Ечемик

Ечемик (Hordeum vulgare) представлява едногодишно, пролетно или зимно житно растение, което се класифицира към семейство Житни (Poaceae). През 2017 г. ечемикът се класира на четвърто място сред произведените зърнени култури (149 милиона тона) след царевицата, ориза и пшеницата. Той е една от основите на неолита в земеделието от Стария свят. Синоними: Frumentum hordeum, Hordeum sativum, Hordeum nigrum, Hordeum durum, Secale orientale.

Повишеният интерес към ечемика като човешка хранителна съставка е резултат от проучвания, които показват, че ечемикът е отличен източник на диетични фибри и по-специално глюкани. Ечемичните ядки съдържат сложни въглехидрати (главно нишесте), имат ниско съдържание на мазнини и са умерено добре балансирани по отношение на протеини, за да отговорят на аминокиселинните нужди, както и минерали, витамини (особено витамин Е) и антиоксидантни полифеноли. В допълнение към използването му в производството на малц за варене, ечемикът се използва като пълнозърнесто, перлено, суровозърнесто брашно, пълнозърнести зрели ечемичени брашна и брашно от печено зърно за производството на зърнени закуски, яхнии, супи, тестени изделия и юфка, като заместител на кафе и в каши, сосове и печени продукти. Като се има предвид по-големият фокус на потребителите и производителите върху физиологичните ползи и хранителните свойства на ечемика и свързаните с него странични продукти, съществуват нововъзникващи възможности за включването му в човешките храни.

Интересно за ечемика

Останки от зърна от ечемик (Hordeum vulgare), открити на археологически обекти в Плодородния полумесец, показват, че преди около 10 000 години реколтата е била опитомена там от дивия си роднина Hordeum spontaneum. Историята на опитомяването на ечемика се преразглежда въз основа на предположенията, че ДНК маркерите ефективно измерват генетичните разстояния и че дивите популации са генетично различни и те не са претърпели значителни промени след опитомяването. Монофилетичният характер на опитомяването на ечемика е демонстриран на базата на алелни честоти при 400 AFLP полиморфни локуса, изследвани в 317 диви и 57 култивирани линии. Дивите популации от Израел-Йордания са молекулярно по-сходни от останалите на култивирания генофонд. Резултатите подкрепят хипотезата, че Израел-Йордания е региона, в който ечемикът е бил донесен като култура. Освен това, диагностичният алел I на гена на хомеобокс BKn-3, рядко, но почти изключително открит в израелския H. spontaneum, е широко разпространен в западния ландрас и съвременни култивирани сортове. В местните раси от Хималаите и Индия преобладава алелът BKn-3 IIIa, което показва, че по време на миграцията на ечемика от Близкия изток към Южна Азия е настъпило заместване на алели. По този начин Хималаите могат да се считат за район на опитомена диверсификация на ечемика.

Устройство на ечемик

Ечемикът е едногодишна трева с изправени стъбла с малки, редуващи се листа. Израства на височина до 1 метър. Цъфти от юни до август. Видът е хермафродит (има както мъжки, така и женски органи) и се опрашва от вятъра. Съцветието на ечемика представлява клас, състоящ се от вретено и малки класчета.

Изображение: raul.dupagne, Public domain, via Wikimedia Commons

В структурно отношение, самото ечемично зърно се състои от три основни части. Обвивките се състоят от няколко слоя, които се определят като люспа, плодова обвивка, семенна обвивка и алейронов слой. Тези слоеве са плътно сраснали помежду си. Ендоспермът заема основната вътрешна част на ечемичното зърно и е главният източник на екстрактни вещества. В структурно отношение се състои от тънкостенни клетки, изпълнени със скорбелни зърна. Зародишът е живия орган на ечемичното зърно и е разположен в неговата основна задна част. Самият зародиш е може би най-важната част от ечемичното зърно, тъй като целия процес на преработване на ечемика в малц се основава на неговото активизиране и развитие.

Той се предлага в две разновидности, отличаващи се с броя на редовете цветя на цветния му клас. Шестредовият ечемик има своя клас, назъбен от противоположните страни, с три класчета на всеки прорез, всеки от които съдържа малко отделно цвете или флоре, което развива ядро. Двуредовият ечемик има централни цветчета, които произвеждат ядки и странични цветчета, които обикновено са стерилни. Докато шестредовият ечемик има по-високо съдържание на протеини и е по-подходящ за храна за животни, двуредовият ечемик има по-високо съдържание на захар и по този начин се използва по-често за производство на малц.

Разпространение на ечемик

Отглеждан в умерен климат в световен мащаб, ечемикът е една от първите култивирани зърнени култури, особено в Евразия още преди 10 000 години. По целия свят вирее на 350-4050 м над морското равнище.

Едно от първите култивирани зърна на Плодородния полумесец, ечемикът е опитомен около 8000 г. пр. Н. Е. От дивия му прародител Hordeum spontaneum. Археологическите доказателства датират отглеждането на ечемик до 5000 г. пр.н.е. в Египет, 2350 г. пр. Н. Е. В Месопотамия, 3000 г. пр. Н. Е. В Северозападна Европа и 1500 г. пр. Н. Е. В Китай Той е бил основното растение за хляб на евреите, гърците и римляните и на голяма част от Европа през 16 век. Генетичните изследвания показват, че Тибет е бил допълнителен, независим център за опитомяване на ечемик.

Растението се култивира често от векове поради своята гъвкавост, способност да се адаптира към неблагоприятните климатични и почвени условия и превъзходни свойства за малцовата и пивоварната промишленост. Видът е приспособим към по-голям климатичен диапазон, отколкото всяка друга зърнена култура, със сортове, подходящи за умерени, субарктични или субтропични области. Въпреки че се справя най-добре през вегетационните сезони от поне 90 дни, той е в състояние да расте и узрява за по-кратко време от всяка друга зърнена култура. Култивирането е възможно дори в много кратки топли сезони като тези на хималайските склонове, въпреки че добивът там е по-малък, отколкото в по-малко суровите райони. Ечемикът, с по-голяма устойчивост на суха топлина в сравнение с други дребни зърна, процъфтява в близост до пустинните райони на Северна Африка, където се засява основно през есента. Пролетните посеви са особено успешни в по-хладните, влажни райони на Западна Европа и Северна Америка.

Предпочита добре дренирана почва. Не може да расте на сянка. Растението може да понася силни ветрове, но не и морско изложение.

Изображение: Txllxt TxllxT, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Използваема част на ечемик

Ечемикът се използва като фураж за животни, като източник на ферментиращ материал за бира и някои дестилирани напитки и като компонент на различни здравословни храни. Използва се в супи и яхнии и в ечемичен хляб. От зърната на ечемика обикновено се прави малц по традиционен и древен метод на приготвяне.

Химичен състав на ечемик

В най-общи линии ечемикът съдържа вода и различни органични и минерални вещества - въглехидрати, белтъчни вещества, органични киселини, мазнини, ензими, калий, калций, фосфор и разбира се много други. H. vulgare съдържа феноли кофеинова киселина и р-кумарова киселина, ферулова киселина 8,5'-диферулова киселина, флавоноидите катехин-7-О-глюкозид, сапонарин, катехин, процианидин В3, процианидин С2 и проделфинидин В3 и алкалоидът хорденин.

Лечебни свойства и приложение на ечемик

Ечемикът е една от най-важните зърнени култури в света. Според засетите площи и добива той се нарежда на четвърто място в света и на трето място в Европейския съюз. Той е доста добре адаптиран към различни условия на околната среда и е по-устойчив на стрес в сравнение с пшеницата. Продуктите от ечемик (зърно, слама, цяло зелено растение) се използват за производство на хранителни стоки, нишесте и алкохол. Сортовете ечемик, използвани за храна за запаси, са тези с по-високо съдържание на протеини (12% -14%), а сортовете, избрани за бира, са тези с прахообразно, меко и по-фино зърно. Ечемикът има много кратък вегетационен период, през който трябва да има достатъчно количество хранителни вещества. През последните години обществото на развитите страни признава високата потенциална стойност на разтворимите влакна от ечемичено зърно (полизахаридни клетъчни стени); следователно ечемикът се използва все по-често при приготвянето на различни диетични продукти с цел предотвратяване на заболявания на сърдечно-съдовата система, диабет и рак на дебелото черво, от които страдат хората по целия свят. Стресовете в околната среда са ограничаващи фактори на селскостопанското производство по целия свят. Сушата, както и други абиотични фактори имат отрицателно въздействие върху качеството и количеството на всички произведени зърнени култури, включително ечемик, което би създало изключително големи проблеми в бъдеще по отношение на зърнените култури, които са основата на храненето за по-голямата част от световното население.

Порция от 100 грама варен ечемик осигурява 123 килокалории и е добър източник (10% или повече от дневната стойност, DV) на основни хранителни вещества, включително диетични фибри, витамин В, ниацин (14% DV) и диетични минерали, желязо (10% DV) и манган (12% DV).

Изображение: Photo by and (c)2007 Derek Ramsey (Ram-Man), GFDL 1.2, via Wikimedia Commons

Ечемикът съдържа осем от деветте незаменими аминокиселини. Пълнозърнестият ечемик, консумиран по време на вечеря, може да намали гликемичния отговор на стандартна закуска в сравнение с белия хляб или спагети.

Издънките са диуретични. Семенните кълнове са успокояващи, отхрачващи, галактогонни, стомашни тоници. Те се използват при лечението на диспепсия, причинена от зърнени култури, инфантилна лакто-диспепсия, регургитация на мляко и раздуване на гърдите. Най-добре е да не се дават на кърмачка, тъй като това може да намали притока на мляко. Семената са храносмилателни, омекотяващи, хранителни, противопаразитни (вътрешни паразити) и стомашни тоници. Приемат се вътрешно като хранителна добавка или като ечемичена вода (запарка от покълнало семе във вода), която е от особено важна употреба за бебета и инвалиди. Твърди се, че използването му намалява прекомерната лактация. Ечемикът се използва и като лапа при изгаряния и рани. Растението има народна история на антитуморна дейност. Покълващото семе има хипогликемичен ефект, предшестван от хипергликемично действие. Съвременните изследвания показват, че ечемикът може да бъде от помощ при лечението на хепатит, докато други проучвания показват, че той може да помогне за контролиране на диабета. Ечемичните трици могат да имат ефект на понижаване нивата на холестерола в кръвта и предотвратяване на рак на червата. Употребява се още при бронхит и диария; като източник на фолиева киселина и витамин В12 и В6; с цел загуба на тегло.

Ечемикът като храна

Ечемикът има вкус на ядки. Той се яде след отстраняване на негодния, влакнест, външен корпус. Веднъж отстранен, той се нарича обелен ечемик. Считан за пълнозърнест, обеленият ечемик все още има своите трици и зародиши, което го прави често консумирана храна. Перлен ечемик е обелен ечемик, който е обработен допълнително с пара за отстраняване на триците. Може да се полира, процес, известен като „перлиране“. Обелени или перлени ечемици могат да бъдат преработени в различни продукти, включително брашно, люспи, подобни на овесени ядки и др.

Ечемиченото брашно, пълнозърнесто ечемичено брашно, е по-леко от пшеничното брашно, но по-тъмно на цвят, се използва за направата на каша. Кашата от ечемичено брашно е известна като "sawiq" в арабския свят. С дългата история на отглеждане в Близкия изток, ечемикът се използва в широка гама от традиционни арабски, асирийски, израелски, кюрдски и персийски храни, включително кашкак, кашк и мури. Ечемичената супа традиционно се яде по време на Рамадан в Саудитска Арабия. Cholent или hamin (на иврит) е традиционна еврейска яхния, която често се яде в събота, в многобройни рецепти както от евреите от Мизрачи, така и от Ашкенази. В Източна и Централна Европа ечемикът се използва и в супи и яхнии. В Африка, където той е традиционно хранително растение, има потенциала да подобри храненето, да засили продоволствената сигурност, да насърчи развитието на селските райони и да подкрепи устойчиви грижи за земята.

Изображение: T.Voekler, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Зърното от ечемик е основно в тибетската кухня и се използва широко като пълнозърнесто ечемичено брашно в Близкия изток в супи и яхнии, каши, както и в ечемичен хляб и бисквити. Яде се и в Източна и Централна Европа и Африка. От зърната на ечемика обикновено се прави малц за алкохолни и безалкохолни напитки.

