种子中的各种成分

第三章种子的化学成分

了解种子的化学成分使我们了解种子生命活动的规律。

确定种子在各方面的利用价值，为贮藏、加工、检验、选育新品种提供依据。

第一节农作物种子化学成分及其分布

（一）主要化学成分的生理作用

1、生命活动的基质－－蛋白质

2、生命活动的能源－－淀粉、脂肪，蛋白质有时也可以作为能源

3、生理活性物质－－酶、维生素、生长素

4、生命活动的介质和生化变化的参与者－－水

（二）主要作物种子的化学成分

按其主要化学成分状况及用途，分为粉质种子、蛋白质种子和油质种子三大类。粉质种子大部分化学成分贮存在胚乳内；而蛋白质种子(豆类)及油质种子绝大部分化学成分贮存在子叶内。

1、禾谷类

主要贮藏物质的含量：淀粉70％左右蛋白质10％左右，脂肪1－3％

比较水稻、小麦、玉米：

淀粉--差异不大；

蛋白质--小麦>玉米>水稻

脂肪--玉米>小麦>水稻玉米胚大，含油高

2、豆类

（1）分二种类型

蛋白质高，糖类也高－－豌豆、菜豆、蚕豆、绿豆

蛋白质高，脂肪也高－－大豆、花生

（2）比较大豆、花生大豆蛋白质高，花生脂肪高

3、油质种子

总的看，含油量高，蛋白质含量也高－－芝麻、向日葵、油菜

（三）种子化学成分的分布

1、禾谷类种子各部分的比率（重量）

水稻稃壳

20-25%

皮

部

(果

种

皮)

10-15% 米粒

（糙

米）

75-80%

糊

粉

层

胚

乳

淀

粉

层

60-70%

胚 2.5-4%

2、种子各部分的化学成分

胚－－无淀粉；多蛋白质、脂肪、可溶性糖、灰分、维生素。特点：营养好，难贮藏

胚乳－－包括全部淀粉；蛋白质绝对量大，但相对量低；脂肪少

糊粉层－－类似胚

果种皮－－只有纤维素含量高

第二节种子水分

(一)种子中水分存在的状态

游离水(自由水) 结合水(束缚水)

可作为溶剂不能作为溶剂

0℃可以结冰0℃不结冰

自然条件下容易从种子中蒸发自然条件下不易蒸发，强烈日光或人工加温才蒸

发

引起强烈的生命活动不能引起强烈的生命活动

含水量低种子可能无游离水

（二）种子临界水分和安全水分

1、临界水分----当种子中游离水刚去尽，留下全部结合水时的水分，其含量因作物种类而不同。

2、安全水分----种子安全贮藏的水分。安全水分受温度的影响而不同，各地区有差异。

种子水分减少到无游离水时，种子内的酶类首先是水解酶类就成钝化状态，新陈代谢降至很微弱的程度。所以，种子中出现游离水以后，即大于临界水分时，种子就不耐贮藏，种子活力和生活力很快降低和丧失。在临界水分以下，则一般认为可以安全贮藏。但大于临界水分也不一定不安全。

禾谷类种子的安全水分一般为12-14%以下，油料作物种子为8-10%，甚至更低，取决于其含油量。

3、种子亲水性的原因v种子分子组成中，含有大量的亲水基：羟基（-OH）, 醛基（-CHO）, 巯基（-SH）,氨基（ -NH2）, 羧基（-COOH），因此，种子具有亲水性。蛋白质含有 -NH2 , -COOH，亲水性最强。脂肪不含亲水基，所以表现疏水性。

一粒种子中有许多孔隙，相连成很多孔道，称毛细管，它纵横交错，布满种子，扩大了吸附面积，可以吸附许多水。吸附在面上的是吸附水，多了就可以流动，成自由水。

（三）种子平衡水分及其影响因素

1、平衡水分的概念

种子水分随着吸附与解吸过程而变化，当吸附过程占优势，则种子水分增高，当解吸过程占优势，则种子水分减低。

如果将种子放在固定不变的温度和湿度条件下，经过相当时间, 则种子水分保持在一定水平，基本上稳定不变，此时种子对水汽的吸附和解吸作用以同等的速度进行着，亦即达到动态平衡状态，这时种子所含的水分为种子在该特定条件下的平衡水分，此时的相对湿度称平衡相对湿度。

2、平衡水分的影响因素

(1)湿度

种子水分随大气相对湿度改变而变化，当温度不变时，种子的平衡水分随相对湿度的增加而增大，与湿度呈正相关。当外界湿度高时，显然产生的水汽压高，水汽浓度大，水分子容易进入种子，所以种子的平衡水分高。

总的来说，在相对湿度较低时，平衡水分随湿度提高而缓慢地增长，而在相对湿度较高时，平衡水分随湿度提高而急剧增长，因此在相对湿度较高的情况下，要特别注意种子的吸湿返潮问题。

表1-5 大田作物种子与空气不同相对湿度平衡时的近似水分(%)(室温25℃)

作物

相对湿度（％）

15 30 45 60 75 90 100

水稻 6.8 9.0 10.7 12.6 14.4 18.1 23.6 硬粒

小麦

6.6 8.5 10.0 11.5 14.1 19.3 26.6 普通

小麦

6.3 8.6 10.6 11.9 14.6 19.7 25.6 大麦 6.0 8.4 10.0 12.1 14.4 19.5 26.8 燕麦 5.7 8.0 9.6 11.8 13.8 18.5 24.1

黑麦7.0 8.7 10.5 12.2 14.8 20.6 26.7

高粱 6.4 8.6 10.5 12.0 15.2 18.8 21.9

玉米 6.4 8.4 10.5 12.9 14.8 19.1 23.8

荞麦 6.7 9.1 10.8 12.7 15.0 19.1 24.5

大豆 4.3 6.5 7.4 9.3 13.1 18.8 -

亚麻 4.4 5.6 6.3 7.9 10.0 15.2 21.4

(2)温度

温度对平衡水分有一定程度的影响。当湿度不变时，种子的平衡水分随温度升高而减小，成反相关。这是因为当温度升高时空气的保湿能力增加，在一定范围内，温度每上升10℃每公斤空气中达到饱和的水汽量约可以增加一倍，使得相对湿度变小，从而使种子的平衡水分减小 (表1-6)。但总的来说，温度对种子平衡水分的影响远较湿度为小。

表1-6 温度和空气中饱和水汽含量的关系

温度(℃) 每公斤干空气中饱和状态的水汽

(g)

0 3.8

10 7.6

20 14.8

30 26.4

(3)种子化学物质的亲水性

种子化学物质的分子组成中含有大量亲水基，蛋白质、糖类等分子中均含有这类极性基，因此各种种子均具有亲水性。蛋白质分子中含有两种极性基，故亲水性最强；脂肪分子中不含极性基，所以表现疏水性。

蛋白质和淀粉含量高的种子比油分含量高的种子容易吸湿，在相同的温湿度条件下具有较高的平衡水分，如禾谷类和蚕豆种子比大豆、向日葵等种子具有较高的水分。

(4)种子的部位与结构特性

从种子本身来看，种子胚中水分较高，因为与胚乳比较，胚含有较多的亲水基更容易吸收水分和保持水分。

凡种子表面粗糙、破损，种子内部结构致密、毛细管多而细，种子平衡水分高。因为种子增加了与水汽分子接触的表面积。

第三节种子的营养成分

(一)糖类

1、可溶性糖

发芽时较多。充分成熟的种子，可溶性糖含量少，主要以蔗糖形式存在，主要在胚和糊粉层。如果可溶性糖多，说明生理状态不正常：未充分成熟，发过芽，等，其它糖也会出现。因此,种子的可溶性糖含量的动向，可在一定程度上反映种子的生理状况。

2、不溶性糖

主要包括淀粉、纤维素、半纤维素和果胶等，完全不溶于水或吸水而成粘性胶溶液。

（1）淀粉