Биохимия растительных продуктов

Химический состав зерна злаковых, зернобобовых и масличных культур

Зерновка состоит из трёх основных частей: зародыша, эндосперма и оболочек, которые имеют различный химический состав и биологическое значение. Эндосперм (мучнистое вещество) содержит запасные питательные вещества для развития зародыша и молодого растения. В нём различают периферический слой - алейроновый, состоящий из белков и жиров. Под алейроновым слоем расположены крупные тонкостенные клетки, заполненные крахмальными зёрнами, между которыми находятся белковые вещества.

Все зерновые культуры по химическому составу семян разделяют на 4 группы: богатые крахмалом (хлебные злаки); богатые белком (бобовые культуры); богатые маслом (масличные культуры); содержащие наряду с маслом эфирные масла (эфиромасличные культуры).

Белки. Больше всего белков в зерне пшеницы; рожь, овёс, просо, ячмень содержат их меньше. Количество белков в зерне злаков колеблется в очень широких пределах - от 5 до 26%. В зерне пшеницы количество белков может изменяться от 9 до 26%, ржи - от 9 до 19%, овса - от 8 до 21%, ячменя - от 7 до 25%. Эта изменчивость зависит от сортовых особенностей растений, климатических факторов, условий выращивания и др.

Содержание белков в семенах бобовых культур колеблется в очень широких пределах - от 12 до 14% у некоторых сортов фасоли, до 40% и более в семенах сои и люпина. Биологическая ценность белков семян зерновых бобовых культур очень высокая, она значительно выше, чем биологическая ценность других растительных белков.

Среднее содержание белковых веществ в семенах отдельных масличных культур изменяется от 16 до 28%. Однако его колебания могут быть значительно большими. В целых семенах подсолнечника белок может составлять 10- 23%, в ядрах - 20-30%, в семенах льна - 15-34%, в семенах горчицы - 19-42% и т. д. Масличные культуры очень ценные источники белковых веществ. Белки семян масличных культур характеризуются высокой биологической питательной ценностью.

Липиды. Содержание жиров в зерне пшеницы, ржи, ячменя и риса составляет 1,6-3,2%, овса 3-8%, проса 3,2- 5,2%, кукурузы 3-8%. Качественный состав жиров примерно одинаков: в них в наибольшем количестве содержатся пальмитиновая, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты; преобладают обычно линолевая и олеиновая кислоты, на долю которых приходится 70-85% общего количества жирных кислот.

Содержание жира в семенах большинства бобовых культур невелико, обычно не более 2-3%, и у различных сортов оно меняется незначительно. Исключение составляют лишь нут, люпин и соя: количество жира в семенах нута 6- 7%, в семенах растений рода люпина 3-21, в семенах сои 17-27%.

Среди основных масличных культур меньше всего жира содержат семена хлопчатника, в среднем 23%. В семенах конопли и горчицы в среднем содержится 33% жиров (с колебаниями от 30 до 46%), а в семенах льна - 37% (у льна-долгунца 33-40%, у масличного 37-50%). Больше всего жира в семенах мака и клещевины (до 60-70% в ядре). Основная масличная культура в нашей стране - подсолнечник. Селекционер В.С. Пустовойт в содружестве с биохимиками вывел сорта подсолнечника, которые содержат в семенах 48-52% жиров. В семенах отдельных форм подсолнечника, полученных этим учёным, было свыше 60% жиров.

Углеводы. Это важнейшая составная часть зерна злаков; общее содержание этих веществ в зерне может достигать 80%. Основные углеводы, входящие в состав зерна злаков, - крахмал, сахара, клетчатка, гемицеллюлозы, пентозаны.

Содержание крахмала в зерне зависит от сортовых особенностей или условий выращивания культур и может существенно изменяться: в зерне пшеницы - от 49 до 73%, ржи - от 55 до 73%, ячменя - от 45 до 68%, овса - от 34 до 64%, проса - от 51 до 70%.

Сахара в зерне злаков имеются в значительном количестве, которые используются в первый период прорастания развивающимся зародышем.

В семенах большинства бобовых культур главный запасной углевод - крахмал. В зависимости от условий выращивания его количество в семенах разных сортов гороха может быть от 40 до 55%, бобов - от 40 до 50%, фасоли - от 40 до 60%, вики - от 40 до 55%, чечевицы - от 45 до 60%. В семенах сои основное запасное вещество - жир, а среднее содержание крахмала в ней - только 3%. Обычно количество крахмала в семенах сои не превышает 5%, а иногда его там нет. В люпине также очень мало крахмала, и запасные безазотистые вещества в его семенах представлены главным образом пентозанами, пектиновыми веществами и другими полисахаридами. В семенах синего люпина до 11% массы семян составляет тетрасахарид люпеоза.

Основным сахаром у всех видов бобовых является сахароза, а моносахаридов в них очень мало. В семенах некоторых бобовых культур содержится трисахарид раффиноза, а иногда и другие сахара. Клетчатка, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, пентозаны входят в состав семенных оболочек, клеточных стенок или играют роль запасных веществ.

Углеводы семян масличных культур изучены сравнительно мало. В оболочках семян содержится в основном клетчатка (до 60-70%) и гемицеллюлозы, а также некоторое количество пектиновых веществ и пентозанов. В ядре преобладают более подвижные формы углеводов. В ядрах большинства семян масличных растений обычно содержится 2-5% растворимых сахаров (среди которых преобладает сахароза) и 2-3% клетчатки, гемицеллюлоз и пектиновых веществ.

В семенах масличных культур крахмала, как правило, нет или он содержится в незначительном количестве, но в них всегда есть небольшое количество пентозанов.

Минеральные вещества. Содержание золы существенно изменяется в зависимости от многих факторов. В зерне яровых пшениц - от 1,3 до 3,0%, озимых пшениц - от 1,3 до 2,8%; ржи - от 1,7 до 2,1%; ячменя - от 1,8 до 4,5%; овса - от 2,2 до 5,9%. В состав золы входят следующие элементы: фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, натрий, кремний и др.

Количество золы в семенах бобовых культур очень сильно колеблется и зависит от почвенных условий, климата и применяемых удобрений. Среднее содержание золы в семенах большинства бобовых от 2 до 5%, а в семенах сои - от 4 до 7%. Зола зерна бобовых на 75% состоит из фосфора и калия; на долю других элементов приходится 25% её массы.

В семенах различных масличных культур зола в среднем составляет 3-5%, но в зависимости от вида, сорта и условий выращивания может изменяться в более широких пределах - от 1,8 до 7,4%. В золе семян масличных культур преобладают фосфор и калий. В оболочках семян много кремния.

Витамины. Витамин Bi (тиамин) распределён в зерне злаков неравномерно. Среднее содержание 0,5 мг на 100 г. Витамин В2 (рибофлавин) в зерновых злаках представлен в большом количестве. В целом зерне злаков в среднем 0,1 - 0,3 мг на 100 г зерна. В зависимости от сортовых особенностей и условий выращивания растений количество витамина В2 в зерне может отклоняться от этих средних величин примерно в два раза. Витамин Вб (пиридоксин) содержится в целом зерне злаков в среднем около 0,5 мг на 100 г. Особенно богаты витамином Вб рисовые отруби. Витамин РР (никотиновая кислота) присутствует в зерне всех злаков в значительном количестве; среднее его содержание, мг на ЮОг: пшеница - 6,0; рожь - 5,0; ячмень - 7,0; овёс - 9,4. Пантотеновая кислота в зерне пшеницы, ржи, овса присутствует в количестве 1 - 1,5 мг на 100 г, ячменя - 0,3 - 0,6 мг на 100 г. Витамин Е (токоферол) содержится в зерне злаков около 1 мг на 100 г. Распределён в зерне неравномерно, его значительно больше в зародышах (особенно в пшеничных) по сравнению с другими частями зерна.

В зерне бобовых культур много витаминов. Особенно значительно содержание витаминов Bi и В2 . Кроме того, в семенах найдены также витамины РР, Е, К. Се-мена некоторых бобовых культур, особенно с большим содержанием жира, являются одним из лучших источников витамина Е. Этого витамина в бобовых обычно в несколько раз больше, чем в злаковых, а в масле его количество может достигать 200 мг на 100 г. Витамины распределены в семенах неравномерно. Витаминов группы В больше всего в оболочках семян, а жирорастворимых витаминов - в зародышах.

6.2.Химический состав картофеля, корнеплодов, плодов

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >