Изменение содержания углеводов, липидов, витаминов, азотистых веществ и качества клейковины при созревании зерна

С момента оплодотворения инициируются процессы, обусловливающие формирование зерновок. При этом в колосе и во всем растении протекают процессы, обеспечивающие поступление в зерновки необходимых биогенных соединений. Эти процессы связаны с функционированием эмбриональной и эндоспермальными тканями, ростом зерновки, увеличением их массы и потерей части биогенных соединений вегетативными органами растений. В этот период происходит накопление, превращение различных биогенных молекул и проявление их функциональной деятельности по формированию полноценных зерен.

Сразу после оплодотворения начинает делиться центральное ядро и происходит образование зародыша и эндосперма зерновок. Последний накапливает крахмал и биологически активные вещества (витамины, кофакторы, АТФ, аминокислоты, азотистые основания и др.). Происходит синтез веществ, стимулирующих приток к клеткам зародыша ассимилятов. Через 8... Ю дней после оплодотворения на периферии эндосперма образуется алейроновый слой клеток, содержащий комплекс пластических и функциональных веществ (ауксины, кофакторы, аминокислоты, белки, ферменты, липиды, нуклеиновые кислоты и др.). Происходит накопление в эндосперме крахмала. Липиды преимущественно участвуют в формировании мембран клеток и их энергетических процессах.

На десятые сутки после оплодотворения в периферийных слоях эндосперма прекращается деление клеток и во всех клетках эндосперма начинается активный синтез белков. При этом запасные белки откладываются в полостях эндоплазматического ретикулума. Эти процессы протекают в эндосперме ячменя, пшеницы, кукурузы и овса.

В процессе созревания зерен происходят изменения как в количественном, так и качественном составе их белков. В эндосперме злаковых культур содержатся следующие белки: альбумины, глобулины, прола- мины. глютенины и глиадины. Два последних белка обусловливают хлебопекарные свойства зерен пшеницы, так как входят в состав белков клейковины.

Образование крахмала в центральной клетке пшеницы обнаруживается еще до оплодотворения и сохраняется в течение всего периода развития эндосперма. При этом вначале крахмал расходуется на первых этапах развития зародыша, а затем на третьи-четвертые сутки начинают появляться мелкие крахмальные зерна в амилопластах. Таким образом, только в амилопластах зерновок происходит синтез мелкозернистого и зернистого крахмала.

С 10... 12 суток происходит накопление крахмала и белков в клетках эндосперма, от соотношения которых зависит тип эндосперма (крахмальный или стекловидный). Полностью формирование эндосперма заканчивается через 3...4 недели после оплодотворения.

В этот же период образуется и зародыш, представленный зачатками конуса нарастания побега и зародышевого корня. Закладывается листовой валик колеоптиля и часть зародыша, примыкающая к эндосперму, которая дифференцируется в щиток. Формирование зародыша заканчивается в течение 16...25 суток. Если созревание зерен протекает при низкой температуре, то образование зерновок и биохимические процессы могут замедляться. Такие зерновки после уборки не прорастают и имеют низкую всхожесть, так как находятся в состоянии покоя и для их созревания требуется длительный период послеуборочного дозревания. При высоких температурах в период налива прирост массы зерновок идет интенсивно и быстро завершается. При этом прирост массы зерновок заканчивается при понижении их влажности до 38...40 %.

В процессе созревания зерна пшеницы очень сильно теряют влагу с 80 до 20% (рис. 17.2). К концу периода молочной спелости содержание воды в зерновках снижается до 50...70 % и при этом большинство биогенных соединений откладываются в запас. В это же время зародыши ржи и пшеницы становятся способными к прорастанию. Затем происходит замедление процесса налива зерна и наступает период восковой спелости. В этот период содержание воды в зерновках понижается до 20...30%. При этом размер зерна еще не уменьшается, но оно затвердевает. Однако образование крахмала и белков прекращается. В этот период при неблагоприятных условиях зерно способно прорасти на растении. В период

Динамика влажности зерновок яровой пшеницы Саратовская 29 в период их созревания полной спелости наблюдается сокращение размеров зерна и дальнейшее снижение содержания воды в нем до 15...20%

Рис. 17.2. Динамика влажности зерновок яровой пшеницы Саратовская 29 в период их созревания полной спелости наблюдается сокращение размеров зерна и дальнейшее снижение содержания воды в нем до 15...20%.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >