Углеводы, их характеристика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО Российский Государственный Аграрный Университет - МСХА им. К.А. Тимирязева

Реферат на тему

«Углеводы, их характеристика»

Выполнил

ст. 301 группы факультета ПАЭ

Шумилин А. О.

Научный руководитель

Серегина И.И.

Москва, 2010г.

УГЛЕВОДЫ. СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ

Углеводы или сахариды - одна из основных групп органических соединений организма. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях ( органические кислоты, аминокислоты), а также содержатся в клетках всех других живых организмов.

В животной клетке содержание углеводов колеблется в пределах 1-2%, в растительной оно может достигать в некоторых случаях 85-90% массы сухого вещества.

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода, причем у большинства углеводов водород и кислород содержатся в том же соотношении, что и в воде ( отсюда их название - углеводы). Таковы, например, глюкоза С6Н1206 или сахароза С12Н22011. В состав производных углеводов могут входить и другие элементы. Все углеводы делятся на простые (моносахариды) и сложные (полисахариды).

Среди моносахаридов по числу углеродных атомов различают триозы (ЗС), тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С) и гептозы (7С). Моносахариды с пятью и более атомами углерода, растворяясь в воде, могут приобретать кольцевую структуру. В природе наиболее часто встречаются пентозы ( рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) и гексозы ( глюкоза, фруктоза, галактоза). Рибоза и дезоксирибоза играют важную роль в качестве составных частей нуклеиновых кислот и АТФ. Глюкоза в клетке служит универсальным источником энергии. С превращением моносахаридов связаны не только обеспечение клетки энергией, но и биосинтез многих других органических веществ, а также обезвреживание и выведение из организма ядовитых веществ, проникающих извне или образующихся в процессе обмена веществ, например, при распаде белков.

Ди- и полисахариды образуются путем соединения двух и более моносахаридов, таких, как глюкоза галактоза маноза, арабиноза или ксилоза.

Так, соединяясь между собой с выделением молекулы воды, две молекулы моносахаридов образуют молекулу дисахарида. Типичными представителями этой группы веществ являются сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар). Дисахариды по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те, и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус. К числу полисахаридов принадлежит крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин, кал лоза и др.

Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запасных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии (например, крахмал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала (целлюлоза, хитин). Полисахариды удобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридов увеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объема. При этом существенно уменьшается вероятность потребления этим продуктов болезнетворными бактериями и другими микроорганизмами, которые, как известно, не могут заглатывать пищу, а всасывают вещества всей поверхностью тела. И наконец, при необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза.

Источниками углеводов в питании служат главным образом продукты растительного происхождения - хлеб, крупы, картофель, овощи, фрукты, ягоды.

Из продуктов животного происхождения только в молоке имеются углеводы - молочный сахар. Пищевые продукты содержат различные углеводы: так, крупы, картофель содержат крахмал, сложное вещество, не растворимое в воде, но расщепляющееся под действием пищеварительных соков. Известен крахмал картофельный, пшеничный, рисовый и др. В фруктах, ягодах и некоторых овощах углеводы содержатся в виде различных Сахаров-фруктовый сахар, свекловичный сахар, тростниковый сахар, виноградный сахар (глюкоза) и др.

Эти вещества растворимы в воде. И те, и другие углеводы - и крахмал, и сахар - хорошо усваиваются организмом. Разница заключается в том, что растворимые в воде сахара быстро всасываются в кровь, в то время как крахмал должен предварительно растопиться в пищеварительном канале на более простые соединения.

Содержание Сахаров в корнеплодах, овощах, плодах и ягодах

В сухой массе плодов и овощей преобладают сахара, которые являются важнейшими вкусовыми и энергетическими материалами. Самым высоким содержанием Сахаров отличается виноград, хурма, персики, дыни, арбузы. В семечковых плодах преобладает фруктоза, в абрикосах и персиках -сахароза, в свекле, моркови и дынях - глюкоза. Более сладкий вкус арбузов обусловлен тем, что содержащиеся в них сахара на 50% представлены фруктозой. Во всех плодах повышенное содержание Сахаров является положительным фактором для их качества. Однако повышенное содержание редуцирующих

Сахаров (1,5 %) в столовом картофеле нежелательно, так как ухудшает вкус и делает его непригодным для переработки. Сахароза в процессе технологической обработки может подвергаться кислотному и ферментативному гидролизу с образованием глюкозы и фруктозы. При высоких температурных обработках происходит распад Сахаров с образованием темно-окрашенных продуктов.

