Соложение ячменя

Соложение зерна в пивоваренном производстве преследует две цели: 1) накопить и перевести в активное состояние ферменты, 2) подготовить вещества зерна к воздействию на них ферментов и изменить состав запасных веществ эндосперма так, чтобы можно было получить из солода пивное сусло определенного состава. Солод используется во многих отраслях промышленности как источник ферментов, но в пивоварении он является главным сырьем для производства пива. Поэтому подготовка зерна и биохимические превращения запасных веществ эндосперма зерна во время соложения имеют особо важное значение.

Из многих хлебных злаков - проса, овса, ржи, пшеницы можно получить солод с большой ферментативной активностью, что, например, требуется для спиртовой промышленности, однако получить солод для пивоваренного производства можно только из ячменя определенного качества при строго установленных условиях проращивания зерна. В основе соложения ячменя в пивоваренном производстве лежат сложные процессы, которые условно можно разделить на 4 группы:
1) биологические - прорастание зародыша и в связи с этим синтез новых веществ и дыхание зерна; формирование новых морфологических структур и разрушение старых структур;
2) биохимические - гидролиз запасных веществ эндосперма;
3) химические - взаимодействие полученных в результате сложных биолого-биохимических процессов и гидролиза растворимых веществ и образование ароматических и вкусовых веществ;
4) физические - передвижение растворенных запасных веществ от эндосперма к зародышу и обратно от зародыша к эндосперму. 

Морфологические изменения зерна во время соложения

Прорастание зерна характеризуется развитием тканей зародыша, формированием и дифференцированием органов зародыша. Сильно увеличиваясь в размере, главный корешок с окружающим его чехлом разрывает оболочки и затем выдвигается главный корень; после этого появляются и остальные корешки. Одновременно увеличиваются почечки - зачатки стебелька и листьев. Нежные ткани зачатков стебелька и листочков защищены заостренным конусным чехликом, благодаря которому при разрастании тканей, прорываются оболочки зерна.

По существу рост зародыша зерна всех хлебных злаков одинаков. Внешние изменения зерна различаются лишь тем, что у голых семян (рожь, пшеница) верхушка чехлика, в котором находятся зачатки стебелька и листьев, пробивается наружу непосредственно через оболочку у желобчатого изогнутого края щитка, в то время как у пленчатых семян (ячмень, овес) чехлик с зачатками стебелька и листьев, разрывая околоплодник у края щитка, продолжает расти под мякинной оболочкой и пробивается в верхней или средней части зерна (в зависимости от твердости мякинной оболочки) наружу.

По мере роста зародыша и формирования всех его органов листочка и корешков - в эндосперме зерна происходят глубокие морфологические изменения под влиянием находящихся в зерне и вновь образующихся во время прорастания ферментов. Эпителиальные клетки щитка углубляются в эндосперм. Клетки эндосперма растворяются, и крахмальные зерна лежат свободно. Стенки клеток алейронового слоя становятся тоньше. В клетках появляются вакуоли, содержимое клеток растворяется, и они теряют морфологическую структуру.

По мере прорастания зерна растворение крахмальных клеток эндосперма захватывает все большие участки зерна, и к концу проращивания почти все крахмальные клетки исчезают; растворяются и вещества, связывающие крахмальные зерна в крахмальных клетках. Па этой стадии соложения зерна эндосперм становится рассыпчато мягким настолько, что легко растирается как полусухой чистый крахмал, оставляя на пальцах гладкую ровную бархатистую меловую полосу. Весь процесс растворения эндосперма протекает иод действием ряда ферментов. Особая роль в этом процессе принадлежит протеолитическим ферментам, цитазе и нектолитическим ферментам.

При нормальном течении процесса солодоращения корешки достигают 1,5-2-кратной длины зерна; форма их, прямая или сильно изогнутая, зависит от условий проращивания. Листовая часть зародыша с зачатками стебелька располагается под мякинной оболочкой на спинке зерна в виде язычка, изогнутого по форме зерна. Она достигает, как правило, от 3/4 до полной длины зерна и только у единичных зерен прорывается наружу, образуя белого цвета «шпору» солода, или, как принято говорить, «гусары». У тонкопленчатых ячменей, например у сорта Персикум, мякинная оболочка прорывается в средней части зерна легче, чем у других ячменей, и часто гусары появляются на ранней стадии соложения ячменя.

На степень растворения зерна и все морфологические изменения его во время соложения чрезвычайно большое влияние оказывают внешние условия. Растворение эндосперма при замедленном росте корешков усиливается при ограниченной аэрации. Усиленная аэрация способствует быстрому росту корешков и листовой части зародыша. При высокой температуре, большой влажности воздуха и недостаточной влажности эндосперма усиливается рост зародыша, по ослабляется растворение эндосперма и приток питательных веществ к проростку. В результате получается солод, плохо растворенный, с длинными и тощими корешками.