1.2. Весовое соотношение анатомических частей семян бобовых

культур (в % к сухому веществу) Культура	Семенная оболочка	Семядоли	Корень, стебелек, почечка
Горох	6,4-11,0	87,6-92,5	1,1-1,4
Фасоль	6,7-10,0	87,9-92,0	1,3-2,1
Чечевица	7,0-10,0	87,2-91,4	1,6-2,8
Соя	7,3	90,3	2,4

Семена масличных состоят из семенной оболочки с несколькими слоями эндосперма и зародыша в виде двух семядолей. Строение семе­ни льна показано на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Лен.

а - поперечный разрез плода - коробочки (I - семяножка, 2 - пнодовая оболоч­ка, 3 - перегородка); б - продольный разрез семени (1 - семенная оболочка. 2 - семядоли, 3 - -эндосперм, 4 - корешок); в - соцветие льна и плоды коробочки; г - внешний вид семян

Соотношение основных анатомических частей у семян масличных может существенно различаться. Так, например, подсолнечник не имеет эндосперма, у семян льна объем эндосперма сопоставим с объемом за­родыша, а семена клещевины имеют развитый эндосперм.

1.3. Биохимия зерна и зернопродуктов

Биохимический состав зерна характеризуется макронутриентами - белками, углеводами, липидами, и микронутриентами - минеральными веществами, витаминами и другими биологически активными компо­нентами [2, 3, 4].

Химический состав зерна в первую очередь определяется видом растения, однако он может существенно меняться в зависимости от мес­та и условий выращивания. Средний химический состав зерна различ­ных культур приведен в табл. 1.3.

Белки - сложные высокомолекулярные органические вещества со строго определенным элементарным составом. Они содержат углерод, азот, водород, кислород и серу. С белками связаны все основные жиз­ненные процессы организма. Они участвуют в образовании иммунных тел, передаче генетической информации, транспортировании веществ в организме, регулируют и катализируют биохимические реакции в про­цессе обмена веществ. Около 40% белковой массы продукта использу­ется как источник энергии, а остальная - как пластический материал и биологически активные вещества.

Простые белки (протеины) построены только из аминокислот. В со­став сложных белков, помимо аминокислот, входят нуклеиновая и фос­форная кислоты, углеводы и ряд других веществ. Белки не синтезируются организмом из других макронутриентов (углеводов, жиров) и не запаса­ются впрок в виде резерва, как, например, жиры. Источником их синтеза являются аминокислоты, поступающие с белками продуктов питания.

Аминокислоты - это гетерофункциональные соединения, которых известно более 200, но в состав белков входят только 20 постоянно встречающихся. Из них 8 не синтезируются в организме человека, а синтезируются только растениями, поэтому их необходимо получать с пищей. К таким незаменимым аминокислотам относятся: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин и триптофан. В дет­ском организме не синтезируются также гистидин и аргинин. Дефицит всех этих аминокислот не компенсируется за счет активизации биохи­мических реакций синтеза в организме и приводит к болезненным по­следствиям.

1.3. Средний химический состав зерна и семян, %				Углеводы
	Вода	Белки	Жиры	моно- и ди- сахариды	крахмал	клетчатка	Зольность	Энергетическ ценность, кка
Злаковые
Пшеница: мягкая озимая	14,0	11,2	2,1	1,2	54,0	2,4	' ,'	290
мягкая яровая	14,0	12,5	2,3	0,9	53,0	2,5		291
твердая	14,0	13,0	2,5	0,8	54,5	2,3	' , '	301
Рожь	14,0	9,9	2,2	1,5	54,0	2,6		287
Тритикале	14,0	12,8	2,1	1,0	53,5	2,6	' 1 '	293
Овес	13,5	10,0	6,2	1,1	36,5	10,7	3,2	250
Ячмень	14,0	10,3	2,4	1,3	48,1	4,3	2,4	264
Просо	13,5	11,2	3,9	1,9	54,7	7,9	2,9	311
Гречиха	14,0	10,8	3,2	1,5	52,9	10,8	2,0	295
Рис	14,0	7,4	2,6	0,9	55,2	9,0	3,9	283
Сорго	13,5	10,6	4,1	1,6	58,0	3,5	2,2	323
Кукуруза: зубовидная	14,0	8,3	4,0	1,6	59,8	2,1	1,2	320
кремнистая	14,0	9,2	4,2	1,6	57,3	2,2	1,2	316
сахарная	14,0	11,2	4,5	8,0	29,9	2,5	1,3	338
лопающаяся	14,0	10,7	4,3	3,0	55,0	2,0	1,1	318
Зернобобовые Горох	14,0	20,5	2,0	4,6	44,0	5,7	2,8	298
Фасоль	14,0	21,0	2,0	3,2	43,4	3,9	3,6	292
Чечевица	14,0	24,0	1,5	2,9	39,8	3,7	2,7	284
Соя	12,0	34,9	17,3	5,7	3,5	4,3	5,0	332
Масличные Подсолнечник	11,0	14,8	40,8	16,0			14,5	601
Лен	8,0	24,1	48,6	П,1			2,4	-
Клещевина	7,0	18,3	51,3	2,0			18,6	-
Кориандр	10,0	14,8	22,1	28,0			18,6	-

* 1 ккал = 4,19 кДж

Биологическая ценность белков, таким образом, определяется ко­личеством и соотношением входящих в них аминокислот. Также белки различаются по усвояемости. Лучше всего (на 96-98%) усваиваются белки молока и яиц. Белки злаковых и бобовых усваиваются на 70-80%.

