Средний химический состав и энергетическая ценность зерна

Глава 6

Белки хлебных и крупяных культур относятся главным образом к проламинам (спирторастворимой фракции) и глютелинам (щелочерастворимой фракции), белки зернобобовых и гречихи - к глобулинам (солерастворимой фракции) и альбуминам (водорастворимой фракции). По аминокислотному составу белки злаков уступают животным продуктам. Они в той или иной степени обеднены лизином, триптофа­ном, треонином и метионином. Следует отметить, что аминокислотный состав бел­ков в определенной степени связан с количеством альбуминов и глобулинов, кото­рые богаты всеми незаменимыми аминокислотами. Поэтому культуры, содержащие больше этих белков (рожь, овес, бобовые, гречиха), считаются наиболее ценными по аминокислотному составу.

Углеводы зерна представлены главным образом крахмалом. Благодаря разли­чиям в строении, форме и размерах гранул крахмала разных культур можно опреде­лить вид муки и наличие в ней примесей при микроскопическом анализе.

Размеры гранул крахмала разных злаков следующие, мкм: пшеницы - 3-50, ржи - 5-50, ячменя - 5-12, кукурузы - 10-30, овса - 5-12, риса - 2-10; преобла­дающий размер крахмальных гранул у зернобобовых от 2 до 10 мкм. С размерами крахмальных гранул связаны атакуемость их ферментами зерна, пищеварительными ферментами и скорость усвоения крахмала организмом. Крахмал злаков не является химически чистым веществом. Он состоит из углеводов амилозы и амилопектина (96,1-97,6%), высокомолекулярных жирных кислот (0,6-0,8%), минеральных (0,2-0,7%) и азотистых (0,2-0,3%) веществ. Соотношение амилозы и амилопектина в крахмале разных злаков колеблется незначительно - на долю амилозы приходится 20-25%, амилопектина - 75-80% массы углеводов крахмала. Важным показателем свойств крахмала служит температура его клейстеризации. Наиболее низкая она у крахмала ржи - 50-55 °С, наиболее высокая у крахмала пшеницы - 65-67 °С.

Сахара содержатся в зерновках злаков в небольшом количестве. Доля моноса­харидов (глюкозы, фруктозы, галактозы) не превышает 0,2-0,3%. К основным саха-рам зерна относятся олигосахариды (сахароза, раффиноза и др.). Появление мальто­зы, низкомолекулярных полисахаридов (декстринов), увеличение доли моносахари­дов наблюдается в зерне недозревшем, морозобойном, проросшем.

Некрахмальные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины) и лигни-ны - это балластные вещества. Организмом человека они не усваиваются, но оказы­вают положительное влияние на процессы пищеварения и усвоения пищевых про­дуктов. Установлено, что некрахмальные полисахариды обладают водопоглотитель-ной, ионообменной, адсорбционной и буферной способностью. Поэтому они помо­гают выводить из организма тяжелые металлы и радиоактивные элементы. Выявле­на обратная связь между содержанием балластных веществ в пище и возникновени­ем сердечно-сосудистых заболеваний.

Липиды входят в состав зерновки мятликовых культур в небольших количест­вах - от 1,5-2,5 (рис) до 4-6% (кукуруза). Исключение - соя. В состав жиров злаков входят в основном ненасыщенные высокомолекулярные жирные кислоты. Преобла­дает линолевая кислота (35-75% общего количества жирных кислот). Из сложных липидов зерна основным является фосфатид - лецитин. В злаках в довольно боль­шом количестве (0,2-0,5%) содержится фитин. В нем связано около половины всего фосфора, находящегося в зерне. Окраску выделенным из злаков жирам придают со­держащиеся в них пигменты: каротиноиды, хлорофиллы и антоцианы.

В зерне содержатся ферменты. Наиболее важное значение имеют а- и р-ами-лазы, протеиназы, триацилглицероллипаза, фитаза. В здоровом, хорошо созревшем

Показатели качества, стандартизация и сертификация зерна

зерне активность ферментов сравнительно невелика и находится у каждой культуры на определенном уровне, специфичном для нее. Дефектное зерно отличается от здо­рового прежде всего повышенной активностью всех ферментов или их отдельных групп. Активной частью ферментов являются витамины. В зерне, кроме каротинои-дов, содержатся токоферолы (витамин Е), витамины группы В: тиамин (Bi), рибоф­лавин (В2), пиридоксин (В6), никотиновая кислота (РР) и др. (табл. 6.3).

6.3. Содержание витаминов и витаминоподобных веществ, мг%, в зерне зерновых культур

•отсутствие данных

Минеральные вещества зерна образуют около 70 химических элементов, со­держащихся в разных количествах. Из макроэлементов в зерне голозерных злаков преобладают фосфор, калий, магний, у пленчатых - добавляется кремний, содержа­щийся в цветковых пленках; из микроэлементов - цинк, марганец, молибден, ко­бальт. Однако в зерне могут быть и токсичные элементы: кадмий, ртуть, мышьяк, свинец и др., которые попадают из атмосферы и почвы, загрязненной пестицидами и отходами промышленных предприятий.

Вещества, входящие в состав зерна и семян, распределены по их анатомиче­ским частям очень неравномерно. Это важно знать как при оценке качества товар­ных партий, так и при организации технологического процесса в различных отрас­лях промышленности. Эндосперм состоит в основном из крахмала и белков. В нем мало витаминов и других биологически активных веществ. Алейроновый слой более чем на половину состоит из балластных веществ. Поэтому содержащиеся в нем бел­ки и другие питательные вещества практически недоступны пищеварительным со­кам человека. Зародыш примерно на 75% состоит из белков, жира и растворимых углеводов, что придает ему высокую питательную ценность. Белки зародыша пред­ставлены в основном альбуминами и глобулинами, поэтому содержат лизина и триптофана в 6-10 раз больше, чем белки эндосперма. Зародыш богат витаминами группы В, Е и др. и минеральными элементами. Однако из-за высокого содержания жира, состоящего в основном из непредельных жирных кислот, и высокой активно­сти ферментов он неустойчив при хранении. Своеобразный химический состав за­родыша, полное отсутствие в нем крахмала существенно затрудняют его измельче­ние, поэтому при помоле зерна в сортовую муку и выработке многих видов крупы зародыш отделяют и используют для получения растительного масла, белковых концентратов и изолятов, витаминных препаратов.

Глава 6

Плодовая и семенная оболочки образованы главным образом неусвояемыми полисахаридами, в связи с этим при переработке в сортовую муку оболочки удаляют вместе с прилегающим к ним алейроновым слоем. Цветковые оболочки пленчатых злаков содержат до 80% некрахмальных полисахаридов, до 5-10% зольных элемен­тов и совсем непригодны в пищу человека.

У зернобобовых питательные вещества сосредоточены в семядолях. Семядоли содержат в 5-8 раз больше, чем эндосперм злаков, некрахмальных полисахаридов и значительную часть витаминов.