Строение зерна злаковых культур

Рис. 1. Продольный разрез зерновки пшеницы: а — бородка; б, в, г — плодовая и семенная оболочки; д — алей­роновый слой; е — эндосперм; ж — шиток; и — почечка; к — зародыш; л — зачаточный ко­решок

Оболочки защищают зерновку от вредных воздействий — механических повреждений и попадания ядовитых веществ, особенно опас­ных для зародыша. Благодаря непроницаемос­ти оболочек для разнообразных органических и неорганических веществ зерно можно обраба­тывать ядохимикатами, чтобы уничтожить спо­ры грибов, вызывающих болезни растения.

Оболочки пропускают внугрь зерна воду и кис­лород, необходимые для прорастания зерна.

При повреждении оболочек открывается до­ступ микроорганизмов внутрь зерна и в резуль­тате снижается его стойкость при хранении.

Зерновка имеет две прочно сросшиеся меж­ду собой оболочки: верхнюю — плодовую и под ней — семенную.

Плодовая оболочка (перикарпий), развивающаяся из стенок завязи, состоит из трех слоев клеток: продольного, поперечного и трубчатого. Эти клетки крупные, толстостенные, одревеневшие, полые внутри (рис. 2). Продольный слой включает несколько рядов клеток, идущих вдоль глав­ной оси зерна. Этот слой слабо окрашен в соломенно-желтый цвет. На верхушке зерна пшеницы клетки продольного слоя образуют полые вы­росты — бородку. У твердой пшеницы бородка выражена слабо.

Клетки поперечного слоя расположены перпендикулярно к глав­ной оси зерна. Этот слой окрашен в более интенсивный желтый цвет. Поперечный и продольный слои плодовой оболочки соединены не­прочно, нередко между ними имеются разрывы или они полностью от­стают один от другого.

Трубчатый слой состоит из отдельных или соединенных между со­бой трубочек. Около зародыша этот слой сплошной, в других частях зерна встречаются лишь отдельные его клетки.

Семенная

Алейронобый

слой

ся со вторым ярко окрашенным пигментным слоем, и гиалинового со­вершенно прозрачного набухающего слоя. Первый и второй слои об­разованы удлиненными клетками с тонкими стенками. В среднем — пигментном слое семенной оболочки содержатся красящие вещества, придающие окраску зерну.

У пшеницы толщина плодовой и семенной оболочек колеблется от

0. 03 до 0,07 мм. Мелкое зерно имеет более толстые оболочки.

В процессе переработки зерна в муку оболочки отделяют, получая при этом побочный продукт — отруби. В настоящее время отруби от­носят к высокоценному продукту, содержащему значительное коли­чество клетчатки, который можно использовать не только как корм скоту, но и в качестве добавок, повышающих пищевую ценность про­дукта за счет содержания пищевых волокон. Их используют в произ­водстве хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий, а так­же в виде экструдированных продуктов.

Основная масса зерна заполнена эндоспермом (от лат. endo — внут­ри, sperma — семя). Эндосперм состоит из наружного алейронового слоя, образованного из толстостенных, крупных клеток, заполненных белковыми тельцами с вкраплениями капелек жира. Этот слой пред­ставлен одним (у пшеницы, ржи, овса, кукурузы, проса и др.) или не­сколькими (у ячменя) рядами клеток. Эта особенность может быть ис­пользована для обнаружения под микроскопом примеси ячменной муки в пшеничной или ржаной.

Собственно эндосперм представлен тонкостенными крупными клетками, часто неправильной формы, заполненных крахмалом и бел­ками (рис. 2). Белки как бы образуют сплошную матрицу, в которую нкраплены крахмальные гранулы разных размеров. В центре эндоспер­ма клетки крупные, тонкостенные. По мере удаления от центра размер клеток уменьшается, соответственно уменьшается доля крахмала, а ко­личество белка увеличивается. Белок может быть плотно прикреплен к крахмальным зернам (так называемый прикрепленный белок) и не удаляться с них при интенсивной технической обработке. Другая часть белка легко отделяется, это так называемый промежуточный белок.

Со стороны спинки к эндосперму прилегает зародыш — зачаток бу­дущего растения. Он состоит из почечки, зачаточного корешка и щит­ка (рис. 1). Щиток плотно прилегает к эндосперму и служит органом, через который питательные вещества эндосперма при прорастании зерновки поступают в зародыш. Зародыш содержит много сахаров, азотистых веществ, жира, витаминов и ферментов.

Зерно различных злаков состоит из одних и тех же анатомических частей и имеет сходный химический состав.

От количественного соотношения анатомических частей зерна, имеющих различную пищевую ценность, зависит выход сортовой муки и крупы. В табл. 1 приведены средние весовые соотношения час­тей зерна злаковых культур.

Табл и ца 1

Весовое соотношение составных частей зерна различных культур, %

О соотношении частей зерна можно судить по таким показателям качества, как пленчатость, натура, размеры и форма зерна.

Нарушение нормального хода развития зерновки сильно сказыва­ется на содержании эндосперма. Если в процессе созревания зерно подверглось каким-либо неблагоприятным воздействиям (мороз, засу­ха) до того, как был закончен синтез веществ эндосперма, то послед­ний при высыхании будет щуплым, плохо выполненным и его относи­тельное содержание понизится.