- •14. Биохимические основы формирования качества растительной продукции
- •14.1. Зерновые злаковые культуры
- •15. Фракционный состав белков зерна злаковых культур
- •16. Урожайность и белковость зерна яровой мягкой пшеницы
- •17. Действие азотных удобрений на урожайность
- •14.2. Зернобобовые культуры.
- •18. Содержание незаменимых аминокислот в белках зерна
- •19. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна сои
- •14.3. Масличные культуры
- •20. Характеристика растительных масел основных масличных культур.
- •21. Содержание жиров и белков в семенах подсолнечника
- •22. Действие удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника
- •14.4. Картофель
- •23. Влияние различных форм калийных удобрений на урожай
- •14.6. Кормовые травы
- •25. Химический состав вегетативной массы костреца безостого
- •14.7. Овощные культуры
- •14.8. Плодово-ягодные культуры
- •Контрольные вопросы.
- •Биохимические основы формирования качества
20. Характеристика растительных масел основных масличных культур.
Культура |
Содержание жирных кислот, % от общего количества кислот в масле |
Йоное число |
||||||
пальмити-новая |
Стеа-рино-вая |
Олеиновая |
Линолевая |
линолено-вая |
Эруковая |
рациноле-вая |
||
Подсолнечник |
4-6 |
2-4 |
15-25 |
60-80 |
- |
- |
- |
120-140 |
Соя |
5-8 |
3-6 |
25-30 |
50-60 |
3-5 |
- |
- |
120-130 |
Конопля |
4-8 |
1-3 |
10-16 |
50-70 |
15-25 |
- |
- |
140-150 |
Лён |
4-6 |
2-5 |
5-15 |
25-40 |
40-50 |
- |
- |
150-180 |
Клещевина |
1 |
1-3 |
4-8 |
2-6 |
- |
- |
75-85 |
80-90 |
Горчица |
1 |
1-2 |
20-30 |
10-20 |
1-3 |
35-55 |
- |
100-110 |
Арахис |
15-15 |
3-6 |
50-70 |
15-25 |
- |
- |
- |
90-100 |
Кукуруза |
5-10 |
2-4 |
40-50 |
40-50 |
- |
- |
- |
110-130 |
Рапс |
- |
1-2 |
15-25 |
10-20 |
1-3 |
40-50 |
- |
90-110 |
Мак |
3-7 |
2-4 |
25-35 |
55-65 |
- |
- |
- |
130-140 |
Хлопчатник |
15-25 |
1-3 |
25-30 |
40-50 |
- |
- |
- |
100-110 |
В семенах масличных культур накапливаются и другие липиды, главным образом фосфолипиды, стероидные липиды (0,1-1 %) и фитин (1-3%), которые при экстракции растворяются в масле. В растительных жирах содержатся также жирорастворимые витамины, особенно много токоферола (витамина Е) - 50-100 мг%. Фосфолипиды, фитин, жирорастворимые витамины - ценные компоненты растительного масла, повышающие его питательную ценность, их содержание в процессе созревания семян существенно повышается.
При уборке недозрелых семян масличных растений возможен значительный недобор растительных жиров, других липидов, витаминов. Масло, полученное из таких семян, характеризуется низким качеством (низкое йодное и повышенное кислотное число).
Накопление белков. У большинства масличных культур основные белки семян – глобулины, на их долю приходится 55-70 % от общего количества белков, тогда как альбумины составляют 10-28 %, глютелины 10-15 %. В семенах льна и арахиса больше альбуминов – до 40-50 % общей суммы белков и меньше глобулинов – 30-35 %. В семенах горчицы много содержится глютелинов – 20-30 %, но понижено количество глобулинов (20-40 %).
В связи с тем, что основную часть белков семян масличных культур составляют глобулины и альбумины, суммарные белки семян хорошо сбалансированы по содержанию незаменимых аминокислот и поэтому имеют высокую биологическую ценность (80-90 %). Общее количество белков в семенах масличных растений 15-30 %. Запасные белки синтезируются в семенах из аминокислот, поступающих из вегетативных органов растений. Механизм синтеза примерно такой же, как у зернобобовых культур.
На первых этапах созревания семян в основном образуются структурные, каталитические и регуляторные белки, а синтез запасных белков начинается несколько позже, когда заканчивается формирование семенных тканей, и продолжается до полного созревания семян. Концентрация небелковых соединений азота в процессе созревания семян понижается.
В белковом комплексе семян в процессе их формирования увеличивается концентрация высокомолекулярных белков - глобулинов. У некоторых культур наблюдается накопление глютелинов (в горчице до 30% общего количества белков). Кроме белков, в семенах масличных растений в небольшом количестве содержатся небелковые азотистые вещества – свободные аминокислоты и их амиды, азотистые основания, нуклеиновые кислоты.
Углеводы. В семенах масличных растений не откладывается крахмал, так как у них основным запасным веществом является жир. Однако в ядрах семян содержится 2-5 % сахаров, значительную часть которых представляет сахароза. Кроме того, в тканях ядер семян имеются структурные углеводы – 2-6 % клетчатки, гемицеллюлоз и пектиновых веществ. Оболочки семян в основном состоят из целлюлозы и гемицеллюлоз, а также пектиновых веществ.
В целых семенах масличных культур, имеющих более толстую оболочку, количество клетчатки обычно составляет 15-25 % (подсолнечник, конопля, клещевина, хлопчатник, кориандр). У других масличных культур в семенах содержится меньше клетчатки – 5-10 %. Содержание гемицеллюлоз и других углеводов изменяется в довольно значительных пределах – 10-25 %, а в семенах клещевины оно составляет 2-14 %.
Минеральные вещества. Зольность семян масличных культур составляет в среднем – 2-6 %. В золе преобладают оксиды фосфора (30-40 %) и калия (20-30 %) и довольно много также содержится СаО (5-15 %), MgО (5-10 %) и NaО (6-9 %), а в оболочках семян много кремния. Кроме указанных химических элементов, в золе семян масличных культур в небольших количествах имеются сера, железо, медь, марганец, цинк, молибден и другие микроэлементы.
Токсические вещества. Семена некоторых масличных культур содержат токсические вещества. В семенах льна накапливается линамарин, относящийся к цианогенным гликозидам (см. стр. …). В семенах клещевины имеется алкалоид рицинин, содержащий цианидную группировку, которая обусловливает токсичность этого алкалоида (см. стр. …). В хлопчатнике содержится токсичное полифенольное соединение госсипол (см. стр. …). Рицинин и линамарин не растворяются в жирах, поэтому после извлечения из семян растительного масла они остаются в жмыхах, в связи с чем использование этих высокобелковых продуктов на корм скоту возможно лишь после удаления указанных токсических веществ. Госсипол растворяется в масле, поэтому, его необходимо удалять как из жмыхов, так и из масла хлопчатника.
Влияние внешних условий. Во время созревания в семенах масличных растений происходят главным образом два конкурирующих и взаимосвязанных процесса - синтез белков из аминокислот и жиров из углеводов. Жиры содержат в своем составе значительно больше воды, чем белки, поэтому при дефиците влаги синтез этих веществ ослабляется, в результате чего в семенах увеличивается концентрация белковых веществ. С другой стороны, при меньшем поступлении световой энергии сильнее замедляется синтез белков как более энергоёмкий процесс. Таким образом, между процессами синтеза белков и жиров в семенах масличных растений существует примерно такая же связь, как между биосинтезом белков и углеводов в зерне злаковых и зернобобовых культур. У масличных культур эта связь выражена более заметно, так как образующиеся в их семенах жиры содержат больше воды, чем углеводы.
При возрастании интенсивности солнечной радиации повышается температура окружающей среды и усиливается испарение воды, создавая определённый дефицит влагообеспеченности растений, вследствие чего ослабляются процессы синтеза жиров, а накопление белков возрастает. Высокий уровень влагообеспеченности растений, как правило, наблюдается при более частых осадках, когда снижается интенсивность солнечной радиации и температура окружающей среды. В таких условиях в листьях усиливается синтез углеводов, а в семенах жиров.
Аналогичные изменения биохимических процессов в созревающих семенах масличных культур наблюдаются под влиянием климатических факторов. В географических опытах установлено, что при культивировании масличных растений в северо-западных регионах нашей страны в условиях достаточного увлажнения и умеренных температур в их семенах больше накапливается жиров, чем на юге и юго-востоке, где в условиях более жаркого и сухого климата усиливается синтез белков. Выяснено, что в зависимости от климата и изменения погодных условий содержание жиров в семенах масличных растений может изменяться на 5-15%.
Влияние влажности почвы на содержание жиров и белков в семенах масличных культур можно проиллюстрировать следующими данными, полученными в опытах с подсолнечником (табл. 21).
Как показывают результаты опыта, при улучшении влагообеспеченности растений сбор семян подсолнечника увеличивался в два с половиной раза, накопление жиров - на 11%, тогда как содержание белков существенно понижалось.