|
Зміни у складі речовин та ферментативної активності зернаМорфологічні зміни при пророщуванні зерна. Починаючи із замочування, в результаті поглинання колоїдами зерна вегетаційної вологи зернівка набухає і збільшується в об'ємі. У зерні, що проростає при виробництві солоду в штучних умовах, відбуваються такі ж фізіологічні та біохімічні зміни, як і в зерні, яке росте в природних умовах (у ґрунті). Зародок збільшується у розмірах, а головний його корінець — паросток — пробиває оболонку й просувається між плівками. Через деякий час із цього корінця з'являється кілька тоненьких нових корінців-паростків. Зародковий листочок-проросток (майбутня стеблина) прориває плодову та насіннєву оболонки і просувається між ними по спинковому боці до верхівки зерна. Розвиток зародкового проростка в солодовому виробництві допускається лише до певної величини. Якщо не перервати процес росту листочка в оптимальний для розвитку зернівки час, то він виступить із верхівкової частини зерна, утворюючи так званий "гусар", який допустимий при виробництві солоду для одержання спирту і зовсім не допускається його наявність при отриманні пивоварного солоду, оскільки це пов'язано з надмірними втратами цукрів та амінокислот, внаслідок чого також погіршується якість кінцевого продукту. Під дією ферментних систем у зернівці відбуваються глибокі морфологічні зміни, в результаті чого пом'якшується і розчиняється тверда борошниста частина зерна, яка при цьому легко розтирається між пальцями. Усі ці біохімічні та морфологічні процеси залежать від інтенсивності розвитку зародка зернівки й тісно взаємозв'язані. Коли починає розвиватися зародок, активізуються різноманітні ензими, які при наявності достатньої кількості води перетворюють нерозчинні сполуки (крохмаль, білок та ін.) в розчинні (цукри, амінокислоти тощо) і тим самим підготовляють для розвитку зародка відповідне живлення й сприяють подальшому гідролізу запасних речовин ендосперму. Такі ферменти, як геміцелюлази, розщеплюють основну складову частину клітинних стінок ендосперму — напівклітковину. Структура ендосперму стає рихлою і завдяки цьому в рослинних клітинах відкривається шлях для інших гідролаз. У цілому розчинення солоду починається розщепленням напівклітковини, потім клітин, що знаходяться поблизу зародка й поступово поширюється у напряму до кінчика зернини, протилежного від зародкового. У процесі проростання зерна на ступінь його розрихлення значно впливають навколишні умови: аерація, температура, вологість ендосперму тощо. При повільному рості корінців, тобто при обмеженій аерації, досягається краще розчинення. Швидкому розвитку проростків сприяє не тільки посилена аерація шару зерна, а й підвищена температура та вологість ендосперму. Біохімічні зміни при пророщуванні зерна. Невелика кількість вільних цукрів, амінокислот, пептидів і мінеральних речовин, які знаходяться в зернівці, розчиняється за допомогою вегетаційної води, що пробуджує до активної життєдіяльності зародок, який у перший період життя споживає ці прості речовини для дихання й утворення нових структур. Для подальших процесів обміну речовин та росту зерна з'являються все нові й нові потреби у низькомолекулярних речовинах, здатних засвоюватися зародком. Вегетаційна вода у зерні сприяє дифузним процесам і гідролізу високомолекулярних сполук, що здійснюється за допомогою ензимів. Перші ознаки життя зернівки характеризуються появою гормоноподібних речовин, які нагромаджуються у щитку і дифундують до алейронового шару, де відбувається активування наявних і утворення нових ферментів. Надзвичайно важливу роль при пророщуванні зерна відіграє вода, вміст якої протягом усього періоду біотехнологічного процесу повинен залишатися на рівні 42—47 %. Вона є безпосереднім учасником гідролітичних реакцій, а також дисперсійним середовищем і транспортним знаряддям для всіх дифузійних процесів. Оптимальною температурою для нагромадження гідролітичних ферментів є 16—17 °С. Зниження її зумовлює збільшення тривалості періоду пророщування зерна, що відображається на собівартості солоду. Підвищення температури стимулює розвиток проростків, що призводить до втрати сухої речовини. А це також підвищує собівартість солоду. При пророщуванні зерна значних змін зазнають білкові речовини. В подальшому це суттєво позначається на активності ферментів, живленні дріжджів під час бродіння пива, а також на якісних показниках готового продукту. Значна частина білків у зерні знаходиться у вигляді протеїнів (простих білків). Це альбуміни, глобуліни, проламіни і глютеліни. Під дією ферментів у пророщуваному зерні вони зазнають гідролізу з утворенням амінокислот, які дифундують до зародка для синтезу нових білкових структур, включаючи їх до складу новостворених тканин. Необхідну для цих біохімічних реакцій енергію зародок одержує за рахунок окислення вуглеводів та жирів при диханні. У зерні, яке проростає, відбуваються два біохімічних процеси — гідроліз і синтез. Кількість таких розчинних протеїнів, як альбуміни й глобуліни, на початку пророщування зерна зменшується, а наприкінці вони знову синтезуються з амінокислот і в кінцевому результаті їхні кількісні зміни виявляються незначними. Тобто, якщо у відсотковому відношенні до загального азоту вміст альбумінів у ячмені становить 12 %, то у солоді — 10 %, відповідно глобулінів — 10 і 11 %. Нерозчинні у воді протеїнові фракції — проламіни і глютеліни в процесі пророщування зерна змінюються суттєвіше. Так, кількість проламінів у ячмені у відсотковому відношенні до загального азоту становить 37 %, а у солоді після пророщування зерна — 17 %, відповідно глютелінів — 30 і 21 %. У цілому продуктів гідролізу білків у солоді в 3,5 рази більше, ніж в ячмені. Біля 55% білків стають розчинними, але 25-30% продуктів їх гідролізу витрачається на синтез якісно нових нерозчинних білків. Ступінь гідролізу некрохмальних полісахаридів оцінюють за наявністю гумі- та β-глюкану у витяжці із солоду, конгресному та виробничому суслах і в пиві. У зв'язку з тим, що між в'язкістю конгресного сусла й вмістом β-глюкану існує пряма залежність, такий контроль зручно здійснювати за визначенням в'язкості продукту. Гумі-речовини при пророщуванні зерна зазнають глибоких розщеплень, що позначається на фільтруванні сусла, а також на піноутворенні, піностійкості та смаку кінцевого продукту — пива. Розщеплення гумі-речовини повинне знаходитися в оптимальних межах, оскільки глибоке їх розщеплення може стати причиною отримання "пустого" пива з низьким піноутворенням, а недостатнє — причиною незадовільного фільтрування сусла й освітлення готового пива. β-амілаза міститься у непророслому зерні у вільній і зв'язаній формах. Кількість її значно збільшується при замочуванні зерна повітряно-зрошувальним способом. Активність β-амілази у солоді зростає з підвищенням ступеню замочування зерна. Температура пророщування зерна і нагромадження СО2 у міжзернових проміжках менше впливають на активність цього ферменту, ніж вологість. α-амілаза діє на молекули амілози та амілопектину як ендоамілаза й утворює декстрини, які складаються з шести глюкозних залишків і стають доступними для нової дії β-амілази. У ячмені α-амілаза майже не виявляється й утворюється під дією гіберелінів в алейроновому шарі при пророщуванні. Чим триваліший період пророщування, тим вища активність цього ферменту в солоді. Підвищення вологості зерна до 46 % і вмісту кисню у міжзернових проміжках також сприяє нагромадженню α-амілази. СО2 уповільнює процес утворення ензиму. При пророщуванні зерна розщеплюється 15—18 % крохмалю. На життєдіяльність зародком використовується 4—5 %, на побудову нових тканин — 3—4 % гідролізованого крохмалю, 8—10 % крохмалю, що залишився у вигляді цукрів у солоді, зумовлюють солодкуватий смак і назву "солод". Решта (близько 30 %) крохмалю у проростаючому зерні змінюється лише структурно, завдяки чому він стає більш доступним для дії амілаз при затиранні. У пророщуваному зерні значно підвищується титрована кислотність у його зернівках, що зумовлюється, з одного боку, накопиченням слабодисоціюючих кислот, які утворюються в результаті окислення вуглеводів і дезамінування, а з другого — звільненням кислих фосфатів у результаті розщеплення фосфоровмісних сполук. Ці кислоти й сполуки беруть участь у створенні буферності, яка в певних межах регулює концентрацію водневих іонів і за час пророщування зерна збільшується на 30-40 %. Ефірні зв'язки між фосфорною кислотою або її сіллю та органічними сполуками розщеплюють фосфатази, які входять до групи естераз. У солоді найважливішою фосфатазою є фермент фітаза, в результаті дії якої на фітин у солоді нагромаджуються неорганічні фосфати та інозит. Найбільше утворюється фосфотаз при солодуванні ячменю на 3—5-ту добу пророщування при високій вологості й оптимальній температурі в шарі зерна 15—17 °С. Жири та поліфеноли при пророщуванні зерна також зазнають змін (на 10—30 %). У результаті цього загальна кількість жирів у солоді зменшується. При цьому, якщо вміст масляної кислоти знижується, то лінолевої — в невеликій мірі підвищується. Однак та загальна кількість жиру, що залишається у солоді після його висушування і видалення проростків, на якісні показники пива не впливає. Поліфенольні речовини зерна, які знаходяться в алейроновому шарі, квітковій оболонці та запасних білках, при замочуванні частково вилучаються, частково зазнають біохімічних змін і потрапляють у сусло, де беруть участь в утворенні білково-дубильних комплексів. Антоціаногени, локалізовані в ендоспермі зерна, оболонці та алейроновому шарі, без змін проходять увесь цикл солодування і в подальшому можуть стати причиною помутніння готового пива.
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|