В каких частях зерна содержатся жиры
Зерна пшеницы являются сырьем для создания муки, из которой впоследствии готовят хлеб и макаронные изделия. Также зерновые культуры подходят для кормления домашнего скота. Пшеница — это кладезь полезных веществ, она полна белками и углеводами, необходимыми для нормального функционирования человеческого организма. Семена растения также называют зерновкой, а ее строение — это важные знания для людей, которые хотят правильно вырастить пшеницу.
Анатомическое строение зерна пшеницы
Продольный разрез зерна показывает, что оно состоит из:
- 2 оболочек плода;
- 2 оболочек семени;
- алейроновой оболочки эндосперма;
- щитка и почек;
- зародыша;
- корешков зачатков;
- эндосперма;
- хохолка.
Важно, что у представителей пленчатых видов строение зерновки немного отличается: она еще покрыта чешуйками, которые прикрывают цветок. У голозерных типов сердцевина достаточно легко отделяется от чешуек.
Оболочки
Зерно пшеницы имеет несколько оболочек. Они способны хорошо защитить его от непогоды и перепадов температуры. Первая оболочка очень плотная, так как сама состоит из трех слоев, которые объединены перикарпием. Расположение клеток внутри нее выглядит как кирпичная кладка, что и обеспечивает защитную функцию оболочки.
Центральный слой в оболочке содержит пигмент, который и придает окрас зерну. Строение семени включает также наличие почек. Именно их стенки формируют оболочку.
Зерно пшеницы имеет цилиндрическую форму, обладает прочной структурой.
Эндосперм
Эндосперма выглядит как обычное ядро крахмальной структуры. В его центре находятся плотные и неровные клетки, а по мере удаления от центральной части они становятся более ровными, прямоугольными. Внутри этих клеток находятся белки, которые представляют собой цельную систему с крахмальными гранулами.
Алейроновый слой эпидерма представлен иным составом, его клетки больше напоминают куб по форме, структура более плотная и отчетливая.
Пшеничный зародыш
Зародыш пшеницы состоит из корешков (центральных и вторичных), апикальной образующей ткани, стебелька и почечки.
Строение пшеничного зерна и его зародыша можно детально рассмотреть только при помощи специального оборудования. Семядоля зародыша похожа на маленькую пластину. Последняя находится недалеко от эндосперма. Семядоля или щиток состоит из алейроновых клеток. Имеется также специальная линия, которая соединяет щиток с пучком корешковых сосудов.
С внешней стороны семядоля покрыта эпителием. Ему отводится важная роль из-за способности выделять специальные ферменты, которые расщепляют сложные вещества до простых в процессе прорастания зародыша.
Химический состав зародыша
Зародыш зерна содержит следующие полезные химические компоненты:
- витамины E, B1, B2, B6 (больше всего содержится токоферола);
- различные зольные вещества, микро- и макроэлементы;
- активные энзимы.
Зародыш имеет вес примерно 2-3 % от общей массы зерна. Строение и состав зерна обуславливают его высокую полезность для человеческого организма. Пшеница содержит в себе незаменимые аминокислоты и клетчатку. Также в ней присутствуют каротиноиды и стерины.
Вещества, содержащиеся в зерне
Знания о строении и химическом составе зерна помогают правильно вырастить культуру, оказав ей должный уход.
Пшеница очень важна для экономики страны, так как она чрезвычайно урожайна и питательна. В городах России продукты из пшеницы имеют первостепенную важность у населения. Немалый процент содержания эндосперма в пшенице дает возможность получать высшие сорта муки, которая отличается отменным качеством. Для человека важны многие вещества, содержащиеся в зерне пшеницы, особенно белковые соединения и углеводы, без которых правильная работа организма невозможна.
Помимо полезных веществ, в составе зерна присутствует крахмал, который способен набухать. Также в пшенице есть сахароза, которую выводят разными методами из готовой муки. Она способна вызывать и поддерживать процесс ферментации.
