Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Марта 2015 в 12:54, реферат
Морфологическое и анатомическое строение зерна злаковых практически одинаково, за исключением некоторых особенностей. Ниже приводится морфологическое строение наиболее распространенной культуры - зерновки пшеницы (рис. 1.2).
Для описания морфологических особенностей зерна любой культуры приводят характеристику его формы, размеров, характера поверхности, окраски и других отличительных признаков.
Строение зерна
Морфологическое и анатомическое строение зерна злаковых практически одинаково, за исключением некоторых особенностей. Ниже приводится морфологическое строение наиболее распространенной культуры - зерновки пшеницы (рис. 1.2).
Для описания морфологических особенностей зерна любой культуры приводят характеристику его формы, размеров, характера поверхности, окраски и других отличительных признаков.
Зерновка пшеницы имеет удлиненную, округло-овальную форму. В зерновке различают спинную и брюшную стороны. Ее выпуклая сторона называется спинкой, а противоположная, более плоская - брюшком. На брюшке имеется продольное углубление - бороздка. В нижней части спинной стороны зерновки находится зародыш. На противоположной верхней части зерновки имеется хохолок, состоящий из тонких волосков - выростов покровной ткани. Каждую из двух боковых сторон зерновки называют бочком.
У зерновки различают длину, ширину и толщину. Длина зерна (Д) - это расстояние между его основанием, или нижней частью, и верхушкой; ширина (Ш) - наибольшее расстояние между боковыми сторонами; толщина (Т) - расстояние между спинкой и брюшком зерновки. Соотношение между линейными размерами чаще всего соответствует условию Д< Ш< Т.
Форма зерновок других культур может быть шарообразной (просо, сорго), удлиненной (рожь, ячмень, овес, рис), округлой или гранистой (кукуруза). Поверхность зерновки бывает гладкая (пшеница), слабоморщинистая (рожь), опушенная (овес). Окраска - белая, желтая, серая, зеленая, коричневая, черная. У некоторых злаков есть бороздка - место спайки стенок завязи. Злаки, имеющие плоды, похожие на зерновку пшеницы, относятся к так называемым настоящим злакам (первая группа). Это пшеница, рожь, ячмень, овес. Вторая группа, или просовидные злаки: просо, рис, кукуруза, сорго. Данная группа не имеет ни бороздки, ни хохолка и прорастает одним корешком. Морфологическая характеристика зерна хлебных злаков, семян бобовых и масличных культур приведена ниже в табл. 1.1.
Зерновка злаковых имеет характерное для всех культур этого семейства анатомическое строение: зародыш, эндосперм и оболочки.
Плодовая оболочка (перикарпий) плотно прилегает к семенной оболочке, но не срастается с ней. У пленчатых культур (овес, просо, сорго, рис) зерновка сверху покрыта еще и цветочными чешуями. Плодовые и семенные оболочки защищают эндосперм и зародыш от вредных воздействий внешней среды. Эндосперм являётся запасником питательных веществ, а зародыш дает жизнь новому растению. Весовое соотношение отдельных анатомических частей зерна некоторых злаковых приведено в табл. 1.2.
Каждая часть зерновки имеет сложное строение (рис. 1.3, 1.4).
Плодовая оболочка (перикарпий) покрывает зерновку снаружи и состоит из трех слоев клеток: 1 - эпикарпия, образованного несколькими рядами удлиненных клеток, расположенных вдоль зерновки и называемого продольным слоем; 2 - мезокарпия (поперечного слоя), состоящего из толстостенных удлиненных клеток, расположенных поперек зерна; 3 - эндокарпия (трубчатого слоя), образованного удлиненными трубчатыми клетками, расположенными вдоль зерна.
Семенная оболочка (периспермий) состоит из прозрачного слоя, плотно срастающегося с пигментным слоем, который содержит красящие вещества. Ниже располагается бесструктурный блестящий слой, именуемый гиалиновым, или набухающим. Зародыш имеет прилегающий непосредственно к эндосперму своей всасывающей поверхностью щиток. В нижней части располагаются зародышевые корешки, выше - первичный стебель, который заканчивается почечкой, покрытой колпачком зачаточных листьев. Зародыш невелик и неодинаков у разных хлебов.
