1 Основные составные вещества зерна

Зерно — главный продукт сельского хозяйства. Среди всех возделываемых в нашей стране зерновых культур наибольший удельный вес имеют хлебные злаки: пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо, рис. Зерно играет исключительно важную роль в питании человека благодаря особенностям химического состава. Оно содержит необходимые человеческому организму белки, крахмал, жиры, минеральные вещества, витамины. Особенно велико в зерне злаковых содержание углеводов, которое достигает 70 % массы зерна. Основную часть углеводов составляют крахмал (40—60 %) и сахар (2—5 %), легко усваиваемые нашим организмом. Неусвояемые углеводы — клетчатка и сопутствующие ей вещества — попадают в пищу из наружных частей зерна в очень небольших количествах. Клетчатка не играет существенной роли в питании человека, тем не менее небольшое содержание клетчатки в пище необходимо, так как она влияет на деятельность кишечника.

По сравнению с содержанием углеводов количество белков в зерне большинства зерновых культур значительно меньше и составляет 10—12 %• Однако содержание белка в зерне имеет исключительно важное значение, так как около Уз всей суточной потребности человека в белках удовлетворяется за счет белков, содержащихся в зерно-мучных продуктах. По пищевой ценности белковые вещества зерна уступают белкам мяса и молока. Жиры по количеству значительно уступают углеводам и белкам, составляя около 2 % массы зерна. Минеральных веществ, как и жира, в зерне немного (1,3—5,2 %). В основном они содержатся в наружном слое зерна, причем в пленчатых злаках минеральных веществ гораздо больше, чем в голосемянных. Кроме перечисленных веществ в зерне содержатся витамины и ферменты. В основном это витамины В\, РР, В2, Е и др. Таких важнейших витаминов, как А, В, и С, в зерне не содержится, однако есть «предшественники» витаминов А и Б — каротин и эргостерол, из которых в организме человека образуются витамины А и 6.

Из ферментов, содержащихся в зерне, наибольшее значение имеют амилазы, протеиназы и липаза. Очень высокая активность ферментов отрицательно сказывается на качестве муки.

Минеральные вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, делятся на макроэлементы, т. е. элементы, находящиеся в сравнительно больших количествах (кальций, калий, натрий, магний, фосфор, хлор, сера и др.), и микроэлементы, количества которых ничтожно малы (медь, йод, цинк, кобальт, мышьяк, свинец). Минеральные вещества необходимы организму человека для построения костей, обмена веществ, активизации ферментов и пр.

Содержание минеральных веществ в различных видах продуктов невелико и различно и редко превышает 3%, за исключением продуктов, в которые в процессе приготовления вносят поваренную соль, но количество минеральных солей может быть разным и в одном и том же продукте.

Так, например, в пшенице во внутренней части зерна (эндосперме) минеральных веществ гораздо меньше, чем в его наружных частях — оболочке и зародыше. Поэтому различные сорта пшеничной муки значительно различаются между собой содержанием золы. Высший сорт муки, получаемый из эндосперма, содержит только 0,55% золы, I сорт — 0,75%, II сорт — 1,25%. Таким образом, зольность муки является показателем ее качества, сорта.

Углеводы — особая группа органических соединений, играющих важную роль в жизни растений и животных. Свое название эта группа получила по первоначально известным соединениям, таким, как С5Н10О5, С6Н12О6, формулы которых как бы представляли сочетание углерода с водой. Углеводы в основном содержатся в продуктах растительного происхождения и являются преобладающей массой в сухом веществе (55—80%). Углеводы по величине молекул (от чего зависят их химические и физические свойства) можно разделить на три группы(моносахариды, полисахариды, полисахариды 2 порядка). В зерновых продуктах общее содержание углеводов колеблется от 52 до 84%, в хлебных изделиях от 40 до 70%, фруктах и ягодах от 8 до 18%.

Жиры- Это важный источник энергии в нашем организме. При окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж тепла. Жиры служат источником таких жизненно важных витаминов, как А, Д, Е, К. По своей химической природе жиры относятся к органическим соединениям, называемым сложными эфирами. Являясь по своей природе сложными эфирами, жиры относятся к непрочным соединениям, поэтому в процессе получения, обработки и хранения в них происходят различные изменения: гидролиз или омыление, окисление, прогоркание, осаливание и др. Жиры подвергаются воздействию микроорганизмов, ферментов, воздуха, паров воды, кислот, щелочей, вследствие которого они расщепляются на составные части — глицерин и жирные кислоты. Такая реакция называется гидролизом жира, или омылением. С3Н5 (ОСОR)3 + ЗН20 = С3Н5 (ОН)3 + ЗRСООН. трнглицерид глицерин жирная кислота

Белковые вещества — необходимая составная часть нашей пищи. Они играют исключительную роль в жизненных процессах любого растительного или животного организма, являясь частью клеточной протоплазмы. Без белка вообще невозможно существование живого организма.

Одним из важнейших свойств белков является способность их к набуханию. Безводный сухой белок поглощает очень большое количество воды. Процесс набухания белков играет важную роль при переработке пищевых продуктов и их использовании, например при замесе теста, особенно пшеничного, варке макарон. При длительном хранении продуктов, содержащих белки, способность последних набухать уменьшается. Белки, содержащиеся в пищевых продуктах, подразделяются на растворимые и нерастворимые. К растворимым относятся молочный белок, белок яйца, к нерастворимым — коллаген, содержащийся в костях, ногтях, волосах.

По своему составу все белки делят на две группы: простые протеины и сложные — протеиды. В состав простых белков входят лишь остатки аминокислот. Сложные белки представляют собой соединения простого белка с веществом небелкового происхождения.

Ферменты — вещества белковой природы, которые служат катализаторами всех жизненных процессов. Огромную роль играют ферменты также в процессе производства и хранения пищевых продуктов. На действии ферментов основаны такие пищевые производства, как хлебопечение, получение солода, квашение овощей, приготовление кисломолочных и многих других продуктов.

Как правило, они активны при температуре от 10 до 60°С, при температуре ниже 10°С ферменты ослабляют или даже теряют свои свойства, а при повышении температуры вновь становятся активными. Оптимальной является для ферментов температура от 25 до 45° С. При нагревании раствора с ферментами выше 70—80° С последние разрушаются.

На активность ферментов оказывает влияние также реакция среды: одни действуют в кислой среде, другие в щелочной. В производстве хлеба важное значение имеют ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные процессы.

Витамины — это органические вещества различного химического состава. От белков, жиров и углеводов они отличаются тем, что не принимают участия в образовании тканей и создании энергии, однако играют очень важную роль в большинстве жизненных процессов и по своей деятельности сходны с ферментами. При отсутствии тех или иных витаминов возникает ряд болезненных явлений, называемых авитаминозом и приводящих к смерти, если вовремя не приняты меры. Все витамины делят на две большие группы по их растворимости. Одну группу составляют витамины, растворимые в воде, их называют водорастворимыми витаминами, другую — витамины, растворимые в жирах, которые называются жирорастворимыми. К водорастворимым витаминам относятся витамины С, Р, РР, группа витаминов В (В1, В2, В6, В12), к жирорастворимым А, D, Е, К. В настоящее время известно более 50 различных витаминов.