54. Биохимические изменения при проращивании, дыхание зерна.

К морфологическим превращениям относят развитие зародыша и нарушение клеточной структуры эндосперма, к биохимическим — активацию ферментов, превращение сложных веществ в простые и процесс дыхания.

Активация и образование ферментов. В спелом зерне меньшая часть ферментов находится в активном состоянии, а большая часть связана с белками и поэтому не активна. При прорастании зерна белки под действием протеолитических ферментов расщепляются, и связанные с ними ферменты переходят в свободное, активное состояние. В первую очередь растворяется белковое окружение крахмальных зерен. Это позволяет открыть доступ к их гемицеллюлозным стенкам. Действие гемицеллюлаз делает доступным содержимое крахмальных зерен для воздействия а-амилазы. Накопление ферментов происходит не только в результате перехода их в свободное состояние, но и в результате новообразования в алейроновом слое и зародыше. Значи­тельную роль в этом играет гибберелловая кислота (ГК) — ростовое вещество, образующаяся в прорастающем зерне. Она поступает из зародыша к щитку и затем к алейроновому слою, где вызывает обра­зование и активацию ферментов. То есть ГК является индуктором образования ферментных систем (рис. 23).

Образовавшиеся из высокомолекулярных веществ под действием ферментов низкомолекулярные вещества из эндосперма через щиток поступают к зародышу, где служат основой для образования новых веществ, а также для участия в процессе дыхания.

В непроросшем зерне а-амилаза не определяется аналитическими методами, а при прорастании, по-видимому, частично переходит из связанного в активное состояние и частично образуется вновь. р-Амилаза в покоящемся зерне содержится в свободной и связанной формах, на вторые-пятые сутки проращивания зерна количество ак­тивной (3-амилазы значительно увеличивается. Растет активность и других ферментов.

Активность ферментов в солоде и скорость их накопления при проращивании зависят от сорта и состава ячменя, способа проращи­вания, интенсивности аэрации и температуры процесса. При солодо-ращении активность амилолитических ферментов возрастает в 3-5 раз, протеолитических — примерно в 2,5 раза, фосфатаз — в 5—7 раз, а-глюкозидазы - в 2 раза.

Во время проращивания в солоде увеличивается активность по-лифенолоксидазы, но в готовом солоде сохраняется только часть ее активности, окисляющей антоцианогены.

Активирование и образование ферментов идет параллельно с жизнедеятельностью зародышевого корешка.

Ферменты могут действовать при высоких температурах и в отсут­ствие кислорода, когда зародыш погибает. Эту их способность ис­пользуют при солодоращении: сначала прорастающему зерну подают достаточно кислорода для образования ферментов, а затем подачу воздуха прекращают. При этом ферменты продолжают действовать, растворяя эндосперм, а зародыш почти не развивается. Это дает воз­можность уменьшать потери ценных веществ зерна.

Способность ферментов сохранять свою активность при высокой температуре используют при сушке солода. Повышая температуру в солодосушилке, зародыш убивают, почти не снижая активности фер­ментов. Поэтому при затирании ферменты продолжают свою работу.

Ферменты в зерне распределены неравномерно, большая часть их находится в зародыше, в эндосперме, прилегающем к щитку, и в периферийных частях зерна.