Белки злаковых и бобовых культур и их использование в пищевой промышленности

 

Сорго. В таблице 7 приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части[3].

Таблица 7 – Химический состав зерна сорго

Вода, %	13,5
Белки, %	10,6
Жиры, %	4,12
НЖК, %	0,51
Холестерин, мг %	0
Моно- и дисахариды, %	1,65
Крахмал,%	54,6
Углеводы, %	59,6
Пищевые волокна, %	3,5
Зола, %	2,2
Na,мг %	28
K, мг %	246
Ca, мг %	99
Mg, мг %	127
P, мг %	298
Fe, мг %	4,41
Кар, мг %	-
Витамин Е(ТЭ), мг %	2,7
Витамин В1, мг %	0,46
Витамин В2, мг %	0,16
Витамин РР, мг %	3,30
Витамин С, мг %	0
Энергетическая ценность, ккал	323

 

Кукуруза. В таблице 8 приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части[2].

Таблица 8 – Химический состав зерна кукурузы

Вода, %	14,0
Белки, %	10,3
Жиры, %	4,9
НЖК, %	0,6
Холестерин, мг %	0
Моно- и дисахариды, %	1,6
Крахмал,%	58,2
Углеводы, %	60,0
Пищевые волокна, %	9,6
Зола, %	1,2
Na,мг %	27
K, мг %	340
Ca, мг %	34
Mg, мг %	104
P, мг %	301
Fe, мг %	3,7
Кар, мг %	320
Витамин А(РЭ), мг %	53
Витамин Е(ТЭ), мг %	1,3
Витамин В1, мг %	0,38
Витамин В2, мг %	0,14
Витамин РР, мг %	2,1
Витамин С, мг %	0
Энергетическая ценность, ккал	325

 

 

1.4 Химический  состав гороха, фасоли, чечевицы, сои

 

 

Горох. В таблице 9 приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части.

Таблица 9 – Химический состав зерна гороха

Вода, %	14,0
Белки, %	20,5
Жиры, %	2,0
НЖК, %	0,2
Холестерин, мг %	0
Моно- и дисахариды, %	4,6
Крахмал,%	44,9
Углеводы, %	49,5
Пищевые волокна, %	11,2
Зола, %	2,8
Na,мг %	33
K, мг %	873
Ca, мг %	115
Mg, мг %	107
P, мг %	329
Fe, мг %	6,8
Кар, мг %	10
Витамин А(РЭ), мг %	2
Витамин Е(ТЭ), мг %	0,7
Витамин В1, мг %	0,81
Витамин В2, мг %	0,15
Витамин РР, мг %	2,2
Витамин С, мг %	0
Энергетическая ценность, ккал	298

 

Фасоль. В таблице 10 приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части.

Таблица 10 – Химический состав зерна фасоли

Вода, %	14,0
Белки, %	21,0
Жиры, %	2,0
НЖК, %	0,2
Холестерин, мг %	0
Моно- и дисахариды, %	3,2
Крахмал,%	43,8
Углеводы, %	47,0
Пищевые волокна, %	12,4
Зола, %	3,6
Na,мг %	40
K, мг %	1100
Ca, мг %	150
Mg, мг %	103
P, мг %	480
Fe, мг %	5,9
Кар, мг %	0
Витамин А(РЭ), мг %	0
Витамин Е(ТЭ), мг %	0,6
Витамин В1, мг %	0,50
Витамин В2, мг %	0,18
Витамин РР, мг %	2,1
Витамин С, мг %	0
Энергетическая ценность, ккал	298

 

Чечевица. В таблице 11 приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части.

