Строение зерна злаковых культур
Зерновка любого злака состоит из трех основных частей: зародыша, эндосперма и оболочек (рис. 1). Они имеют разное строение и химический состав, а также характеризуются различными физиологическими функциями.
Оболочки защищают зерновку от вредных воздействий — механических повреждений и попадания ядовитых веществ, особенно опасных для зародыша. Благодаря непроницаемости оболочек для разнообразных органических и неорганических веществ зерно можно обрабатывать ядохимикатами, чтобы уничтожить споры грибов, вызывающих болезни растения.
Оболочки пропускают внугрь зерна воду и кислород, необходимые для прорастания зерна.
При повреждении оболочек открывается доступ микроорганизмов внутрь зерна и в результате снижается его стойкость при хранении.
Зерновка имеет две прочно сросшиеся между собой оболочки: верхнюю — плодовую и под ней — семенную.
Плодовая оболочка (перикарпий), развивающаяся из стенок завязи, состоит из трех слоев клеток: продольного, поперечного и трубчатого. Эти клетки крупные, толстостенные, одревеневшие, полые внутри (рис. 2). Продольный слой включает несколько рядов клеток, идущих вдоль главной оси зерна. Этот слой слабо окрашен в соломенно-желтый цвет. На верхушке зерна пшеницы клетки продольного слоя образуют полые выросты — бородку. У твердой пшеницы бородка выражена слабо.
Клетки поперечного слоя расположены перпендикулярно к главной оси зерна. Этот слой окрашен в более интенсивный желтый цвет. Поперечный и продольный слои плодовой оболочки соединены непрочно, нередко между ними имеются разрывы или они полностью отстают один от другого.
Трубчатый слой состоит из отдельных или соединенных между собой трубочек. Около зародыша этот слой сплошной, в других частях зерна встречаются лишь отдельные его клетки.
Рис. 2. Часть поперечного разреза зерна пшеницы
Следующая за плодовой — семенная оболочка также состоит из трех слоев — прозрачного водонепроницаемого слоя плотно сросшего
ся со вторым ярко окрашенным пигментным слоем, и гиалинового совершенно прозрачного набухающего слоя. Первый и второй слои образованы удлиненными клетками с тонкими стенками. В среднем — пигментном слое семенной оболочки содержатся красящие вещества, придающие окраску зерну.
У пшеницы толщина плодовой и семенной оболочек колеблется от
В процессе переработки зерна в муку оболочки отделяют, получая при этом побочный продукт — отруби. В настоящее время отруби относят к высокоценному продукту, содержащему значительное количество клетчатки, который можно использовать не только как корм скоту, но и в качестве добавок, повышающих пищевую ценность продукта за счет содержания пищевых волокон. Их используют в производстве хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий, а также в виде экструдированных продуктов.
Основная масса зерна заполнена эндоспермом (от лат. endo — внутри, sperma — семя). Эндосперм состоит из наружного алейронового слоя, образованного из толстостенных, крупных клеток, заполненных белковыми тельцами с вкраплениями капелек жира. Этот слой представлен одним (у пшеницы, ржи, овса, кукурузы, проса и др.) или несколькими (у ячменя) рядами клеток. Эта особенность может быть использована для обнаружения под микроскопом примеси ячменной муки в пшеничной или ржаной.
Собственно эндосперм представлен тонкостенными крупными клетками, часто неправильной формы, заполненных крахмалом и белками (рис. 2). Белки как бы образуют сплошную матрицу, в которую нкраплены крахмальные гранулы разных размеров. В центре эндосперма клетки крупные, тонкостенные. По мере удаления от центра размер клеток уменьшается, соответственно уменьшается доля крахмала, а количество белка увеличивается. Белок может быть плотно прикреплен к крахмальным зернам (так называемый прикрепленный белок) и не удаляться с них при интенсивной технической обработке. Другая часть белка легко отделяется, это так называемый промежуточный белок.
Со стороны спинки к эндосперму прилегает зародыш — зачаток будущего растения. Он состоит из почечки, зачаточного корешка и щитка (рис. 1). Щиток плотно прилегает к эндосперму и служит органом, через который питательные вещества эндосперма при прорастании зерновки поступают в зародыш. Зародыш содержит много сахаров, азотистых веществ, жира, витаминов и ферментов.
Зерно различных злаков состоит из одних и тех же анатомических частей и имеет сходный химический состав.
От количественного соотношения анатомических частей зерна, имеющих различную пищевую ценность, зависит выход сортовой муки и крупы. В табл. 1 приведены средние весовые соотношения частей зерна злаковых культур.
