Распространение и сортовой состав ячменей СССР

Благодаря короткому вегетационному периоду и приспособляемости к экологическим условиям, в силу чего ячмень может созревать даже в приполярных странах, а на юге - в самых высокогорных районах, ячмень является наиболее распространенной зерновой культурой в мире.

В СССР ячмень - одна из распространенных зерновых культур. По площади посева (около 8-9 млн. га) он занимает пятое место среди других полевых культур в нашей стране и первое место среди всех стран мира.

В Советском Союзе распространены преимущественно яровые ячмени. Озимые ячмени составляют всего 7-10% от посевов ярового ячменя и высеваются в районах, где нет суровой зимы.

По данным за 1959 г., посевные площади ярового ячменя по республикам распределялись следующим образом (табл. 1).

Таблица 1

Республики	Посев ярового ячменя	Республики	Посев ярового ячменя
в тыс. га	в %	в тыс. га	в %
РСФСР		58,7	Латвийская CCP		0,8
Казахская CCP		16,9	Эстонская CCP		0,7
УССР		13,0	Армянская CCP		0,6
БССР		2,8	Грузинская CCP		0,4
Киргизская CCP		2,0	Молдавская CCP		0,3
Литовская CCP		1,8	Азербайджанская CCP		0,2
Узбекская CCP		1,3	Туркменская CCP		0,2

 

В полевых посевах на территории СССР районировано большое число сортов ячменя. Сортовыми ячменями, пригодными по своему химическому составу и технологическим свойствам для пивоварения, являются Ганна Лоосдорфская, Уманский, Илье- нецкий, Майя, йыгева, Ауксиняй, Винер, Европеум 353/133, Нутанс 32-28, Нахчиванданы, Паллидум местный, Медикум, Прекоциус, Казанский, Вятский, Треба, Одесский 9 и др.

Местопроизрастание основных сортов пивоваренных ячменей по наибольшим площадям приведено в табл. 2.

Таблица 2

Сорт ячменя	Посевная площадь в тыс. га (за 1956 г.)	Основные районы
Ганна Лоосдорфская	763,1	УССР (Винницкая, Житомирская, Киевская, Полтавская, Сумская, Харьковская и другие области)
Путане 187	731,0	Белгородская, Воронежская, Курская, Куйбышевская области, Казахская и Киргизская CCP
Кубанец	653,9	Ростовская область
Винер	395,9	Белорусская ССР, Брянская, Кировская, Пермская, Свердловская области
Одесский 9	271,9	Кировоградская и Николаевская области
Прекоциус 143	250,0	Казахская ССР, Саратовская область
Уманский	212,0	Тернопольская, Хмельницкая, Полтавская и другие области
Субмедикум 199	177,9	Саратовская и другие области
Европеум 353/133	142,5	Казахская ССР, Пензенская, Омская и другие области
Майя	57,2	Латвийская и Эстонская CCP.
Одесский 18	48,7	Одесская и Кировоградская области
Ахалтесли	30,8	Грузинская CCP
Ауксиняй II	28,4	Литовская CCP
Прочие сорта (Нутанс 27, Спартан и др.)	118,7	В разных республиках СССР

 

Строение ячменного зерна

Зерно ячменя - односемянный нераскрывающийся плод - продолговатая зерновка с бороздкой на брюшной стороне, покрытая у большинства форм плотно прилегающими и сросшимися с нижележащими тканями зерна цветочными пленками, образующими мякинную оболочку зерна. Главные части зерна: оболочки, зародыш и эндосперм (мучнистое тело) (рис. 3).

Оболочки зерна. В ячменном зерне различают три оболочки - мякинную (цветочную), плодовую и семенную.

Мякинная оболочка состоит из двух половин - спинной, большей по размеру, и брюшной, меньшей. У большинства ячменей мякинная оболочка срастается с зерновкой. Такие ячмени называются пленчатыми. К ним относятся все ячмени, используемые в пивоварении. Ячмени, у которых мякинная оболочка не срастается и созревшее зерно при обмолоте вываливается из нее, называются голозерными. Голозерные ячмени в пивоварении не используются главным образом из-за отсутствия мякинной оболочки.

Спинная половинка мякинной оболочки имеет более или менее длинную ость, гладкую или зазубренную на конце. У некоторых ячменей вместо ости на спинной половине мякинной оболочки образуется трехлопастный или вильчатый придаток, называемый фуркой. Спинная половинка мякинной оболочки у основания зерна образует базис - площадку различной формы, характерную для разных сортов ячменя, посредством которой зерно крепится на колосовом стержне.

Брюшная половинка мякинной оболочки всегда более тонкая и более морщинистая. У основания зерна имеется дополнительное образование - стерженек, называемый щетинкой.

По морфологическому строению мякинная оболочки зрелого ячменного зерна состоит из нескольких слоев отмерших клеток, содержащих дубильные и горькие вещества и различные соли, в том числе соли кремниевой кислоты, которые придают ей особую твердость и упругость.

В зависимости от сорта ячменя и условий его произрастания мякинная оболочка может иметь различную толщину. Масса мякинной оболочки составляет от 7 до 14% от массы зерна.

Плодовая и семенная оболочки. За мякинной оболочкой расположены плодовая (перикарпий) и семенная (теста) оболочки, которые у ячменя, по-видимому, полностью срослись. По морфологическому строению эти оболочки представляют собой нежные тонкие клетки, расположенные многими рядами. Семенная оболочка считается полупроницаемой, она хорошо пропускает воду, но задерживает соли и другие растворенные в воде вещества. Полупроницаемость этих оболочек очень важное свойство, позволяющее обрабатывать и дезинфицировать зерно различными химическими веществами без повреждения зародыша и проникновения этих веществ в зерно.

Эндосперм. Эндосперм ячменя имеет сложное строение. Наружный слой эндосперма представлен рядами (3-4) крупных клеток с толстыми стенками, которые образуют так называемый клейковинный или алейроновый слой зерна. Около зародыша он расположен в один слой. Клетки алейронового слоя богаты белковыми веществами, жиром и минеральными включениями. Внутренняя масса эндосперма состоит из крупных клеток, заполненных крахмальными зернами. Клетки эндосперма, непосредственно примыкающие к зародышу, сморщены и почти лишены крахмала, так как он расходуется на питание зародыша в процессе созревания и хранения зерна.

Образование эндосперма у всех злаков, в том числе и у ячменя, является процессом ядерным. После оплодотворения (опыления) вторичного ядра зародышевого мешка происходит интенсивное размножение ядер и образование клеточных стенок. К 7-10-му дню после опыления образование клеточных стенок эндосперма заканчивается.

Разделение клеток эндосперма на клетки алейронового слоя и крахмалоносные возникает несколько позже, когда в наружных клетках образуются алейроновые зерна, а в нижележащих слоях клеток появляются вакуоли, вскоре заполняемые зернышками крахмала. Зернышки крахмала возникают в хроматофорах протоплазмы и по мере развития зерна увеличиваются, приобретая форму, характерную для данного злака.

По мере заполнения клеток крахмальными зернами ядра в клетках оттесняются к периферии, дегенерируют и исчезают. Таким образом в эндосперме получаются тонкостенные, лишенные ядер клетки, сплошь набитые крахмальными зернами. Дегенерированные ядра можно обнаружить только в крахмальных клетках, непосредственно примыкающих к алейроновому слою.

Развитие крахмальных зерен в хроматофорах, расположенных в протоплазме, объясняет, почему в крахмальных клетках, наполненных крахмальными зернами, встречаются в том или ином количестве белки и другие свойственные протоплазме вещества, окутывающие крахмальные зерна.

Зародыш. Зародыш развивается после оплодотворения ядра яйцеклетки зародышевого мешка. В развитом зерне он находится у нижнего конца зерна, на спинной стороне, и состоит из зачатков будущих осевых органов - зародышевого листа и зародышевого корешка, из которых впоследствии развиваются стебель и корешки. Листовой росток окружен листовым влагалищем, а корешок с кончиком корневого чехлика - корневым влагалищем. Из корешка образуются впоследствии солодовые ростки.

Характерным образованием зародыша злаков является щиток. Он представляет собой плоское, довольно толстое тело, состоящее из паренхимных тканей, одной своей стороной обращенное к эндосперму, а другой, выемчатой, в большей или меньшей степени охватывает весь зародыш. Клетки щитка, примыкающие к эндосперму, узкоцилиндрические; они образуют столбчатый; эпителий, который на первых стадиях прорастания зародыша поглощает питательные вещества из эндосперма и как бы выполняет функцию корневых волосков взрослого растения.

Масса зародыша у ячменя составляет от 2,5 до 5% по отношению к массе всего зерна. Зародыш - это та главная дышащая часть зерна, которая определяет потери сухого вещества зерна на дыхание во время хранения и соложения.

Все части зерна - оболочки, мучнистое тело, зародыш - играют в технологии пивоварения различную роль.

В результате развития и жизнедеятельности зародыша в процессе соложения образуются ферменты и различные активаторы тех ферментов, которые находятся в эндосперме в неактивном состоянии. За счет ферментов же протекают все биохимические процессы в зерне во время соложения и во время затирания и получения сусла. Мякинная оболочка предохраняет зерно от механических повреждений, она используется как фильтрующий слой при фильтрации сусла и целиком остается в дробине.

В мучнистом теле сосредоточен запас веществ, служащих вначале источником питания зародыша, а затем, после осахаривания, основным источником получения сбраживаемых углеводов и экстрактивных веществ пивного сусла.

Форма зерна. Наиболее типичными по форме для каждого сорта обычно считаются зерна, расположенные в нижней трети колоса, так как в верхней части колоса зерна всегда более мелкие и щуплые. Различают следующие три основные формы ячменного зерна: эллиптическую, удлиненную и ромбовидную. Большое влияние на форму зерна оказывает характер расположения зерна в колосе. У двухрядных ячменей зерна имеют правильную симметричную форму, у шестирядных и промежуточных ячменей боковые зерна несимметричны и искривлены вследствие бокового давления соседних рядов.

У шестирядных ячменей правильную форму имеют только зерна в средних рядах колоса, а в боковых рядах зерна изогнуты по оси - два ряда в одну и два - в другую сторону. Как правило, зерна боковых рядов меньшего размера и более щуплые. Таким образом, зерно шестирядных ячменей менее выровнено и мельче зерна двухрядных ячменей. В зерне шестирядных ячменей симметричные по форме зерна составляют около 33%, а несимметричные - около 66%. На основании признака симметричности формы зерен легко отличить двухрядные ячмени от шестирядных (рис. 4).

Ячменное зерно считается длинным, если длина его более 10 мм, и коротким, если она менее 7 мм, широким, если ширина превышает 3 мм, толстым, если толщина зерна более 3 мм.

Цвет зерна. Цвет зерна различных сортов ячменя зависит от наличия в оболочках и отчасти в алейроновом слое и эндосперме растительных пигментов - антоцианов, нерастворимых в воде. Нормально подавляющее большинство пивоваренных сортов ячменя имеет зерно светло-желтого и желтого цвета. Некоторые ячмени, также применяемые в пивоварении, имеют темную окраску, например ячмень Персикум серо-черного цвета. Недозрелое зерно имеет равномерно зеленоватый оттенок.

У неполноценного порченого зерна, как правило, окраска неравномерна - большей частью кончики зерна имеют темную окраску, зависящую от развития плесеней и бактерий и разложения органических веществ зерна.

 

Химический состав зерна

Зерно ячменя имеет сложный химический состав. Основу зерна составляют органические вещества. В состав зерна входят углерод, азот, кислород, водород и зольные элементы - сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо, кремний, хлор и др.

Кроме того, содержатся и микроэлементы: йод, бор, цинк, марганец и т. д., которые количественно не могут быть определены общепринятыми методами химического анализа, но играют важную роль в живой клетке.

Основную массу органических веществ ячменя составляют углеводы и белки. Кроме них, в ячмене содержатся разные азотистые и безазотистые соединения - жиры, органические кислоты, витамины, целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества и другие экстрактивные вещества.

Средний химический состав ячменя в %
Влага	11,5
Крахмал	54,0
Белок	9,5
Жир	2,5
Клетчатка	5,0
Зола	2,5
Прочие безазотистые и экстрактивные вещества	12,0

Химический состав зерна сильно колеблется в зависимости от сортовых особенностей ячменя и условий его произрастания.

Углеводы. Углеводы делятся на моносахариды, дисахариды, трисахариды и полисахариды.

Из моносахаридов в ячмене встречаются гексозы (глюкоза, фруктоза) с общей формулой С₆Н₁₂О₆ и пентозы (ксилоза), имеющие формулу С₅Н₁₀О₅.

Дисахариды в ячмене представлены главным образом сахарозой и мальтозой с общей формулой С₁₂Н₂₂О₁₁.

Из трисахаридов (C₁₈H₃₂O₁₆) в ячмене найдена раффиноза.

Все перечисленные группы углеводов являются легко растворимыми в воде соединениями и находятся как в эндосперме, так и в зародыше ячменя.

Из полисахаридов в зерне ячменя имеются крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества и др. Эти полисахариды составляют основную массу запасных питательных веществ, входят в состав оболочек зерна, стенок клеток зародыша и эндосперма. По своим свойствам полисахариды весьма разнообразны. Такие соединения, как целлюлоза и гемицеллюлоза, нерастворимы ни в холодной, ни в горячей воде и служат в качестве опорной структурной ткани зерна. Крахмал, пектиновые вещества и другие обладают различной растворимостью в холодной и горячей воде, дают коллоидные растворы, довольно легко гидролизуются под влиянием ферментов и кислот, переходя в простые сахара. Полисахариды играют важную роль не только в питании, но и в физико-химических процессах, протекающих в растительной клетке.

В ячменях отечественного происхождения было найдено следующее содержание сахаров (табл. 3).

Таблица 3

Сахара в % на сухое вещество	В эндосперме	В зародыше	В целом зерне
Моносахариды	0,31	0,0	0,31
Сахароза	6,29	1,44	7,73
Мальтоза	1,80	0,0	1,80
Раффиноза	0,0	1,85	1,85

Крахмал. В растительных тканях крахмал откладывается в виде крахмальных зерен, имеющих характерную форму и размер, соответственно виду растений. Внешний вид крахмальных зерен различных злаков показан на рис. 5.

В крахмальных зернах, кроме чистого крахмала,, содержатся примеси солей, белков и жиров. Количество примесей в крахмале может доходить до 2%. Минеральные примеси составляют от 0,2 до 0,7% и представлены главным образом фосфорной кислотой, химически связанной с молекулой крахмала.

Чистый крахмал имеет формулу (C₆H₁₀O₅)_n, показывающую, что молекула крахмала состоит из молекул глюкозы, химически связанных между собой. Под действием сильных кислот крахмал гидролизуется с поглощением воды и образованием глюкозы по следующему уравнению:

(C₆H₁₀O₆)_n + (H₂O)_n = n(C₆H₁₂O₆)

Как видно из приведенного уравнения, теоретически при гидролизе 162 г чистого крахмала химически связывается 18 г воды и в результате реакции образуется 180 г глюкозы.

Крахмал по своим физико-химическим свойствам - вещество, коллоидного характера. Он нерастворим в воде, но при нагревании с ней до 65-80°C дает вязкий густой коллоидный раствор, называемый клейстером. Раствор крахмала с йодом дает интенсивную синюю окраску.

Крахмал по величине и строению молекул - неоднородное вещество; в настоящее время установлено, что он состоит из двух компонентов - амилозы и амилопектина.

Амилоза построена в виде длинных, спирально скрученных по оси цепочек, составленных из молекул глюкозы, химически связанных кислородными мостиками между первым и четвертым углеродными атомами соседних молекул (связь 1-4 называется α-связью). Число молекул глюкозы, входящих в состав, молекулы амилозы, колеблется в очень больших пределах и может достигать 900.

Амилоза легко растворяется в теплой воде и дает растворы сравнительно невысокой вязкости. Растворы амилозы весьма нестойки, и при стоянии из них выделяются кристаллические осадки.

Амилопектин, второй компонент крахмала, также построен из глюкозы, но в отличие от амилозы кислородные мостики, связывающие соседние молекулы глюкозы, находятся не только в положении 1-4, но и в положении 1-6.

Благодаря такому способу соединения молекул глюкозы образуются разветвленные цепочки амилопектина. В амилопектине участки цепочки между разветвлениями значительно короче, чем прямые цепочки в амилозе, но число разветвлений велико, поэтому молекула амилопектина имеет большой размер и очень большую молекулярную массу, превышающую, по некоторым исследованиям, 400 000.

Различное строение и размер молекул амилозы и амилопектина обусловливают и их различные физико-химические свойства. Амилопектин при клейстеризации дает коллоидный раствор, обладающий сравнительно большой вязкостью, и окрашивается йодом в красно-фиолетовый цвет.

Кроме углеводов с химической формулой (С₆Н₁₀О₅)_n, в природном очищенном крахмале всегда присутствует до 0,09% фосфорной кислоты, а в амилопектине ее больше 0,1%.

По имеющимся данным, фосфорная кислота химически связана с конечными кольцами глюкозы в длинных цепочках амилопектина. На это указывает также то, что синтез крахмала, осуществляемый в лабораторных условиях с помощью, например, фермента фосфорилазы, может протекать только в присутствии соединений типа декстринов с 4-8 глюкозными остатками и моноглюкозофосфата. Фермент фосфорилаза расщепляет глюкозомонофосфат на свободную фосфорную кислоту и глюкозу, а глюкозу присоединяет к свободному концу декстрина. В зависимости от того, какого типа соединение было взято в качестве исходного, получается амилоза или амилопектин.

Д. Н. Климовский, исследуя влияние смеси α- и β-амилазы на амилопектин, выделил не расщепляемый этими ферментами остаток, названный им амилодекстрином, восстанавливающий фелингову жидкость и содержащий почти в 9 раз больше фосфорной кислоты, чем исходный амилопектин. В связи с этим Д.Н. Климовский считал, что ферментативный гидролиз природного крахмала из растительного сырья, в том числе и крахмала ячменя, протекает под влиянием не двух, а трех ферментов, а именно: α-амилазы, β-амилазы и декстринофосфатазы, или декстриназы.

Содержание амилозы в крахмале колеблется в пределах 10-25%, а амилопектина - от 75 до 90% от массы сухого чистого крахмала.

Температура клейстеризации крахмала из картофеля и различных злаков неодинакова: картофельный крахмал клейстеризуется при 62°С, ячменный и рисовый - около 80°С.

Целлюлоза (клетчатка). Целлюлоза - полисахарид с эмпирической формулой (C₆H₁₀O₅)_n. Клетчатка нерастворима в воде, при кислотном гидролизе образует глюкозу. Молекулярная масса клетчатки весьма высока. Число глюкозных остатков в цепочке клетчатки - от 2000 до 11000. Молекулы клетчатки имеют нитевидный характер и связаны в пучки, называемые мицеллам и.

Гемицеллюлоза. Под гемицеллюлозой подразумевается большая группа полисахаридов, построенных из гексозанов, пентозанов и уроновых кислот.

