种子的化学成分(1)

2 植物激素
植物激素在种子中有较植株的其它部位 更多的含量，对种子和果实的形成、发育、成 熟、休眠、脱落、衰老、萌发起调 控作用。
生长素（IAA)——存在于种子各部分但以胚芽鞘 尖、根尖为多。随果实种子的生长而增加，随成熟迅 速降低，发芽时含量和活性又迅速升高。能促进种子、 果实、幼苗生长,能引起单性结实。
• 种子水分达一定限度，就可能出现萌发。
二、种子的临界水分和安全水分
1、临界水分
即自由水和束缚水的分界，指自由水刚刚去尽， 留下的为达饱和程度的束缚水时的种子含水量，又 称束缚水量。
临界水分只因种子化学成分的不同而异，亲水 胶体含量高, 亲水物质亲水性强，种子的临界水分就 高，如蛋白质种子。
一般禾谷类种子的临界水分为12—13%， 油质种子为9—10%。
脂价：脂肪酸与甘油结合的数量。
油脂的酸败
油脂或油质种子保管不当或贮藏过久，会 产生一些醛， 酮、酸类物质,从而产生不良气 味，称之为油脂酸败。
一般高温、高湿、强光、多氧；种皮不致 密、破损易酸败
酸败的原因
水解：脂肪发生水解，变成脂肪酸和甘油。 氧化：脂肪酸发生氧化，生成醛、酮、酸等物质。 微生物分解：造成种子酸败发苦
因此，了解种子的化学成分具有十分重要的 意义。
第一节 种子的主要化学成分及其含量
一、种子的主要化学成分 1、种子中的化学成分复杂多样。 依化学组成分，主要有：糖类、脂类、蛋 白质、其他含氮物质、维生素、酶、色素、水 和矿物质等。
结构物质, 如结构蛋白、核酸、磷脂、纤维素等
依 功
贮藏物质，如淀粉、可溶性糖、贮藏蛋白、脂肪等
异构酶类
合成（连接）酶类
种子中均有。
生理状态不同，种 子中酶活性不同
发育成熟过程中，各种酶尤其合成酶 成熟后安全贮藏中，酶活性极度降低
但氧还酶仍具一定活性 不良条件下贮藏，氧还酶、水解酶活
性增强 萌发过程中，各种酶尤其水 解酶、合
不充分成熟和发过芽的种子 酶活性特别水解酶活性高
种子不耐贮 加工品质变劣, 馒头小且粘
影响酸败的因素
化学成分：与脂肪酸的饱和性及种子内部抗氧化 剂的存在有关。
组织结构：如种皮的保护性能 外在环境：水、温、光、气、微生物等
2. 磷脂
为种子中的结构物质，生物膜的主要成分 , 较 脂肪复杂，主要是脑磷脂卵磷脂。
禾谷类种子中磷脂含量较低（0.4~0.6%）， 油质种较高（1.6~1.7%），整粒种子中，尤以胚芽 中含量最高。
一般含油量愈高，临界水分愈低。 种子的临界水分是种子安全水分确定的
主要依据。
2、安全水分 能够保证种子安全贮藏的种子含水量范围。 每逢种子入库，都要先确定其安全水分。
安全水分确定依据
种子的临界水分: 临界水分高——安全水分可以高 临界水分低——安全水分必须低 一般原则：安全水分 临界水分
种子的贮藏环境 气候 : 低温干燥 可以高一些 仓贮条件 : 好 可以高一些
2、束缚水（结合水） 被种子中的亲水胶体紧紧吸引,不能自由流动的
水。 与亲水物质紧密结合 不具有普通水的性质，O℃以下不结冰 只有加温加压才蒸发掉一部分 不能做溶剂，不易引起种子强烈生命活动
种子中水分的存在状态与种子的生命活动 密切相关：
• 只存在束缚水时，新陈代谢极微弱，易贮 藏。
• 自由水出现，呼吸强度迅速升高，代谢旺 盛，病虫滋生;
临界水分或安全水分的计算
种子的临界水分与其含油量密切相关，含 油量高，临界水分低。
第三节 种子的营养成分
主要指糖类、脂类、蛋白质
一 糖类——所有种子均含有糖类，一般占干重的 25~70%，是种子呼吸的主要基质
可溶性糖——很少、禾谷类一般2%，主要存在于胚和胚乳 的外围组织，充分成熟种子主要为蔗糖，未成熟和萌动的种子 除蔗糖外，还有单糖、麦芽糖
种类少，含量少。
不溶性糖——很多，主要有淀粉、纤维素、半纤维素、 果胶等 1、淀粉
淀粉以淀粉粒的形式存在于胚乳、子叶中，具晶 体结构。
淀粉粒的形状、结构、大小因作物、部位而不同。
淀粉的分布与含量 淀粉是植物种子中分布最广泛的化学成分，
是禾谷类作物种子最主要的贮藏物质。主要分 布于种子的胚乳细胞中或无胚乳种子的子叶中， 胚和种皮中一般不含淀粉。
种子胶体具有多孔性，孔道相连，纵横交错，形成 许许多多毛细管。
（二）种子中水分的存在状态
种子中的水分是一个复杂的体系 , 通常 将其分为自由水和束缚水两种状态。
1、自由水（游离水） 不被种子中的胶粒吸引或吸引很小, 能自由
流动的水。存在于毛细管和细胞间隙，具有普 通水的性质，O℃以下能结冰，自然条件下易 蒸发 ，能做溶剂，能引起种子强烈生命活动。
赤霉素（GA）—— 种子具合成GA能力，种子中 GA含量高于 植株其它部分。能促进种子、果实生长， 调控种子休眠与萌发，常用于种子 处理。
细胞分裂素（CK）——幼果和未成熟种子是CK的主要合 成场所。CK的作用主要是促进细胞分裂，从种子 形成到旺盛 生长期含量很高，种子长大进入成熟期开始逐渐降低，种子完 熟时及至消失，萌发时又重新出现。CK能打破因ABA存在导 致的种子休眠。
煮饭、蒸馒头、冲藕粉
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淀粉的凝沉
淀粉的稀溶液糊在低温中静置相当时间后，会发 生混浊现象，溶液黏度降低，溶质沉淀，淀粉液浓度 高时则可以沉淀成为硬块，沉淀物不能再溶解，也不 容易为酶所分解，这种现象称为淀粉的沉凝。
速煮米、快餐面
2、 纤维素和半纤维素 ——为组成细胞壁的主要成分，果种皮中含量高
纤维素亦是由葡萄糖缩合而成，葡萄糖根间以 —1.4苷键 连接，分子间成束状排列，具较强韧性，难分解利用
磷脂具一定亲水性，具有限制种子透水性、 阻氧化作用，有利于种子生活力保持。
三 蛋白质——是种子中的主要含N物质，另有 极少量非蛋白质态N（游离氨基酸、酰胺类）， 分布于胚和糊粉层中。
1. 种子蛋白质的种类
种子蛋白质
简单（贮藏）蛋白——仅由氨基酸组成 复合（结构）蛋白—简单蛋白+非蛋白部分 酶蛋白——生理活性物质
碘价：100克脂肪所能吸收碘的克数
脂肪酸价低、碘价高，表明品质好。种子成熟过程中，酸 价降低,碘价升高，种子完熟时达到极限；种子贮藏、萌发过程 中，酸价升高、碘价降低。贮藏中随油脂酸价的升高，种子的 活力降低。
皂化价和脂价：
皂化价：指中和脂肪、脂肪油或其他 类似物质1g 中含有的游离脂肪酸类或酯 类所需氢氧化钾的重量（mg）。
——营养价值不高、耐贮
种被——主要为纤维素 , 多矿物质 ——无营养
糊粉层—— 与胚相似
第二节 种子水分
水分是种子新陈代谢的介质和生理 生化变化的参与者，对种子的物理、生 理特性均有影响。
一、种子中水分的状况
（一）种子亲水的原因 1、种子化学成分的亲水性
种子中含有蛋白质、糖类等亲水胶体。 2、种子胶体的多孔性
所占比例差异很大，各部分所含化学成分的种类和 数量也不同，决定了各部分生理机能不同 , 营养价 值、利用价值不同，耐贮性不同。
胚——无或极少淀粉，高蛋白、高脂肪、高可溶性糖含量， 矿物质、维生素也高 —— 营养高，但易生虫发霉、 酸败，不耐贮藏价值
胚乳——主要为淀粉、贮藏蛋白、低脂肪、低可溶性糖、低灰 分、低维生素
淀粉粒的化学组成和构造 淀粉以淀粉粒的形式存在于胚乳细胞中，
淀粉粒的成分除淀粉外，还有少量非碳水化合 物，如矿物质、磷酸及少量脂肪酸、蛋白质等 等。
淀粉的构造可分为单粒和复粒两种。
淀粉的组成
直链淀粉——约占含量的20~25%，分子量小，
直线连接，易溶于热水，遇碘呈
兰黑色，粘度低
支链淀粉——约75~80%, 分子量大, 分枝状连接，
种子中的 脂肪酸
饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
软脂酸（16：0） 硬脂酸（18：0） 油酸 （18：1） 品质优
( 熔点低，不易 亚油酸（18：2）
凝固 ) 亚麻酸（18：3）
芥酸（22：3）—— 异味，
不易消化
种子脂肪中的脂肪酸绝大多数与甘油结合在一起，但也有
少数呈游离态。
脂肪性质指标
酸价：中和1克脂肪中全部游离脂肪酸所需KOH （NaOH） 毫克数
半纤维素为多缩戊糖和已糖的混合物，可作“后备食物”
二 脂类——脂肪是种子中的主要脂类物质，其次是磷脂 1、 脂肪 脂肪是油质种子中的主要贮藏物质，在种子生命活动中 占重要位置
种子的脂肪以脂肪体的形式存在于种子的胚和胚乳 中，但禾本科的淀粉胚乳中不含脂肪体。
种子中的脂肪是多种甘油三酯的混合物，其品质优 劣，决定于其组成成分中的脂肪酸种类和比 例。
第二章 种子的化学成分
第一节 种子的主要化学成分及其含量 第二节 种子水分 第三节 种子的营养成分 第四节 环境条件对种子化学成分的影响
种子的化学成分
种子含有各种不同的化学成分，这些化学物 质既是种子本身生命活动的物质基础，也是种子 幼苗生长所必须的养料及能源。
化学物质的性质及其在种子中的分布状况， 又会影响种子的生理特性、贮藏性和加工品质。
能
生理活性物质，如酶、维生素、植物激素等
分
水、矿物质、有毒物质等
2、种子的分类 不同作物种子，化学成分的种类基本相似，
差异主要在含量上。 根据不同作物种子化学成分含量的差异，
可把种子分为粉质种子、蛋白质种子、油质种 子。
粉质种子—— 淀粉含量明显高（60—70%), 脂肪极少(1~4%) 蛋白质（8-12%)——主要为禾谷类
核酸 糖 磷脂
结构蛋白质主要存在于种子的有生命部位；贮藏蛋白含量较多， 以蛋白体的形式存在于子叶、胚乳中，供种子萌发时转化利用。
子叶和糊粉层中的蛋白体基本一致，而禾本科胚乳中的蛋白体 则具有同心圆环，直径1.5~2.5m，子叶 > 糊粉层 > 胚乳
淀粉胚乳中，蛋白体密度是自外向内递减。
贮藏蛋白据其在不同溶剂中的溶解度可分为：
蛋白质种子——蛋白质含量明显高（20－30%） 淀粉含量也高（50%) ——食用豆类 脂肪含量也高（20-48%） ——油用豆类
油质种子——脂肪含量明显高（30—50%）， 蛋白质亦高（20—30%）
同一作物的不同类型或品种间，化学成分含 量的差异也很明显。
二、种子化学成分的含量及分布 不同类型的种子，其种胚、胚乳、种被三部分
3 维生素
维生素是维持人体正常代谢的必需物质，但人体却无合 成维生素的能力，必须靠食物供给。种子具有合成维生素的 能力，合成后主要贮存于胚部和糊粉层中。种子中的维生素 主要有两大类：
脱落酸（ABA））——因促进基、叶、幼果的脱落而得名。 ABA 能诱导休眠、抑制发芽，随果实和种子的成熟而增加， 随贮藏而减少，劣变时又升高。
乙稀——为具很强生理活性的气体，在成 熟的果实、发芽的种子、 衰老器官中均有存在， 能促进果实成熟，调控种子休眠与萌发。施加 外源乙烯能打破花生、苍耳等种子的休眠。
麦类品质的重要指标
2. 种子蛋白质中氨基酸的组成：
蛋白质含量
种子的营养价值
蛋白质中氨基酸的组成——常见20种， 其中8种必需氨基酸
可消化利用程度
蛋白质含量高，氨基酸组成比例好，可消化程度高， 种子的营养价值高。
蛋白质含量低，仅为豆类的1/2~1/3。 禾谷类种子 赖氨酸含量低，玉米中色氨酸含量也低。
胚乳中主要是醇溶、碱溶蛋白，二者中 以谷酰胺、脯、亮氨酸为多。
胚中清、球 蛋白较多, 二者中赖、色、 精氨酸的比例高。
粮食加工中，要充分利用胚的营养成分；品质育种 中，提高优质蛋白（清、球）含量。
四 种子中的其他化学物质
1酶
种子中含有的酶种类繁多，植物体中含有的六大酶类即
氧化还原酶类
转移酶类
裂解酶类
遇碘呈紫红色，粘性大
籼稻米——含直链淀粉25%
稻米 粳稻米——含直链淀粉 < 20 ~ 20%。
糯稻米——几乎100%支链淀粉
与碘反应
紫红 —— 糯性 兰黑 —— 非糯性
淀粉的糊化
将淀粉混于冷水中，经搅拌形成称为淀粉 乳的乳状悬浮液。将淀粉乳加热到一定温度， 淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。温度继续 上升，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积的几倍 到数十倍。由于颗粒的膨胀，晶体的结构消失， 互相接触，变成稠状液体，虽停止搅拌，体积 胀大，淀粉也再不会沉淀。这种现象称淀粉的 糊化。
• 清蛋白——水溶性蛋白，溶于水或微酸溶液
• 球蛋白——盐溶性蛋白，溶于10%NaCl
——豆类蛋白的主要成分
• 醇溶性谷蛋白——醇溶性蛋白，溶于 70%酒精
——禾谷类种子特有
• 谷蛋白——溶于0.2%碱溶液——禾谷类中较多
醇溶性谷蛋白和谷蛋白是面筋的主要成（74.2%）
面筋含量高（Pr 高) 质量好（弹性、延伸性）