Формування споживних властивостей столового буряку

 

Характерною особливістю коренеплодів є здатність накопичувати в клітинах запасаючих тканин велику кількість цукрів, які головним чином і визначають їх господарську цінність. Харчова цінність столових коренеплодів залежить також від вмісту в них полісахаридів, білків і небілкових азотистих речовин, вітамінів.

Коренеплоди столового буряку містять 16—22% сухих речовин, 10-16% цукрів та 9-32 мл % вітаміну С на сиру речовину. Цукри коренеплодів складаються переважно із сахарози, яка становить 90-96% цукрів. На долю моноцукрів припадає 0,25-1,3%. Крім того, в коренеплодах міститься клітковина, 0,7-2 пектинових речовин, 0,1-1,3 золи, 0,47-3,65% азотно-білкових речовин, присутні вітаміни В1, В2, РР.

Цукри столового буряку становлять 65% сухої речовини із простих цукрів, у невеликій кількості присутні глюкоза і фруктоза. Переважне накопичення в коренеплодах сахарози обумовлено надмірно низькою активністю ферменту інвертази під час дозрівання і на початку зберігання, що є характерною фізіологічною ознакою цієї рослини.[19]

По накопиченню сахарози можна судити про ступінь стиглості столового буряка.

При дозріванні буряка в головці кореня міститься більше інвертного цукру, ніж в інших частинах кореня. При повній стиглості коренеплоду інвертний цукор майже повністю переходить в сахарозу. Таким чином, по зменшенню вмісту інвертного цукру визначають ступінь достигання столових буряків. Коли вміст сахарози досягає 90 - 96% всього вмісту цукру, коренеплоди достигли і їх можна закладати на зберігання. Але для кожного сорту і кожної ґрунтово-кліматичної зони необхідно знати граничні нормативи накопичення цукру і сахарози.

Навесні активність інвертази посилюється, внаслідок чого збільшується вміст моноцукридів і до кінця зберігання кількість глюкози збільшується у 5 разів, але не перевищує вміст сахарози.

Білковий азот становить майже половину всього азоту буряків.

Специфічною речовиною буряків є бетаїн (триметілгліцин), від якого залежить забарвлення коренеплодів. Під час варіння коренеплодів бетаїн руйнується, розпадається на аглікон (барвний пігмент) і цукор. Коли буряки варять у підкисленій воді, вони добре зберігають забарвлення.

Невелика кількість у столового буряка сапоніну надає йому стійкості проти захворювань.[20]

Вуглеводи. Вуглеводний комплекс коренеплодів на 70—80 % представлений легко розчинними формами — цукрозою і моносахаридами, які зазвичай називають цукрами.

В коренеплодах столового буряка середній вміст цукрів 7—12 %. Склад цукрів приблизно такий самий, як у цукрового буряка: цукроза, моносахариди (глюкоза і фруктоза) не перевищують 1 % сирої маси коренеплоду, олігосахариди — мальтоза і рафіноза.

Цукри в коренеплодах в найбільшій кількості накопичуються в клітинах запасаючої тканини, концентруючись в основному в вакуолях, а в інших тканинах їх вміст значно нижче. В коренеплодах буряка максимальна концентрація цукру спостерігається в найбільш широкій частині кореня (шийці) між периферичною і центральною зонами. Мінімальна кількість цукрів міститься в верхній частині коренеплоду — голівці.

Накопичення цукрів у коренеплодах визначається двома головними факторами — надходженням вуглеводів з листя й інтенсивністю синтезу сахарози в коренях. Важливою умовою для процесів цукронакопичення в коренеплодах є розвиток фотосинтетичного апарату рослин. При створенні асиміляційного апарату в листі утворюється багато розчинних вуглеводів і крохмалю, які перетворюючись в транспортні форми, забезпечують постійний приток моносахаридів і сахарози в коренеплоди.

Накопичення цукрів залежить також від тривалості вегетації рослин, зазвичай ранньостиглі коренеплоди характеризуються низьким вмістом цукру.

У столових коренеплодів в процесі їх росту і розвитку в динаміці вмісту цукрів вміст їх збільшується, при цьому спостерігається значне посилення біосинтетичних реакцій, пов'язаних з синтезом цукрози, в результаті чого відношення цукрози до моносахаридів під час дозрівання коренеплодів постійно збільшується.

Наприклад, вміст цукрів у молодих і зрілих коренеплодах столового буряка розрізняється на 3—5 %. При тривалому зберіганні частина цукрів у коренеплодах використовується на дихання, але загальна концентрація цукрів не зменшується внаслідок зниження вмісту води.

З полісахаридів у коренеплодах доволі багато пектинових речовин (1— 2% маси кореня) і геміцелюлоз (до 1,5%). Ці сполуки відносяться до легкозасвоюваних форм вуглеводів і тому підвищують харчову цінність коренеплодів. Клітковини більше міститься в незрілих коренеплодах, в яких відбувається інтенсивне формування запасаючих й інших тканин, а до кінця дозрівання коренеплодів її концентрація знижується.

У повністю сформованих коренеплодах буряка вміст клітковини 0,5—1 %. Багато клітковини утворюється в коренеплодах при засусі, недоліку харчових елементів, а також в коренях рослин, що квітнуть, в результаті різко знижується перетравлення всіх органічних речовин коренеплодів, і відповідно, погіршується їх харчова цінність.

Азотисті речовини. Азотисті речовини коренеплодів — білки, вільні амінокислоти, аміди, нуклеїнові кислоти і продукти їх розпаду. Білки складають 40—60 % загальної кількості азотистих речовин, що містяться в коренеплодах, вільні амінокислоти і аміди — 30—40 %. Білки коренеплодів на 60—70 % представлені легкорозчинними формами — альбумінами і глобулінами, гарно збалансованими по вмісту незамінних амінокислот. Фракція вільних амінокислот також містить незамінні амінокислоти і тому підвищує біологічну цінність азотистих речовин.

Вміст білків і небілкових азотистих речовин змінюється в процесі росту і дозрівання коренеплодів. У молодих коренеплодів більше азотистих речовин, ніж в стиглих. Особливо багато білків і небілкових азотистих сполук в коренях перед початком інтенсивного цукронакопичення, до кінця дозрівання концентрація азотистих речовин в коренеплодах знижується в 1,5—2 рази.

Для оцінки харчових властивостей коренеплодів зазвичай визначають загальний вміст азотистих речовин в перерахунку на білки і цей показник називають "сірим протеїном" або "сірим білком". У зрілих коренеплодах кількість сірого протеїну складає 1,0—1,5 %.

Вітаміни. Всі коренеплоди є важливими джерелами аскорбінової кислоти для людини і сільськогосподарських тварин. У буряку її вміст досягає 3 — 6 мг% маси коренеплодів. Кількість каротину в буряку значно менше ніж в моркві — 2—5 мг%. Містяться в буряку також інші вітаміни: тіамін, рибофлавін, піридоксин по 0,1—0,2 мг%, нікотинова кислота 0,2—1, пантотенова кислота 0,1—0,5, фолієва кислота — 0,1—1 мг%.

Крім того в коренеплодах столових буряків міститься бетаїн і бетанін, мінеральні речовини (солі калію, кальцію, заліза, марганцю, кобальту, фосфору). По вмісту йоду буряки входять до числа овочів, що найбільш забезпечені цим елементом.

Вплив зовнішніх умов. Синтез азотистих речовин в рослинах посилюється при підвищенні інтенсивності сонячної радіації і дефіциті вологи. Така закономірність спостерігається і при вирощуванні коренеплодів: в умовах низького вологозабезпечення рослин, у сухій речовині коренеплодів збільшується доля азотистих речовин.

Концентрація в коренеплодах цукрів при дефіциті вологи також підвищується, але це відбувається внаслідок зниження їх оводненості і підвищення вмісту сухої речовини, тоді як у перерахунку на суху масу кількість цукрів майже не змінюється або навіть знижується. При вирощуванні коренеплодів дуже важливо створити оптимальний режим вологозабезпечення рослин — при засусі і в зонах недостатнього зволоження це досягається зрошенням.

Оптимізація харчування. Накопичення в коренеплодах цукрів залежить від роботи фотосинтетичного апарату листя, для формування якого рослини споживають з ґрунту значну кількість харчових речовин, тому недолік будь-якого елементу в цей період затримує ріст рослин, що призводить до зниження врожаю і накопичення цукрів у коренеплодах.

Після утворення коренеплодів потреба рослин у харчових елементах значно змінюється. У процесі цукронакопичення важливу роль грає фосфор і

калій, а надходження в коренеплоди азоту повинно бути знижено, таким

чином він посилює синтез азотистих речовин. При внесенні фосфорних і калійних добрив цукристість коренеплодів підвищується на 1—2 % і в них зменшується кількість небілкових азотистих сполук. Збільшення втрат цукру при переробці коренеплодів може спостерігатися при внесенні надмірно високих доз калійних добрив, що викликають підвищення в коренеплодах концентрації розчинних лужних солей.

Надлишкові дози азотних добрив збільшують вміст у коренеплодах азотистих речовин і втрати цукру при їх переробці, крім того, знижується цукристість коренів.

При внесенні високих доз азотних добрив у коренеплоди надходить багато мінерального азоту, в основному в нітратній формі, внаслідок чого концентрація нітратів може перевищити допустимий рівень. Нітрати, відновлюючись до нітритів, здатні інактивувати гемоглобін, проводячи залізо, яке в ньому міститься в неактивному тривалентному стані, внаслідок чого змінений гемоглобін вже не може функціонувати як переносник кисню.

Коренеплоди з підвищеним вмістом нітратів (більше 0,1—0,2% азоту NО3 на суху масу корма) не можуть бути використані на харчові або кормові

цілі.

При вирощуванні коренеплодів на ґрунті з низьким вмістом бору вони гарно реагують на внесення борних добрив, при цьому підвищується не тільки врожайність, але й накопичення цукрів. На кислих ґрунтах важливим фактором підвищення цукристості коренеплодів є вапнування.[27,42]