Количество Сахаров при созревании и хранении плодов и овощей находятся в динамике. В результате расходования на дыхание их количество уменьшается. Однако, при гидролизе крахмала, инулина, полисахаров, гемицеллюлозы и пектиновых веществ, количество Сахаров увеличивается.

Полисахариды, по их локализации в растительной ткани, разделяют на запасные (крахмал, инулин) и структурные (образующие остальные ткани) -клетчатка, гемицеллюлоза, пектиновые вещества. О Крахмал - главный резервный полисахарид, который содержится в большинстве овощей, недозрелых семечковых плодах и бананах. Из свежих овощей богаты крахмалом бобовые, особенно зеленый горошек. По мере созревания в зернах горошка содержание крахмала непрерывно возрастает за счет Сахаров. В яблоках зимних сортов при съеме содержится до 2 % крахмала. После 2-месячного хранения крахмал практически исчезает. В зеленых бананах содержится до 20 % крахмала и менее 1 % Сахаров. При созревании этих плодов содержание крахмала снижается до 2 %, а Сахаров возрастает до 16%.

Крахмальные зерна состоят из крахмальных полисахаридов, содержат до 0,7 % минеральных веществ и 0,6 % жирных кислот. В клубнях картофеля размер крахмальных зерен колеблется от 20 до 40 мкм. С размером крахмальных зерен связаны консистенция картофельного клубня и его рассыпчатость после варки. При величине зерна менее 20 мкм качество готовых блюд оказывается весьма низким. Крупные зерна при варке набухают, округляются и отделяются друг от друга, что положительно влияет на кулинарные достоинства картофеля. Следует отметить, что при хранении картофеля происходит гидролиз крахмала до Сахаров. Ресентизируемый крахмал отличается от исходного более мелким размером крахмальных зерен.

Плоды и овощи - важнейшие источники клетчатки и полуклетчатки, их общее содержание достигает 2 % сырой массы, в некоторых видах еще больше. Клетчатка и полуклетчатка составляет основу клеточных стенок растений и являются защитным барьером от проникновения микроорганизмов. В плодах клетчатка содержится от 0,5 до 2,7 %, а в ягодах до 5 %. В овощах этого углевода - 0,3-3,5 %. В сухих грибах клетчатки более 20 %. В отличие от клетчатки гемицеллюлоза участвует как в построении тканей, так и является запасным веществом. В плодах и овощах наиболее распространены пентозаны, их содержание колеблется от 0,3 до 2,7 %. Плоды и овощи с повышенным содержанием клетчатки и полуклетчатки более грубые по консистенции, лучше хранятся, но хуже усваиваются организмом.

Пектиновые вещества неоднородны и представлены растворимым пектином, протопектином, пектиновой и пектовой кислотами. Содержание пектиновых веществ в плодах составляет 0.5-1.5%. В овощах 0.13-1.2%.

Наиболее богаты пектиновыми веществами яблоки, абрикосы, крыжовник, сливы, смородина, морковь, тыква. Растворимый пектин обладает наилучшей желирущей способностью. Поэтому многие плоды используют для производства желе, пастилы, мармелада. Разваривание плодов и овощей при консервировании связано с распадом пектиновых веществ и помутнением продукта. Для осветления соков применяют препараты пектолитических ферментов, вызывающих распад пектина до галактуроновой кислоты.

Источники Сахаров для человека

Современный человек в своем рационе обычно несколько недополучает Сахаров из-за недостатка в рационе свежих овощей и фруктов - основных поставщиков всех питательных элементов. В наибольшей степени сахара содержатся в свежих садовых фруктах, цитрусовых, ягодах и уже гораздо в меньшей степени в зерне, и тем более в муке злаков. Сахара определяют пищевую ценность продукции. Основные источники Сахаров для человека это: земляника, яблоки, виноград, груши, грейпфруты, мандарины, персики, вишня, абрикос, киви - они все имеют наибольшее содержание Сахаров. В меньшей степени сахара содержатся в луке, лимоне, зерне злаков и других культурах.

Значение крахмала

Крахмал - полисахарид, служащий основным запасным питательным веществом растений. Этот важнейший пищевой полисахарид содержится в больших количествах в клубнях картофеля, в зернах многих злаков, во фруктах и т.д.

Крахмал - это основной резервный углевод растений, состоящий из линейной амилозы (~ 25%) и разветвленного амилопектина (~75%). Образуется в хлоропластах и амилопластах и откладывается в клетках в виде крахмальных зерен; накапливается в семенах, клубнях, корневищах и луковицах.

Крахмал составляет основную часть важнейших продуктов питания (в пшеничной муке - 75-80% крахмала, в картофеле - 25%), применяется в пищевой и бродильной промышленности, служит для получения глюкозы, а также (частично в виде производных) используется при изготовлении бумаги и печатных изделий.

Крахмал в растении откладывается в запас в виде зерен, Крахмальные зерна, включения в строме пластид клеток растений. Рост крахмальных зерен происходит путем наложения новых слоев крахмала на старые, поэтому они имеют слоистую структуру. Крахмал зерновок злаков (рис, пшеница и др.), клубней картофеля и др. пищевых растений (батат) - важнейший источник питания.

Источники крахмала

Крахмал - главный резервный полисахарид, который содержится в большинстве овощей, недозрелых семечковых плодах и бананах. Из свежих овощей богаты крахмалом бобовые, особенно зеленый горошек. По мере созревания в зернах горошка содержание крахмала непрерывно возрастает за счет Сахаров. В яблоках зимних сортов при съеме содержится до 2 % крахмала. После 2-месячного хранения крахмал практически исчезает. В зеленых бананах содержится до 20 % крахмала и менее 1 % Сахаров. При созревании этих плодов содержание крахмала снижается до 2 %, а Сахаров возрастает до 16%.

Крахмальные зерна состоят из крахмальных полисахаридов, содержат до 0,7 % минеральных веществ и 0,6 % жирных кислот. В клубнях картофеля размер крахмальных зерен колеблется от 20 до 40 мкм. С размером крахмальных зерен связаны консистенция картофельного клубня и его рассыпчатость после варки. При величине зерна менее 20 мкм качество готовых блюд оказывается весьма низким. Крупные зерна при варке набухают, округляются и отделяются друг от друга, что положительно влияет на кулинарные достоинства картофеля. Следует отметить, что при хранении картофеля происходит гидролиз крахмала до Сахаров. Ресентизируемый крахмал отличается от исходного более мелким размером крахмальных зерен.

Не все природные крахмалы экстрагируются в промышленных масштабах.

Для успешного коммерческого использования растительного материала он должен легко произрастать, содержать высокий процент крахмала и стоимость крахмала должна быть низкой.

Наиболее общими промышленными источниками крахмала являются кукуруза, зерно, картофель, тапиока и , в меньшей степени саго , рис, арроурут и сорго.

Крахмал экстрагируется из растений физической сепарацией. Окончательно высушенный продукт - белый порошок, который стабилен при хранении и нерастворим в холодной воде. Суспензия крахмальных зёрен не имеет адгезивных свойств и, как правило, имеет низкую вязкость, хотя при оседании показывает расширенные реологические свойства.

Биологическая роль крахмала в жизнедеятельности человека

Крахмал подвергается окончательному расщеплению в тонких кишках, в которые пища из желудка поступает небольшими порциями, а сахар, получившийся в результате расщепления крахмала, всасывается в кровь постепенно. Поэтому целесообразно не все углеводы вводить в виде Сахаров, а основную их массу вводить в виде крахмала.

