1.1.3. Строение

ячменного зерна

По строению ячменного зерна можно делать выводы о его ценности и о путях его перера­ботки. При этом следует различать наружное и внутреннее строение.

1.1.3.1. Наружное строение

На рис. 1.2 показаны а) спинная сторона зер­на со спинной или покровной оболочкой (7), которая у культурных ячменей продолжается на колосе длинной остью, отбиваемой при об­молоте.

По морщинистости (5) спинной мякин­ной оболочки определяется ее тонкопленоч-ность, которая, в свою очередь, позволяет оце­нивать ячмень по крахмалистости. На брюш­ной стороне (b) находится брюшная или

Рис. 1.2. Ячменное зерно:

1 — основание; 2— кончик; 3— брюшная бороздка; 4 —

базальная щетинка; 5 — морщинистость; 6 — брюшная

мякинная оболочка; 7— спинная мякинная оболочка

передняя мякинная оболочка. В брюшной бо­роздке (3) зерна находится базальная щетин­ка (4), остаток неоплодотворенного цветка, которая позволяет судить о сорте ячменя.

Применяемые в пивоваренной промыш­ленности сорта ячменя всегда являются плен­чатыми, то есть у них брюшная и спинная обо­лочки настолько плотно срослись с семенной и плодовой оболочками зерна, что остаются на зерне и при обмолоте. В противополож­ность этому, при обмолоте пшеницы обе обо­лочки отделяются, так что остается оголенное зерно. Однако существуют и такие сорта яч­меня, где оболочки отделяются (так называе­мые голозерные ячмени), но в пивоваренном производстве Германии они не находят при­менения.

Основание зерна заостренно сильнее, чем кончик, так как при обмолоте ость отбивается. Если остеотбойник настроен слишком тонко, то это может привести к повреждению зерен. Поверхность отделения зерна от стержня коло­са всегда гладкая; форма поверхности отделе­ния (прямая или косая) позволяет селекционе­ру судить о сорте ячменя.

1.1.3.2. Внутреннее строение

Ячменное зерно (рис. 1.3) делится на три ос­новные части: зародышевую, мучнистое тело и оболочки.

Зародышевая часть состоит из эмбрио (1) с вегетационными почками для зародыша листа (2) и зародыша корня (3).

От эндосперма зародыш отделен тонким слоем ткани — щитком (scutellum) (4) и сло­ем эпителия (5), то есть слоем клеток верти­кальной формы с очень тонкими стенками.

Эндосперм (мучнистое тело) (6) состо­ ит из стабильных клеток, в которых находят­ ся зерна крахмала. Стенки клеток представля­ ют собой густое переплетение целлюлозы и высокомолекулярных белков, которые соеди­ нены цепочками /3-глюкана. ,

В клетках находятся большие и малые зер­на крахмала; зерна крахмала средней величи­ны в клетках ячменного зерна отсутствуют (рис. 1.3а).

Большие крахмальные клетки (тип А) имеют диаметр 20-30 мкм. Малые клетки (тип Б) диаметром 3-5 мкм составляют 70-95% от общего числа крахмальных клеток в эндосперме, но их масса — всего лишь 3-10%

41

Р ис. 1.3. Ячменное зерно (продольный разрез):

1 — зародыш стебля; 2— зародыш листа; 3— зародыш корня; 4 — щиток; 5 — слой эпителия; 6 — эндосперм; 7 — пустые израсходованные клетки; 8— алейроновый слой; 9— оболочка семени; 10— оболочка зерна; 11 — мякин­ная оболочка

от общей массы крахмала [161]. Число ма­лых зерен крахмала может изменяться в ши­роких пределах и зависит от генетических ха­рактеристик данного сорта ячменя и условий окружающей среды во время развития зерна. Малые зерна крахмала влияют на солодовые свойства ячменя и качество получаемого со­лода.

Промежуточное пространство между от­дельными зернами крахмала заполнено содер­жащей белки матрицей эндосперма, которая может быть очень плотной, а может и совсем отсутствовать. Однако по плотности матрицы нельзя судить о солодовых свойствах ячменя.

Рис. 1.3а. Клетки крахмала с крахмальными зернами (фото: VLB Берлин, НИИ сырья)

Все стенки, окружающие крахмальные клетки, очень стабильны. Их толщина явля­ется признаком, сильно зависящим от сорта ячменя и условий его произрастания. У пиво­варенных сортов ячменя стенки клеток обыч­но тоньше, чем у кормовых сортов. Толщина стенок клеток — важный фактор для солодо-ращения, так как толстые стенки дольше про­тивостоят растворению. Они препятствуют обмену веществ и защищают содержимое кле­ток — при необходимости даже более ста лет! Стабильность этих клеток придает ячменно­му зерну жесткость, которую при необходи­мости можно преодолеть только значитель­ным механическим воздействием.

Мучнистое тело окружено слоем богатых белком клеток — алейроновым слоем (рис. 1.3; 8). При солодоращении он является важней­шим «исходным пунктом» ферментообразова-ния. В стабильном белке этого слоя присут­ствуют и другие вещества — жиры, дубильные и красящие вещества.

Оболочки зерна состоят из семи различ­ных слоев, которые принято объединять в три основных. Внутренняя оболочка снаружи алейронового слоя называется семенной обо­лочкой или «тестой» (9). Она окружает все зерно и пропускает только чистую воду, задер­живая растворенные в ней соли, что обуслов­ливается ее полунепроницаемостью.

Следующая за ней снаружи плодовая обо­лочка или «перикарп» (10) плотно срослась с семенной оболочкой. Она охватывает тесту, а та, в свою очередь, охватывается эпидерми­сом, который защищен снаружи мякинной оболочкой (11) зерна.

Оболочки состоят в основном из целлю­лозы и гемицеллюлоз; в них содержится не­большое количество веществ, которые могут

© 42

неблагоприятно влиять на качество пива — это прежде всего дубильные, горькие вещества и кремниевая кислота.