В эндосперме присутствует огромное количество крахмала (78-82 %) от его общей массы, также заметно наличие сахарозы в небольшом объеме, и 13-15 % белков. Последние в основном представлены глиадином и глютенином, которые и создают известную всем клейковину. В эндосперме также присутствуют золы, жиры, пентозаны, клетчатка. В разных слоях эндосперма содержится различное количество белка.
Зародыш пшеницы располагается на остром кончике зерновки, именно из него впоследствии появляется новое растение. Он содержит значительную часть белка (33-39 %), а также различные нуклеопротеиды и альбумины. В зародыше достаточно большое количество сахарозы — около 25 %, а также в составе присутствуют жиры и клетчатка, минеральные вещества (около 5 %). Именно зародышевая часть содержит большое количество витаминов и незаменимых веществ для полноценной работы человеческого организма. В основном это токоферол (витамин Е), как и было сказано выше.
Энергетические свойства
Пшеница содержит большое количество питательных веществ, которые в основном содержатся в эндосперме зерна. В строении важную роль играет внешний слой, который содержит алейроны, богатые азотными соединениями. Ниже эндосперма располагаются крахмалосодержащие клетки.
Зерна пшеницы имеют в составе полезные вещества, которые обуславливают важность присутствия продукта в рационе:
- крахмал в размере 75-85 %;
- сахарозу;
- редуцирующую сахарозу;
- белки разных видов;
- золы;
- жиры и углеводы;
- пентозан;
- клетчатку.
Пшеница также богата минеральными соединения, аминокислотами. Она важна для организма, так как снабжает его полезными веществами и необходимой энергией.
Пшеница — это сокровищница с веществами, которые отлично питают организм, поддерживая его жизнедеятельность и все процессы обмена. Многие врачи подтверждают этот факт.
Польза пшеницы
Пшеничные зерна имеют три основные составляющие — зародыш, оболочки, эндосперм или ядро. Каждая часть содержит специфичный набор веществ, которые положительно влияют на работу организма.
Пшеница отличается своими необычными свойствами. Она богата питательными веществами, основная доля приходится на углеводы (крахмал, сахароза), также в составе имеет белок, который необходим организму как строительный материал для новых клеток.
В пшенице содержатся витамины A, B, E, D, а также большое количество аминокислот. В комплексе эти вещества способны улучшать состояние иммунной системы, влиять на метаболические процессы, способствовать быстрому росту здоровых волос и улучшению состояния кожи.
Также в составе зерна пшеницы присутствует фолиевая кислота, минералы и углеводы.
О чудотворном влиянии фолиевой кислоты знают уже давно, она отлично влияет на работу мозга, улучшает состояние нервной системы, а также способствует эффективной работе внутренних органов и систем организма. Она обязательно должна присутствовать в рационе беременных женщин для правильного развития плода.
Полинасыщенные жирные кислоты также есть в зернах пшеницы. Немаловажно наличие магния, калия, кальция, железа и фосфора в составе. Пшеница — ценный источник клетчатки, которая значительно облегчает работу желудочно-кишечного тракта, способствует выведению шлаков и токсинов из организма, улучшает общее состояние.
Зерна пшеницы богаты октакозанолом (маслом зародышей пшеницы), в котором содержится витамин E. Именно это масло выводит из организма «плохой» холестерин и способствует накоплению «хорошего».
Польза присутствия пшеницы в ежедневном рационе подтверждена врачами, которые считают, что она способна улучшать и ускорять обменные процессы. Пища усваивается легче, причем даже тяжелая. Микрофлора кишечника также стабилизируется. Если она была нарушена, то благодаря пшенице способна постепенно восстанавливаться. Организм также становится устойчив к перепадам температуры за счет улучшения качества работы иммунной системы, поэтому болезни обходят организм стороной.
Вещества, содержащиеся в пшенице, способны защищать от инфекций, а также восстанавливать после болезни.