Что способствует поддержанию определенного уровня сахара в крови и постепенной доставке его тканям. Но иногда необходимо быстро доставить сахар к тканям, как, например, при сильном умственном утомлении, длительной физической работе, ослаблении сердечной деятельности, - в таких случаях необходимо употреблять достаточное количество сахара, иногда вводя его непосредственно в кровь.

Если углеводы поступают с пищей в достаточном количестве, они откладываются в виде особого животного крахмала -- гликогена -- главным образом в печени и мышцах; при избыточном же питании, как уже указывалось, углеводы переходят в организме в жир. Запасы гликогена в дальнейшем снова расщепляются в организме до сахара и поступают в кровь и ткани.

Доказано также, что отложение углеводов в организме возможно и в том случае, когда в пище количество углеводов ограничено, а белка много. Об этом говорят наблюдения над хищными животными, у которых при питании мясом гликоген откладывается в печени и мышцах. В опытах на животных доказано также, что ив только жир образуется из углеводов, но и углеводы могут в свою очередь образоваться из жира. Таким образом, становится ясным, что как жиры, так и углеводы могут образовываться в организме из всех трех основных веществ -- из белков, жиров и углеводов пищи. Только белок является незаменимым и может образоваться лишь из белков.

Применение в перерабатывающей промышленности крахмала

Растения, являющиеся источниками крахмала, всегда были важной частью рациона питания человека, дающей 70-80% потребляемых калорий. Благодаря широкой распространённости этих растений, а также из-за низкой стоимости, лёгкости модификации и возобновляемост источников неудивительно, что нашлось много способов непищевого применения крахмала. В настоящее время крахмал используется в адгезивах, связующих, покрытиях, пенах, наполнителях, флокулянтах, пластиках, клеях и модификаторах вязкости.

Крупнейшим потребителем крахмалов является бумажная промышленность, получающая более 60% всего производимого крахмала. Ещё 15% использует пищевая промышленность и столько же - все остальные, вместе взятые, потребители. Адгезивы на основе крахмала составляют приблизительно 60% от общего количества натуральных адгезивов. В последние два десятка лет пластики на основе крахмала нашли применение в качестве упаковочных материалов, плёнок для мульчирования и составов для изготовления одноразовых изделий.

В медицине и фармации крахмал применяется для приготовления присыпок, паст (густых мазей), а также при производстве таблеток..

КЛЕТЧАТКА

Клетчатка, или целлюлоза, представляет собой неразветвленную цепь, образованную из многих молекул глюкозы, соединенных 1,4-связью. Высокая степень клетчатки обусловлена особенностями ее строения : 60-70 молекул целлюлозы, имеющих нитевидную форму, прочно соединения в пучки, называемые мицеллами. Клетчатка составляет главную массу клеточных стенок растений. Она является наиболее стойким углеводом, не растворяется ни в одном из растворителей, кроме аммиачного раствора окиси меди.

Роль клетчатки в организме человека

Клетчатка не имеет практически никакого энергетического значения, но играет важную роль в процессе пищеварения. Целлюлоза, лигнин, пектин и смолы обеспечивают кишечную активность, и потому отсутствие клетчатки является причиной запоров. Кроме того, клетчатка очень богата витаминами, основными солями и микроэлементами, которые не обходимы для нормальной жизнедеятельности организма.

Клетчатка препятствует также накоплению жиров и уменьшает риск атеросклероза. Еще одно преимущество клетчатки заключается в том, что она ограничивает токсическое воздействие химических добавок и красителей, присутствующих в некоторых продуктах. Гастроэнтерологи утверждают, что некоторые виды клетчатки предупреждают возникновение рака пищеварительного тракта. Последние десятилетия в связи с ростом уровня жизни в ряде развитых стран произошло снижение потребления клетчатки

