种子的化学成分(1)

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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
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。
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
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
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
• 种子水分、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%。

生理活性物质,如酶、维生素、植物激素等

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
煮饭、蒸馒头、冲藕粉
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
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。
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。
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
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:
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
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
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。
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
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
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。
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,
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。
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;
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。
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
• 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)
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:
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。
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。
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
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