Пищевая ценность и химический состав

Зерна ячменя содержат 18 аминокислот из которых большая часть незаменимые. Состав витаминов включает витамины В9, РР, В5, В1, В2, холин, А, бета-каротин, К, Е и лютеин. Богата ячменная крупа химическим составом, куда входят:

• фосфор, калий, магний, кальций;
• натрий, цинк, железо, марганец, медь;
• йод, хром и др.

Ячменная крупа богата углеводами, жирами, белками и клетчаткой, столь необходимыми для организма человека.

В 100 г ячменной крупы содержится:

• Белки – 10.
• Жиры – 1,3.
• Углеводы – 71,7.
• Ккал – 324.

Полезные свойства и противопоказания к её употреблению

Польза:

• В ячменной крупе содержится растворимая клетчатка, которая способствует снижению уровня вредного холестерина и замедлению увеличения уровня сахара в крови.
• Диетологи рекомендуют ячменную крупу для людей, склонных к полноте и страдающих ожирением, поскольку она нормализует перистальтику кишечника, выводит шлаки и токсины.
• Отвар, который готовят из ячменной крупы, полезен людям, страдающим желудочно-кишечными заболеваниями, поскольку обволакивает стенки желудка и действует как тонизирующее и успокаивающее средство.
• Ячменная каша отлично усваивается организмом, дает надолго ощущение сытости.
• Она способствует улучшению работы сердца, нормализует артериальное давление, снижает уровень сахара в крови.
• Употребление ячменной крупы улучшает работу мозга, нормализует нервную систему и поддерживает гормональный баланс.
• Ячмень оказывает противовирусное действие в борьбе с инфекциями, укрепляет иммунитет, способствует укреплению хрящевой и костной ткани.

Вред:

• Ячменная крупа противопоказана людям, которые имеют аллергию на растительный белок – глютен.
• Её нежелательно употреблять в пищу тем, кто страдает метеоризмом и имеет повышенную кислотность желудочного сока.

Ячменная крупа в кулинарии и её виды

Ячменная крупа сочетается с грибами, мясом, рыбой, овощами, свежей зеленью, маслом и специями, а также хороша со шкварками.

Ячменная крупа имеет низкий гликемический индекс, поэтому диетологи рекомендуют её людям, у которых имеется заболевание сахарный диабет. Кстати у каши из ячменной крупы, сваренной на молоке, гликемический индекс в 3 раза выше, нежели сваренной на воде.

Ячменная крупа бывает нескольких разновидностей, а именно:

• Перловая и ячневая крупа.
• Ячневая - производится с дроблением зерна и очищением цветочной пыльцы.
• Перловая - поступает в продажу на основе цельного ячменного зерна, которое очищается и шлифуется. После обработки зерна ячменя схожи с речным жемчугом, откуда пошло и название «перл», то есть жемчуг.

Ячменная крупа должна стать неотъемлемой частью рациона каждой семьи, если нет противопоказаний к её употреблению. Данный злак не только полезный и вкусный, но и способен разнообразить рацион множеством блюд на основе ячменной крупы.

Смотрите интересный рецепт ячменной каши в видео ниже:

Ячмень - растение семейства злаковых. Стебель его - соломина с четырьмя-семью узлами и междоузлиями. Соцветие - колос с одноцветковыми колосками, расположенными чаще по три на уступе стержня колоса. Колос бывает остистый и безостый. Ости длинные, гладкие или зазубренные. Ячмень представлен однолетними или многолетними растениями.

Плод ячменя - зерновка, пленчатая (с пленками, приросшими к плодовой оболочке) или голая, удлиненной ромбической или эллиптической формы. Зерновка довольно крупная, длина достигает 10 мм и больше, ширина и толщина - 4 мм. Масса 1000 зерен изменяется от 20 до 65 г (наиболее часто 30-45 г). С брюшной стороны зерновки проходит бороздка, в нижней части которой находится так называемая основная щетинка зерна, являющаяся по характеру опущения одним из сортовых признаков зерна. Поверхность зерновки ребристая, цветковые пленки окрашены в соломенно-желтый и реже в черный цвет. Цветковые пленки состоят из крупных толстостенных одревесневших клеток и составляют 8-17 % (чаще 9-12 %) массы зерна. Пленки срастаются с поверхностью зерна и для их отделения требуются значительные усилия.

Пленчатость зависит от сорта, района и условий произрастания. Плодовые и семенные оболочки у пленчатого ячменя относительно тонкие и составляют около 6 % массы зерен. Они окрашены в светло-желтый или зеленоватый цвет. Как сырье для выработки муки и крупы лучшим считается зерно со светлыми оболочками.

По химическому составу зерновка ячменя относится к группе крахмалистого растительного сырья, так как в ней количественно преобладает крахмал, являющийся важнейшим энергетическим источником. Соотношение анатомических частей зерновки ячменя (в %): цветковые пленки 8-15%, оболочки: плодовые 3,5-4,0%, семенные 2,0-2,5%; эндосперм: алейроновый слой 4,0-5,5%, крахмалистая часть 72-78%; зародыш со щитком 2,5-3,0% .

При рассмотрении общего химического состава зерна следует учесть, что он колеблется в широких пределах в зависимости от внешних и внутренних факторов. Большое влияние на процесс накопления белка оказывают почвенно-климатические условия в широком смысле этого понятия, агротехника, количество осадков, выпадающих в период налива зерна. Наряду с факторами внешней среды немаловажное значение имеют и генетические особенности сорта .

Козьмина Н.П. указывает следующий химический состав ячменя с пленками (в %): белки 9,5%; углеводы (кроме клетчатки) 67%; клетчатка 4,0%; жиры 2,1%; зола 2,5%.

В отличие от зерна пшеницы и ржи алейроновый слой у ячменя состоит из двух-четырех (чаще трех) рядов толстостенных клеток и составляет около 12-13% массы зерна. Эндосперм состоит из тонкостенных клеток и составляет 63-69% массы зерна. По консистенции он может быть мучнистым, полу стекловидным и стекловидным. Стекловидность зерна ячменя не всегда связана с большим содержанием белка. У каждого сорта ячменя стекловидность зависит от условий произрастания и поэтому колеблется в значительных пределах.

Зерно пленчатого ячменя по химическому составу отличается от пшеницы более высоким содержанием клетчатки и минеральных веществ и меньшим содержанием крахмала и белков, так как пленки содержат большое количество клетчатки и зольных веществ. Зерно, освобожденное от цветковых пленок, близко по химическому составу к зерну пшеницы .

Белковые вещества ячменя состоят в основном из альбуминов, глобулинов, гордеина, глютенина и небольшого количества сложных белков. Гордеин и глютенин способны образовывать клейковину, но для ее формирования требуется большая выдержка теста при повышенной влажности и температуре. Выход клейковины колеблется в пределах 2-26% .

Из углеводов в зерне ячменя, как и других злаковых, преобладает крахмал (56-66 %). Ячменный крахмал представляет собой смесь крупных и очень мелких зерен. Они имеют форму круга или эллипса; размер крупных колеблется от 25 до 30 микрон и мелких от 2 до 6 микрон. Трещины и бороздки неразличимы даже в крупных зернах .

В ячмене в значительном количестве содержатся пентозаны (9-12 %). Особенно много их в цветковых пленках. Из минеральных веществ ячменя большой процент приходится на долю кремния, которым богаты цветковые пленки .

Таблица 3 - Химический состав зерна ячменя, % на сухое вещество

Абсолютное содержание азота в крупных и мелких зернах в пределах колоса или отдельного ряда в колосе остается примерно одинаковым. В процентном отношении содержание белка в крупном зерне всегда меньше по сравнению с мелким. Содержание отдельных групп белков в зерне ячменя колеблется в значительных пределах в зависимости от места и условий выращивания, а также от сорта.

Белковые вещества ячменя изучены значительно менее подробно, чем пшеницы и кукурузы. Количественное соотношение различных белковых фракций имеет значительные колебания. У ячменя преобладают запасные белки - проламин, обычно называемый гордеином, и глютелин - гордени и; количество их в сумме составляет около 75 % суммарного белка .

Другими авторами указывается, что сумма спирторастворимых и щелочерастворимых белковых фракций находится в пределах 60%. Так как гордеин и горденин способны образовывать клейковину, представляет интерес аминокислотный состав гордеина, который приведен в таблице 4 ..

Таблица 4 - Аминокислотный состав гордеина, г на 100 г белка

Белок различных групп и сортов ячменя качественно неодинаков. Наибольшие колебания обнаружены в содержании основных аминокислот (лизина, аргинина), наименьшие - кислых (аспарагиновая и глютаминовая кислоты). По сумме незаменимых аминокислот белок ячменя хотя и незначительно, но более биологически полноценен, чем белок зерна пшеницы. В белке зерна пшеницы содержание незаменимых аминокислот составляет 28,2, а в белке ячменя - 30,56 г/100 г белка. Наиболее отличается белок зерна ячменя по лизину (2,6 и 3,2 г/100 г белка) и валину(4,6 и 5,4 г/100 г белка) .. Сравнительное содержание незаменимых кислот представлено в таблице 5.

Таблица 5– Сравнительное содержание незаменимых аминокислот в зерне пшеницы и ячменя, г на 100 г белка

Высоколизиновая форма зерна ячменя по содержанию лизина значительно (на 62 %) превосходит обычный сорт и приближается к эталону ФАО (соответственно): 5,5 и 5,0 г на 100 г белка. Белок голозерного ячменя имеет низкое качество, уступая пленчатому ячменю по содержанию большинства незаменимых аминокислот, особенно по лизину.

Из муки, полученной из зерна многих сортов ячменя, можно отмыть клейковину, применяя теплую воду. По своему качеству клейковина зерна ячменя схожа с слабой клейковиной зерна пшеницы. Растяжимость ее мала, цвет серый, гидратационная способность ниже, чем у клейковины зерна пшеницы, колеблется от 90 до 160 %. Под влиянием молочной кислоты набухаемость клейковины зерна ячменя практически не повышается. Поваренная соль, ускоряя формирование клейковины, снижает ее выход и качество. Протеолитические ферменты (папаин) несколько ослабляют клейковину .

По данным Скурихина И.М. зерно ячменя на 100 г содержит липидов 2,41 г, триацилглицеридов 1,04 г, фосфолипидов 0,48 г, Р- ситостерина 0,12 г, жирных кислот 1,74 г .

Козьмина Н.П. отмечает, что содержание липидов в зерновке ячменя невелико (2,5-3,0 % от массы плода с цветковыми пленками). Специфическим для свободных липидов ячменя является высокое содержание свободных жирных кислот (кислотное число составляет 7,0-27,7 мг КОН). Масло ячменя отличается также высоким содержанием токоферолов, приближаясь по этому показателю к маслу пшеничных зародышей, и оно может быть использовано как сырье для получения витамина Е. В составе токоферолов преобладает биологически наиболее активный α-токоферол (около 60-70% фракции). Особенностью масла ячменя является появление в нем после непродолжительного стояния характерного осадка липопротеинового комплекса, составляющего по количеству 8-11 %. Этот комплекс может быть разделен на белки, лецитиновую и кефалиновую фракции (20,5-30,0 %, 42,2-51,1 %, 21,5-30,0 % всего липопротеина соответственно).

По данным других авторов липиды в зерне ячменя составляют 3,3%, около трети их локализовано в зародыше. Так как на долю зародыша приходится 3 % от массы зерновки, липидов в нем около 30 %. Липиды цельного зерна на 72 % представлены неполярными липидами, 10 % - гликолипидами и 2 1% - фосфолипидами. Содержание токоферолов в зерне ячменя составляет 5 мг/100г. В зерне ячменя несколько выше, чем в пшенице, содержание насыщенных жирных кислот.

По данным Кретовича В.Л состав жирных кислот липидов ячменя (в % от суммы) следующий: пальмитиновая 11,5 %, стеариновая 3,1 %, олеиновая 28 %, линолевая 52,3 %, линоленовая 4,1 %.

Разнообразен минеральный состав ячменя (в % от общего количества): фосфор 31,1 %; калий 16,4 %; магний 10,0 %; кальций 4,7 %; натрий 4,1 %; кремний 29,0 %; сера 3,0 %; железо 0,8 %. Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна. Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуя в обмене веществ практически любой ткани человека, но особенно велика их роль в построении костной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма - водно-солевом, кислотно-щелочном. Многие ферментные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ: натрий и калий участвуют в создании необходимой буферности крови, регуляции кровяного давления. Кремний, также как и кальций, необходим для формирования костной ткани .

В зерне ячменя содержатся витамины группы В (тиамин, рибофлавин), витамин Е (токоферол), витамин РР (ниацин), витамин Н (биотин), а также витаминоподобные вещества: фолацин, холин. Витамины играют существенную роль в реакциях окисления во всех тканях человека, а также регулируют обмен белков, углеводов и жиров. Зерно ячменя в сравнении с зерном пшеницы отличается высоким содержанием холина 110 мг/100 г -липотропного вещества, способствующего нормализации жирового и, в частности, холестеринового обмена в организме .

Исследованиями отечественных ученых показано, что продукты переработки ячменя являются эффективными природными энтеросорбентами. Они способствуют выведению из организма человека различных токсикантов, в частности металло- и хлорорганических соединений, а так же неорганических солей металлов .

Введение. Производство пива при замене солода ячменем

1. Особенности химических и физико-химических свойств трудноперерабатываемых ячменей

2. Химический состав зерна ячменя

2.1 Полифенольные соединения

2.2 Минеральные вещества

Заключение

Список литературы

Введение. Производство пива при замене солода ячменем

Известно, что ячмень можно использовать в качестве несоложеного сырья в пивоваренном производстве. Различие структуры эндосперма ячменя и солода, так же как и неодинаковый химический состав их составляющих, служат причиной, из-за которой ячмень считается «тяжелым» несоложеным сырьем. Его можно с успехом применять только в сочетании с соответствующими ферментами микробиологического происхождения и, возможно, со свежепроросшим солодом - богатым источником ферментов. При применении микробиологических ферментов процесс производства пива становится более удобным, причины этого - более высокая термостабильность микробных амилаз и глюканаз, а также возможность выбора ферментов в соответствии с потребностями. Использование ячменя в качестве несоложеного сырья дает также и экономические преимущества, так как стоимость ячменя минимум вдвое меньше стоимости солода, а можно использовать и ячмень пониженного класса качества - фуражный.

Ячмень - основное сырье для пивоваренного производства, и на первый взгляд можно сделать заключение, что это идеальное сырье в качестве заменителя солода в производстве пива. Однако всем пивоварам известно, что это нет так. При использовании ячменя в качестве сырья вместе с солодом бывают затруднения, которые связаны в первую очередь с фильтрацией затора и пива. Существует общее мнение, что даже при работе с высококачественным солодом нельзя применять более 6 -10% ячменя как составной части засыпи; его использование в таком количестве, возможно, сопровождается увеличением полноты вкуса и улучшением пеностойкости пива (Hlavacek и Lhotski 1972).

В Великобритании вместе со стандартным солодом в производстве пива в качестве заменителя солода используют до 15% ячменя (0”Rourke. 1999).

Этот «максимальный» процент замены солода ячменем можно превзойти уже с применением свежепроросшего солода, а тем более с использованием настоящих ферментных препаратов, предназначенных специально для пивоварения.

Процесс замены солода с применением свежепроросшего солода исследовали ряд авторов, например Hudson (1963) и Klopper (1969). Оба эти автора в полученном пиве обнаружили присутствие ярко выраженого запаха зеленых огурцов. Автор настоящих строчек предполагает осуществление деароматизации в условиях вакуума для разрешения упомянутой проблемы (Glavardanov, 1972).

Первые работы относительно использования ферментных препаратов для обработки несоложеного ячменя были проведены 1935 г. (G.Basarova, 1972). Усилия специалистов как по производству ферментов биотехнологическим способом, так и по пивоварению привели к разработке эффективных ферментных препаратов для пивоварения и удобной технологии получения сусла; применение ферментов обеспечивает получение высококачественного пива и в случае замены солода ячменем - значительное ускорение и удешевление процесса.

Ориентировочный обзор мирового использования ячменя в качестве заменителя солода в 2007 г., на основании литературных данных и личного опыта автора, представляет собой подтверждение вышесказанного.

1. Особенности химических и физико-химических свойств трудноперерабатываемых ячменей

Обычно трудноперерабатываемые в солод ячмени являются одновременно и высокобелковистыми: содержат меньше крахмала и, следовательно, применение их менее экономично, чем полноценных низкобелковистых ячменей.

Общее количество белка в ячмене повышается за счет увеличения в нем гордеина и глютелина, которые больше всего подвержены действию протеолитических ферментов во время прорастания. Количество альбумина и глобулина у высокобелковистых ячменей остается на том же уровне, что и у нормальных пивоваренных ячменей. Зерна этих ячменей отличаются высокой белковистостью эндосперма.

Важно, чтобы ячмень, предназначенный для пивоварения, обладал достаточным уровнем активности ферментов дыхания, так как самая ранняя стадия этого процесса - замачивание - связана с действием этих ферментов (каталазы и пероксидазы), роль которых заключается в обезвреживании накапливающихся в зародыше ядовитых для него перекисных соединений и перекиси водорода. По данным П.И. Буковского, каталазная активность ряда трудноразрыхляемых ячменей в четыре раза слабее, чем у пивоваренных ячменей; правда, в меньшей степени, но все-таки явно заметна в них и более слабая активность пероксидазы.

Своевременного и нормального прорастания таких ячменей достичь не удается, общая интенсивность дыхания, по данным И.Я. Веселова, Де-Клерка и других исследователей, влияет и на активность протеолитических ферментов.

Трудноперерабатываемые ячмени при соложении общепринятыми методами не достигают должной степени растворения, и уже давно подмечено, что в этом явлении основное значение имеют два фактора - трудное расщепление белковых веществ и недостаточный гидролиз клеточных стенок эндосперма.

Кречмер считает, что для высокобелковистых ячменей характерны следующие свойства: слабая капиллярность тканей и связанная с этим недостаточная их набухаемость, что вызывает замедление процесса прорастания. Он считает, что между содержанием экстракта и белковистостью ячменя в пригодных для пивоварения, должно быть определенное соотношение.

Н.В. Леонович и П.И. Буковский установили, что трудноразрыхляемые высокобелковистые отечественные ячмени по ряду (большинству) свойств не в полной мере удовлетворяют требованиям, предъявляемым к пивоваренному ячменю. По сравнению с чистосортным пивоваренным ячменем Вальтицким в трудноразрыхляемых ячменях содержалось больше оболочки (и клетчатки) белка и меньше крахмала. Естественно, содержание экстракта в этих ячменях тоже было ниже.

В эндосперме зерна различают два вида белка: прикрепленный, расположенный на поверхности крахмальных зерен и при смешивании с водой не дающий клейковины, и промежуточный, заполняющий пространство между крахмальными зернами и легко при смешивании с водой образующий клейковину.

Характер этих белков и их химический состав различны. Н.П. Козьмина, работая с пшеницей, установила, что в препарате прикрепленного белка содержится азота 0,84%, в препарате промежуточного белка - 3,55%. В состав промежуточного белка (в количестве одной трети) входит гордеин, т. е. белок, растворимый в 70%-ном спирте.

В ячмене белковые вещества также существуют в двух формах: одна часть их прочно соединена со стенками клеток эндосперма, другая же не имеет прочных связей. Как показал П.И. Буковский, у трудноразрыхляемых ячменей белков первой формы значительно больше, чем у пивоваренных сортов (в среднем в 1,5 раза). Эти белки и являются препятствием для нормального растворения стенок клеток крахмальных зерен ферментами цитолитического комплекса. У трудноразрыхляемых ячменей промежуточного белка тоже больше, а этот белок способен формировать клейковину, которая, как правило, у нормальных пивоваренных ячменей не отмывается.

Качество крахмала у трудноразрыхляемых (высокобелковистых) и нормальных пивоваренных ячменей тоже различное. Соотношение количеств крупных и мелких зерен крахмала в этих сортах ячменя подтверждено данными, полученными П.И. Буковским. Он показал, что у трудноразрыхляемых. ячменей количество крупных зерен крахмала (30 мкм) в 3 - 10 раз меньше, чем у пивоваренных.

На качество пива, в частности на его коллоидную стойкость, большое влияние оказывает бета-глобулиновая фракция белка, которая трудно подвергается распаду при соложении. Аналитические данные показали следующее содержание бета-глобулина в трех сортах ячменя (в %): в Вальтицком 1,02, в Ташкентском 1,36, в Донецком 650 1,28.

С этой позиции предпочтения заслуживает низкобелковистый пивоваренный ячмень (Вальтицкий).

Таким образом, высокобелковистые трудноразрыхляемые ячмени характеризуются высоким содержанием гемицеллюлоз и белка, прочно связанного со стенками клеток эндосперма. Содержание - глобулиновой фракции тоже выше, чем в нормальных пивоваренных ячменях.

Структура эндосперма большинства высокобелковистых ячменей также значительно отличается от строения эндосперма Вальтицкого ячменя. Если у последнего клетки крупные и имеют правильную форму, а клеточные стенки равномерной толщины, то у исследуемых образцов трудноразрыхляемых ячменей клетки эндосперма разной величины и формы, а их стенки имеют утолщения.

2. Химический состав зерна ячменя

Ячмень имеет сложный химический состав, который зависит от сорта, района произрастания, метеорологических и почвенных условий, массового соотношения отдельных частей зерна. Так, масса зародыша колеблется от 2,8 до 5%, цветочных пленок – от 6 до 17%.

Ячмень состоит на 80-88% из сухого вещества и на 12...20% из воды. Сухое вещество представляет собой сумму органических и неорганических веществ. Органические вещества - это в основном углеводы и белки, а также жиры, полифенолы, органические кислоты, витамины и другие вещества.

Неорганические вещества - это фосфор, сера, кремний, калий, натрий, магний, кальций, железо, хлор. Некоторая часть их связана с органическими соединениями.

Средний химический состав ячменного зерна выражается следующими данными (в % на сухое вещество): крахмал 45... 70; белок 7...26; пентозаны 7...11; сахароза 1,7...2,0; целлюлоза 3,5...7,0; жир 2...3; зольные элементы 2...3.

Углеводы. В ячмене в основном преобладают водорастворимые сахара и полисахариды. К последним относятся крахмал м некрахмальные полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлоза, гумми-вещества, пектиновые вещества. Основная часть полисахаридов представлена крахмалом, который расходуется зерном при прорастании на начальных стадиях развития зародыша.

Химический состав ячменя очень сложный и непостоянный и зависит от сорта, района произрастания ячменя, климатических и почвенных условий.

Средний химический состав ячменя (в %) следующий:

Основными органическими веществами ячменя являются углеводы и белки.

Углеводы. В ячменном зерне 75% сухих веществ составляют углеводы, к ним относятся крахмал, целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, полисахариды и сахар.

Важнейшим углеводом ячменя является крахмал, составляющий основную массу эндосперма. Целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества входят в состав оболочки зерна и стенок клеток зародыша и эндосперма.

Состав углеводов ячменя приведен в табл. 2.

Таблица 2

Таблица 3

Крахмал откладывается в виде круглых или овальных крахмальных зерен в клетках эндосперма.

В начальной стадии развития зародыша он служит источником питания. Величина, форма и строение крахмальных зерен зернового сырья, применяемого в пивоварении, различны (рис. 5).

У ячменя зерна крахмала крупные, у риса мелкие.

В пивоваренном ячмене должно содержаться от 60 до 70% крахмала на сухое вещество. Таким требованиям удовлетворяют только двухрядные ячмени с экстрактивностью 76-82% на сухое вещество. В крахмальных зернах содержится 98% чистого крахмала и 2% примесей (жиры, белки, соли). Формула чистого крахмала (С 6 Н 10 О 5) п .

Под действием сильных кислот крахмал гидролизуется (расщепляется) с поглощением воды и образует сахар глюкозу. Реакцию можно выразить следующим уравнением:

Несмотря на возможность такого превращения, крахмал не является однородным веществом, он состоит из двух полисахаридов - амилозы и амилопектина. В крахмале различных злаков содержание этих полисахаридов неодинаковое (табл. 3).

Крахмал по своим физико-химическим свойствам является коллоидным веществом. В холодной воде он нерастворим, при постепенном нагревании с водой до 65-80°С крахмал дает вязкий коллоидный раствор, называемый крахмальным клейстером. Температура, при которой крахмальный клейстер приобретает наибольшую вязкость, называется температурой клейстеризации. У крахмала различных злаков она неодинакова: у ячменного 60-80°С, кукурузного 50-115, рисового 67-75°С.

Клейстеризация крахмала происходит постепенно. Вначале при 50°С набухают и увеличиваются крахмальные зерна, далее при 70°С оболочки крахмальных зерен лопаются, при более высокой температуре зерна разрушаются. Крахмал набухает с поглощением воды, при этом объем крахмальных зерен увеличивается в 50-100 раз по сравнению с первоначальным объемом. Для ускорения клейстеризации в производственных условиях зерновой затор (по частям) кипятят.

Сухой крахмал переносит высокие температуры (до 200- 260°С) без обугливания, что особенно важно при сушке темного солода. На оклейстеризованный крахмал в процессе затирания действуют ферментами, в результате чего он превращается в сахар мальтозу и декстрины (промежуточные продукты расщепления). Стадии расщепления крахмала контролируют при помощи реакции охлажденной капли затора с йодом. Капля затора окрашивается йодом сначала в синий цвет, который переходит в фиолетовый, затем красный, и, наконец, обесцвечивается.

Целлюлоза (клетчатка) является вторым по значимости полисахаридом ячменя - это главная составная часть оболочки. В ячменном зерне содержится 3,5-7,0% целлюлозы. Формула ее такая же, как и крахмала, а свойства другие. В воде целлюлоза нерастворима, ферментативному воздействию не поддается. При соложении ячменя она не изменяется, при фильтрации сусла используется в качестве фильтрующего слоя.

Гемицеллюлоза в ячмене составляет основу крахмальных клеток в эндосперме, под действием ферментов расщепляется на глюкозу и пеитозу.

Пектиновые вещества, или пектины, относятся к сложным углеводам, содержатся в ячмене в небольшом количестве, входят в состав растительных клеток, но находятся в нерастворимом состоянии.

В ячменном зерне содержится небольшое количество сахарозы , раффинозы, глюкозы, фруктозы и других сахаров.

Введение

Птицеводство наиболее наукоемкая и динамичная отрасль мирового и отечественного АПК. Последние 20 лет среднегодовой прирост мяса птицы превышает 4,0%.

Для высокой эффективности отечественного птицеводства требуется современная кормовая база. При этом важнейшая роль отводится зерну. Основную долю кормового зерна занимают пшеница, ячмень и овес; при этом дефицит сырого протеина составляет 1,68 млн. т, т. е. 37% от нормы.

Ячмень - основная зернофуражная культура. Он, являясь наиболее урожайной из яровых колосовых культур, ежегодно занимает значительные посевные площади. Возделываемые в Курганской области сорта ячменя не в полной мере удовлетворяют требованиям современного земледелия. В связи с исключительной пестротой природно-климатических условий и недостаточной пластичностью культивируемых сортов, проблемы придания стабильности урожайности и качества зерна остаются нерешёнными.

Общая характеристика

Ячмень обыкновенный (лат. Hordeum vulgare) -- травянистое растение, вид рода Ячмень, семейства Злаки. Важная сельскохозяйственная культура, одно из древнейших культурных растений в истории человечества (растение начали возделывать около 10 тысяч лет назад).

Зерно ячменя широко используют для продовольственных, технических и кормовых целей, в том числе в пивоваренной промышленности, при производстве перловой и ячневой круп. Ячмень относится к ценнейшим концентрированным кормам для животных, так как содержит полноценный белок, богат крахмалом. В России на кормовые цели используют до 70 % ячменя.

Это однолетнее растение высотой 30--60 см, у культурных сортов -- до 90 см. Стебли прямые, голые.

Листья до 30 см длиной и 2--3 см шириной, плоские, гладкие, с ушками при основании пластинки.

Образует колос с остью длиной около 10 см; каждый колосок -- одноцветковый. Колосья четырёх- или шестигранные, до 1,5 см шириной, с гибкой осью, не распадающейся на членики.

Колоски собраны группами по три; все колоски плодущие, сидячие. Колосковые чешуи линейно-шиловидные, оттянутые в тонкую ость, обычно превышающую их по длине. Нижняя цветковая чешуя яйцевидно-ланцетная. Ячмень обыкновенный -- самоопыляющееся растение, но не исключено перекрёстное опыление. Цветёт в июне -- июле. Плод -- зерновка. Плодоношение в июле -- августе.

Химический состав

Ячмень имеет сложный химический состав, который зависит от сорта, района произрастания, метеорологических и почвенных условий, массового соотношения отдельных частей зерна. Так, масса зародыша колеблется от 2,8 до 5%, цветочных пленок - от 6 до 17%.

Ячмень состоит на 80-88% из сухого вещества и на 12...20% из воды. Сухое вещество представляет собой сумму органических и неорганических веществ.

Органические вещества - это в основном углеводы и белки, а также жиры, полифенолы, органические кислоты, витамины и другие вещества.

Неорганические вещества - это фосфор, сера, кремний, калий, натрий, магний, кальций, железо, хлор. Некоторая часть их связана с органическими соединениями.

Средний химический состав ячменного зерна выражается следующими данными (в % на сухое вещество): крахмал (45- 70); белок (7-26); пентозаны(7-11); сахароза (1,7-2,0); целлюлоза (3,5-7,0); жир (2- 3); зольные элементы (2- 3).

Углеводы . В ячмене в основном преобладают водорастворимые сахара и полисахариды. К последним относятся крахмал м некрахмальные полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлоза, гумми--вещества, пектиновые вещества. Основная часть полисахаридов представлена крахмалом, который расходуется зерном при прорастании на начальных стадиях развития зародыша.

Азотистые вещества . В ячмене азотистые вещества представлены белковыми и небелковыми составляющими. В нормально вызревшем ячмене белковые вещества составляют большую часть. Белки в ячменном зерне распределяются неравномерно: наибольшее относительное содержание их в алейроновом слое в виде клейковины, во внешнем слое эндосперма в виде резервного белка, меньшее - в эндосперме, где белок входит в состав клеток.

Жиры (липиды) . В ячмене жиры представлены жирными кислотами, глицерин содержащими липидами и липидами, не содержащими глицерина. Жиры растворяются в этиловом и петролейном эфирах, бензоле и хлороформе. Жир представляет собой желто-бурое масло с тонким ароматом, из которого выделяются кристаллы при длительном отстаивании. В ячменном зерне жир распределяется следующим образом: в алейроновом слое, в зародыше. Небольшая часть жира при проращивании потребляется и гидролизуется липазой, а так как при сушке солода липаза инактивируется, основная часть жира переходит в дробину. В свободном виде жирные кислоты присутствуют в незначительном количестве.

Фенольные вещества . Эта группа веществ в ячмене представляет собой неоднородные соединения, которые делятся на простые фенольные кислоты и полифенолы. Состав и содержание фенольных веществ в ячмене зависит от сорта и состава ячменя и условий его произрастания. Между содержанием белка и полифенолов существует обратная зависимость: с повышением количества белка содержание полифенолов уменьшается. Ячмень содержит примерно 0,3% фенольных веществ.

Фенольные кислоты в ячмене содержатся в свободной и связанной формах. Группа С6 - С1 представляет собой оксибензойные кислоты:

n-гидроксибензойная, протокатеховая, галловая, ванилиновая, сиреневая; группа С6 - С3 - оксикоричные кислоты: кумаровая, кофейная, феруловая.

Большую роль в дыхании растений и дезаминировании аминокислот играет хлорогеновая кислота.

Некоторые из фенольных кислот являются ингибиторами в процессе проращивания частично переходят воду при мойке и замачивании ячменя. Группа флавоноидных веществ С6 - С3 - С6 объединяет соединения, молекулы которых содержат два бензольных ядра, соединенных гетероциклическим пирановым кольцом.

Полифенолы ячменя (идентифицировано 40 полифенолов). Включают много антоцианогенов, главным образом D (+) - катехин и лейкоцианидин, относящиеся к этой группе. Полифенольные вещества (антоцианогены и катехины) находятся в основном в алейроновом слое зерна, при солодоращении изменяются мало и в помоле входят в фракцию крупки. Антоцианогены обнаружены только в зерне ячменя. Важным свойством полифенолов является их способность соединяться с белками, для ориентировочной характеристики степени полимеризации полифенолов существует показатель «индекс полимеризации», представляющий собой отношение общего количества полифенолов к количеству антоцианогенов.

Минеральные вещества . Общее содержание и соотношение отдельных минеральных веществ зависят от почвенно-климатических условий и количества вносимых удобрений.

Около 80% ионов находятся в связанном с органическими соединениями состоянии. Основная часть минеральных веществ приходится на фосфор, который входит в состав фитина, нуклеиновых кислот, фосфатидов и других соединений; калий (фосфаты калия); кремниевую кислоту, содержащуюся главным образом в оболочках ячменя. Некоторые микроэлементы, присутствуя в очень небольших количествах, оказывают влияние на биологическое состояние ячменя и технологию пивоварения.

Ферменты . В 1814 г. действительный член Петербургской Академии наук К.С. Кирхгоф открыл явление превращения крахмала в сахар в сухом ячменном солоде, т. е. открыл фермент, названный позднее амилазой. Ферменты - это природные катализаторы, которые образуют промежуточное соединение с субстратом, затем этот фермент-субстратный комплекс претерпевает изменение и образуются продукты, а фермент регенерируется.