Заключение
Анатомическое строение зерна представлено оболочками различных типов, эндоспермом и зародышем. Плодовой оболочкой называется внешняя часть зерна. Она состоит из двух слоев, под ней находится семенной слой. Зародыш разделен на различные части. Питательными веществами зародыш обеспечивает семядоля, это необходимо для его последующего развития в полноценное растение. В эндосперме есть наружный слой и внутренняя мучнистая часть. На последнюю приходится около 85 % всего веса эндосперма.
Зерно пшеницы богато питательными веществами, витаминами, микроэлементами, аминокислотами и клетчаткой, которые способствуют эффективной работе человеческого организма, укреплению иммунитета, улучшению состояния кожи и волос.
Зерновые продукты занимают большое место в питании и составляют около 50% суточной энергетической ценности пищевых рационов населения большинства регионов нашей страны. Зерно является сырьем для многих отраслей пищевой промышленности, используется в животноводстве в качестве корма.
Строение зерна может сильно различаться в зависимости от его вида. Зерно пшеницы и ржи обычно состоит из нескольких анатомических частей – так называемых оболочек, эндоспермы и зародыша, которые характеризуются совершенно различными физиологическими функциями, благодаря чему они имеют совершенно разное строение и абсолютно различный химический состав.
В питании населения используется зерно таких зерновых культур, как рожь, пшеница, ячмень, гречиха, рис, овес, кукуруза, зернобобовые и т. д. Причем зерна могут использоваться как целиком (гречиха, кукуруза, зернобобовые, рис), так и в виде дробленого зерна или муки. В зерне можно выделить следующие части: эндосперм — внутренняя, основная часть зерна, составляет 84—85% массы зерна; содержит углеводы, белки, незначительное количество жиров, минеральных веществ; состоят из оболочки нескольких слоев, составляют около 14% массы зерна, содержат минеральные вещества, витамины, незначительное количество белков и жира; зародыш — составляет около 1,5% массы зерна, располагается в виде почки у основания зерна, содержит биологически активные пищевые вещества — белки, жир, витамины, минеральные вещества.
Разные зерновые культуры значительно отличаются по химическому составу. Так, хлебные злаки, содержащие 10—13% белков, не имеют сбалансированного аминокислотного состава, особенно по лизину. Белки бобовых культур имеют большее количество (22— 34%) белков, сбалансированных по незаменимым аминокислотам.
В зернах пшеницы содержатся белки, способные удерживать воду и находящиеся в особых химических связях с крахмалом, жирами и минеральными веществами. Этот комплекс называется клейковиной. От качества и количества клейковины зависят хлебопекарные свойства муки, клейковина придает упругость тесту, а при выпечке хлеба образует пористый мякиш.
В зависимости от сорта, используемой агротехники и условий произрастания зерновой культуры, химический состав зерна существенно изменяется. Наиболее богата белками пшеница, в особенности твердая. Содержание белка в зернах увеличивается при продвижении областей их посевов на юг и на восток. На качество зерна также оказывает влияние сухость климата и содержание азота в почве.
Жиры зерновых продуктов (их небольшое количество — около 2%) являются биологически активными веществами, так как содержат полиненасыщенные жирные кислоты, способные быстро окисляться. В связи с этим для предупреждения прогоркания жира зародыш зерна перед помолом подлежит удалению.
Большую часть пищевых веществ составляют углеводы — 57—70% в хлебных злаках и 53—54% — в бобовых. Углеводы в основном представлены крахмалом.
Минеральные вещества представлены калием, фосфором, кальцием, магнием, железом, сосредоточенными в оболочке и зародыше. Небольшое количество их содержится в остальной части зерна. При смешанном питании организм человека за счет хлебных продуктов из низкосортной муки получает достаточное количество минеральных веществ. Однако нужно учитывать, что часть их (фосфор — кальций) находится в трудно усвояемой организмом человека форме. Соединения же железа усваиваются достаточно хорошо.
В оболочках зерна и зародыше содержатся многие витамины группы В. При изготовлении муки высшего и 1-го сорта из внешней части зерна вместе с оболочками удаляется большая часть витаминов. Для восполнения биологической ценности муки проводится ее витаминизация витаминами В1 (0,4 мг), В2 (0,4 мг), РР (2 мг) на 100 г пшеничной муки высшего и 1-го сорта и витаминами Вг (0,4 мг) и РР (3 мг) на 100 г ржаной муки. При проведении витаминизации использование витаминов строго дозируется, после внесения витаминов мука должна подвергаться тщательному перемешиванию.
Зерно является исходным продуктом, необходимым для получения муки, круп, макаронных и хлебобулочных изделий. Строение зерна риса очень сходно со строением остальных злаков. На продольном разрезе рисового зерна хорошо различимы бородка (или опушение), его плодовая и семенная оболочка, эндосперм, зародыш и алейроновый слой.
Технология производства зерновых продуктов, муки, круп.
Производство зернового сырья, а также продуктов его переработки: крупы, муки, сухих завтраков, пищеконцентратов первых и вторых блюд на основе крупяных продуктов и комбикормов занимает одно из ведущих мест в пищеаграрном комплексе.
Развитие пищевой промышленности Украины характеризуется интенсификацией технологических процессов всех перерабатывающих отраслей. Этот процесс сопровождается концентрацией и специализацией производства на базе более совершенной технологии, оснащением предприятий современным оборудованием.
Применение для пищевых производств различных машин и аппаратов связывает технические дисциплины с технологией производства пищевых продуктов. Поэтому специалистам, занятым конструированием или эксплуатацией оборудования пищеперерабатывающих предприятий, необходимо знать основы технологии пищевых производств.
Строение зерна
Зерно всех злаковых культур имеет примерно одинаковое строение, которое можно рассмотреть на примере зерна пшеницы. Форма его овальная. Выпуклая сторона его называется спинкой, противоположная — брюшком. Вдоль брюшка проходит выемка (бороздка). На остром конце зерна имеется опущение (бородка), а на тупом — зародыш.
Продольный разрез зерна пшеницы:1 – хохолок, 2-4 — плодовые и семенные оболочки; 5 — алейроновый слой; 6- эндосперм; 7- щиток; 8 — зародыш.
Плодовая оболочка защищает зерно и покрывает его снаружи. Плодовые оболочки содержат много клетчатки, минеральных солей. Организмом плодовые оболочки не усваиваются.
Семенная оболочка составляет 6-8% массы зерна. Она более богата минеральными, азотистыми веществами, сахарами, и в них меньше клетчатки. Пигментный слой семенной оболочки придает зерну соответствующую окраску.
Оболочки плодовые и семенные ухудшают товарный вид муки и крупы, пищевую ценность, консистенцию, поэтому при получении муки и крупы их отделяют.
Внутренняя часть зерна — эндосперм, или мучнистое ядро, составляет 80-82% массы зерна, является самой ценной его частью для получения муки и крупы.
Состоит в основном из крахмала и белков, содержит небольшое количество сахара, жира, витаминов и очень мало минеральных веществ.
Зародыш составляет в среднем 3% массы зерна. Содержит много белков, жиров, сахаров, витаминов, ферментов.
Внешний (алейроновый) слой, примыкающий к семенной оболочке — составляет до 13,5% от массы зерна, содержит большое количество белков, жиров, сахаров, минеральных веществ, витаминов, но эти ценные вещества почти не усваиваются, так как клетки, в которых они находятся, покрыты толстыми оболочками из клетчатки. При шлифовке зерна алейроновый слой отделяют вместе с оболочками.
Семена бобовых растений состоят из зародыша и двух семядолей, практически не имеют эндосперма. Семя защищено плотной семенной оболочкой.
Семена подсолнечника и сои состоят в основном из зародыша с одним рядом клеток эндосперма, защищены семенной оболочкой.