Весовое соотношение составных частей зерна различных культур, %
Плодовая и семенная оболочки
Источник
Анатомическое строение, химический состав зерна различных культур.
Зерновка состоит из 3-х анатомических частей – оболочка, эндосперм, зародыш. Верхняя оболочка – плодовая, затем идет семенная.
Эндосперм имеет периферийный слой – алейроновый, который располагается под оболочками. Оболочки состоят в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы (клетчатки и полуклетчатки). Кроме того, в составе оболочек есть минеральные вещества (Ca, K, Mg, Mn, Si).
При переработке зерна оболочки отделяются и направляются в отруби. Отруби после их предварительной спец. обработки могут использоваться в качестве добавок при выпечке хлеба и хлебобулочных изделий как поставщики пищевых волокон, которые стимулируют перестальтику ЖКТ.
Эндосперм в основном состоит из крахмала в виде зерен различной величины, между которыми располагаются прослойки белка. Есть небольшое количество сахаров, липидов, минеральных веществ (Fe, P, S, Mg, K) – самая ценная анатомическая часть с точки зрения пищевой ценности. В центре эндосперма содержится больше крахмала, количество его уменьшается по направлению к оболочкам.
Зародыш выполняет функцию воспроизводства, т.е. хранит наследственную информацию о растении, содержит большое количество различных питательных веществ, совсем нет крахмала. Из минеральных веществ больше всего железа и магния. В зародыше много витаминов (Е, Н – размножение и рост). При переработке зерна в муку зародыш отделяется, т.к. при попадании в муку он способен ухудшить ее качество, особенно при хранении. На некоторых мукомольных заводах зародыш специально отбирают, подсушивают, производят зародышевые хлопья — ценный и высокопитательный продукт.
Алейроновый слой содержит большое количество жира и белка, большая часть уходит в отруби с оболочкой; также ухудшает качество муки.
Все органические вещества по зерну распределены неравномерно. Белка много в зародыше, оболочках, крахмал содержится только в эндосперме, сахара много в зародыше, меньше в оболочках, жиров много также в зародыше. Если рассматривать зерно в целом, то больше всего в нем крахмала (63%), белка (16%), меньше сахара (≈4,3%), сравнительно меньше клетчатки (2,8%), жиров (2,24%), минеральных веществ (2,2%).
1. Общая характеристика белков и их классификация.
2. АК – структурные единицы белка
3. Строение белковой молекулы (полипептидная и пространственная теории)
4. Физические свойства белка
5. Белковый и небелковый азот. Методы определения содержания белка
6. Белковые вещества зерна различных культур
7. Клейковина пшеницы и других злаков. Ее значение и методы определения
8. Факторы, влияющие на количество и качество клейковины в зерне.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Строение зерна
Зерно является исходным продуктом для получения крупы, муки, макаронных, хлебобулочных изделий.
Зерно хлебных злаков имеет сходное строение.
На продольном разрезе зерна пшеницы (рис.) хорошо различимы (под микроскопом) бородка (опушение), плодовая и семенная оболочка, алейроновый слой, эндосперм, зародыш.
Рис. Строение зерна пшеницы: 1 — зародыш; 2 — эндосперм; 3 — алейроновый слой; 4 — плодовая и семенная оболочки; 5 — бородка
Плодовая оболочка состоит из нескольких слоев полупрозрачных клеток, которые содержат клетчатку, минеральные соли, витамины. Семенная оболочка содержит меньше клетчатки, больше минеральных веществ. Плодовая и семенная оболочки не представляют питательной ценности.
Под оболочками расположен эндосперм. Наружный слой клеток эндосперма называется алейроновым. Алейроновый слой богат жирами, белками, минеральными солями, витаминами. Но эта ценные вещества практически не усваиваются, так как клетки, в которые они заключены, покрыты толстыми оболочками из клетчатки. При переработке зерна оболочки и алейроновый слой удаляют.
Эндосперм — ценная питательная часть зерна. В нем содержатся белки (до 12%), сахара (до 3%), крахмал (до 59%), жиры (1%), минеральные вещества и клетчатка в небольшом количестве. Эндосперм составляет 80—82% массы зерна, используется для получения крупы и муки.
Зародыш составляет в среднем 3% массы зерна. Содержит много жира, белков, сахаров, витаминов, ферментов. Зародыш имеет высокую питательную ценность, но при производстве круп, муки он удаляется. Жир, содержащийся в зародыше, при хранении легко прогоркает, вызывая порчу продуктов.
Из зародыша пшеницы получают витамин Е; из зародыша кукурузы — масло.
Источник