Таблица 11 – Химический состав зерна чечевицы

Вода, %	14,0
Белки, %	24,0
Жиры, %	1,5
НЖК, %	0,5
Холестерин, мг %	0
Моно- и дисахариды, %	2,9
Крахмал,%	43,4
Углеводы, %	46,3
Пищевые волокна, %	11,5
Зола, %	2,7
Na,мг %	55
K, мг %	672
Ca, мг %	83
Mg, мг %	80
P, мг %	390
Fe, мг %	11,8
Кар, мг %	30
Витамин А(РЭ), мг %	5
Витамин Е(ТЭ), мг %	0,5
Витамин В1, мг %	0,50
Витамин В2, мг %	0,21
Витамин РР, мг %	1,8
Витамин С, мг %	0
Энергетическая ценность, ккал	295

 

Соя. В таблице 12 приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части[2].

Таблица 12 – Химический состав зерна сои

Вода, %	12
Белки, %	34,9
Жиры, %	17,3
НЖК, %	2,5
Холестерин, мг %	0
Моно- и дисахариды, %	5,7
Крахмал,%	11,6
Углеводы, %	17,3
Пищевые волокна, %	13,5
Зола, %	5,0
Na,мг %	6
K, мг %	1607
Ca, мг %	348
Mg, мг %	226
P, мг %	603
Fe, мг %	9,7
Кар, мг %	70
Витамин А(РЭ), мг %	12
Витамин Е(ТЭ), мг %	1,9
Витамин В1, мг %	0,94
Витамин В2, мг %	0,22
Витамин РР, мг %	2,2
Витамин С, мг %	0
Энергетическая ценность, ккал	364

 

1.5 Характеристика  белков злаковых и бобовых  культур и их аминокислотный  состав

 

 

Белки злаков

Анализируя аминокислотный состав суммарных белков различных злаковых культур с точки зрения состава эталонного белка для питания людей (ФАО, 1973) следует отметить, что все они, за исключением овса, бедны лизином (2,2-3,8%), а за исключением риса и сорго – изолейцином. Для белков пшеницы, сорго, ячменя и ржи характерно относительно небольшое количество метионина (1,6-1,7 мг/100 г белка). Белки пшеницы к тому же содержат недостаточное количество треонина (2,6%), а белки кукурузы – триптофана (0,6%). Наиболее сбалансированными по аминокислотному составу являются овес, рожь и рис.

Аминокислотный состав суммарных белков злаковых культур  определяется аминокислотным составом отдельных фракций, в основу классификации  которых положен принцип растворимости (Т. Осборн, 1907). При последовательной обработке муки или размолотого зерна водой, 5-10%-м раствором хлорида натрия, 60-80%-м водным раствором спирта и 0,1-0,2%-м раствором гидроксида натрия экстрагируются белковые фракции, соответственно названные альбуминами, глобулинами, проламинами и глютелинами.

В таблице 12 приводится процентное содержание белковых фракций в зерновых культурах. В состав белков входят и так называемые склеропротеины (нерастворимые белки), содержащиеся в оболочках и периферических слоях зерна. Особенностью белков данной фракции является прочное соединение с лигнино-полисахаридным комплексом. Склеропротеины выполняют структурную функцию и малодоступны для пищеварения. Наряду с белками в зерне содержится небелковый азот (0,7-12,9% от общего азота), включающий свободные аминокислоты (50-60%), пептиды, нуклеотиды и др. Количество небелкового азота изменяется в зависимости от степени зрелости, выравненности и прорастания зерна.

Таблица 12 – . Содержание белковых фракций в зерне злаковых

Культура	Азот фракций (в % от белкового азота)
	Альбумины	Глобулины	Проламины	Глютелины	Склеропротеины
Пшеница мягкая	5,2	12,6	35,6	28,2	8,7
Рожь	24,5	13,9	31,1	23,3	7,2
Ячмень	6,4	7,5	41,6	26,6	17,9
Кукуруза	9,6	4,7	29,9	40,3	15,5
Овес	7,8	32,6	14,3	33,5	11,8
Гречиха	21,7	42,6	U	12,3	23,3
Рис	11,2	4,8	4,4	63,2	16,4

Для альбуминов отличительной  особенностью является высокое содержание лизина (3,9-8,2%), треонина (2,4-7,7%), метионина (1,7- 3,3%), изолейцина (3,1-6,0%) и триптофана (6,7-16,9%). Наиболее высоким содержанием  лизина отличаются альбумины овса, риса и проса (6,5-8,2%), более низким – альбумины пшеницы, ячменя и ржи (3,9-4,5%). Высокое количество треонина (4,7-7,7%) характерно для альбуминов ячменя, ржи, овса; низкое (2,4%) – для альбуминов пшеницы.

