Материал: А27889 Меледина ТВ Несоложные материалы в пивоварении

Бетаин

Бетаин оказывает положительное влияние на генетическое здоровье человека. Он находится в различных видах зернового сырья. Ранее независимыми исследователями на микроорганизмах было показано наличие у бетаина антимутагенных свойств.

Установлено, что больше всего бетаина содержится в пшенице 5,0 г/кг, далее идет ячмень 1,5 г/кг и овес 0,6 г/кг. Такие несоложеные культуры как рис и кукурузная мука практически не содержат бетаин.

Химический состава злаков влияет на эффективность их переработки, вкус, запах, цвет, пенообразование и пеностойкость, коллоидную и вкусовую стабильность напитков, произведенных из злаков. В таблице 1.3 приведены данные о роли отдельных компонентов зерна на показатели качества пива.

15

2. ЯЧМЕНЬ

Ячмень (Hordeum) относится к семейству злаковых. По анатомическим признакам ячмень делится на двурядный (H.distichon) и многорядный, в частности шестирядный (H.vulgare).

По агротехническим признакам ячмени делят на озимые, высеваемые в сентябре, и яровые, высеваемые в марте –апреле.

Селекция новых сортов пивоваренных ячменей идет в направлении увеличения урожайности культуры, повышения крупности, выравненности зерна, экстрактивности, снижения содержания белка. Одной из основных задач является повышение иммунитета к заболеваниям, вызываемых грибами, вирусами и бактериями.

Селекционные сорта должны обладать оптимальной продолжительностью вегетационного периода с учетом почвенноклиматических факторов и быть устойчивыми к засухам и полеганию.

Основным методом селекции является гибридизация в сочетании с направленным отбором и оценкой культуры по потомству.

Также в растениеводстве используют современные методы генной инженерии, с помощью которых получены сорта ячменей, устойчивых к заболеваниям.

Известны следующие сорта ячменя:

-яровой – Невада, Скарлетт, Призма, Урса, Бамбина, Шамоникс;

-двурядный озимый – Кларина, Ангора;

-шестирядный озимый – Эстерель, Плезант, Маева и др.

Кроме того, различают сорта ячменя, содержащие фермент липоксигеназу, и сорта с низкой активностью липоксигеназы (null-Lox сорта). В настоящее время известно небольшое количество null-Lox сортов ячменя. Среди них в РФ культивируют Шармей.

Сорта ячменя с низкой липоксигеназной активностью получены методом селекции ячменя, включающим в себя химический мутагенез с последующими скрещиваниями и отбором перспективных линий. Необходимость селекции null-Lox сортов ячменя связана с необходимостью повышения вкусовой стабильности пива при длительном его хранении, так как в результате действия липоксигеназы ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в зерне, окисляются с образованием альдегида транс-2-ноненаля, который придает зерновым напиткам неприятный запах картона. Порог ощущения транс -2-ноненаля очень низкий – 0,05 мкг/л.

В настоящее время известны сорта ячменя, не содержащие проантоцианидины (антоцианогены), которые отрицательно влияют на коллоидную стабильность напитков. Среди таких сортов известны американский сорт Галант (Galant) и датский сорт Каминант (Caminant).

16

2.1. Химический состав ячменя

Химический состав ячменя зависит от сорта, агротехнических и метеорологических условий культивирования - таблица 2.1.

Таблица 2.1

Физико-химические показатели сортов ячменя по регионам

Химический состав ячменя в основном состоит из органических веществ, содержание которых достигает 85% массы зерна - таблица 2.2.

Таблица 2.2

Химический состав ячменя

2.1.1. Углеводы

Большую часть зерна составляют углеводы. Моносахариды представлены в зерне главным образом глюкозой, фруктозой и сахарозой - таблица 2.3. Сахароза в основном находится в зародыше и алейроновом слое, мальтоза, фруктоза и глюкоза – в эндосперме.

17

Таблица 2.3

Фракционный состав сахаридов в одном из образцов ячменя

Полисахариды входят в состав крахмальных зерен, клеточные стенки и представлены крахмалом, гемицеллюлозой, гумми-веществами и целлюлозой.

Крахмал составляет 97% от массы крахмальных зерен, остальные 3%

– примеси (белки, жиры и минеральные вещества). Основная часть крахмалистых зерен состоит из двух полисахаридов – амилозы (17-25%) и амилопектина (75-85%).

Зерно содержит гемицеллюлозу (менее 10% от массы ячменя). Гемицеллюлоза (ГЦ) не растворима в воде, но растворяется в слабых щелочных растворах. Клеточные стенки сотоят из арабиноксилана (67%) и β-глюкана (26%).

Гумми-вещества входят в состав клеток эндосперма. Их количество составляет около 2%. Они растворимы в горячей воде (при 400С) и образуют вязкие растворы, в результате затрудняется процесс фильтрования сусла, происходит плохое образование горячих взвесей при кипячении сусла с хмелем и в дальнейшем – плохое осветление сусла и пива. Эти процессы происходят и при получении других напитков в состав которых входит зерно. С другой стороны, именно благодаря высокой вязкости они повышают пенообразование и положительно влияют на полноту вкуса.

Целлюлоза содержится главным образом в цветковой оболочке. В семенной и плодовой оболочках обнаруживают только следы целлюлозы. В эндосперме ее нет. На долю целлюлозы приходится не более 7% СВ двурядного ячменя. Целлюлоза трудно гидролизуется ферментами, что приводит к потере сухих веществ и снижению экстрактивности солода. Однако она важна для образования фильтрующего слоя. Кроме того целлюлоза относится к пищевым волокном, что важно в диетологии.

18

Также в ячмене содержатся фруктозаны, представляющие собой полимеры фруктозы (1,6-1,9%). Что касается пектинов, то по данным Л. Нарцисса [Нарцисс, 2007] их в ячмене нет.

2.1.2.Азотсодержащие соединения

Впивоварения используют ячмени с содержанием белка (сырого протеина) от 9 до 12%. Содержание сырого протеина (Б) рассчитывается

по формуле: Б = 6,25 Nобщ, где Nобщ – содержание азота в зерне, определенной по методу Кьельдаля, 6,25 –коэффициент пересчета.

Основными факторами, определяющими содержание белковых веществ, являются сортовые особенности ячменя, агротехнические приемы возделывания и особенно метеорологические условия. В засушливые годы доля белка в зерне возрастает. Известно, что с повышением содержания белка в ячмене возрастают трудности по его переработке.

С технологической точки зрения имеет значение не только общее содержания белка в зерне, но и их фракционный состав, а также количество серосодержащих аминокислот – таблица 2.4.

Альбумины и глобулины содержатся в зародыше. С ними связана ферментативная активность ячменя. Проламины и глютелины – резервные белки. Они накапливаются в субалейроновом слое и клеточных стенках.

Следует выделить фракцию глобулинов – β-глобулины, в состав которых входит сера. Эта фракция полностью не осаждается при кипячении сусла с хмелем, что является причиной снижения коллоидной стойкости пива. Две фракции проламина (σ- и ε-) являются составной частью обратимого и необратимого помутнения пива. Кроме того, при гидролизе проламина образуется аминокислота пролин, которая не участвует в метаболизме (обмене веществ) дрожжей и остается в пиве.

В таблице 2.5 даны значения количества серосодержащих аминокислот, которые могут являться причиной коллоидных помутнений.

Таблица 2.5

Содержание некоторых аминокислот в зерновых культурах (мг/100г продукта, содержащего 86% СВ)

19