Jeczmień o zawartosci wody 12-14% znajduje sie w stanie tzw. uśpienia. Funkcje życiowe zarodka ziarna podtrzymuje woda konstytucyjna, której zawartość nie może być niższa niż 10%. Celem moczenia jęczmienia jest pobudzenie go do przemian biochemicznych poprzez wprowadzanie do jego wnętrza dodatkowych ilości wody.

Ziarno, które jest kierowane do moczenia stanowi organizm żywy, w którym wszystkie procesy życiowe przebiegają w zwolnionym tempie. Kiedy zawartość wody związanej spada poniżej 10% właściwości życiowe ziarna ulegają całkowitemu zahamowaniu.

Wzrost aktywności enzymatycznej uwidacznia sie po zwiększeniu zawartosci wody w jęczmieniu powyzej 30% i przy dostepie tlenu.

Substancje odżywcze za pośrednictwem wody wegetacyjnej są przenoszone z jednej komórki do drugiej.

Proces moczenia dzieli się zasadniczo na 3 fazy:

• mycie wstępne
• wstępne moczenie
• zasadnicze moczenie
• domaczanie
• moczenie w cyklu 60 godzinnym przebiega 16 godzin pod wodą i 44 w moczeniu powietrznym (na sucho)

Moczenie wstępna trwa około 10 godzin, z czego 2 godziny stanowi mycie ziarna podczas jego mieszania. Po myciu jęczmienia pozostawia się go na okres 6 godzin stosując przewietrzanie co 5 minut w odstępach 1-godzinnych.

Po upływie 6 godzin jęczmień zalewany jest wodą i prowadzi się kolejny cykl moczenia powietrznego trwającego 6 godzin.

Po upływie 24 godzin wymoczony jęczmień przenosi się do kiełkowni.

Ważnym kryterium w procesie moczenia jest szybkość pobierania (wchłaniania) wody przez ziarno jęczmienia. Szybkość ta zależy zarówno od czynników fizycznych jak i chemicznych. Stwierdzono, że im więcej ziarno przyjmie wody podczas moczenia tym większe jest zużycie tlenu. Przenikanie wody do środka ziarna odbywa się poprzez część przyzarodkową. W czasie moczenia zawartość wody w poszczególnych częściach ziarna różni się znacząco i wynosi

• w górnej części ziarna- 39,1%
• w części środkowej 28.3%
• u podstawy ziarna 47,1%

Gdy ziarno jest nieuszkodzone, może do niego wnikać tylko czysta woda. Sole mineralne przenikają do wnętrza ziarna tylko w przypadku, gdy ziarno jest uszkodzone, ale nie wywierają istotnego wpływu na wewnętrzne części ziarna.

Szybkość wchłaniania wody przez ziarno jęczmienia zależy od:

• czasu moczenia
• temperatura wody (ważne jest aby woda miała jednakowa temperaturę. Zawartość soli mineralnych w wodzie oraz jej pH nie mają wpływu na szybkość nawilżania jęczmienia
• grubość ziarna (im grubsze ziarno, tym wolniej chłonie wodę)
• zawartość białka w jęczmień
• stopnia napowietrzenia moczonego ziarna

Wpływ temperatury

Wzrost temperatury wody wpływa korzystnie na szybkość jej wchłaniania przez ziarno. W temperaturze 23°C w porównaniu z temperaturą 10°C czas moczenia skraca się blisko o połowę.

Tabela 1. Wpływ temperatury wody na szybkość jej wchłaniania wg Pazery i Rzemieniuka. WSiP

Czas moczenia

W pierwszym okresie moczenia szybkość wchłaniania wody jest największa i przekracza nawet 1%/h. Z czasem szybkość ta maleje, co wiąże się z wyrównaniem ciśnienia osmotycznego i naprężaniem półprzepuszczalnych błon komórkowych.

Tabela 2. Wpływ czasu moczenia na szybkość wchłaniania wody wg Pazery i Rzemieniuka. WSiP

Grubość ziarna

Ma iststny wpływ na szybkość wchłaniania wody. Ziarna szczupłe szybciej wchłaniają wodę i dlatego nie mogą być zmieszane z ziarnami grubymi, gdyż spowoduje to nierównowmierne namoczenie. Tak samo ziarna uszkodzone szybciej wchłaniają wodę a ponadto podatne są na rozwój drobnoustrojów. Ziarna szkliste, o wyższej zawartości białka, trudniej wchłaniają wodę niż mączyste, wysokoskrobiowe.

Tabela 3. Wpływ grubości ziarna na szybkość wchłaniania wody wg. Pazery i Rzemieniuka WSiP

Wpływ odmiany jęczmienia

Jęczmień bardziej mączysty (zawierający więcej skrobi) o niskiej zawartości białka chłonie szybciej wodę niż zawierający więcej białka (szklisty).

Wpływ tlenu

Ziarno do oddychania i kiełkowania wymaga dość dużo tlenu. W wyniku pochłaniania wody procesy dyfuzji i rozpuszczania ulegają zwiększeniu i zapoczątkowują się procesy związane z życiem w zarodku.

W przypadku braku tlenu ziarno zaczyna zużywać tlen zawarty w wodzie. Kiedy po 30-45 minutach zawartość tlenu w wodzie się wyczerpie zachodzi zjawisko oddychania śród cząsteczkowego które rzutuje na powstawanie kwaskowatego zapachu ziarna.

Przy całkowitym braku tlenu zachodzi tzw. oddychanie beztlenowe. Jego głównymi produktami, podobnie jak przy fermentacji są alkohol etylowy i dwutlenek węgla. Występuje wówczas zakłócenie normalnych procesów biochemicznych i gromadzenie się szeregu związków wpływających ujemnie na funkcje biologiczne ziarna, co prowadzi w następstwie do zakłócenie zdolności kiełkowania ziarna. Równocześnie następuje nadmierne pobieranie wody. Sposób dostarczania odpowiedniego zapasu tlenu zależny jest od konstrukcji kadzi zlewnej. Przy zastosowaniu kadzi bez urządzeń przewietrzających wodę zużytą (pozbawioną tlenu) zmienia się co kilka lub kilkanaście godzin. Przed dolaniem świeżej wody ziarno pozostawia się na kilka godzin (4-6) w kontakcie z powietrzem. W kadziach z przewietrzaniem dopływ wody jest ciągły lub porcjami, bez przerw, natomiast powietrze wtłacza się równomiernie poprzez umieszczone w dolnej części dyszy

Odpowiednia dostawa powierza umożliwia pobieranie wody i kiełkowanie. Ziarno charakteryzuje się wówczas zdrowym i świeżym wyglądem

Pobieranie wody a uszkodzenie ziarna

W wyniku pęknięcia łuski i błony, ziarno ulega nadmiernemu zawilgoceniu. Mówi się wtedy o ziarnach przemoczonych, które tracą możliwość kiełkowania. Przemoczenie jest przyczyną występowania zmian przepuszczalności okrywy nasiennej, w wyniku czego do wnętrza ziarna zaczynają wnikać różne związki chemiczne występujące w środowisku

Uszkodzenie części zarodkowej ziarna również staje się przyczyna zawilgocenia. Ziarna takie nie kiełkują lub kiełkują nierównomiernie, co sprawia, że są one źródłem podczas kiełkowania

Zmiany w wyglądzie ziarna podczas moczenia

Zjawiskiem dość powszechnym w czasie nawilgocenia jest pęcznienie koloidów.

Nieznacznym stopniem pęcznienia charakteryzują się:

• celuloza
• skrobia
• protoplast

Substancje białkowe: albuminy, oraz peptony stanowią żele o znacznym stopniu pęcznienia, bowiem podczas nasycenia wodą ulegają zjawisku peptyzacji i tworzą zol. Ziarna w wyniku pęcznienia zwiększa swoją objętość. Przyjmuje się, że 1 litr jęczmienia po wymoczeniu zwiększa swoją objętość do 1,5.

Po namoczeniu ziarno staje się miękkie i elastyczne. W wyniku moczenia jęczmienia przy jednoczesnym napowietrzaniu wykazuje on tzw. oczkowanie, co oznacza zapoczątkowanie rozwoju korzonka.

Mycie ziarna

Moczenie ziarna połączone jest z jego myciem. Proces ten ma na celu usuniecie występujących na powierzchni ziarna zanieczyszczeń oraz drobnoustrojów. Ponadto następuje ekstrakcja zawartych w zewnętrznych częściach składników mających ujemny wpływ na własności organoleptyczne piwa, takich jak substancje goryczkowe, garbnikowe oraz barwniki. W tym celu do drugiej porcji wody stosuje się dodatek związków chemicznych. Najczęściej stosuje się wodę wapienną, która nie wykazuje działanie dezynfekujące na jęczmień, ale ułatwia wyługować substancje garbnikowe oraz goryczkowe.

Źródło: Władysław Dylkowski.- Browarnictwo. WSiP. Warszawa; Aleksander Lempka (red.)- Towaroznawstwo produktów spożywczych. PWE. Warszawa; Tadeusz Pazera, Tadeusz Rzemieniuk. Browarnictwo. WSiP. Warszawa 1998