В эндосперме различают периферический слой, непосредственно прилегающий к оболочке семян и состоящий из резко очерченных, с сильно утолщенными стенками более или менее правильных клеток. Слой этот состоит у некоторых хлебов из одного ряда клеток (пшеница, рожь, овес), у других - из нескольких (ячмень). Он носит название алейронового слоя. Под алейроновым слоем располагаются крупные тонкостенные клетки разнообразной формы, занимающие всю внутреннею часть эндосперма. Клетки эти густо заполнены крахмальными зернами различной величины. У каждого хлебного злака они имеют свой характерный вид и форму.
Химический состав зерна
Зерно пшеницы и ржи имеет сложный химический состав. При оценке технологических и питательных свойств зерна немаловажное значение имеет количественное соотношение анатомических частей - зародыша, оболочек и эндосперма.
Оболочки, состоящие в основном из неусвояемых человеческим организмом веществ, не имеют пищевой ценности. Это балласт, который способствует выведению из организма тяжелых металлов и токсинов.
Зародыш содержит много полноценных белковых веществ, жиров, углеводов, а также витаминов, но при сортовых помолах муки зародыш удаляется.
Для изготовления сортовой муки используются не все части зерновки, а преимущественно эндосперм, и небольшой процент измельченных периферийных частей зерна – алейронового слоя и оболочек.
Наибольшее значение как источник легкоусвояемых питательных веществ имеет эндосперм, поэтому содержание эндосперма в зерновке и возможность отделения его от оболочек и зародыша представляет практический интерес.
Эндосперм – источник белков и крахмала. Из злаковых культур наиболее богато белками зерно пшеницы 11-18%, ржи 9-14%. Белковые вещества в зерне пшеницы и муке образуют клейковину. Ценится мука с высокой клейковиной, т.к. тесто из такой муки получается упругим, легко формируется, не прилипает.
Крахмал содержится в клетках эндосперма в виде крахмальных зерен. Он является важнейшим запасным углеводом зерна, а углеводы в живом организме – источник энергии, необходимой для биохимических процессов организма.
Вместе с белками (клейковиной) это вещество определяет консистенцию теста и вкус хлеба. В муке содержится до 80% крахмала. При выпечке крахмал клейстеризуется, связывая образование сухого эластичного мякиша.
Количество и соотношение различных групп углеводов влияют на технологические свойства зерна, на качество хлеба, т.к. сахара и крахмал необходимы для развития дрожжей в тесте, а крахмал вместе с белками составляет формирующую основу теста.
Из простейших сахаров в составе зерна наибольшее значение имеют глюкоза и фруктоза. Мука может обладать высокой, нормальной или низкой сахаробразующей способностью. При образовании теста глюкоза сбраживается дрожжами, выделяя углекислый газ, который при выпечке хлеба способствует образованию пористости.
Жиры – важный энергетический материал для организма человека и носитель растворимых в жирах витаминов А, D, Е, К. Кроме этих витаминов мука, а следовательно и хлеб являются источником водорастворимых витаминов В1, В2, РР, необходимых в питании человека.
Ферменты выполняют функцию регуляторов биохимических процессов – обмена веществ в организме.
Зерно мягкой пшеницы по своему химическому составу и высокой калорийности является превосходным сырьем для производства муки и приготовления из нее печеного хлеба.
Процесс получения муки состоит из подготовки зерна к помолу: удаление примесей, очистка поверхности зерна, кондиционирование зерновой массы и самого помола. Помолы делят на обойные (простые) и сортовые (сложные). Сортовые помолы зерна могут быть одно-, двух- и трехсортными.
В технологическом процессе при переработке зерна учитывают разную пищевую ценность частей зерна и, используя различные свойства этих частей, при сортовых помолах формируют сорта муки, объединяя потоки муки с разных систем в тот или иной сорт.