Семена се консумират варени като пълнозърнести храни или смлени и използвани като брашно за приготвяне на хляб, каши и др. Той има ниско съдържание на глутен и затова е неподходящ за приготвяне на хляб от пшеничен тип. Семената могат да се ферментират в закваска и много други ферментирали храни като „темпе“ и „мисо“. Покълнали се добавят към салати или от тях се изцеди сок и сокът да се изпие като здравословна хранителна напитка. Декортираното семе се нарича перлен ечемик. Това вече не е жизнеспособно, тъй като процесът на декортикация уврежда ембриона. Използва се в супи, яхнии и др. Малцът се получава чрез покълване на цялото семе и след това изпичане. След това семето се смила на брашно и се вари във вода. Получената течност е много сладка и може да се използва при приготвянето на бира или други напитки и като хранителен подсладител в различни храни. Печеното (покълнало) семе се използва като кафе и заместител на солта.

Здравословни ползи от ечемика

Според Health Canada и Американската администрация по храните и лекарствата, консумирането на поне 3 грама на ден ечемичен бета-глюкан или 0,75 грама на порция разтворими фибри може да понижи нивата на холестерола в кръвта, рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания.

Храненето с пълнозърнест ечемик, както и други зърнени храни с високо съдържание на фибри, подобрява регулирането на кръвната захар (т.е. намалява отговора на кръвната глюкоза към хранене). Консумирането на зърнени закуски, съдържащи ечемик, от седмици до месеци също подобрява нивата на холестерола и регулирането на глюкозата.

Подобно на пшеницата, ръжта и техните хибриди и производни, ечемикът съдържа глутен, което го прави неподходящо зърно за консумация от хора със заболявания, свързани с глутена, като цьолиакия, нецелиакична чувствителност към глутен и страдащи от пшенична алергия. Въпреки това, някои пациенти с алергия към пшеница могат да понасят ечемик или ръж.

Изображение: Matt Lavin from Bozeman, Montana, USA, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Ечемикът е ключова съставка в производството на бира и уиски. Двуредовият ечемик се използва традиционно в немската и английската бира. Шестредовият ечемик традиционно се използва в американската бира, но и двата сорта са в обща употреба сега. Дестилирано от зелена бира, уискито се произвежда предимно от ечемик в Ирландия и Шотландия, докато други страни са използвали по-разнообразни източници на алкохол, като по-често срещаните царевица, ръж и пшеница в САЩ. В САЩ вид зърно може да бъде идентифициран на етикета на уискито, ако този вид зърно представлява 51% или повече от съставките и са изпълнени някои други условия. Около 25% от производството на ечемик в САЩ се използва за малцуване, за което ечемикът е най-подходящото зърно.

Виното от ечемик е стил на силна бира от английската пивоварна традиция. Друга алкохолна напитка, известна със същото име, на която се радва през 18 век, се приготвя чрез варене на ечемик във вода, след което ечемичната вода се смесва с бяло вино и други съставки, като пореч, лимон и захар. През 19 век се прави различно ечемичено вино, приготвено по рецепти от древногръцки произход.

Безалкохолни напитки като ечемичена вода и печен ечемичен чай са получени чрез варене на ечемик във вода. В Италия ечемикът понякога се използва и като заместител на кафето.

Други приложения на ечемика

Храна за животни

Ечемикът има мека слама, използвана най-вече като постелка за добитък и като фураж. Половината от производството на ечемик в САЩ се използва като фураж за добитък. Ечемикът е важно фуражно зърно в много райони на света, което обикновено не е подходящо за производство на царевица, особено в северния климат - например в Северна и Източна Европа. Ечемикът е основното фуражно зърно в Канада, Европа и в северната част на САЩ. Финалната диета с ечемик е една от определящите характеристики на западноканадското говеждо месо, използвано в маркетингови кампании.

От 2014 г. може да се използва ензимен процес за приготвяне на високобелтъчен рибен фураж от ечемик, който е подходящ за месоядни риби като пъстърва и сьомга.

Алгистатичен ефект

Ечемичената слама в Англия се поставя в мрежести торбички и се пуща да плува в езера или водни градини, за да се предотврати растежа на водорасли, без да се увреждат растенията и животните на езерата. Ечемичената слама не е одобрена за използване като пестицид и нейната ефективност като регулатор на водорасли в езера е дала смесени резултати, или с по-голяма ефикасност срещу фитопланктоновите водорасли спрямо образуващи се водорасли, или без значителна промяна по време на тестване в университети в САЩ и Великобритания.