Глобулиновая фракция злаковых культур беднее, чем альбуминовая по содержанию лизина (2,8-6,0%), триптофана (0,5-1,3%) и метионина (1,1-2,7%). Обе фракции отличаются высоким содержанием глютаминовой и аспарагиновой кислот, но низким – пролина.

Характерной особенностью проламинов является высокое содержание остатков глутаминовой кислоты (13,7-43,3%), пролина (6,3-19,3%) и малое количество ионогенных групп, так как дикарбоновые кислоты почти полностью амидированы. Проламины отличаются низким содержанием лизина. Очень мало его в зеине кукурузы (0,2%), глиадине пшеницы и секалине ржи (0,6-0,7%). Высокий процент лизина (3,3%) наблюдается в авенине овса. Небольшое количество лизина в проламинах и относительно большое содержание данной фракции в суммарном белке отражается на общей несбалансированности зерна большинства злаковых культур. Проламины бедны к тому же треонином, триптофаном, аргинином и гистидином. Зеин кукурузы, оризин риса и кафирин сорго отличаются высоким уровнем лейцина (16,9-18,6%). По содержанию цистина и метионина среди отдельных злаков также наблюдаются различия. Так, глиадин пшеницы в среднем содержит 1,2% метионина и 1,9% цистина, а авенин овса 3,7 и 4,2%, соответственно.

Глютелины по аминокислотному составу  занимают промежуточное положение  между проламинами и глобулинами. Содержание лизина, аргинина, гистидина в них больше, чем в проламинах. Так, содержание лизина в глютенине пшеницы составляет 2,6%, ржи - 2,3%, ячменя - 4,0%, а овса - 5,0%. По содержанию лизина и цистина между сортами зерна наблюдаются некоторые различия. Например, глютенин пшеницы слабого сорта Акмолинка 1 содержит меньше цистина (5,18%), чем глютенин сильного сорта Саратовская 29 (7,34%). Глютелины ячменя, риса и овса отличаются от глютенина пшеницы более высоким уровнем лизина. Если учесть, что у риса 80% всего белка приходится на глютелины (оризенин), то понятно, почему обеспечивается удовлетворительное содержание лизина (2,6-4,0%) в общем белке рисового зерна. Преобладающими фракциями овса являются глобулины и глютелины, содержащие 5,0-5,5% лизина, что также обеспечивает хорошую сбалансированность данной культуры по лизину.

Белки неравномерно распределяются между  морфологическими частями зерна. Основное их количество (65-75%) приходится на эндосперм, меньшее – на алейроновый слой (до 15,5%) и зародыш (до 22%). В алейроновом слое и зародыше концентрация белка высокая В зародыше пшеницы содержится 33,3% белка, кукурузы - 26,5%, овса - 19,4%. Алейроновый слой пшеницы и кукурузы содержит более 19% белка. В эндосперме белки распределены также неравномерно, концентрация их снижается по мере продвижения от субалейронового слоя к центру. Субалейроновым слоем называется периферическая зона зерновки, находящаяся под алейроновым слоем. Содержание белка в данной части зерна достигает у кукурузы 27,7%, у сорго 29-30%, у ячменя 21-24%, у риса 29%. Центральная часть эндосперма содержит мало белка (7-9%). В общем же распределение белка по частям зерновки зависит от вида культуры, ее сорта и почвенно-климатических условий выращивания[4].