Важны вкус, цвет и запах муки, ее влажность, кислотность, клейковина и многое другое. Высоких показателей этих значений позволяет добиться соблюдение правил переработки зерна и хранения полученной муки.
Химический состав зерна. Наибольший удельный вес в зерне занимают углеводы, которые представлены в основном крахмалом (в пшенице — 60-70%). Крахмал состоит из амилозы (20—25%) и амилопектина (.75—80%). Сахара содержатся в небольшом количестве. В зерне недозревшем, морозобойном, проросшем увеличивается доля моносахаридов, декстринов, мальтозы, что отрицательно сказывается на качестве хлеба.
Клеточные стенки состоят из некрахмальных полисахаридов — балластных веществ, которые не усваиваются организмом, но положительно влияют на процессы пищеварения, а также способствуют выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов. К некрахмальным полисахаридам относят целлюлозу (клетчатку), геми-целлюлозу (полуклетчатку), пектины. Часть гемицеллюлоз, называемых пентозанами, растворяется в воде, образуя при этом вязкие коллоидные растворы — слизи (гумми). Наибольшее количество слизей у ржи (2,5-7,0%), овса (8,0-12,0%), ячменя (до 15%).
Белков в пшенице 10-20%. Основная часть белков — проламйны (спирторастворимые; в пшенице они называются глиадином, в кукурузе — зеином) и глютелины (щелочерастворимые). При замешивании пшеничного теста глиадин и глютелин набухают и, склеиваясь, образуют непрерывную фазу теста, при отмывании которой образуется клейковина: Кроме того, в состав белков входят альбумины (водорастворимые белки) и глобулины (солерастворимые), которые содержат все незаменимые аминокислоты. Культуры, содержащие больше этих белков (рожь и овес — 30-35% общего количества белков), ценны по аминокислотному составу. Неполноценными считаются белки проса и кукурузы.
Содержание липидов в злаковых колеблется в среднем от 2 до 3%, за исключением кукурузы и овса. Простые липиды находятся в зародыше и являются запасными веществами, которые используются при прорастании. Сложные липиды входят в состав мембран оболочек клеток и принимают участие в клеточных, процессах. В целом липиды злаковых ненасыщенные, преобладают линолевая и олеиновая кислоты. С одной стороны, липиды служат источником ценных эссенциальных жирных кислот, а с другой — способны быстро окисляться.
В злаковых содержатся водо- и жирорастворимые витамины: каротиноиды (каротин), витамин Е (токоферол), витамины группы В (тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, пироксин), ниацин и др.
Доля минеральных элементов — 1,5—3,0%. Из макроэлементов много фосфора, калия, магния, но они находятся в связанном состоянии в виде солей фитиновой кислоты и плохо усваиваются; в пленчатых культурах много кремния. Зерно является источником многих микроэлементов — цинка, марганца, молибдена, кобальта и др., зачастую токсичных, на которые устанавливаются предельно допустимые нормы согласно требованиям безопасности.
На качество получаемых продуктов оказывают влияние ферменты а- и р-амилазы, гидролизующие крахмал, фитаза, расщепляющая фитин, протеиназа — белок. В здоровом зерне активность ферментов невелика. Повышенная активность ферментов характерна для дефектного зерна.
Окраска зерна обусловлена присутствием пигментов — хлорофилла и каротиноидов.
Вода, регулирующая жизненные физиологические процессы, находится в зерне в следующих видах: 1) химически связанной, входящей в состав молекул веществ в строго определенных соотношениях (эта вода постоянна и инертна); 2) физико-химически связанной, входящей в состав зерна в различных соотношениях; к этой форме связи относится адсорбционно связанная, осмотически поглощенная и структурная вода; 3) механически связанной, или свободной, количество которой может изменяться очень сильно; это вода легко удаляется при высушивании. Семена зерновых хлебов закладывают на хранение с влажностью не выше 14—15% (воздушно-сухое состояние).
Помимо белков, углеводов,
жиров, зольных элементов, в зерне
содержатся ферменты и
Витамины (соединения
сложного и разнообразного
Список используемой литературы: