Химический состав зерна, хлебных злаков
Зерно – это не только продукт питания для человека, но и корм для сельскохозяйственных животных, сырье для промышленности. Солома и полова зерновых хлебов, отруби и другие отходы переработки зерна широко используются в животноводстве. Зерновое хозяйство – основа всего сельскохозяйственного производства. Непрерывное и возрастающее увеличение производства зерна имеет решающее значение для подъема всех агропромышленных отраслей, является необходимым условием более полного удовлетворения растущих потребностей населения в продуктах питания.
Химический состав зернаПлод злаковых зерновых хлебов – зерновка (зерно) – сухой, односемянный, с приросшим к семени околоплодником (плодовая оболочка). Зерновка состоит из зародыша, эндосперма, семенных и плодовых оболочек. На долю зародыша приходится от 2 (пшеница, ячмень) до 12% (кукуруза) массы зерновки. В зародыше различают зародышевый корешок и стебелек, почечку и щиток (видоизмененная семядоля).
Основную массу зерновки (70-85%) составляет эндосперм. Ткани эндосперма состоят из паренхимных клеток, заполненных крахмальными зернами, между которыми располагается белковое вещество. Форма крахмальных зерен характерна для каждой культуры. Периферийная часть эндосперма – алейроновый слой – крахмала не содержит; он образован крупными клетками, заполненными растворимым белковым веществом. В алейроновом слое содержатся вещества, способствующие прорастанию зерна. Плодовая и семенные оболочки составляют 5-7% массы зерновки.
Химический состав зерновок сильно варьирует и зависит от вида и сорта хлебного злака, от плодородия почвы, погодно климатических условий и агротехники.
Химический состав зерна некоторых культур
Культура | Содержание, % | |||||
Вода | белок | жиры | углеводы | клетчатка | зола | |
Пшеница мягкая | 14,0 | 12,0 | 1,7 | 68,7 | 2,0 | 1,6 |
Пшеница твердая | 14,0 | 13,8 | 1,8 | 66,6 | 2,1 | 1,7 |
Рожь | 14,0 | 11,0 | 1,7 | 69,6 | 1,9 | 1,8 |
Ячмень | 14,0 | 10,5 | 2,1 | 66,4 | 4,5 | 2,5 |
Овес | 14,0 | 10,2 | 5,3 | 59,7 | 10,0 | 3,0 |
Кукуруза | 14,0 | 10,0 | 4,6 | 67,9 | 2,2 | 1,3 |
Просо | 14,0 | 10,6 | 3,9 | 61,1 | 8,1 | 3,8 |
Рис | 14,0 | 6,7 | 6,9 | 63,8 | 10,4 | 5,2 |
Основное содержание зерновки составляют безазотистые экстрактивные вещества – БЭВ (главным образом крахмал, сахар, гемицеллюлоза). Они сосредоточены в эндосперме. Больше всего крахмала в зернах ржи, пшеницы (60-75%) и кукурузы.
Белки зерновых хлебов содержат незаменимые аминокислоты. Наиболее богатого белками зерно пшеницы (до 24%), меньше всего их в зерне риса. Простые белки представлены протеинами, сложные – протеидами (нуклеопротеиды, липопротеиды). Нуклеиновые кислоты (РНК, ДНК и пр.) – очень сложные химические соединения, входящие в состав нуклеопротеидов. Больше всего их содержится в зародышах. К простым белкам относятся альбумины (водорастворимые), глютелины(растворимые в кислотах и щелочах), глобулины (растворимые в растворах солей), проламины (растворимые в спирте.)
Качество муки характеризуется содержанием и качеством клейковины. Клейковина (сырая клейковина) - сгусток нерастворимых в воде белковых веществ, остающихся после отмывания теста от крахмала, клетчатки и других компонентов. Кроме белков, клейковина содержит в небольших количествах жир, крахмал и зольные элементы. Наиболее высококачественная клейковина в центральной части зерна. Качество клейковины резко снижается в морозобойном, а также в проросшем или поврежденном клопом – черепашкой зерне. Жиры и липиды находятся преимущественно в зародышах. Особенно богаты ими зародыши зерна кукурузы, овса и проса. Из липидов наибольшее значение имеют фосфатиды и стерины. Клетчатка – высокомолекулярный полисахарид; входит в состав стенок клеток, оболочек зерна и чешуи (у пленчатых хлебов). Зола зерновок состоит из оксидов фосфора, калия, серы, кремния, магния, кальция и др. Больше всего золы в оболочках и чешуях зерновок (овес, просо, рис).
Культура |
Биологический
минимум Температуры |
Оптимальная температура необходимая для появления всходов | Сумма активных температур за период прорастание - всходы | |
Для прорастания | Для появления всходов | |||
Рожь, пшеница, овес, ячмень | 1-2 | 4-5 | 6-12 | 90-100 |
Кукуруза, чумиза, просо | 8-10 | 10-11 | 15-18 | 130-140 |
Сорго | 10-12 | 12-13 | 15-18 | 130-140 |
Рис | 12-14 | 14-15 | 18-22 | 300-350 |
В зерновках находятся многочисленные ферменты (амилаза, протеаза, мальтаза, цитаза и др.), а также различные витамины (В1,В2,В6,РР, Е, А, и др.).