Химическая природа гемицеллюлоз еще недостаточно изучена. По своему физиологическому значению гемицеллюлоза занимает промежуточное место между запасными углеводами и опорной тканью. В эндосперме ячменя гемицеллюлоза составляет основу клеток и сравнительно легко подвергается ферментативному гидролизу, расщепляясь на глюкозу и пентозу, частично используемые зародышем на дыхание и рост.

Количественный состав полисахаридов зерна ячменя приводится в табл. 4.

Таблица 4

Полисахариды	B целом зерне	В оболочках	B зародыше
в % на сухое вещество
Крахмал	54-66	-	-
Целлюлоза		55-60	7-12
Гемицеллюлоза и пентозаны		37-39	9-12

Белки и азотсодержащие вещества. Белки - органические соединения очень сложного химического состава. В них входят азот, углерод, водород, кислород, сера, а в некоторые - белки и фосфор. Строение белков окончательно не установлено. В состав белков входят различные аминокислоты, которых в настоящее время насчитывается более 40. Аминокислоты представляют собой производные жирных кислот, в которых один или два атома водорода замещены аминными группами:

Таким образом, в аминокислоте одновременно присутствуют карбоксильные (кислотные) и аминные (щелочные) группы. Благодаря этому аминокислоты в водных растворах реагируют то как щелочи, то как кислоты, и играют важную роль буферных систем, поддерживающих в среде концентрацию водородных ионов на определенном уровне.

В зависимости от числа и месторасположения аминных и карбоксильных групп аминокислоты могут быть амфотерными, кислыми или щелочными. К амфотерным аминокилотам относятся моноаминокислоты - гликокол, аланин, лейцин, серии, цистин, тирозин, пролин, триптофан и другие, имеющие общее строение:

R-CH(NH₂)COOH

К кислым аминокислотам относятся моноаминодикарбоновые кислоты - аспарагиновая и глютаминовая - HООССН₂CHNH₂COOH и HOOCCH₂CH₂CHNH₂COOH.

К щелочным аминокислотам относятся днаминокислоты - гистидин, аргинин, лизин, орнитин

Встречаются также, оксиаминокислоты, в которых, кроме карбоксильной и аминной групп, имеется оксигруппа. Представителем оксиаминокислот является серии - аминооксипропионовая кислота.

Аминокислоты в молекуле белка химически связаны так называемой пептидной связью, при этом один водород аминной группы реагирует с ОН карбоксильной группы, в результате чего две аминокислоты связываются между собой с выделением одной молекулы воды.

Пептидная связь в молекуле белка не единственная. По теории академика Зелинского и профессоров Садикова и Гаврилова, в основе строения белка также лежат дикетопиперазиновые кольца. Образование такого кольца из двух аминокислот сопровождается выделением не одной молекулы воды, как в случае пептидной связи, а двух. Но и пептидные связи и дикетопиперазиновые кольца не исчерпывают всех возможных форм соединений аминокислот в молекуле белка. В настоящее время в белковой молекуле установлены дисульфидная связь -S-S-, сложноэфирная, солевая и др. Различное строение аминокислот, разные химические связи их в молекуле белка и, наконец, разнообразное число аминокислот, входящих в состав белковой молекулы, определяют всю сложность строения белков и огромное разнообразие их свойств.

Молекулярная масса белков также различна. Некоторые из них имеют молекулярную массу более 500 000, а белок эдестин из конопли - 310 000 и т. д. Белки делятся на протеины и протеиды.

Растворимость белков в воде и прочность их растворов зависят от реакции среды (величины pH), содержания неорганических солей в растворе, от величины и знака электрического заряда раствора. Наименьшую устойчивость белковые растворы имеют в так называемой изоэлектрической точке.

Изоэлектрическая точка является одной из характерных констант различных белков; так, например, изоэлектрическая точка глиадина из пшеничного зерна лежит при pH 7,1, зеина кукурузы - при pH 6,2, а эдестина - при pH 5,5.

В изоэлектрической точке белковые растворы обладают наименьшей вязкостью. Все это имеет очень большое значение для технологии пивоварения.

Белки обладают высокой гидрофильностью, что в связи с высокой молекулярной массой определяет их исключительную способность давать прочные коллоидные водные растворы, играющие большую и важную роль в пивоварении.

Белки, как коллоидные вещества, обладают свойством, поглощая влагу, набухать, впитывать большое количество воды и давать гели (студни). Процессы набухания белков имеют исключительно большое значение в производстве солода.

Под влиянием некоторых органических растворителей, солей, pH, температуры и т. д. белки денатурируются, т. е. теряют растворимость и выпадают в осадок в виде хлопьев. Денатурация может быть обратимой и постоянной. Скорость и степень денатурации белков и белковых растворов зависят от pH среды, содержания солей и разных защитных веществ. На явлениях денатурации белков основаны технологические операции в пивоварении: сушка солода, кипячение сусла, осветление пива.

Содержание белка в ячмене колеблется от 9 до 22%.

Белки ячменя делятся на четыре группы:

1) растворимые в воде (альбумин, лейкозин);

2) растворимые в солевом растворе (эдестин, глобулин);

3) растворимые в спирте (гордеин);

4) нерастворимые.

Кроме белков, в ячмене имеются свободные аминокислоты и продукты распада белков - пептоны и другие, а также разные азотсодержащие вещества. Содержание аминокислот в ячмене в среднем достигает 100 мг на 100 г сухого вещества.

Белки и азотсодержащие вещества распределены в ячмене неравномерно. Наибольшее количество азотсодержащих веществ находится в зародыше ячменя и в алейроновом слое эндосперма; наименьшее - в мякинной оболочке зерна.

По данным Всесоюзного научно-исследовательского института пивоваренной промышленности (ВНИИПП), азотсодержащие вещества и белки распределены в ячмене следующим образом (табл. 5).

Таблица 5

Содержание в % на сухое вещество	В эндосперме	В зародыше
Общий азот	2,100	8,380
Азот растворимых веществ	0,365	3,620
Азот гордеина	0,591	0,267
Азот глютелина	0,982	3,252
Небелковый азот	0,162	1,240

Согласно данным Н. Н. Иванова, у двухрядных ячменей отношение гордеина к глютелину равно 1,42, а у шестирядных ячменей - 0,77.

Прочие экстрактивные вещества ячменя. В ячменном зерне содержатся витамины группы А, В, С, D, E и разные экстрактивные вещества, т. е. вещества, переходящие в раствор при экстрагировании водой. Наибольшее количество витаминов находится в зародыше. Из экстрактивных веществ в ячмене присутствуют органические кислоты (в небольших количествах пировиноградная, фумаровая, щавелевая, щавелевоуксусная, лимонная, молочная и др.), дубильные и горькие вещества (последние - главным образом в оболочке ячменя). Это высокомолекулярные вещества сложного строения с многочисленными фенольными, гидроксильными и карбоксильными группами, часто связанные с углеводами. При гидролизе дубильных веществ отщепляются такие соединения, как флороглюцин, р-оксибензойная кислота, морин, дигалловая и эллаговая кислоты.

Многие из них могут конденсироваться и затем окисляться, давая сильно окрашенные продукты, и участвовать в образовании помутнения сусла и пива.

В экстрактивных веществах ячменя содержатся и разные вещества, задерживающие его прорастание. Они легко вымываются из ячменя при замачивании.

Особое место в составе экстрактивных веществ ячменя занимает фитин, находящийся как в оболочке, так и в эндосперме.

Фитин представляет собой кальциевомагниевую соль инозитфосфорной кислоты, которая может легко гидролизоваться с образованием инозита и фосфорной кислоты.

Жиры и жироподобные вещества. В зернах ячменя содержится в среднем 2% жира с колебаниями от 1,71 до 4,61%.

Приводим состав жирных кислот ячменя (в %) по данным Н. Н. Иванова:

олеиновая	32,8
линолевая	54,3
линоленовая	0,5
пальмитиновая	9,1
стеариновая	3,3

В неомыляемой фракции сырого жира содержатся лецитин (4,25-7,29%), сито- и парастерин, дающие в сумме до 6,08% г тер и нов в ячменном зерне.

Жиры, так же как и другие вещества, распределяются в зерне неравномерно. Наибольшее количество жира находится в зародыше ячменя. По данным ВНИИППа, содержание жира в эндосперме вместе с пленками составляет 1,5-1,0%, в зародышах 10-12% от сухого вещества.

Зольные элементы. Минеральные вещества в ячменях отечественных сортов составляют около 2,6-3,15%- Главная часть зольных элементов находится в ячмене в виде органических соединений.

Фосфорная кислота входит в состав нуклеопротеидов, лецитина, фитина и т. д. Главная масса кремния, входящая в состав золы ячменя, содержится в мякинной оболочке ячменя.

Средний процентный состав зольных элементов ячменя
P3O5	SO3	SiO2	Cl	K2O	Na2O	CaO	MgO	Fe2O3
35,20	1,82	25,91	1,02	20,92	2,39	2,67	8,88	1,19

Ферменты ячменя

Все сложные биохимические процессы синтеза и распада органических веществ происходят в тканях зерна при его формировании, созревании и хранении под действием ферментов зерна - органических катализаторов. Ферменты чрезвычайно специфичны по отношению к субстрату и внешним условиям среды, в которой проявляется их действие.

В покоящемся зерне, в частности в ячмене, поступающем на пивоваренные заводы, активность ферментов невелика, особенно в эндосперме. Более активны ферменты в зародыше ячменя.

По последним данным лаборатории технологии ЦНИИПБ и BH (П. И. Буковский) в покоящемся зерне разных сортов ячменя обнаружена различная активность основных групп ферментов, имеющих наибольшее значение для пивоварения (табл. 6).

Таблица 6

Сорт ячменя	Содержание белка в %	Дыхательные ферменты	Гидролитические ферменты
каталаза в мг разложенной H2O2	пероксидаза в мг 0,1 н KMnO4	β-амилаза в г мальтозы	общая сахарогенная активность
по Климовскому	на 1 г белка в %
за 1 ч/ 1 г ячменя
Кастрицкий, Кемеровской обл.	9,55	17,32	2,56	0,46	12,4	1,30
Вальтицкий, Кемеровской обл.	10,3	33,53	3,71	0,48	14,0	1,36
Триумф, Красноярского края	8,3	3,31	3,00	0,49	11,53	1,39
Ташкентский рядовой	14,85	5,454	1,37	0,47	17,38	1,20
Европеум 353/133, Кокчетавской обл.	15,8	0,236	1,54	0,73	21,14	1,34
Кубанец, Ростовской обл.	14,9	0,70	1,33	0,43	16,8	1,13
Спартан, Ставропольского края	18,1	12,1	2,36	-	20,0	1,10

В ячмене имеются и протеолитические ферменты, активность которых исследовалась С.П. Сташко при автолизе при температуре 27-30°С. Оказалось, что благодаря действию собственных протеолитических ферментов в результате автолиза повышается диастатическая активность ячменя (табл. 7).

Таблица 7

Сорт ячменя	Диастатическая активность ячменя
до автолиза	После автолиза
Паллидум 0,45	11,31	14,07
Нутанс 187	11,22	13,87
Медикум 1119	8,06	8,98
Европеум 2021/127	3,00	6,25

Согласно данным В.А. Зенченко и И.Я. Веселова, наиболее активные ферменты сосредоточены в зародыше. Кроме β-амилазы, в нем обнаруживается активная α-амилаза, которая практически отсутствует в эндосперме. Наиболее активные протеазы обнаруживаются в алейроновом слое и зародыше. Если активность зародыша принять за 100 единиц, то протеолитическая активность эндосперма составит 11,4 единицы.

В зародыше имеются и другие активные ферменты, в частности липазы и липоксидазы, действием которых, по-видимому, объясняется прогоркание ячменной муки из целого зерна в процессе длительного хранения.