2.1.3. Гидролиз некрахмальных полисахаридов

Некрахмальные полисахариды зернопродуктов состоят из целлюлозы, пектиновых веществ, гемицеллюлозы и гумми-вещества. Целлюлоза при затирании практически не изменяется и полностью переходит в дробину. Пектиновые вещества не играют существенной технологической роли. Практический интерес представляют гемицеллюлозы и гумми-вещества. Гемицеллюлозы не растворяются в воде, но хорошо растворяются в разбавленных щелочах. Гумми-вещества водорастворимы и рассматриваются как продукты расщепления гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы и гумми-вещества имеют сходный химический состав и состоят из гексозанов и пентозанов. Основной гексозан - полисахарид β-глюкан. Он имеет линейное строение и состоит из β-глюкозных единиц, которые соединены между собой на 70 % β-1,4-связями и на 30 % β-1,3-связями. В гумми-веществах различных злаков содержится до 85 % β-глюкана. Гемицеллюлоза бывает двух типов - мякинная и эндосперменная. Мякинная гемицеллюлоза находится в оболочке зерна и содержит лишь 6 % β-глюкана, а гемицеллюлоза, входящая в состав клеточных стенок эндосперма, - 77 %.

Пентозаны имеют ветвистое строение и состоят из остатков пентоз - ксилозы и аробинозы, а также небольшого количества галактуроновой кислоты. Основной пентозан - арабиноксилан. Состоит из главной цепи, в которой остатки ксилозы соединяются β-1,4-связями. Боковые ответвления состоят из арабинозных звеньев и присоединяются к основной цепи через β-1,3- и β-1,2-связи.

Гидролиз некрахмальных полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок эндосперма, - цитолиз осуществляется комплексом цитолитических ферментов, называемым цитазой. Цитаза является термолабильным ферментом и почти полностью инактивируется при сушке солода. Поэтому цитолиз протекает в основном при солодоращении.

Однако гидролиз некрахмальных полисахаридов идет и при затирании. Максимальная активность цитазы наблюдается при температуре 40-45 ºС и рН 4,5-4,8. Поэтому при переработке солода недостаточного растворения необходимо проводить выдержку затора при низких температурах с целью осуществления цитолиза. Улучшению распада некрахмальных полисахаридов способствует также подкисление заторов.

В настоящее время в связи с развитием микробиологической промышленности и выпуском целого ряда отечественных и импортных цитолитических препаратов появилась возможность введения в затор дополнительного количества цитазы. Многочисленные исследования показали, что добавление к затору эндо-β-глюканазы и гемицеллюлазы способствует улучшению разжижения и осахаривания заторов, снижению вязкости сусла и увеличению выхода экстракта.

Гидролизу некрахмальных полисахаридов следует уделять особое внимание при переработке недостаточно растворенного солода, а также при использовании повышенных количеств несоложеного сырья.

2.1.4. Изменение фосфорных соединений

В процессе затирания продолжается начавшийся при солодоращении распад фосфороорганических соединений под действием фермента фитазы. Оптимальные условия действия фермента: температура 48 ºС; рН 5,2. Фитаза действует на фитин - кальциево-магниевую соль инозитфосфорной кислоты. Сначала фермент отщепляет от фитина инозитфосфорную кислоту, а затем расщепляет ее на инозит и фосфорную кислоту. Образующиеся неорганические фосфаты играют важную роль в создании буферности затора, а также используются в процессах фосфорилирования при брожении. Шестиатомный спирт - инозит-ростовое вещество.