Химический состав зерна
Состав отдельных частей зерна зависит от:
— ботанических признаков (вида, разновидности, селекционного сорта),
— условий произрастания (климатических условий, состава почвы, удобрений, полива),
— степени созревания и др.
Средний химический состав зерна различных видов может различаться по содержанию белка, углеводов, жиров, минеральных веществ, витаминов.
Вода в сухом зерне составляет 12-14% и находится в связанном состоянии. Она не активизирует биохимические процессы, и зерно является стойким при хранении.
Углеводов в злаковом зерне содержится до 70%, в зерне бобовых — до 55% (в сое до 26%), в подсолнечнике — 16%.
В состав углеводов входят: крахмал (до 40-55% массы зерна), сахар, клетчатка, гемицеллюлоза.
Усвояемые углеводы — крахмал и простые сахара — основные источники энергии для организма человека. Неусвояемые углеводы или балластные вещества — клетчатка и гемицеллюлоза — улучшают перистальтику и нормализуют кишечную микрофлору.
Белки составляют от 10 до 14% в зерне злаков и 20-35% в зерне бобовых.
По аминокислотному составу белки ржи богаче, чем пшеницы, многими незаменимыми аминокислотами, особенно лизином, и имеют большую питательную ценность. В белке гороха недостает примерно трети метионина и цистина.
Белки пшеничной муки хорошо поглощают воду и набухают, образуя тесто. Основную часть теста составляет клейковина.
Клейковиной называют упругий, эластичный и связанный студень, остающийся после отмывания в воде куска теста от крахмала и частиц оболочек зерна. Клейковина состоит в основном из белков — глиадина и глютенина.
Клейковина соединяет в упругую массу тесто и характеризуется упругостью, эластичностью, растяжимостью, связанностью.
Клейковина хорошего качества имеет белый цвет иногда с желтоватым или сероватым оттенком. После деформации быстро восстанавливает свою форму, не липнет к рукам.
Липиды в зерне злаков и бобовых составляют от 2 до 6,2%, в сое — 17%.
В состав жиров входят большей частью ненасыщенные жирные кислоты, а также фосфолипиды (лецитины, кефалины), необходимые человеку для обновления клеток и внутриклеточных структур. Однако ненасыщенные жирные кислоты легко окисляются, что ведет к прогорканиго муки и крупы при хранении.
Водорастворимые витамины группы В концентрируются в оболочке зерна, поэтому в муке высоких сортов этих витаминов мало. Много витаминов группы В в бобовых.
В зерне содержатся также жирорастворимые витамины: природные антиоксиданты — токоферолы и бета-каротин (провитамин А) в небольших количествах.
Ферменты выполняют роль регуляторов биохимических процессов, обладают способностью ускорять течение различных биохимических реакций обмена веществ. Из содержащихся в зерне очень важны –
— протеолитические (протеиназы), они действуют на белковые вещества,
— амилазы – α, β-амилазы расщепляющие крахмал,
— липазы – гидролизующие жир.
Минеральные вещества составляют 2-5% сухого вещества зерна и образуют золу после сжигания пробы зерна.
В состав зерна входят:
— макроэлементы с содержанием от нескольких до сотых долей процента: Р, Mg, К, Na, Fe, S, Al, Si, Ca;
— микроэлементы с содержанием от тысячных до стотысячных долей процента: Мn, В, Sr, Cu, Zn, Ba, Ti, Li, I, Br, Mo, Co;
— ультрамикроэлементы с содержанием до миллионных долей процента: Se, Cd, Hg, Ag, Au, Ra.
Минеральные вещества сконцентрированы в оболочке зерна и при обычном помоле большей частью удаляются.
Пигменты составляют группу красящих веществ.
Желтую окраску эндосперму зерна придают каротиноиды, ненасыщенные углеводороды или их кислотные производные.
Окраска оболочек обусловлена флавоноидами — желтыми веществами фенольной природы (например, гликозидами).