Состав белка некоторых видов зерна представлен в табл. 1.4.

1.4. Содержание незаменимых аминокислот в суммарных зерновых и животных белках и потребность в них человека (%) Амино­кислота	я а х Z	Л X	а X и 2	о & ч с м <и о и V	О	о и о	я а. •х	о U Си	X а а.	я	*	Потребность че­ловека, по дан­ным ФАО	олоко коровье j	s i. =5 41 9! f- m я
	С	о а.	3?	с	а.	С	**	и	и	и				Е
Лизин	2,6	3,8	3,2	4,2	3,5	2,2	2,5	2,5	6,5	6,6	0,9	4,2	6,6	8,9
Метионин	1,7	1,7	1,7	2,5	2,9	2,4	2,1	1,6	1,4	1,4	0,7	2,2	2,4	3,8
Триптофан	1,3	1,6	1,2	1,9	1,3	1,4	0,6	0,9	0,8	1,3	0,7	1,4	1,4	1,1
Валин	4,6	5,3	5,4	5,3	6,5	4,8	4,4	5,2	4,5	5,4	1,8	4,2	6,9	5,6
Изолей- цин	3,4	3,5	3,5	3,9	4,6	3,9	2,7	5,6	5,0	5,3	1,3	4,2	6,6	4,2
Лейцин	6,9	7,5	7,2	7,4	8,0	9,6	11,2	12,7	6,5	7,9	2,1	4,8	9,9	8,0
Треонин	2,6	3,2	2,9	3,3	3,5	3,3	3,2	2,7	3,8	3,8	1,3	2,8	4,6	4,3
Фенила- ланин	4,3	5,2	5,1	5,3	5,2	4,8	4,1	4,3	4,8	5,1	1,8	2,8	4,9	7,8
Сырой
белок (% сухого вещества)	13,5	11,5	12,5	17,1	7,8	11,0	9,5	11,2	22,7	39,0	—	—	—	—

* на сухое обезжиренное вещество.

Белки злаковых культур неполноценны по ряду незаменимых ами­нокислот, в первую очередь - по лизину, метионину и триптофану. В то же время горох и соя, да и все бобовые, содержат высокий процент ли­зина. По своему аминокислотному составу белок сои наиболее прибли­жен к животным белкам, чем и определяется его пищевая ценность.

Особое внимание стоит обратить на белок зародыша, например, пшеницы, риса, кукурузы. Он имеет повышенную биологическую цен­ность, т. к. является концентратом структурных и ферментативных бел­ков, близких по своим свойствам к физиологическим белкам животной ткани. Его усвояемость составляет 91,6%, и по сравнению с казеином (белком молока) показатель аминокислотного скора равен 93%.

Также, кроме белкового, в зародыше имеются различные формы не­белкового азота (10-15% от общего азота) - это такие биологически ак­тивные вещества, как аспарагин (0,3-0,6%), аллантоин (0,7%), бетанин (0,3-0,6%), холин (2,59-3,30%), лецитин (1,25%), глюгамин (0,35-0,50%).

Под действием физических (в первую очередь температуры), хи­мических и биологических факторов белки денатурируют - меняется их структура, что, естественно, сказывается на их свойствах.

Углеводы зерна представлены целой гаммой веществ, классифи­кация которых дана на схеме (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Классификация углеводов

От 52 до 66% углеводов поступает в организм с зерновыми про­дуктами.

По пищевой ценности они делятся на усвояемые и неусвояемые (плохо усвояемые). К первым относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза и альфа-глюкановые полисахариды - крахмал, декст­рины и гликоген. Ко вторым - целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, лигнин, камеди и слизи.

В последнее время повышенное внимание обращено на такие по­лисахариды второго порядка, как клетчатка (целлюлоза), гемицеллюло­за (иолуклетчатка) и пектин. Вместе с лигнином они объединяются в группу веществ, названных пищевыми волокнами, которые плохо ус­ваиваются организмом человека, из-за чего их также часто называют балластными веществами. При этом они играют важную роль в процес­сах функционирования пищеварительного тракта.

Пищевые волокна являются строительным материалом стенок клетки растений. Клетчатка - наиболее распространенный углевод с очень высокой молекулярной массой - образует структурную основу оболочек растительных клеток.

В зависимости от происхождения и степени предварительной об­работки, усвояемость клетчатки составляет от 6 до 23%. Переваривае- мость клетчатки пшеничных отрубей составляет 15%.

Пространство внутри каркаса из клетчатки в стенках клетки зерна заполнено гемицеллюлозой и лигнином. Гемицеллюлоза (полуклетчат­ка) по своему функциональному назначению и свойствам занимает промежуточное положение между клетчаткой и крахмалом. С одной стороны, как и клетчатка, она является строительным материалом сте­нок клетки, с другой - запасным питательным веществом, как и крах­мал. Гемицеллюлоза нерастворима в воде, способна удерживать воду и связывать катионы. Ее иеревариваемость составляет 69-95%. Среднее содержание клетчатки и гемицеллюлозы в зерне приведено в табл. 1.5.