Например, во Франции среднее потребление клетчатки на одного человека составляет 20 г в день вместо рекомендованных 40 г. В 1925г. потребление бобовых составляло 7,3 кг на человека в год. Сейчас оно упало до 1,3 кг. В Италии основным продуктом питания всегда были макаронные изделия. Но 30 лет тому назад большинство итальянцев ели овощи, богатые клетчаткой, н макаронные изделия из непросеянной муки, богатой клетчаткой. Сегодня же, при более высоком уровне жизнн, мясо вытесняет овощи, а спагетти изготавливаются из высокорафинированных сортов муки, в которых отсутствует клетчатка. По мнению итальянских врачей, это является причиной ожирения и участившихся случаев рака пищеварительного тракта. Далее, употребление клетчатки снижает образование сахара в крови и способствует таким образом меньшему поступлению в кровь инсулина -- гормона, который стимулирует отложение жира в организме.

Клетчатка стимулирует перистальтику кишечника. Если пища с низким содержанием клетчатки путешествует по желудочно-кишечному тракту в виде плотных комков до 80 часов, т.е. 3-4 суток, то пищевая масса с клетчаткой проходит этот путь гораздо быстрее - за 24-36 часов

картофель клетчатка крахмал ягода

Роль клетчатки в жизнедеятельности животных

В кишечник травоядных попадает большое количество клетчатки. Известно, что только некоторые беспозвоночные могут переваривать клетчатку самостоятельно. В большинстве случаев переваривание целлюлозы происходит за счет разрушения ее бактериями, а животное потребляет в качестве пищи продукты ее деградации и сами клетки микроорганизмов.

Таким образом, здесь наблюдается кооперация, или симбиоз. Наибольшего совершенства этот тип взаимодействий достиг у жвачных животных. В их рубце корм задерживается достаточно долго, чтобы могли быть разрушены доступные микроорганизмам компоненты растительных волокон. В этом случае, однако, бактерии используют значительную часть растительного белка, который в принципе мог бы быть разрушен и использован самим животным. Однако у многих животных взаимодействие с кишечной микрофлорой носит промежуточный характер. Например, у лошадей, кроликов, мышей в кишечнике корм в значительной степени используется до того, как начнется бурное развитие бактерий. Однако в отличие от хищников, у таких животных корм дольше задерживается в кишечнике, что способствует ее сбраживанию бактериями.

Источники клетчатки

Хорошим источником клетчатки является цельное зерно, корнеплоды, фрукты вместе с кожурой и все овощи. При рафинировании пищевые продукты теряют клетчатку, поэтому рафинированные масло и сахар ее не содержат

Основной областью применения клетчатки является пищевая промышленность и медицина

Картофель. Значение и биологические особенности

Картофель принадлежит к числу важнейших с/х культур. Клубни содержат 25% сухих веществ (крахмал, белки, клетчатка, жир и зольные элементы), витамины С, В, РР и К и каратиноиды. Это культура разностороннего использования. Перерабатывают в пищевые продукты и полуфабрикаты. Это хороший корм для скота. Продукты переработки тоже являются прекрасным кормом для скота. Но позеленевшие клубни содержат ядовитое вещество - соланин. Клубни сырье для спиртовой, крахмалопаточной, глюкозной, каучуковой промышленности. Биологические особенности. Цикл роста картофеля условно разделяют на три периода.

Биологические особенности картофеля

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур, его справедливо называют вторым хлебом.

Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14...22% крахмала, 1,4...3% белков, около 1% клетчатки, 0.2...0.3% жира и 0.8... 1.1 % зольных веществ.

Для растений картофеля очень важен температурный режим, так при 10... 12 ОС в умеренно влажной почве дают всходы на 25.. .27-й день, при 14. ..16 ОС - на 18...22-й день. Лучшая температура для проращивания клубней в условиях средней полосы 18...22 ОС. Сочетание хорошей влагообеспеченности почвы и оптимальной температуры во время прорастания способствуют ускоренному появлению всходов.

Картофель - светолюбивое растение. Потому большое значение имеет выбор оптимальной густоты стояния. Наиболее целесообразно такая густота стояния, при которой в конкретных условиях произрастания растений обеспечивается формирование около 40 тыс. м2 листовой поверхности на 1га это соответствует при средней норме внесения удобрений 230...250 тыс. стеблей на 1 га у продовольственного и 250...270 тыс. стеблей у семенного картофеля.

Картофель - растение, требовательное к влажности почвы. Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы от 60%» ППВ до 100% ППВ. Снижение влажности почвы до 40% ППВ в условиях средней полосы снижает урожай на 40% и более.

Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы а вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков.

Картофель имеет специфические требования к корневому питанию, ту важную биологическую особенность обуславливает слаборазвитая корневая система. Для нормального роста, развития и накопления урожая картофель нуждается в большем количестве питательных веществ, чем многие другие полевые культуры.

С 1 т клубней и соответствующим количеством ботвы (0.4 т) и корневых остатков выносят, кг: N-5...6 , Р205 - 1.5...2 , К20 - 7...10.

В растения картофеля азот поступает в течение всей вегетации , однако больше всего его потребляется в период бутонизации - цветения. В то же время хорошая обеспеченность азотом на ранних этапах роста способствует более быстрому и мощному формированию вегетативной массы. Благодаря тому растения продуктивнее используют весенние запасы влаги в почве и лучше формируют урожай клубней.

Фосфор картофель потребляет в течение всей вегетации; в период бутонизации - цветения поглощение фосфора усиливается. Во время формирования ботвы интенсивно поступает калий.

Отношение питательных веществ N: Р205: К20 в урожаи составляет 1:0.3:1.4.

И того соотношения видно, что картофель - калиелюбивая культура.

Влияние удобрений на урожай и качество картофеля

Картофель - культура, высокотребовательная к органическим и минеральным удобрениям. Высокие урожаи картофеля получают при внесении органических и минеральных удобрений, а также известковании.

Продуктивность картофеля главным образом зависит от содержания гумуса в почве подвижных форм фосфора и калия.

Влияние условий выращивания на содержание крахмала

Расширение зоны синтеза крахмала в процессе развития картофеля наблюдалось в опытах с клубнями. Так, в тканях молодых клубней, отобранных в начале августа, синтез крахмала происходил лишь в интервале высоких температур, вне которых преобладали процессы распада крахмала.

Таким образом, в ранний период развития клубней, когда в них доминируют функции роста и отложение запасов крахмала не является ведущим процессом, крахмалообразование приурочено к весьма ограниченному интервалу температуры, вне которого преобладают процессы распада крахмала. Биологическое значение этой закономерности состоит, в том, что при превалировании в тканях растворимых, легко мобилизуемых форм углеводов процесс роста этих тканей происходит более успешно. В более поздний период, когда рост клубней ослабляется и преобладающими становятся процессы отложения запасов крахмала, наблюдается значительное расширение температурной зоны его синтеза, материалы также показывают, что этим путем достигается наиболее полное соответствие между температурой, к которой картофель адаптирован на различных этапах своего развития, и фактической температурой среды.

Решающее значение в явлениях вырождения картофеля на юге имеет высокая температура почвы в ночные часы, выходящая далеко за пределы того уровня температуры, к которому у картофеля адаптированы процессы клубнеобразования. Здесь сказывается двойственная природа картофеля -- растения, происходящего хотя и из южных, но высокогорных районов. Как известно, одной из основных отличительных особенностей последних является резкая амплитуда между дневной и ночной температурами, особенно характерная для последней трети вегетационного периода, когда у картофеля происходит усиленное клубнеобразование.

Требования к условиям выращивания льна-долгунца

Требования к температуре. Для льна-долгунца благоприятны умеренные температуры весны и лета при перемежающихся дождях и ясной погоде.

Семена льна начинают прорастать при температуре 3-5 -оС. Всходы его переносят заморозки до 4 -оС. Однако при понижении температуры до -4-оС наблюдается повреждение семядолей, а также пожелтение проростка.

Активное прорастание семян и появление всходов отмечают при температуре почвы на глубине посева семян 7-9 -оС. Лен не выносит избытка влаги в почве и на участках с близкими грунтовыми водами удается плохо. Нежелательны также излишние осадки во время созревания, так как они вызывают полегание растений и способствуют развитию у них различных болезней.

Требования к свету. Лен-долгунец - растение длинного дня. Сильное солнечное освещение вызывает усиленное ветвление стебля, что снижает урожайность длинного волокна и ухудшает его качество. Требования к почве. В Нечерноземной зоне лучшими для льна являются хорошо окультуренные средние суглинки и суглинистые супеси с невысокой степенью оподзоленности, реакция почвы предпочтительна слабокислая (рН 5,9-6,5).

Сахарная свекла

Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, почвенно-климатических и погодных условий, уровня агротехники и других факторов. Знание закономерностей изменения химического состава корнеплодов под действием внешних факторов необходимо для разработки технологии возделывания этой культуры, обеспечивающей получение сырья высокого качества.

В корнеплоде сахарной свеклы в среднем содержится 75 % вода 17,5 - сахара и 7,5% несахаров. Количество сахара в сухом веществ корнеплода обычно составляет 69-76 %. Выжатый из корнеплода со представляет собой водный раствор сахара и других веществ (несахаров). В нем находится 17,5 % сахара и 2,5 % несахаров. На долю сахар в сухом веществе сока приходится 87,5 %.

Ниже приведена характеристика основных Сахаров, содержащихся в корнеплодах сахарной свеклы.

Углеводы. Они составляют основную часть сухих веществ корне плода. Из углеводов наибольшее значение имеют:

моносахариды (монозы) - глюкоза, фруктоза, галактоза и арабиноза. Смесь глюкозы и фруктозы называют инвертным сахаром, дисахариды (биозы) - сахароза, или тростниковый сахар и мальтоза.

Сахароза как главная составная часть сухого вещества имеет большое значение прежде всего для сахарного производства. При гидролизе сахарозы, который протекает под действием кислот и фермент; инвертазы, из одной ее молекулы образуются молекула глюкозы и молекула фруктозы. Этот процесс называется инверсией. Наличие инвертного сахара в корнеплодах затрудняет технологические операции сахарной производства, так как при очистке диффузионного сока происходит разложение глюкозы и фруктозы и образование новых веществ полуколлоидного характера, которые мешают кристаллизации сахарозы; трисахариды (триозы) - рафиноза. Она относится к нежелательным для технологии сахарного производства веществам, поскольку переходит в патоку и мешает кристаллизации сахарозы; полисахариды (полиозы) -крахмал, целлюлоза и гемицеллюлоза.

Условия роста и развития

Условия произрастания могут оказывать большое влияние на химический состав и качество сахарной свеклы. Установлено, что по мере продвижения с юга на север содержание сахара в корнеплодах уменьшается, а количество органических кислот, белкового и небелкового азота возрастает.

Установлено, что при длительном периоде высоких температур и периодическом снижении относительной влажности воздуха и почвенной засухи в листьях сортов свеклы как урожайного, так и сахаристого направления содержание свободной воды уменьшалось до 22-23 %, а отношение свободной воды к связанной составляло всего 0,33-0,36. В результате этого нарушились физиологические функции листьев - на свету вместо процесса ассимиляции происходило выделение С02, патологически усиливалось дыхание, что отрицательно отражалось на урожайности.

Требования к условиям выращивания

Сахарная свекла умеренно теплолюбива. Минимальная температура почвы для прорастания семян - 3-4°С, но всходы при этом появляются только на 25-28 день, при температуре - 6-7°С - на 10-15 день, при 10-11°С -на 8-10 день и при 15-18°С - на 6-7 день.

В первые дни всходы сахарной свеклы очень чувствительны к заморозкам. В фазе "вилочки" заморозки .. .-3.. .-4°С могут уничтожить растения. С появлением первой пары листьев повышается холодостойкость, и свекла может выдержать заморозки .. .-4.. .-6°М. Оптимальная температура ассимиляции - 20-23°С. При температуре ниже 6-8°С, накопление сахара в корнеплодах прекращается. Для формирования репродуктивных почек на головках корнеплодов благоприятна температура - 15-23°С. Осенью вегетация свеклы прекращается с установлением температуры - 2-4°С.

