Материал: Рогожин В.В., Рогожина Т.В. Биохимия сельскохозяйственной продукции

Глава 16. Вещества вторичного происхождения

C CH–CH2–CH2–C–CH CH2

Ланалоол

H3C

C CH–CH2–CH2–CH–CH2–CH2OH

Цитронеллол

Врастениях много содержится также моноциклических монотерпенов.

Вчастности, в масле перечной мяты основу составляет карвон.

H3C CH2

O

CH3

Карвон

Среди бициклических монотерпенов наибольшее значение имеют пинен и камфен, а также их кислородные производные борнеол и камфора.

При этом пинен, входящий в состав многих эфирных масел, является главным компонентом скипидара. Камфен содержится в пихтовом, лавандовом, кипарисовом и других эфирных маслах. Барнеол входит в состав камфорного, лавандового, розмаринового и пихтовых эфирных масел. Продуктом окисления барнеола является камфора, которая содержится в древесине и листьях камфорного лавра. В большом количестве камфору получают из полыни (Artemisia astrachanica).

278

ГЛАВА 17

БИОХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ

Растения обладают уникальной способностью синтезировать и накапливать в различных вегетативных частях биогенные молекулы, которые необходимы для жизнедеятельности организма животных и человека. Для этой функции у растений имеется активная фотосинтетическая система, которая способна превращать энергию света в химическую энергию. В процессе фотосинтеза из простых неорганических соединений (СО2 и Н2О) синтезируются различные сложные биогенные молекулы, которые

вдальнейшем используются животными и человеком в качестве пластических и энергетических веществ.

Накопление биогенных молекул происходит как в надземной (листья, плоды, семена), так и подземной (корни, корневища, корнеплоды, клубни, луковицы) частях растений. Синтезируются биогенные молекулы

вклетках растений, активность которых находится под контролем сложной системы управления.

Клетка является основной элементарной структурной единицей всех живых организмов и представляет собой организованную систему, основу которой составляют специализированные органеллы. Последние способны к выполнению только определенных функций, и между которыми существует взаимозависимость. Кроме того, взаимодействие обусловливает функционирование всех клеток организма, действие которых специализировано и координировано. В координации клеток участвуют фитогормоны, которые управляют их активностью и определяют специализацию клеток.

Вцелом клетка представляет собой упорядоченную структуру, имеющую определенные размеры и форму. Действие клеток запрограммировано, находится под контролем сложной регуляторной системы и фактов внешней среды. При этом клетки плодов и овощей имеют свои характерные особенности в росте и развитии. Паренхима плодов и овощей состоит из относительно зрелых тонкостенных клеток, основной объем которых

280

17.1. Зерновые культуры

занимает крупная центральная вакуоль. В плодах и овощах важное значение отводится запасающим тканям, состоящим из паренхимных клеток, в которых происходит синтез и накопление определенных биогенных молекул. Паренхимные клетки просты в строении, не имеют особой специализации, а их поверхностные структуры образуют целлюлозные оболочки. Ткань плодов и овощей разрастается за счет увеличения числа и массы паренхимных клеток.

17.1. ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ

К зерновым культурам относятся пшеница, кукуруза, рожь, овес, ячмень, рис, просо, сорго и др. Среди многообразия зерновых культур особое значение имеют пшеница и рожь, зерна которых используются для производства муки, а также хлебобулочных и макаронных изделий. Кроме того, зерна пшеницы, овса, ячменя и ржи необходимы при производстве комбикормов. Зерновки пшеницы и других зерновых культур могут быть использованы в биотехнологическом производстве этилового спирта, ферментативных препаратов, круп и других продуктов. Проростки пшеницы и овса используются для получения солода при производстве пива (рис. 17.1).

Фуражное зерно

Рис. 17.1. Использование зерновых культур в производстве различных видов пищевой и сельскохозяйственной продукции

17.1.1. Химический состав зерна злаковых культур

Химический состав злаковых культур очень разнообразен, но основными их химическими соединениями являются крахмал и белки. Причем

281

Глава 17. Биохимия растительных продуктов

средние величины количества белков в зерновках злаковых могут варьироваться в пределах от 7 до 15 %, крахмала — 50…70, липидов — 2,0…5,5, клетчатки — 2,1…14,0, олигосахаридов — 2,0…5,0, моносахаридов — 2,6…13,6, золы — 1,3…6,2 % (табл. 17.1).

На содержание белков могут влиять климатические факторы, условия их выращивания, сортовые и видовые особенности зерновок. При этом в зерновках пшеницы количество белка изменяется от 9 до 26 %, ржи — 9…19, овса — 8…21, ячменя — 7…25, проса — 8…19, кукурузы — 5…20, риса — 5…11 % от сухой массы.

Важнейшей составной частью зерновок являются углеводы (крахмал, клетчатка, моно- и олигосахариды, гемицеллюлоза и др.). Содержание крахмала в зерновках пшеницы может колебаться от 49 до 73%, ржи — 55…73, ячменя — 45…68, овса — 34…64, кукурузы — 61…83, проса — 51…70, риса — 50…70%. Причем установлена обратная корреляция между содержанием белков и крахмала в зерновках.

Количество моно- и олигосахаридов в зерновках пшеницы может составлять 4,3 %, кукурузы — 3,0, ржи — 5,0, овса — 2,0, ячменя — 4,0, риса — 3,6, проса — 3,8%. При этом на долю сахарозы приходится не менее половины общего количества моно- и олигосахаридов зерновок, которая преимущественно содержится в зародыше.

Целлюлоза (клетчатка) в основном входит в состав семенных оболочек и клеточных стенок зерновок. Меньше всего клетчатки в эндосперме. Присутствие клетчатки в зерновках овса, ячменя, риса и проса прямо пропорционально зависит от их размера и степени зрелости. В недозревших зерновках малых размеров больше содержится клетчатки.

282