Budowa i skład chemiczny ziarna zbożowego
Owocem zbóż jest ziarniak, zwany powszechnie ziarnem. Ziarno, jak wszystkie organizmy roślinne, zbudowane jest z komórek (rys. 20). Wyróżnić w nim można komórki żywe — zdolne do rozwoju, komórki zapasowe — magazynujące substancje potrzebne do rozwoju i komórki zdrewniałe, czyli martwe, ochraniające inne ele-mcnty ziarna. W skład więc ziarna zbożowego wchodzą trzy zasad-nicze części: zarodek, bielmo (zwane też jądrem mącznym) i łupina owocowo-nasienna, czyli łuska albo okrywa (rys. 21).Zarodek jest biologicznie najważniejszą częścią ziarna. Z niego powstaje nowa, młoda roślina. Umiejscowiony jest przy podstawie ziarna na stronie grzbietowej (z wyjątkiem gryki). Zarodek jest też „podręcznym” magazynem składników odżywczych dla kiełkującej rośliny. Zawiera w swoim składzie tłuszcze, białka, cukier i witaminy. Przy produkcji mąki jasnej zarodki oddziela się od ziarna zbożowego w czasie czynności przygotowawczych do przemiału. W mąkach całoziarnowych (razowych) pozostaje ta wartościowa 1 część ziarna zbożowego. Mąka jednak zawierająca część zarodkową nie nadaje się do dłuższego przechowywania, gdyż stosunkowoszybko ulega zepsuciu. Powodem tego jest jełczenie tłuszczu zawartego w zarodku. Ponadto zawartość w mące zarodka wpływa na pociemnienie barwy mąki. Tak więc przy produkcji mąk „białych” zarodek zostaje usunięty i wchodzi w skład części otrębowych.Łuska, czyli okrywa owocowo-nasienna, stanowi część zewnętrzną ochraniającą ziarno, a także zabezpiecza zarodek przed wysychaniem, uszkodzeniami, zakażeniem drobnoustrojami itp. Zbudowana jest z kilku warstw obumarłych i zdrewniałych komórek, silnie do siebie przylegających; jest więc odpowiednio szczelna, twalrda i gruba. Łuska (z wyjątkiem mąki całoziarnowej) usuwana jest możliwie całkowicie w trakcie przemiału zbóż i wchodzi do części otrębowych (otrąb). Łuska bogata jest w celulozę i nie przedstawia wartości odżywczej.się czy!3ieImo zajmuje największą część ziarna (60 do; 85%). Wyróżnia w nim zewnętrzną i cienką warstwę komórek aleuronowych, i warstwę aleuronowa, i bielmo wewnętrzne, czyli bielmo właściwe albo mączne. Najpierw omówione zostanie bielmo właściwe, nazywane krótko bielmem.Z punktu widzenia biologicznego bielmo jest miękiszem spichrzowym, w którym gromadzone są materiały zapasowe. Główny materiał zapasowy bielma stanowi skrobia, a ponadto białko, małe ilości tłuszczu i inne związki chemiczne. Bielmo zbudowane jest z wielokomórkowej, cienkościennej tkanki, w której regularne równomierne komórki są wypełnione ziarnami skrobiowymi i substancjami białkowymi. Początkowo były to komórki żywe, które w miarę odkładania i wypełniania ich skrobią przekształciły się w komórki spichrzowe, przy czym pozostałość plazmatyczna stanowi w bielmie cenne źródło białek bielmowych (białek zawartych w bielmie).Struktura bielma może być więcej lub mniej spoista. Bielmo spoiste jest twarde, rogowe, na przekroju szkliste. Szklistość świadczy o gęstości bielma i braku przestrzeni wypełnionych powietrzem, a ponadto o większej zawartości substancji białkowych. Bielmo mniej spoiste jest miękkie, łatwo rozcieralne, na przekroju białe — mączyste. Cechy te mogą również występować połowicznie.Warstwa aleuronowa jest zewnętrzną warstwą bielma, stanowiącą pogranicze między bielmem a łuską. Zbudowane jest z regularnych czworokątnych komórek wypełnionych ziarnami aleurono-wymi, będącymi z punktu widzenia chemicznego mieszaniną białka, tłuszczu i soli mineralnych. Warstwa ta obfituje w witaminy (głównie z grupy B).Warstwa aleuronowa jest ściśle zespolona z łuską i dlatego przy produkcji mąki białej przechodzi wraz z łuską do produktów otrębowych. Zachowuje się ta warstwa wartościowa pod względem odżywczym w rlnąkach ciemnych — razowych oraz w specjalnych mąkach odżywczych z całego ziarna.Skład chemiczny ziarna zbożowego zależny jest od gatunku rośliny zbożowej, poza tym uwarunkowany jest cechami odmianowymi, warunkami klimatyczno-glebowymi, stanem dojrzałości itp. Orientacyjnie można go przedstawić następująco:woda (w ziarnie suchym) 14 do 15%węglowodany przyswajalne 60 do 70%błonnik (celuloza) 1 do 4%białka . 9 do 14%tłuszcze 1,4 do 4,5%sole mineralne (popiół) 1,0 do 2,0%Poza tym występują w ziarnie zbóż witaminy z grupy B, prowitamina A i inne w stosunkowo małych ilościach. Witamina C tworzy się dopiero w czasie kiełkowania.Trzeba jeszcze zwrócić uwagę na substancje białkowe ziarna zbóż. Należy bowiem w praktyce odróżnić białka występujące w zarodku i warstwie aleuronowej (głównie z grupy albumin i globulin) od białek bielma mącznego, ponieważ te ostatnie przechodzą do mąki „białej”, która jest przedmiotem obrotu towarowego w sklepach detalicznych. W praktyce dwa białka, występujące w bielmie, a mianowicie gliadynę i gluteninę nazywa się krótko glutenem. W zbożach chlebowych (pszenicy i życie) gluten stanowi główną masę białka bielmowego. Na przykład gluten przy produkcji pieczywa pszennego odgrywa bardzo ważną rolę — wiąże ziarna skrobi i wpływa na strukturę pieczywa. Dzięki zawartości glutenu i jego właściwościom możliwy jest wypiek pulchnego, wyrośniętego pieczywa.
