Классификация и ассортимент зерна

Зерно используют для продовольственных и для фуражных целей. Продовольственное зерно по целевому назначению условно принято делить на мукомольное, крупяное и техническое (пивоваренное, крахмало–паточное, спиртовое и др.).

Использование зерновых культур определяется их химическим составом. В зависимости от химического состава зерновые культуры принято делить на три группы:

• хлебные злаки (богатые крахмалом): содержание крахмала 70–80 %, белков — 10–15 %. К ним относят пшеницу, рожь, ячмень, овес, рис, просо, кукурузу, семейство гречишных;

• бобовые (богатые белком): содержание углеводов 50–55 %, белков — 25–40 %. К ним относят горох, фасоль, нут, чечевицу, сою, люпин;

• масличные (богатые жирами): содержание жиров 25–35 %, белков — 20–40 %.

• По ботаническим признакам (плод, соцветие, стебель, корень) зерновые культуры относят к трем семействам: злаковые, гречишные, бобовые.

Семейство злаковых (Gramineae). По внешнему виду зерновые злаковые культуры делят на две группы:

• настоящие – пшеница, рожь, ячмень, овес;

• просовидные - кукуруза, рис, просо, сорго.

Идентифицируют эти группы в первую очередь по такому признаку, как строение плода. Плод называют зерновкой.

Зерновка любого злака состоит из трех основных частей: оболочек (плодовая и семенная), эндосперма и зародыша, которые различаются по строению и химическому составу (Рис. 2.1).

Эндосперм составляет основную массу зерновки. В нем находятся запасные питательные вещества. Эндосперм состоит из наружного алейронового слоя и собственно эндосперма. Собственно эндосперм представлен тонкостенными крупными клетками, часто неправильной формы, заполненными крахмалом и белками.

Зародыш — зачаток будущего растения. Зародыш содержит много сахаров, азотистых веществ, жира, витаминов и ферментов.

Соотношение анатомических частей зерновки злаков имеет важное технологическое значение. Чем больше оболочек, тем меньше питательных веществ содержит зерно и меньше выход продуктов при переработке.

Химический состав зерна. Зерно различных злаков состоит из одних и тех же анатомических частей и имеет сходный химический состав (Табл. 2.1).

Вода в зерне находится главным образом в связанном состоянии. В сухом зерне воды не более 12–14 %.

Углеводы злаков представлены в основном крахмалом (в пшенице — 50–60 %). Поскольку гранулы крахмала различных культур отличаются по строению, форме и размерам, то микроскопический анализ позволяет идентифицировать вид муки и наличие в ней примесей. Сахара содержатся в небольшом количестве – это глюкоза, мальтоза, фруктоза, сахароза.

Клеточные стенки состоят из веществ, которые не усваиваются организмом, но положительно влияют на процессы пищеварения, а также способствуют выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов. К ним относят целлюлозу (клетчатку), гемицеллюлозу (полуклетчатку), пектины и лигнин.

Азотистые вещества зерна на 90 % состоят из белков и около 10 % приходится на небелковый азот. Содержание белков в зернах злаков колеблется от 10 до 20 %, а в семенах бобовых – от 20 до 40 %.

Большая часть белков зерна злаковых состоит из проламинов (спирторастворимых) и глютелинов (щелочерастворимых). При замешивании пшеничного теста глиадин и глютенин (глютен) набухают и, склеиваясь, образуют непрерывную фазу теста, при отмывании которой образуется клейковина.

Таблица 2.1

Химический состав и энергетическая ценность зерна

(г/100 г съедобной части продукта)

Примечание: Несъедобная часть (%): зерно пшеницы, проса, гречихи 3,0; овса2,5; ржи, ячменя, риса, сорго, кукурузы, сои2,0.

Содержание липидов в злаковых невысокое (от 2 до 3 %) за исключением кукурузы и овса. С одной стороны, липиды служат источником ценных жирных кислот (олеиновой, линолевой), а с другой — способны быстро окисляться. При переработке зерна клетки разрушаются, и часть липидов, которая остается в муке, крупе, хлопьях, служит причиной их прогоркания при хранении.

Витаминный состав зерна злаковых разнообразен и представлен каротиноидами, витамином Е, витаминами группы В, ниацином и др. Основная часть витаминов сосредоточена в зародыше и алейроновом слое, поэтому при переработке зерна теряется.

Содержание минеральных веществ составляет 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.

Ферменты (α– и β–амилазы, протеиназы, липазы и др.) в основном сосредоточены в зародыше и алейроновом слое. В сухом зерне активность ферментов невелика и оно хорошо хранится. Повышенная активность ферментов характерна для сырого, дефектного зерна.

Окраска зерна обусловлена присутствием пигментов — хлорофилла, каротиноидов и антоцианов.

Пшеница (Triticum) является основной продовольственной культурой и делится на мягкую (Tr.aestivum) и твердую (Tr.durum). Наибольшие площади заняты сортами мягкой пшеницы (90 %). Мягкая пшеница предназначена для получения хлебопекарной муки, а твердая — макаронной муки, крупы.

Кроме мягкой и твердой, выращивают полбу (спельту) – это пшеница с небольшим коричневым зерном, у которой после обмолота остаются цветковые пленки.

Рожь (Secale) по валовому сбору занимает третье место после пшеницы и ячменя и второе место в производстве хлебопекарной муки, а также используется для получения солода и спирта. Зерно ржи узкое и длинное, поэтому доля оболочек, алейронового слоя и зародыша больше, а эндосперма меньше. По сравнению с пшеницей в зерне ржи меньше белков (на 1,7–2,0 %), но они более полноценны.

Тритикале — ржано-пшеничные гибриды. По урожайности, содержанию белка и незаменимых аминокислот, пищевой и кормовой ценности превосходит рожь и пшеницу. Хлебопекарные достоинства тритикале значительно ниже, чем пшеницы: хлеб имеет меньший объем, уплотненный заминающийся мякиш, корка иногда покрыта трещинами.