Зерно - это плод растения злаковой культуры, который в силу своего химического состава и строения пригоден для производства пищевых и кормовых продуктов.
Структурное описание зерна злаковых культур
Важной составной частью характеристики злаковых культур является описание строения их зерна. Зерновка любого злака состоит из трех основных частей, которые характеризуются различными физиологическими функциями, химическим составом и строением:
- Зародыш.
- Эндосперм.
- Оболочка.
Зерно различных злаков состоит из одних и тех же анатомических частей и имеет сходный химический состав. Количественное соотношение анатомических частей зерна, которые имеют различную пищевую ценность, обуславливает определенный выход сортовой муки или крупы.
Сделать вывод о том, как части зерна злаковых культур соотносятся друг с другом, можно на основе анализа ряда определенных показателей качества - пленчатость, натура, размеры и форма зерна.
Общая характеристика оболочки зерна злаковых культур
Благодаря оболочке зерновка защищена от различных вредных воздействий - механических повреждений и попадания ядовитых веществ. Важным свойством оболочки зерна является ее непроницаемость для различных веществ (как органического, так и неорганического происхождения). В связи с этим имеет место возможность для обработки зерна ядохимикатами, при помощи которых уничтожают споры грибов, вызывающих болезни растения.
В то же время оболочка пропускает внутрь зерна воду и кислород, в которых оно нуждается ради своего прорастания. Если оболочка повреждается, то для микроорганизмов открывается доступ внутрь зерна, что приводит к снижению его стойкости при хранении.
У зерновки имеются две оболочки, которые прочно срослись между собой. Верхняя оболочка называется плодовой, а оболочка под ней - семенной.
Плодовая оболочка развивается из стенок завязи. Она представлена продольным, поперечным и трубчатым слоями крупных, одеревеневших, толстостенных, полых внутри клеток.
- продольный слой состоит из клеток, которые идут вдоль главной оси зерна.
- поперечный слой состоит из клеток, которые расположены перпендикулярно к главной оси зерна.
- трубчатый слой состоит из трубочек, которые могут быть как соединены, так и разделены.
За плодовой идет семенная оболочка, которая тоже состоит из трех слоев. Первым является прозрачный слой, который не пропускает воду. Он обычно срастается со вторым слоем, который является пигментным, а потому - ярко окрашен и придает зерну основную окраску. Третий слой - это гиалиновый совершенно прозрачный набухающий слой.
Когда зерно перерабатывают в муку, от него отделяют оболочки. В результате получают такой побочный продукт как отруби, которые считаются высокоценным продуктом со значительным количеством клетчатки. Отруби используют для получения хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, корма скоту, пищевых добавок и экструдированных продуктов.
Общая характеристика эндосперма зерна злаковых культур
Основная масса зерна злаковых культур заполнена эндоспермом, который состоит из наружного алейронового слоя. Этот слой образован крупными, толстостенными клетками, которые заполнены белковыми тельцами с небольшими жирными капельками. Обычно этот слой состоит из одного ряда клеток. Только ячмень содержит несколько рядов клеток, что может использоваться как один из идентифицирующих признаков для обнаружения, например, ячменной муки в пшеничной или ржаной муке.
Клетки, из которых образован эндосперм, в основном, являются тонкостенными, крупными и неправильными по форме. Они по большей части заполнены белками, среди которых располагаются крахмальные гранулы разных размеров. Размер этих клеток уменьшается по мере удаления от центра эндосперма, в связи с чем, в частности, уменьшается доля крахмала и, соответственно, увеличивается количества белка.
В данном случае различают прикрепленный белок, который плотно прикреплен к крахмальным зернам, из-за чего он удаляется с них в результате интенсивной технической обработке. А другая часть белка легко отделяется, поэтому его называют промежуточным белком.
На содержании эндосперма сильно сказывается нарушение нормального хода развития зерновки. Так, в случае оказания на зерно в процессе его созревания каких-либо неблагоприятных воздействий (в частности, мороз, засуха), пока синтез веществ эндосперма не был закончен, при высыхании эндосперм окажется щуплым и плохо выполненным. Кроме того, в результате понизится относительное содержание эндосперма.
Общая характеристика зародыша зерна злаковых культур
Со стороны спинки к эндосперму прилегает зародыш, т. е. зачаток будущего растения. Составными частями зародыша являются щиток, зачаточный корешок и почечка. Щиток плотно прилегает к эндосперму, питательные вещества которого именно через щиток поступают в зародыш при прорастании зерновки.
Зародыш зерна злаковой культуры характеризуется содержанием большого количества сахаров, витаминов, ферментов, жира, азотистых веществ.
Наиболее крупный (относительно других составных частей зерна) зародыш у кукурузы, его весовое соотношение находится между 8 % и 15%. В то же время наименьший зародыш у пшеницы, в зерне которой на него, в среднем, приходится 1,5-3 % от общей массы.
