Изобретен новый способ поиска древнего пива

Пиво уже тысячелетия играет важную роль в социальной жизни людей. Зная, кто, когда и как его пил, мы сможем больше понять о древних народах. Однако точно идентифицировать археологические находки пива не всегда получается: многие критерии того, что стоит относить к следам приготовления этого напитка, недостаточно четкие. Поэтому исследователи из Австрии, Германии, Ирландии и ряда других стран во главе с Андреасом Хайсом из Австрийского археологического института попробовали найти признак, по которому можно точно сказать, связан ли археологический материал с варкой пива.

Ученые определили пиво как недистиллированный алкогольный напиток, который готовят из сырья с высоким содержанием крахмала. Сырье должно пройти две основные стадии: осолаживание — распад крахмала на моно- и олигосахариды (глюкозу и мальтозу соответственно) и ферментацию этих веществ, в итоге которой образуется этиловый спирт. Под эти критерии подпадают среди прочих били-били из Чада, портер из Великобритании, вайцен с юга Германии, ламбик из Бельгии и некоторые разновидности чичи из Перу.

Крахмала много в эндосперме семян злаков, из которых чаще всего и делают пиво. Он состоит из тысяч соединенных между собой молекул глюкозы и служит запасом питательных веществ для развивающегося зародыша растения. Когда семя начинает прорастать, крахмал эндосперма распадается под действием гидролитических ферментов, и образованную из него глюкозу использует зародыш. Поэтому на первой стадии зерно замачивают и проращивают: это повышает содержание в нем олиго- и моносахаридов. Также глюкозу можно получать из клеточных стенок: они сформированы в основном целлюлозой, а это вещество тоже состоит из множества молекул глюкозы. Поэтому можно предположить, что зерна, которые собирались использовать в качестве сырья для пива, будут иметь эндосперм и клеточные стенки с измененной структурой.

Глюкозу ферментируют микроорганизмы — дрожжи или некоторые бактерии. Чтобы процесс превращения сахара в спирт шел быстрее, зерна измельчают: это увеличивает площадь, на которой могут работать ферментаторы. Это также помогает разложить остатки крахмала, потому что облегчает доступ к ним гидролитических ферментов. Однако измельчение может скрыть следы ферментации археологического материала. За ним нередко следует обжарка, которая тоже затрудняет идентификацию древнего сырья для пива.

Стенки клеток алейронового слоя (A) частично обугленных зерен ячменя из Хорнстад-Хёрнле

Исследователи обратили внимание на то, что у ячменя обыкновенного (Hordeum vulgare), из которого нередко делают пиво, клетки с алейроновыми зернами, которые лежат под оболочкой зерна, имеют довольно толстые стенки из целлюлозы. Известно, что при прорастании эти стенки становятся тоньше. Археологи предположили, что это будет заметно и после измельчения и обугливания зерен. Чтобы проверить это, они проращивали ячмень в течение 1–5 дней, а затем измеряли толщину стенок клеток алейронового слоя ячменных зерен, делая электронные микрофотографии их срезов. Некоторые семена обугливали, 24 часа нагревая их в муфельной печи до 230 градусов Цельсия.

Также толщину клеточных стенок оценили и для археологических находок — обугленных органических остатков из сосудов для осолаживания из египетских Иераконполя (3764–3537 гг. до н. э.) и Телль эль-Фары (3600–3500 гг. до н. э.), немецкого Хорнстад-Хёрнле (3910 г. до н. э.) и ряда других. Некоторые из них содержали зерна не ячменя, а пшеницы двузернянки (Triticum dicoccum).

И эксперименты с современными зернами, и исследование древних остатков показали, что стенки клеток алейронового слоя в ходе прорастания семян злаков деградируют, что видно даже в случае измельчения и обугливания. Хотя теоретически клеточные стенки могли стать тоньше из-за деятельности паразитических грибков или нагревания до высоких температур, а не благодаря биохимическим процессам в клетках зерен во время прорастания, авторы исследования предполагают, что это надежный признак по которому можно определить, что зерно готовили к осолаживанию в процессе приготовления пива.

На верхнем фото: оттиск шумерской цилиндрической печати со сценой пиршественного распития пива

Источник: N + 1