Измерване с ечемичени зърна

Ечемичните зърна са използвани за измерване в Англия, като е имало три или четири ечемичени зърна до инча и четири или пет макови семена до ечемичената царевица. Определението за инч е три ечемични зърна, въпреки че към 19-ти век това е заменено със стандартни инчови мерки. Това все още се запазва в размерите на обувките, използвани във Великобритания и САЩ.

Както показват съвременните изследвания, действителната дължина на ядрото от ечемик варира от 4-7 мм до 12-15 мм в зависимост от сорта. По-стари източници твърдят, че средната дължина на зърно ечемик е 8,8 мм.

Ечемикът е бил известен като арпа на турски език, а феодалната система в Османската империя използва термина арпалик, или "ечемик-пари", за да се позове на втора надбавка, направена на длъжностни лица за компенсиране на разходите за фураж за техните коне.

Декоративна стойност на ечемика

Нов стабилизиран пъстър сорт H. vulgare, обозначен като H. vulgare variegate, е представен за отглеждане като декоративно растение и саксийно растение за домашни котки.

След събирането на семената стъблата имат много приложения. Те са източник на влакна за производство на хартия, биомаса за гориво и т.н., те могат да бъдат натрошени и използвани като мулч.

Ечемикът във фолклора

В английския фолклор фигурата на Джон Барлейкорн в едноименната народна песен е олицетворение на ечемика и на алкохолните напитки, направени от него: бира и уиски. В песента Джон Барлейкорн е представен като страдащ от атаки, смърт и унижения, които съответстват на различните етапи на отглеждане на ечемика, като жънене и малцоване.

Изображение: Matt Lavin from Bozeman, Montana, USA, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Сега е четвъртата по важност зърнена култура в света след пшеницата, царевицата и ориза. В исторически план ечемикът е бил основното хранително зърно в много части на света. Това зърно се е използвало като основна храна в Близкия изток преди няколко хиляди години и е било основната форма на хранене на гърците по Омирово време (800 г. пр. Н. Е.). Безквасният ечемичен хляб е най-ранният от всички хлябове, произведени във Финландия. В средновековна Англия хлябът от ечемик формира основната диета на селяните и бедните хора; благородниците яли пшеничен хляб. Едва от началото на този век ечемикът систематично се заменя с пшеница, ориз и царевица в човешките храни. Производството на ечемик в колониална Америка е предимно за малц за производство на бира. В момента обаче повечето ечемик, произведен на американския континент, се използва за хранене на добитък; много малко се използва в храните за хора и за по-нататъшна обработка с добавена стойност. Перленият ечемик, приготвен чрез постепенно отстраняване на люспата, триците и зародиша чрез абразивно действие в каменна мелница, се използва в зърнени закуски, супи, яхнии, хлебни изделия и бебешки храни. Екстрактите и сиропите от ечемичен малц са включени във ферментирали хлебни изделия за подобряване на разтворимата захар, протеини и амилаза в тестото; това подобрява текстурата, обема на питката, вкуса и цвета на крайния печен продукт.

През 2003 г. световното производство на ечемик е 132 милиона метрични тона. Някои от основните страни производители на ечемик са Канада, САЩ, Франция, Испания, Финландия, Дания, Германия, Турция, Китай, Англия и Руската федерация. Канада е най-големият производител на ечемик на американския континент, с производство от 13,5 милиона метрични тона, което представлява 10,2% от общото световно производство. В Канада прерийните провинции, Алберта и Саскачеван, допринасят до 88% от националното производство на ечемик. Средният канадски добив е около 4 тона / хектар.

Ечемикът се използва главно като подхранваща човешка храна, но през деветнадесети и двадесети век той еволюира до голяма степен в храна за животни и малцоване и варене на зърно в повечето части на развития свят. Те използват драстично намалена консумация на ечемик от човека, отчасти благодарение на подобрените условия на производство на пшеница, заедно с все по-широкото използване на ориз и царевица в човешката диета. И все пак ечемикът все още се счита за основна храна в някои части на света, включително Азия, Близкия изток, Северна Африка и Източна Европа. По-важното е, че има повишен интерес към ечемик и ечемичени храни като здравословна алтернатива на рафинираните зърна и като функционална хранителна съставка.

Заглавно изображение: Miguel Angel Masegosa Martínez, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons