Химический состав зерна, строение зерновки. Товароведение зерна, мучных, крупяных изделий

Введение

Качество зерна как объекта хранения и переработки зависит от его видовых и сортовых особенностей, а также от условий развития растения в поле.

Зерно и его потенциальные технологические свойства формируются в процессе развития под влиянием многочисленных факторов. Формирование технологических свойств зерна можно представить в виде схемы (рис. 1.1).

Сформировавшиеся свойства зерна оказывают определяющее влияние на многие процессы его послеуборочной обработки, хранения и переработки, но зачастую и сами изменяются в результате этих процессов. Поэтому знакомство с внешним (морфологией) и внутренним (анатомией) строением является началом глубокого познания процессов, происходящих в зерне. Морфология и анатомия плодов и семян составляют важную сторону технологической характеристики зерна. Морфологическое и анатомическое строение зерна злаковых практически одинаково, за исключением некоторых особенностей. 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 - изнескольких (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.

Все вещества, входящие в состав зерна , делят на органические (углеводы, белки, липиды, пигменты, ферменты, витамины) и неорганические (вода, минеральные элементы). По химическому составу зерновки всех злаков относятся к группе крахмалистого растительного сырья, так как в них количественно преобладает крахмал, зернобобовые - к группе белковых, так как в них преобладают белки, масличные в основном содержат липиды. Химический состав различных злаков представлен в табл. 1. 3.

Пшеница (Triticum) - самая важная продовольственная культура. В мировом производстве зерна и в России пшеница занимает первое место. Такое значение пшеницы обусловлено ее высокой урожайностью, большим содержанием эндосперма (80-84% от массы зерна), что дает возможность при его переработке получать высокий выход сортовой муки. Ценными являются также свойства белкового, углеводного и ферментативного комплекса пшеницы. В пшенице на долю глиадина и глютенина приходится более 80% общего содержания белка. Эти белки находятся в пшенице в соотношении 1,1:1-1,5:1. Набухая, они поглощают 200-300% воды по отношению к своему сухому весу и образуют связную эластичную массу - клейковину. Упруго-эластичные свойства клейковины дают возможность получать из пшеничной муки хлеб с высокой пористостью, высококачественные макароны, кондитерские и другие изделия. Крахмал пшеницы хорошо набухает и при клейстеризации дает вязкий, сравнительно устойчивый клейстер. Сахара пшеницы при выпечке хлеба из пшеничной муки используются для поддержания процессов брожения, но так как количество их не достаточно велико, большое значение имеют ферменты пшеницы, которые вызывают осахаривание крахмала. Объективные положительные свойства пшеницы выдвинули ее в России на первое место среди всех зерновых культур.

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.

Каждая часть зерновки имеет сложное строение (рис. 1.3, 1.4).

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.

Группа зернобобовых представлена довольно большим числом разнообразных культур. Зернобобовые включают: горох, фасоль, нут, чину, чечевицу, кормовые бобы, люпин, сою, арахис. Относятся они к классу двудольных растений, семейству бобовых.

При большом ботаническом различии все зерновые бобовые имеют много общих особенностей. В отличие от злаковых у них нет эндосперма. Запасные питательные вёщества содержатся в семядолях зародыша. Схематичное строение бобовых представлено на рис. 1.5, анатомическое - на рис. 1.6.

Масличные культуры (подсолнечник, клещевина, кунжут, горчица, рыжик, лен, мак, ране, и др .) в отличие от злаковых и бобовых состоят из представителей различных семейств. Поэтому затруднительно дать общую характеристику всей группы масличных. В табл. 1.1 приведены морфологические характеристики наиболее распространенных масличных культур.

Анатомические строение у масличных культур различно. Семена одних покрыты плодовой, других - семенной оболочкой. Под семенной оболочкой находится тонкий слой эндосперма, который покрывает зародыш. Зародыш состоит из двух семядолей. Между семядолями, в одном их конце находятся стебелек и корень. У семян подсолнечника (рис. 1.7) зародыш сильно развит и занимает основной объем семени; эндосперм состоит из одного ряда клеток. Строение ядра и плодовой оболочки подсолнечника показано на рис. 1.8 и 1.9.

Ценность и технологические достоинства плодов и семян определяются их химическим составом. Поэтому химический состав контролируют на всех этапах работы с зерном: при выведении новых сортов, разработке приемов агротехники, послеуборочной обработке, хранении и переработке. Химический состав колеблется в широких пределах и зависит от генетической особенности сорта, от внешних и внутренних факторов. Большое влияние оказывают почвенно-климатические условия, агротехника, количество осадков, выпадающих в период формирования плодов и семян.

Наиболее биологически ценной составляющей частью плодов и семян является белок. Именно

белковые фракции определяют их пищевую товарную ценность. Из злаковых белками наиболее богато зерно пшеницы, наименее - зерно риса. Полноценные белки содержат все незаменимые аминокислоты аргинин, валин (норвалин), гистидин, лейцин (изолейцин), лизин, метионин, триптофан, треонии, фенилаланин. Наибольшую биологическую ценность с учетом аминокислотного состава их белков представляет зерно риса, овса, гречихи. Неполноценными считаются белки проса и кукурузы. В состав зерна входят и небелковые азотистые вещества (аминокислоты, амины, алкалоиды). Их повышенное содержание свидетельствует или о незаконченных процессах дозревания, или о порче зерна.

Бобовые отличаются высоким содержанием белка - 25-29%. В отдельных культурах его содержится больше, так, в сое - до 50%, горохе и чечевице - до 35%.

В семенах масличных культур содержат белков меньше - 12 - 30%. По основным культурам содержание азотистых веществ таково: подсолнечник - 13-19%, рапс - до 30, клещевина - 20%.

В состав плодов и семян входят разнообразные углеводы: крахмал, сахар, клетчатка, гемицеллюлоза, слизи. Каждая группа имеет сложную классификацию, строение и играет большую роль, являясь источником энергии или строительным материалов клеток. Количество и соотношение различных групп углеводов влияют на технологические свойства зерна. Содержание углеводов в некоторых культура приведено в табл. 1.4.

В состав плодов и семян наряду с белками и углеводами входят липиды. Наибольшее их содержание в

группе масличных культур: подсолнечник и клещевина - до 55%, рапс - 45, кунжут - 50-61%.

Из зернобобовых наиболее масличной считается соя - 13-27%, другие культуры содержат значительно меньше жиров; горох - 0,6-2,5%; фасоль - 0,7-3,7; чечевица - 0,6-2,1%. Из злаковых (см. табл. 1.3) наиболее богаты липидами зерно овса, кукурузы и проса, менее - рис.

Все плоды и семена содержат ферменты, которые выполняют функции регуляторов биохимических процессов, происходящих в период их формирования и послеуборочной обработки. Из большого числа ферментов наибольшую важность имеют протеазы, расщепляющие белковые вещества, амилазы, расщепляющие крахмал, и липазы, расщепляющие липиды. Функцию регуляторов биохимических процессов выполняет другая группа веществ - витамины. В рассматриваемых культурах присутствуют многие важные витамины: ретинол, токоферол, биотин, витамины группы B - тиамин, рибофлавин, пиридоксин. Кроме перечисленных химических веществ важную роль играют пигменты, окрашивающие плоды, семена и продукты, получаемые из зерна. К ним относятся: каротиноиды, хлорофилл, антоцианы, флавоны.

Все плоды и семена зерновых, бобовых и масличных культур богаты минеральными или золообразующими веществами. Зольность - один из важнейших показателей качества муки. Кроме оценки качества муки зольность учитывают при расчете выходов готовой продукции.

Химические вещества неравномерно распределяются по отдельным анатомическим частям зерна (табл. 1.5).

Белковые вещества эндосперма пшеницы представлены в основном глиадином и глютенином и

значительно отличаются от белков других частей зерна, тем самым определяя ценные технологические свойства муки. Эндосперм состоит в основном из крахмала. Содержание клетчатки, пентозанов и зольных элементов незначительно. В зародыше много белков, сахаров, липидов, витаминов, а пентозанов и зольных веществ больше, чем в эндосперме. Оболочки состоят в основном из клетчатки и гемицеллюлоз - веществ, не усваиваемых человеком. Алейроновый слой богат белками и жиром.

При сортовых помолах стремятся получить муку, состоящую почти из одного эндосперма, поэтому алейроновый слой вместе с оболочками отделяют в отруби. Присутствие в муке зародыша нежелательно (хотя он и богат питательными веществами и витаминами), так как содержащиеся в нем липиды, легко прогоркая, Ускоряют порчу муки при хранении.

Химический состав зерна постоянно изменяется. Изменения проявляют себя с момента высева семян в поле, в период роста и развития растения, при созревании, уборке, хранении и переработке зерна на предприятиях (мукомольных, крупяных, крахмалопаточных и др.).

Состояние, качество и технологические особенности зерна определяются тремя факторами: генетическим, внешними условиями и совокупностью воздействий, оказываемых на зерно на всех этапах работы с ним. Интенсивная технология, применяемая в сельском хозяйстве, приближает к оптимальным условия развития и созревания зерна и в итоге улучшает его качество.

Строение зерновки пшеницы: 1 и 2 - плодовые оболочки; 3 и 4 - семенные оболочки; 5 - алейроновый слой эндосперма; 6 - щиток; 7 - почечка; 8 - зародыш; 9 - зачаточные корешки; 10 - эндосперм; 11 -хохолок.

У пленчатых хлебов зерновка, кроме того, покрыта цветковыми чешуями. У голозерной пшеницы и ржи зерно легко отделяется от чешуи; у проса, чумизы, риса цветковые чешуи плотно облегают зерновку; у пленчатого ячменя они даже срастаются с зерновкой.

Эндосперм зерновки представляет собой ткань с запасными питательными веществами. Наружный слой эндосперма, непосредственно примыкающий к оболочке, наполнен алейроновыми зернами, богатыми азотистыми веществами. Под ним находятся клетки, наполненные крахмальными зернами. Зародыш расположен у основания зерновки, на выпуклой стороне. Он состоит из щитка, соединяющего его с эндоспермом, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка. Зародыш по сравнению с эндоспермом невелик и составляет у пшеницы, ржи и ячменя 1,5-2,5% массы зерновки, у овса - 2-3,5, у кукурузы-10-14%.

Химический состав зерна. В зерне пшеницы содержится 11...20 % белка, 63...74 % крахмала, около 2 % жира и столько же клетчатки и золы. Важнейшие показатели, характеризующие качество пшеницы, - содержание в зерне белка и клейковины. Содержание белка определяет характер использования пшеницы. Например, для хлебопечения требуется зерно с содержанием белка 14... 15 %, для изготовления макаронных изделий - 17... 18 %.

Наибольшую ценность представляют высококачественные сорта сильной, ценной и твердой пшеницы. В основу деления мягкой пшеницы на классы по силе муки (сильная, средняя и слабая) положены содержание в зерне белка, клейковины и качество клейковины.

Белки - основной материал при построении тканей у человека и животных. По калорийности белки превосходят крахмал, сахар и уступают лишь растительным жирам. Они делятся на простые (протеины.) и сложные (протеиды: нуклеопротеиды, липопротеиды и др.), отличающиеся более сложным химическим составом. Простые белки в основном включают следующие фракции: альбумины (водорастворимые белки), глобулины (белки, растворимые в слабых растворах нейтральных солей), глиадины (белки, растворимые в 70-80%-ном этиловом спирте), глютенины (белки, растворимые в слабых растворах кислот и щелочей). Наибольшую ценность представляют глиадины и глютенины. Для хлебопечения лучшее отношение их примерно 1:1.

Качество белка определяется составом содержащихся в нем аминокислот: чем их больше, тем выше продовольственное и кормовое достоинство культуры. Наибольшую ценность имеют незаменимые аминокислоты - валин, лизин, триптофан и др.

Белки, нерастворимые в воде, называются клейковинными, или клейковиной.

Клейковина представляет собой сгусток белковых веществ, остающихся после отмывки теста от крахмала и других составных частей. От количества и качества клейковины зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание сырой клейковины колеблется у пшеницы от 16 до 50%, у ржи от 3,1 до 9,5% и у ячменя от 2 до 19%.

На выход и качество клейковины большое влияние оказывают внешние условия. Если налив зерна происходит в условиях жаркой сухой погоды, содержание клейковины повышается. Повреждение зерна вредной черепашкой значительно снижает его качество.

Хорошая клейковина растягивается в длину и, не разрываясь, оказывает сопротивление растяжению.

Клейковина пшеницы обладает наиболее ценными свойствами, благодаря чему пшеничный хлеб отличается высокой пористостью и переваримостью. Клейковина ржи по качеству значительно уступает клейковине пшеницы: она менее эластична и растяжима, поэтому ржаной хлеб имеет меньшую пористость и объем.

Безазотистые экстрактивные вещества представлены в основном углеводами, среди которых преобладает крахмал, который содержится в эндосперме и составляет около 80% всех углеводов. Остальная часть приходится на тростниковый сахар, находящийся по преимуществу в зародыше (около 1,5% массы зерна). Углеводов больше в центральной части зерновки, чем по периферии. В зависимости от характера расположения крахмальных зерен в клетках эндосперма зерно хлебных злаков может быть мучнистым или стекловидным. В зерне с мучнистым эндоспермом промежутки между крупными крахмальными зернами заполнены большим количеством мелких крахмальных зерен из прослойки белка тонкие. В стекловидном зерне мелких крахмальных зерен почти нет, а белковые прослойки более толстые и заполняют все промежутки между крупными зернами крахмала.

Для улучшения качества муки у кукурузы перед помолом удаляют зародыш, из которого получают пищевое и лечебное масло.

Зола у пленчатых хлебов находится преимущественно в пленках, а у голозерных - в плодовой оболочке. При сложном помоле преобладающая часть золы отходит в отруби, поэтому чем лучше мука отделена от отрубей, тем меньше в ней золы. Зола хлебов (например, пшеницы) богата фосфорной кислотой (около 50% массы золы) и бедна кальцием (2,8%), магния в ней несколько больше (12%), окиси калия около 30% массы золы.

Клетчатка составляет основу клеточных стенок и оболочек зерна, поэтому ее больше у пленчатых хлебов. В мелких зернах клетчатки больше, чем в крупных.

Вода, регулирующая жизненные физиологические процессы, находится в зерне в следующих видах: 1) химически связанная, входящая в состав молекул веществ в строго определенных соотношениях (эта вода постоянна и инертна); 2) физико-химически связанная, входящая в состав зерна в различных соотношениях; к этой форме связи относится адсорбционно связанная, осмотически поглощенная и структурная вода; 3) механически связанная, или свободная, количество которой может изменяться очень сильно; эта 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.

Ферменты играют важную роль в превращении запасных веществ семян в усвояемую для прорастающего семени форму. Основные ферменты: диастаза, амилаза - расщепляющие углеводы (крахмал и сахар); липаза, расщепляющая жиры; группа протеолитических ферментов, изменяющих белки; окислительные ферменты - пероксидаза.

Витамины (соединения сложного и разнообразного химического состава) имеют большое значение для растений, человека и животных. В зерне хлебных злаков содержится комплекс витаминов (В1 В2, B6, РР, Е, А и др.).

Злаковые культуры. Семейство имеет 8 родов: пшеница, рожь, ячмень, овес, просо, сорго, кукуруза и рис. Плодом злаковых культур является зерновка, обычно называемая зерном. Злаковые культуры делятся на две группы: а) настоящие хлеба - пшеница, рожь, ячмень, овес; б) просовидные хлеба - просо, сорго, кукуруза.

Зерно настоящих злаков имеет удлиненную форму с ясно выраженным опушением (бородкой) на верхней части зерна и продольной бороздкой, идущей вдоль брюшной стороны зерновки. Эти злаки более требовательны к влаге и менее требовательные к теплу.

Зерно просовидных злаков не имеет бородки и бороздки. Просовидные злаки засухоустойчивые (кроме риса) и теплолюбивые.

В посевах большинства злаковых культур распространены как яровая, так и озимая формы.

В анатомическом строении зерновых отдельных злаковых культур принципиального различия нет. Типичным является зерновка пшеницы (рис. 1). Она имеет удлиненную форму, в верхней части расположена бородка, а в нижней части - зародыш. Выпуклая сторона зерновки называется спинкой, противоположная - брюшком, вдоль которого имеется углубление (бороздка).

Рис. 1. Анатомическое строение зерновки пшеницы

1 - бородка зерна; 2 - крахмалистая часть зерна; 3 - клетка эндосперма; 4 - стенка клеток; 5 - гиалиновый слой; 6 - пигментный слой; 7 - трубчатый слой; 8 - поперечный слой; 9 - продольный слой; 10- верхний слой оболочки плодовой; 11 - щиток зародыша; 12 - росток; 13 - корешок

В зерновке различают три основные части: оболочки, эндосперм и зародыш. Оболочки защищают зерновку от механических повреждений и от проникновения внутрь зерна вредных веществ и микроорганизмов.

Зерновка пшеницы имеет плодовую (верхнюю) оболочку, состоящую из трех слоев - продольного, поперечного и трубчатого, и семенную, состоящую также из трех слоев - верхнего прозрачного, среднего пигментного и нижнего прозрачного набухающего.

За семенной оболочкой расположен алейроновый слой (краевой слой эндосперма), состоящий из одного ряда толстостенных клеток. Под алейроновым слоем расположена основная часть
зерна - эндосперм, состоящий из тонкостенных крупных клеток, заполненных в основном крахмалом.

Алейроновый слой вместе с эндоспермом является хранилищем питательных веществ, необходимых для развития нового растения при прорастании зерна.

Относительное содержание составных частей зерна

Весовое соотношение отдельных анатомических частей зерновки основных злаковых культур приведено в табл.1.

Таблица 1

Части зерна
Части зерна
Эндосперм
Оболочки:
плодовые
семенные
Алейроновый слой

27-02-2014, 21:57

Конечным итогом роста и развития как и другие хлебные злаки, дают сухие, удлиненной формы односемянные плоды, которые при созревании не растрескиваются для освобождения находящихся в них семян.
Плод пшеницы - голая или пленчатая зерновка (обычно называется зерном) с бороздкой вдоль брюшной части зерна. Зерновка пшеницы состоит из зародыша, эндосперма и двух оболочек: семенной и плодовой. Последняя образуется из стенок завязи. Зародыш находится у основания зерновки с выпуклой (спинной) стороны. В верхней части зерновки расположен в виде волосяной щеточки хохолок (рис. 4.10).

Составные части зерновки (зародыш, эндосперм и оболочки) характеризуются количественными и качественными признаками, которые определяют величину выхода муки, качество муки и хлеба из нее. Количественным изменениям больше всего подвержена оболочка, качественным - эндосперм. Соотношение между от дельными частями зерна зависит от вида, сорта пшеницы, условий произрастания и агротехники. Мамбиш по результатам своих исследований установил следующее соотношение составных частей зерновки (табл. 4.27).

Зародыш расположен под плодовой и семенной оболочками в нижней части зерновки и состоит из двух основных частей: зародышевой оси, состоящей из зачаточного корешка и побега (ростка), щитка, который является единственной семядолей зерна хлебных злаков.
При размоле зерна зародыш, как правило, вместе с оболочкой, отходит в отруби, так как большое количество жира, имеющегося в зародыше, способствует прогарканию муки.
Оболочка. Зерновка пшеницы снаружи и зародыш внутри покрыты защитными слоями - оболочками. Первая получила название плодовой, вторая семенной.
Плодовая оболочка представляет собой стенку завязи, превратившейся в плод и состоит из нескольких слоев ткани, расположенных от наружного слоя по направлению к центру зерна.
Семенная оболочка находится под околоплодником и образуется из стенок семяпочки.
Толщина оболочек изменяется в зависимости от вида, сорта и, особенно, от условий произрастания.
Комар, а позже и Грищенко, на основании своих многочисленных исследований сортов мягкой и твердой пшениц установили, что толщина оболочек у мягких пшениц меньше (около 55 микрон), чем у твердых (около 60 микрон). Мягкие и твердые пшеницы различаются не только толщиной оболочек, но и их строением. По Мельникову в радиальных стенках клеток поперечного слоя у зерна твердой пшеницы формируются своеобразные, резко выраженные прямоугольные утолщения. У мягких пшениц эти утолщения выражены слабее. Этим различием в строении оболочек отчасти и объясняется большая трудность помола зерна твердой пшеницы по сравнению с мягкой и различием в выходе отрубей.
Исследования Козинец показали роль сортов и условий произрастания на толщину оболочек. Так, по сортам, выращенным в одинаковых условиях Полтавской области, средняя толщина оболочек составляла (микрон): Украинка - 52,2; Заря - 50,0; Мильтурум 120 -40,0. Стекловидные зерна имели оболочки толще, чем мучнистые тех же сортов.
Толщина оболочек зерна у сортов, выращенных в западных районах Украины (более увлажненных) составляла 62,5-60,0 микрон, в восточных (более засушливых) - 55,0-50,0 микрон у одних и тех же сортов. По данным Наумова толщина оболочек уменьшается с продвижением пшениц с Запада на Восток. Так, толщина оболочки зерна у сорта Гордеиформе 10, выращенного в Воронежской области, составила 31,9 микрон, того же сорта, выращенного в Красноярском крае - 27,1 микрон, у сорта Диамант, соответственно, 34,7 и 31,5 микрон.
В весовом отношении на долю оболочек по данным одних авторов приходится 5,0-7,5% от общей массы зерновки, других: (Носатовский, 1965) - 7,5-8,0%; (Мамбиш, 1953) - 8,7-9,9%. Это соотношение больше зависит от вида и разновидности пшеницы, чем от условий произрастания.
Эндосперм в ботаническом отношении состоит их двух слоев: наружного (алейронового) и внутреннего (мучнистого или крахмального).
Алейроновый слой у пшеницы состоит из одного ряда крупных, толстостенных клеток, которые почти полностью окружают зерно поверх крахмального эндосперма и зародыша.
Толщина клеток алейронового слоя у сортов твердой пшеницы Польше, чем у мягкой и в большей степени зависит от условий выращивания. По Носатовскому, у яровых пшениц алейроновый слой несколько толще, чем у озимых; стекловидные зерна имеют более толстый слой, чем мучнистые. На толщину алейронового слоя оказывают большое влияние сортовые особенности: Украинка - 42 микрона, Гостианум 237 - 56,6 микрона.
Мучнистый эндосперм. Внутренняя часть зерновки за алейроновым слоем заполнена тканью эндосперма, клетки которой в больших количествах содержат зерна крахмала. Мучнистая ткань эндосперма состоит из трех видов клеток: переферических, лежащих возле алейронового слоя; центральных, сосредоточенных в центрах “щек”; призматических, расположенных между клетками двух других типов.
Клетки всех трех типов эндосперма значительно крупнее, чем клетки алейронового слоя с очень тонкими стенками и многогранными в поперечном разрезе.
Периферические клетки иногда бывают некрупные, часто сильно склеенные с алейроновым слоем, поэтому при помоле в большинстве случаев отходят в отруби.
Вся полость клеток мучнистого эндосперма заполнена крахмальными зернами. Последние состоят из азотистых веществ, главной частью которых является клейковина. Величина крахмальных зерен подвергается большим колебаниям, что зависит от условий произрастания.
По Комару и Козинец в эндосперме, расположенному ближе к алейроновому слою (периферических слеток), наряду с крахмальными зернами, имеются в большом количестве клетки, наполненные белком. В глубине эндосперма таких клеток значительно меньше.