клеточные стенки семенной и плодовой оболочек; гемицеллюлозой, содержащейся как в клеточных стенках клеток оболочек, так и клеток эндосперма.
Высокая вязкость овсяных отваров обусловлена присутствием в зерне водорастворимого полисахарида β-D-глюкана. Водорастворимый β- D-глюкан овса напоминает полисахарид лихенин, обнаруженный в исландском мхе. В зависимости от сортовых особенностей количество водорастворимых полисахаридов в целом зерне варьирует от 2,58 до 3,52 %. β-Глюкан эндосперма овса принадлежит к группе неразветвленных полисахаридов, состоящих из 1-4 (эти связи преобладают) и 1-3 связанных β-D-глюкопиранозных остатков в различных соотношениях. В зависимости от генотипа уровень β-D-глюкана в зерне может варьировать от 3,2 до 6,3%. Следует обратить внимание, что у ячменя некрахмалистые полисахариды, входящие в состав клеточных стенок алейронового слоя и эндосперма, отличаются по содержанию β-глюканов и пентозанов. Так клеточные стенки алейронового слоя содержат больше пентозанов, в то время как в клеточных стенках эндосперма преобладает β-глюкан. Как видно в таблице 5.4 в зерне овса количество пентозанов значительно больше, чем β-глюканов.
Содержание некрахмалистых углеводов в овсе |
Таблица 5.4 |
||||||
|
|
||||||
Сорт |
Масса |
Насып |
Сод-ние в зерне,% |
|
Арабино- |
|
|
|
1000 зе- |
ная |
Глюкан |
Арабино- |
|
кслан/ |
|
|
рен, г |
масса, |
|
ксилан |
|
глюкан |
|
|
|
г/л |
|
6,2 |
|
|
|
Вятский (голозерный) |
27.2 |
670 |
3,6 |
|
1,77 |
|
|
Скакун (пленчатый) |
36.2 |
460 |
3,2 |
5,2 |
|
1,63 |
|
6.1.2. Азотсодержащие компоненты
Уровень белка в овсе изменяется в довольно широких пределах и зависит от сорта овса. Так содержание белка у пленчатых сортов колеблется от 9,6 до 19,8 %, у голозерных – от 14,8 до 21,0 %. Основная масса белка находится в виде запасных веществ - таблица 5.5. Проламины овса – авенины состоят из двух фракций - α- и β-авенинов. Обе фракции гетерогенны и полиморфны. Методом электрофореза в них выявляется от двух до восьми компонентов. Различия в компонентном составе авенина используется для идентификации сортов овса.
|
Таблица 5.5 |
|
Состав белковых фракций овса (средние значения) |
||
Белковые фракции |
Массовая доля, % от содержания белка |
|
|
|
|
Альбумины |
14 |
|
Глобулины |
20 |
|
Проламины (авенин) |
55 |
|
Глютелины |
14 |
|
35
Пищевая ценность белков определяется в первую очередь содержанием «незаменимых» аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина, валина, фенилаланина, лейцина, изолейцина). Также следует отметить, что содержания белка, а также его аминокислотный состав неодинаков в различных анатомических частях зерна. Причем в отрубях также содержатся незаменимые аминокислоты – таблица 5.6
Таблица 5.6
Содержание белка (% от СВ белка в зерне) и аминокислот (г/100 г аминокислот) в различных анатомических частях зерна овса
Белок/ аминокислота |
Цельн |
Ось |
Щиток |
Отруби* |
Эндосперм |
|
озерно |
зародыша |
|
|
|
|
вая |
|
|
|
|
|
крупа |
|
|
|
|
Белок |
13,8 |
44,3 |
32,4 |
18,8 |
9,6 |
Лизин |
4,5 |
8,2 |
6,9 |
4,1 |
3,7 |
Гистидин |
2,4 |
3,9 |
3,6 |
2,2 |
2,2 |
Аммиак |
2,7 |
1,9 |
1,8 |
2,5 |
2,9 |
Аргинин |
6,8 |
8,3 |
9,0 |
6,8 |
6,6 |
Аспарагиновая |
8,7 |
10,2 |
9,7 |
8,6 |
8,5 |
кислота |
|
|
|
|
|
Треонин |
3,4 |
5,0 |
4,7 |
3,4 |
3,3 |
Серин |
4,6 |
4,8 |
5,0 |
4,8 |
4,6 |
Глютаминовая |
21,7 |
14,2 |
14,9 |
21,1 |
23,6 |
кислота |
|
|
|
|
|
Пролин |
5,5 |
3,3 |
3,6 |
6,2 |
4,6 |
Цистин |
2,1 |
0,5 |
1,0 |
2,4 |
2,2 |
Глицин |
5,2 |
6,3 |
6,2 |
5,4 |
4,7 |
Аланин |
5,0 |
7,2 |
6,9 |
5,1 |
4,5 |
Валин |
5,5 |
6,0 |
6,2 |
5,5 |
5,5 |
Метионин |
2,2 |
2,2 |
2,1 |
2,1 |
2,4 |
Изолейцин |
3,9 |
3,9 |
3,8 |
3,8 |
4,2 |
Лейцин |
7,6 |
7,1 |
7,1 |
7,4 |
7,8 |
Тирозин |
3,0 |
2,9 |
3,0 |
3,5 |
3,3 |
Фенилаланин |
5,2 |
4,2 |
4,4 |
5,1 |
5,6 |
* включая алейроновый слой
5.1.3. Жиры
Овес содержит в 2-3 раза больше жиров, чем другие зерновые культуры. Жиры овса характеризуются низким содержанием линоленовой (18:3) кислоты и высоким – олеиновой (18:1) и линолевой (18:2) кислоты. Однако именно высокое содержание жира и непредельных жирных кислот может являться причиной снижения пенообразования и пеностойкости с одной стороны и вкусовой стабильности с другой.
36
5.1.4.Фенольные соединения
Взерне злаков обнаружены разнообразные по составу фенольные соединения. У овса они встречаются в виде фенолкарбоновых кислот, флавоноидов, аминофенолов и их эфирных и другие. Наиболее обширная группа фенольных соединений – флавоноиды. У овса обнаружены представители проантоцианидинов: лейкодельфинидин и халконов, флавононов – в пленке, флавонолов (кемпферол, кверцетин) – в зерне без пленки. Из аминофенолов в целом зерне овса найден дегидрофенилаланин.
5.1.5.Минеральные компоненты и витамины
Минеральный состав
Содержание сырой золы в целом зерне в зависимости от сорта колеблется от 2,0 до 5,7 %. В таблице 5.7 приведены данные по содержанию различных минеральных компонентов в отрубях и эндосперме пленчатого овса. У голозерных сортов овса уровень этих компонентов значительно меньше (1,6 %), чем у пленчатых. Как в целом, так и в обрушенном зерне главные зольные элементы – фосфор и калий.
Таблица 5.7
Содержание минеральных веществ в отрубях и эндосперме плёнчатого овса
Компонент зерна |
Отруби |
Эндосперм |
P (фосфор) , % |
1,02 |
0,26 |
K (калий), % |
1,00 |
0,16 |
Mg (магний) , % |
0,38 |
0,07 |
Ca (кальций) , % |
0,11 |
0,02 |
Fe (железо) ,ppm |
89,8 |
18,2 |
Zn(цинк) ,ppm |
58,5 |
24,3 |
Mn (марганец) ,ppm |
87,8 |
30,8 |
Cu (медь) ,ppm |
4,93 |
2,82 |
B (бор) ,ppm |
2,82 |
0,00 |
Ba (барий) ,ppm |
2,50 |
0,10 |
Витамины
Зерно овса богато витаминами, особенно группы В, как видно из таблицы 5.8. По содержанию витаминов В (4,5-8,0 мг/кг зерна) овсяные продукты не уступают гречневой крупе. Наиболее хорошо изучены такие витамины группы В, как тиамин, рибофлавин, ниацин (никотиновая кислота), пантотеновая кислота, в меньшей степени – холин, пиридоксин. В зерне овса обнаружен также биотин – 208 мкг/кг .
5.2. Технологические аспекты применение овса
Для пивоварения представляет интерес голозёрный овес (Nudae), не содержащий цветковых пленок. Это высокоэкстрактивное сырьё. В остальных случаях овёс является высокопленчатой культурой и поэтому
37
содержит много гемицеллюлозы и клетчатки, как видно из таблицы 5.1, что приводит к снижению выхода экстракта и повышению грубой горечи пива. Голозёрные сорта овса имеют ряд преимуществ по сравнению с сортами плёнчатыми:
Таблица 5.8
Витаминный состав зерна овса
Витамины |
Содержание, мг/г |
Тиамин (В1) |
0,67 |
Рибофлавин (В2) |
0,14 |
Ниацин |
0,98 |
Пантотеновая кислота (В5) |
1,48 |
Пиридоксин (В6) |
0,13 |
Фолиевая кислота |
- |
Токоферол |
1,94 |
-более высокое процентное содержание белка, жира, лизина и аргинина, что представляет большую ценность в продовольственном и кормовом отношении.
-по содержанию белка голозёрные сорта превосходят плёнчатые на 1,9…3,5%. Белковый комплекс плёнчатого зерна овса представлен в основном низкомолекулярными белками (альбумины и глобулины) – 38,3- 40,7%, у голозёрного овса преобладают глютелины – 47,3-50,4%. При этом голозёрные сорта отличаются от плёнчатых меньшим количеством спирторастворимых белков, а значит, характеризуются более сбалансированным составом аминокислот.
В пивоварении зачастую применяется овес в виде муки, а также в виде хлопьев, изготовленных из зерна, очищенного от внешних оболочек. Температурный интервал клейстеризации крахмала овса несколько ниже (55-60ºС), чем у ячменя (61-62ºС), и поэтому при его использовании не требуется применять декокционный метод (с отварками) затирания.
Преимущества применения овса в качестве несоложеного материала:
-быстрое осахаривание затора из-за высокой активности овсяной α- амилазы;
-благоприятный, с точки зрения химической стабильности пива, аминокислотный состав белка;
-быстрая фильтрация затора, из-за высокой доли оболочек зерна. Вместе с тем следует учитывать и отрицательные стороны при
замене части солода овсом:
-высокое содержание жира отрицательно сказывается на вкусовой стойкости пива;
-при применении овса в виде муки могут возникать проблемы с фильтрацией;
-сравнительно небольшая экстрактивность овса.
38
Поэтому в тех случаях, когда в пивоварении применяется овес, его доля не превышает 10%. При замене в рецептуре 10% солода обрушенным овсом пиво характеризуется лучшим вкусом и ароматом по сравнению с пивом, в котором использовали в качестве несоложеного материала ячмень
(10%).
В настоящее время из овса получают солод, который используют для производства сортов пива верхового брожения. В таблице 5.9 приведены физико-химические показатели солода из голозерного овса Шато Оут, производства фирмы Castle Malting, Бельгия.
Таблица 5.9
Физико-химические показатели солода из голозерного овса
Показатели |
Промышленный солод |
|
фирмы Castle Malting |
|
|
Скорость фильтрования затора, мин. |
более 60 |
Массовая доля белковых веществ солода, % |
15,60 |
Растворимый азот, мг/дм3 |
505 |
Число Кольбаха, % |
21,5 |
Свободный аминный азот (FAN), мг/дм3 |
111 |
Число Хартонга, % |
33,2 |
Цвет сусла до кипячения, ЕВС |
5,2 |
Массовая доля экстрактивных веществ в грубом помоле, % * |
79,4 |
Продолжительность осахаривания, мин |
не осахаривается |
Прочие показатели |
|
Массовая доля влаги, % |
5,1 |
|
|
рН сусла |
5,4 |
Прозрачность сусла, (визуально) |
опалесцирующее |
*массовая доля экстракта тонкого помола меньше массовой доли экстракта грубого помола
В качестве сортообразующего компонента в рецептуре пива также используют полученный из овса витаминный солод, при этом пиво характеризуется повышенной мутностью.
Высокопленчатый овес может применяться для улучшения качества фильтрации.
6. ПШЕНИЦА, РОЖЬ, ТРИТИКАЛЕ
Несоложеное зерно пшеницы, ржи и тритикале редко применяют в технологии пивоварения. Обычно используется солод, произведенный из этих злаков. Однако известны популярные в Бельгии сорта пива Ламбик, в рецептуру которых входит несоложеная пшеница.
6.1. Пшеница
Пшеница (Triticum) – травянистое однолетнее растение семейства злаковых. Наибольшее значение имеют пшеницы твердая (T.durum) и мягкая (T.aestivum). Оба вида относятся к голозерным, то есть зерно
39