Зърнените култури (високо нишесте) са с ниско съдържание на калций и евентуално други потенциални буферни агенти, което също може да увеличи риска от язви.
Свързани термини:
- Ферментация
- Гъбички
- Диетични фибри
- Глутен
- Бобови растения
- Пълнозърнест
- Овес
- Ечемик
- Царевица
Изтеглете като PDF
За тази страница
Зърнени култури
Зърнените култури осигуряват много значителна част от нуждите на световното население от диетична енергия, протеини и микроелементи. Основните зърнени култури са пшеница, ориз и царевица, но соргото, просото, ечемикът, овесът и ръжта са важни в някои региони. Необработените зърнени култури са с ниско съдържание на мазнини и са добър източник на фибри и фитохимикали. Зърнените зърнени култури се произвеждат в много широк спектър от храни на зърнена основа, използвайки традиционни и технологично по-усъвършенствани процеси, което може да доведе до промени в хранителната стойност. Представени и обсъдени са данни за производството и използването на зърнени култури от човека и хранителния състав на зърнените храни.
Храни, материали, технологии и рискове
Резюме
Зърнените култури и зърнените продукти са основните въглехидратни хранителни ресурси за хората и животните. Зърнените култури осигуряват източник на енергия и хранителни вещества под формата на протеини, мазнини, фибри и минерали, заедно с витамини. Преработката на зърнени култури трябва да се наблюдава, за да се гарантира, че оборудването за преработка не насърчава микробния растеж. Основните обезпокоителни микроорганизми са салмонела, гъбички и спорообразуващи бактерии. Aspergillus, Penicillium и Fusarium са забележителни плесени, които произвеждат микотоксини. Замърсяването с мухъл на суровите зърнени култури не е напълно предотвратимо. Независимо от това, микробният растеж може да бъде контролиран, ако се следват добри производствени практики.
ЗЪРНЕНИ | Принос към диетата
Заден план
Зърнените култури се отглеждат заради техните хранителни семена, които често се наричат зърнени храни. Те остават основната храна в повечето диети, дори като се има предвид намаляването на тяхното значение, тъй като страната става по-богата. Настоящите хранителни съвети подчертават ползите от зърнените храни като източник на сложни въглехидрати и като храни, които трябва да заменят част от енергията, която в момента се осигурява от мазнините в диетата.
Зърнените храни доставят различни хранителни вещества и други хранителни компоненти като фитохимикали. Въпреки че зърнените култури имат важен принос за диетата, те не могат сами да поддържат живота, тъй като им липсват витамини А, D и С и йод например. Също така зърнените протеини имат недостиг на някои аминокиселини, по-специално лизин. Рафинираните зърнени продукти и нерафинираните зърнени култури имат определени предимства и недостатъци. С усъвършенстване някои хранителни вещества и фибри се отстраняват, но тялото е по-способно да използва определени хранителни вещества. Ролята на обогатените зърнени култури като средство за повишаване на нивата на специфични витамини е призната. Тази глава ще обсъди ролята, която зърнените култури играят както в развития, така и в развиващия се свят, както и последиците от вида зърнени култури върху диетата.
Зърнени култури: видове и състав
Резюме
Зърнените храни осигуряват повечето калории и протеини, консумирани по целия свят. Настоящото годишно световно производство е повече от 2,5 милиарда тона. Тази продукция или се насочва директно към хранителната промишленост, или се използва като храна за животни за осигуряване на месо, млечни продукти и продукти от птиче месо. Сред зърнените култури оризът, пшеницата и царевицата дават приблизително 89% от общото производство и представляват основата на практически всички култури. Другите по-малко важни зърнени култури са ечемик, овес, сорго, ръж, тритикале и просо. Всички зърнени храни са нишестени храни и съдържат протеини, които не отговарят на основния аминокиселинен баланс, необходим на растящите бебета. Те се считат за добър източник на енергия, повечето витамини от група В и диетични фибри, когато се консумират като пълнозърнести храни.
Пептиди от растения и техните приложения
21.7 Биоактивни пептиди, получени от зърнени култури
Зърнени култури: Диетично значение
Резюме
Зърнените култури са основният източник на енергия, протеини, витамини от група В и минерали за сегашното световно население, оценено на повече от 7,3 милиарда души. Зърнените култури се разглеждат предимно като калорични или скорбялни храни и като важен източник на диетични фибри. Качеството на протеините им, особено при кърмачетата, е незначително. Зърнените култури са важни източници на фитохимикали като феноли, флавоноиди, антоцианини, фитостероли, каротеноиди, поликозаноли и фосфолипиди, които намаляват хроничните заболявания и предотвратяват рака. Фрезоването премахва перикарпа и зародиша и намалява протеините, хранителните фибри, минералите, витамините, мазнините и важните хранителни вещества. Покълването и ферментацията подобряват хранителните и хранителни стойности на продуктите на зърнена основа.
Глутенът - утаяващият фактор
Питър Кьолер,. Катарина Коницър, в целиакия и глутен, 2014
1 Преглед на зърнените култури
Зърнените култури са най-важните основни храни в световен мащаб. Основните зърнени култури са пшеница, царевица, ориз, ечемик, сорго, просо, овес и ръж. Те се отглеждат на почти 60% от обработваната площ в света. Царевицата, оризът и пшеницата заемат най-голямата част от обработваните площи за зърнени култури и дават най-големи количества зърнени култури (съответно 875, 718 и 675 милиона метрични тона (t) през 2012 г. [1]), които са предимно използва се за производство на храни и храни за животни.
Зърнените култури дават сухи едносеменни плодове, наречени ядки или зърна, под формата на кариопсис, при които плодовата обвивка (перикарп) е силно свързана със семенната обвивка (теста). Размерът и теглото на зърната могат да варират в широки граници от доста големи зърна царевица до малки зърна просо. Анатомията на зърнените зърнени култури е доста еднаква: плодовите и семенните обвивки (трици) затварят зародиша и ендосперма, като последният се състои от скорбялен ендосперм и алеуронов слой (Фигура 2.1). При овес, ечемик, ориз и някои видове пшеница (напр. Спелта, емер, лимец), обвивката се е сляла с плодовата обвивка и не може да бъде отстранена просто чрез вършитба, както при „голи“ зърнени култури като обикновена пшеница и ръж.
ФИГУРА 2.1. Напречно сечение на пшенично зърно, състоящо се от основните му отделения: нишестен ендосперм, алейронов слой, трици (плодови и семенни обвивки) и зародиш.
Ботанически зърнените култури са треви, принадлежащи към семейство еднодолни Poaceae (семейство треви). Пшеницата (Triticum), ръжта (Secale) и ечемикът (Hordeum) са тясно свързани членове на подсемейство Pooideae и племето Triticeae (Фигура 2.2) [2]. Овесът (Avena) е далечен роднина на Triticeae в подсемейство Pooideae, докато оризът (Oryza), царевицата (Zea), соргото (Sorghum) и просото (Pennisetum) показват отделни еволюционни линии. Култивираната пшеница се състои от пет вида: хексаплоидната (геном AABBDD) обикновена пшеница (Triticum aestivum L.) и спелта пшеница (Triticum spelta L.); тетраплоидната (геном AABB) твърда пшеница (Triticum durum Desf.) и емера (Triticum dicoccon (Schrank) Schübler) и диплоидният (геном AA) лимец (Triticum monococcum L.). Обикновената пшеница, наричана още хлебна пшеница, е разработена чрез спонтанна хибридизация на Triticum turgidum (геном AABB) и Aegilops tauschii (геном DD) преди около 10 000 години. Тритикале е изкуствен хибрид от твърда пшеница и ръж (геном AABBRR). Рядко използваните зърнени култури са Kamut ®, теф, раги и сълзите на Йов. Във всеки вид зърнени култури съществуват множество сортове, произведени чрез размножаване, за да се оптимизират агрономичните, технологичните и хранителните свойства.
ФИГУРА 2.2. Филогения на зърнени култури, принадлежащи към семейство еднодолни Poaceae.
Химичният състав на зърнените култури се характеризира с високото съдържание на въглехидрати под формата на полизахариди [3]. Сред хранителните въглехидрати преобладава нишестето, отложено в ендосперма (56–74%). Недостъпните фибри (напр. Арабиноксилани, β-глюкани, целулоза), разположени предимно в триците, варират от 2% до 13%. Втората важна група съставки е протеинът, който попада средно в диапазона от 8–12%. По-специално, белтъците за съхранение на някои зърнени култури са определени като утаяващи фактори при цьолиакия (CD). Следователно зърнените протеини ще бъдат разгледани подробно в следващите раздели. Липидите от зърнени култури принадлежат към второстепенни съставки (2–4%), с изключение на липидите от овес (≈7%). Съдържанието на минерали варира от 1,0% до 2,5%. Зърнените култури са добри източници на витамини от група В и токофероли. Както минералите, така и витамините са концентрирани в алеуроновия слой и в зародиша.
Уиски, уиски и бърбън: Състав и анализ на уискито
Производството на ферментиращ екстракт
ЗЪРНЕНИ | Диетично значение
Протеин
Зърнените култури осигуряват 45% от общия ни прием на протеини през 1997 г. Генотипът, околната среда и условията на отглеждане влияят върху количеството протеин в ядката. По принцип кафявият ориз и овесът съдържат съответно най-ниското и най-високото съдържание на протеини (Таблица 1). Качеството на протеините се определя най-вече от аминокиселинния профил и смилаемостта (Таблица 2). Привидната усвояемост на протеини в зърнените култури варира от 80% до 90%. Соргото (особено ядки с кондензирани танини), целият ечемик, ръжта и овесът са с по-ниска смилаемост от другите зърнени култури. Фрезоването, декортикацията, ферментацията и покълването увеличават смилаемостта на протеините поради отстраняването на фибри и ензимното разграждане на протеините. (Вижте ПРОТЕИН | Химия; ПРОТЕИН | Качество.)
Таблица 2. Аминокиселинен състав на зърнени култури a
| От съществено значение | |||||||||||||||||||
| Фенилаланин | 4.6 | 4.1 | 4.8 | 4.3 | 5.2 | 5.2 | 5.1 | 4.9 | 5.2 | 5 | 5.4 | 4.2 | 5.2 | 5.2 | 5.2 | 5.9 | 5.5 | 5.8 | 5.7 |
| Хистидин | 2 | 1.9 | 2.9 | 3.8 | 2.5 | 2.5 | 2.1 | 2.3 | 2.1 | 2.4 | 2.4 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 1.9 | 2.9 | 1.8 | 3.2 |
| Изолевцин | 3 | 3.6 | 3.6 | 3.4 | 4.1 | 4.5 | 4.1 | 3.9 | 3.6 | 3.7 | 4.2 | 3.9 | 4.4 | 4.4 | 4.6 | 4.5 | 5.9 | 3.1 | 4 |
| Левцин | 6.3 | 7 | 12.4 | 9 | 8.6 | 8.1 | 14.2 | 12.3 | 6.6 | 6.4 | 7.5 | 7.4 | 11. | 9.5 | 12.9 | 11.5 | 14.1 | 8.6 | 8.5 |
| Лизин | 2.3 | 2.2 | 2.7 | 4.3 | 4.1 | 3.9 | 2.1 | 3 | 3.5 | 3.5 | 4.2 | 4.2 | 2.9 | 2.9 | 2.2 | 1.7 | 2.2 | 3.2 | 3.5 |
| Метионин | 1.2 | 0.9 | 1.9 | 2.1 | 2.4 | 1.7 | 1 | 1.6 | 2.2 | 1.6 | 2.3 | 2.5 | 2 | 3.1 | 2 | 1.8 | 2.6 | 1.7 | 4.1 |
| Треонин | 2.4 | 2.9 | 3.5 | 3.9 | 4 | 3.7 | 3.3 | 3.3 | 3.2 | 3.1 | 3.3 | 3.3 | 3.9 | 4.2 | 3.3 | 2.7 | 4.3 | 2.9 | 4.3 |
| Триптофан | 1.5 | 0,5 | 0.9 | 1.4 | 1.3 | 1 | 0.9 | 1.5 | 0.8 | 1.3 | 2.3 | 1.5 | 0.9 | 1 | 1.4 | 0.8 | 1.4 | ||
| Валин | 3.6 | 4.6 | 4.9 | 5.6 | 5.8 | 6.7 | 5.4 | 5.1 | 5 | 4.9 | 5.8 | 5.3 | 5.7 | 6.6 | 5.1 | 6.1 | 5.1 | 4.2 | 5.5 |
| Несъществено | |||||||||||||||||||
| Аспарагинова киселина | 4.7 | 4.7 | 6.4 | 7.7 | 9.3 | 9.8 | 6.4 | 7.5 | 6 | 6.7 | 9.2 | 8.9 | 8.6 | 6.5 | 5.7 | 6.1 | 6.9 | 6.3 | 6.6 |
| Глутаминова | 30.3 | 32.3 | 19.2 | 17.1 | 17.3 | 19.3 | 20.6 | 20.1 | 25.5 | 24.7 | 21.6 | 23.9 | 20.7 | 20.3 | 20.4 | 23.9 | 18.8 | 23.1 | 24.8 |
| Аланин | 3.1 | 4.8 | 7.7 | 6.3 | 5.8 | 5.8 | 8.6 | 8.4 | 2.1 | 2.4 | 5.1 | 5 | 8.5 | 6.2 | 10.7 | 9.3 | 8.9 | 5.5 | 5.7 |
| Аргинин | 4 | 3.5 | 4.8 | 6.9 | 9.5 | 8.8 | 3.5 | 4.5 | 4.6 | 5.9 | 6.4 | 6.9 | 5.3 | 4.5 | 3.2 | 3.6 | 2.8 | 3.6 | 5 |
| Цистеин | 2.8 | 1.4 | 2.3 | 2.2 | 1.6 | 1.5 | 1.8 | 2 | 1.7 | 1.6 | 2.1 | 2.6 | 1.6 | 2.7 | 1.4 | 1 | 0.9 | ||
| Глицин | 3.8 | 6.5 | 3.8 | 5 | 4.8 | 4.8 | 2.9 | 3.5 | 3.9 | 4 | 5.1 | 4.9 | 3.3 | 4 | 2.2 | 2.3 | 2.9 | 3.8 | 3.8 |
| Пролин | 10.1 | 13.4 | 8.2 | 9.1 | 5 | 4 | 7.9 | 7.6 | 11.6 | 9.1 | 5.7 | 4.7 | 6.6 | 7 | 7.2 | 10.1 | 10.6 | 7.2 | 5.5 |
| Серин | 4.2 | 5.7 | 4.6 | 4.7 | 5.3 | 4.3 | 4.1 | 4.2 | 3.8 | 4.1 | 4 | 4.2 | 4.9 | 5.1 | 6.3 | 5.6 | 5.8 | 4.1 | 5.2 |
| Тирозин | 2.7 | 2 | 4.2 | 3.5 | 4.2 | 5 | 3.2 | 4.2 | 2.8 | 2.6 | 2.6 | 3.1 | 3.2 | 3.6 | 2.4 | 2.4 | 2.6 | 3.8 | 3.9 |
| Резултат от аминокиселини (%) | 42.3 | 40.4 | 49.6 | 79 | 75.4 | 71.7 | 38.6 | 55.1 | 64.3 | 64.3 | 77.2 | 77.2 | 53.3 | 53.3 | 40.4 | 31.2 | 40.4 | 58.8 | 64.3 |
| Смилаемост на протеини | 89.8 | 87.9 | 88.2 | 88.9 | 88.5 | 89 | 85.9 | 88.9 | 84.9 | 86.7 | 86.2 | 90.6 | 89 | 89.9 | 89.8 | ||||
Съхраняващият протеин в зърнените култури (проламините) съдържа малки количества незаменими аминокиселини, особено лизин. Албуминът и глобулиновите протеини, разположени главно в зародиша, съдържат най-добрия незаменим аминокиселинен профил. Високолизиновите сортове царевица, сорго и ечемик са генетично модифицирани, за да съдържат по-ниски количества проламини и по-големи количества от другите протеинови фракции. По този начин те имат по-балансиран протеин. (Вижте АМИНО КИСЕЛИНИ | Метаболизъм; ПРОТЕИН | Качество.)
За всички зърнени култури най-ограничаващата аминокиселина е лизинът. Овесът, оризът, ръжта, ечемикът и сортовете с високо съдържание на лизин съдържат по-благоприятен състав на незаменими аминокиселини или аминокиселинен резултат от останалите зърнени култури (Таблица 2). Недостигът на лизин се наблюдава особено при кърмачета след отбиване, които страдат от квашиоркор и разчитат на зърнени култури и/или нишестени клубени като единствен източник на храна. Добавянето на храни на зърнена основа с малки количества бобови или животински храни подобрява приема на протеини и качеството на протеините. Следващите най-ограничаващи аминокиселини за царевицата и останалите зърнени култури са съответно триптофан и треонин.
Декортикацията или смилането частично или напълно премахва околоплодните и зародишните тъкани, като по този начин подобрява усвояемостта и намалява нивото на лизин. Малтингът подобрява качеството на протеините поради ензимно разграждане на протеините. Ферментацията подобрява качеството на протеините чрез подобрена смилаемост и de-novo синтез на лизин от ферментиращата биомаса.