. По морфологическим признакам ячмень делится на двухрядный и многорядный. У двухрядного ячменя зерно развивается не из каждого цветка, а только из среднего с каждой стороны стержня. У шестирядного ячменя из каждого цветка развивается по одному зерну, т. е. в три ряда с каждой стороны колосового.

Шестирядный ячмень делится на два подвида: правильно шестирядный, в котором ряды зерен расположены углом , и неправильно шестирядный называемый четырехрядным, у которого боковые зерна сдвинуты, поперечный разрез этого колоса имеет вид четырехлучевой звезды.

Двурядные ячмени имеют на колосовом стержне по обе стороны по одному нормально развитому зерну и несколько неразвившихся. При таком расположении зерна двухрядного ячменя хорошо развиваются, вырастают крупными и одинакового размера.

Ячмень отличается высоким содержанием витаминов A, E, В1, В2, В6, PP, С, пантотеновой кислоты, фолиевой кислоты. Витамины можно рассматривать как органические вещества, необходимые для нормального роста и поддержания жизни животных и человека; они обеспечивают нормальное протекание в организме жизненных процессов, в том числе процессов расщепления и синтеза белков, жиров и углеводов. В ячмене, так же как и во всех других растительных организмах, содержится ряд витаминов и провитамин А. Витамины требуются в небольшом количестве, они не используются организмом как строительный материал и не увеличивают имеющуюся в организме энергию, но основная задача их состоит в налаживании правильного обмена веществ.

Список литературы

1. Журнал «Пиво и напитки» № 2, 2007, с.56 – 58, «Производство пива при замене солода ячменем».

2. Калунянц К.А. Химия солода и пива. М.: Агромпромиздат, 1990. с. 9 – 18.

3. Булгаков Н. И. Биохимия солода и пива. М.: Пищевая промышленность, 1976, с. 42 – 48.

4. Булгаков Н. И. Биохимия солода и пива. М.: Пищевая промышленность, 1976, с. 48 – 49.