Маточные корнеплоды сахарной свеклы хорошо хранятся при температуре 3-4°С (допустимый интервал - 1-6°С).

Отрастание розеточных листьев сахарной свеклы начинается при 2-3°С. Наиболее благоприятные условия для роста розеточных листьев, стеблей и формирования репродуктивных органов складываются при температуре - 15-20°С.Семенники в фазе розеточных листьев переносят снижение температуры до .. .-4.. .-6°С.

В период роста цветоносных побегов, заморозки .. .-1.. .-2°С могут привести к повреждению растений.

Требования к влаге

Сахарная свекла - растение относительно засухоустойчивое. Это связано с тем, что она формирует глубоко проникающую (до 2-Зм) корневую систему. Это помогает свекле использовать влагу почвы, накопленную за счет осадков осенне-зимнего периода. Сахарная свекла, особенно семенники, плохо переносит переувлажнение и близкий уровень грунтовых вод (ближе 1,5-2 м от поверхности почвы). Кроме того, свекла имеет продолжительный вегетационный период и может использовать летние осадки. В годы с повышенном количеством осадков, урожаи корнеплодов обычно бывают высокими, но сахаристость при этом снижается.

Наилучшее сочетание света, тепла, влаги и питательных веществ, для свеклы создаются при теплой и влажной погоде в мае, нежаркой и влажной в июне и июле, при достаточном количестве осадков и солнечных дней в августе, теплой и умеренно влажной погоде в сентябре и октябре.

Сахарная свекла в разные периоды вегетации расходует одинаковое количество воды. Если вегетационный период (с 15 мая по 15 октября) разделить на три периода (по 50 дней), то соотношение расхода воды на испарение в каждом из них составит примерно 1:9:3. Недостаток влаги в любой из этих периодов отрицательно сказывается на урожайности свеклы. Однако больше всего снижается урожай корнеплодов и их сахаристость, когда растения подвергаются действию засухи в период интенсивного роста - в июле-августе.

На втором году жизни семенники хорошо развиваются и обеспечивают более высокую урожайность, если влажность почвы не опускается ниже ВРК (влажность разрыва капилляров) - 60% ПИВ. Наибольшую потребность в воде семенники сахарной свеклы испытывают в период от выбрасывания цветоносов до конца цветения, которое обычно начинается в середине июня и продолжается 20-40 дней.

Требования к свету

Сахарная свекла - растение длинного дня. При увеличении периода освещения растения быстрее развиваются, лучше растут листья и корнеплоды, возрастает накопление сахара в них. Затенение свеклы в загущенных посевах приводит к снижению темпов роста и накопления сахара.

Сахаристость свеклы сильно зависит от напряженности солнечной радиации во второй половине вегетационного периода. Наиболее интенсивно накопление сахара в корнеплодах происходит, когда ясная солнечная погода чередуется с облачной погодой.

Требования к почве

Сахарная свекла предъявляет высокие требования к плодородию почвы, ее физическому состоянию, обеспеченности макро- и микроэлементами. Лучше всего свекла растет на черноземах, серых и темно-серых лесных суглинистых почвах, богатых перегноем. Вполне пригодны для нее почвы низин и пойм. Хорошие урожаи получают также при возделывании на богатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых луговых и лугово-болотных, удобренных и обеспеченных влагой темно-каштановых, глубоко обрабатываемых плодородных дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны. Для свеклы наиболее благоприятна нейтральная и слабощелочная реакция почвенного раствора. На кислых почвах без предварительной их нейтрализации свекла дает невысокие урожаи. Сахарная свекла может приспосабливаться к слабозасоленным почвам. Нельзя размещать свеклу на тяжелых глинистых, заболоченных, бедных песчаных и каменистых почвах.

Сахарная свекла предъявляет высокие требования к аэрации почвы. Более благоприятные условия для ее роста складываются при следующих показателях плотности почвы: черноземов - 1-1,2г/см3, каштановых и серых лесных - 1,2-1,Зг/см3, дерново-подзолистых - 1,2-1,4 г/см3

Размещено на Allbest.ru