Углеводы бобовых культур.
Основные углеводы, определяющие качество зерна зернобобовых культур, - это крахмал, гемицеллюлозы, клетчатка. Содержание крахмала в семенах различных зернобобовых культур колеблется в пределах 40 – 55 %, в сое и люпине его очень мало – в них накапливаются другие запасные вещества. Состав крахмала у многих бобовых культур примерно такой же, как у злаков, - на 20 – 30 % он представлен амилозой и на 70 – 80 % - амилопектином. (табл.4) Молекулы обеих составных частей крахмала различаются в своём строении и этим по своим функциям. Разветвление молекул амилопектина и губчатая их структура – причина того, что крахмал обладает свойством набухания и склеивания. Неразветвлённые молекулы амилозы образуют линеарную структуру, подобную той, которая имеется в пластмассах типа полиэтилена и полипропилена. При термопластической обработке подобного крахмала по способу экструзии можно получить пластмассоподобные, но биологически рециклируемые материалы, которыми можно заменить пластмассы.
Табл.4 Состав крахмала в семенах культурных растений.
| Вид или форма | Содержание крахмала в | |
| Амилозе, % | Амилопектине, % | |
| Горох мозговой | До 85 | 15 |
| Горох лущильный | 40 | 60 |
| Кормовые бобы | 40 | 60 |
| Кукуруза | 25 | 75 |
| Амило-кукуруза | До 70 | 30 |
| Пшеница | 25 | 75 |
| Картофель | 25 | 75 |
В созревающих семенах запасной крахмал и другие полисахариды синтезируются из сахаров, образующихся в листьях, а также в створках бобов, в которых много моносахаридов и крахмала. В процессе налива зерна крахмал в створках бобов распадается, образующиеся продукты поступают в семена. В листьях в это время также усиливается распад структурных полисахаридов(гемицеллюлоз, пектиновых веществ) и ассимиляционного крахмала. В процессе распада этих веществ наряду с моносахаридами и их фосфорными эфирами образуется много сахарозы.
На первых этапах созревания семян вследствие усиливающегося оттока углеводов из вегетативной массы накапливается много сахаров (до 30 % сухой массы), а крахмала содержится очень мало. Интенсивный синтез крахмала начинается во время налива зерна, а концентрация сахаров в семенах понижается: образуются другие полисахариды. От фазы восковой до полной спелости в зерне постепенно снижается интенсивность синтеза крахмала вследствие сокращения поступления углеводов из листьев.
В зародышах семян зернобобовых культур накапливается значительное количество сахаров, представленных в основном сахарозой, а в оболочках семян синтезируется много клетчатки и пентозанов. Общее содержание клетчатки в семенах бобовых обычно составляет 3 – 6 %, а у некоторых культур может достигать 10 – 15 %. У люпина в процессе созревания семян синтезируется много гемицеллюлоз и пектиновых веществ.
Липиды бобовых культур.
У большинства бобовых культур содержание в зерне липидов составляет 2 – 3 %, они в основном представлены жирами и фосфоглицеридами, которые локализованы преимущественно в зародыше. В семядолях синтезируются структурные липиды. У некоторых бобовых растений (нут, соя, люпин) в семенах может накапливаться значительно больше липидов, главным образом за счёт синтеза жиров. Особенно много жира содержится в зерне сои (18 – 25 %), у которой поступающие из вегетативных органов углеводы используются не на синтез крахмала, а на образование ацилглицеринов, в связи с чем соя является не только высокобелковой, но и масличной культурой. Семена люпина пока не используют для производства масел, хотя содержание масла и важных жирных кислот с точки зрения пригодности для пищевых и технических целей (простые и многократно ненасыщенные жирные кислоты) неплохое.(табл.5)
Табл.5 Состав жирных кислот важнейших растительных масел.
| Масло | Насыщенные жирные кислоты | Просто ненасыщенные жирные кислоты | Многократно ненасыщенные жирные кислоты | |
| Линолевая кислота | Линоленовая кислота | |||
| Сои | 15 | 24 | 54 | 7 |
| Люпина жёлтого | 15 | 27 | 51 | 7 |
Накопление белков в семенах бобовых культур.
Семена зернобобовых имеют по сравнению со всеми зерновыми благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями, которые в состоянии фиксировать азот из воздуха, наивысшее содержание сырого протеина. Оно от двух до четырёх раз выше, чем в зерне мятликовых зерновых. Возможные урожаи протеина у главных видов зернобобовых могут быть в два раза выше, чем у мятликовых зерновых, причём сырой протеин составляет у них практически полностью настоящий белок.
Белки семян зернобобовых растений хорошо сбалансированы по содержанию незаменимых аминокислот и поэтому имеют высокую биологическую питательную ценность. Особенно это относиться к такой культуре, как соя, в белках которой концентрация незаменимых (кроме метионина и триптофана) аминокислот значительно выше, чем требуется по нормам питания человека или кормления сельскохозяйственных животных.
Табл.6 Содержание незаменимых аминокислот в семенах зерновых бобовых культур, г/кг сухого вещества.
| Аминокислота | Соя | Фасоль | Чечевица | Горох посевной | Люпин жёлтый | Бобы кормовые | Чина посевная | Нут | пшеница |
| Лизин | 24,0 | 23,3 | 22,3 | 22,7 | 16,2 | 14,5 | 18,4 | 20,7 | 2,8 |
| Метионин | 5,0 | 1,5 | 4,0 | 1,0 | 4,1 | 3,3 | 4,5 | 5,2 | 1,6 |
| Цистин | 4,6 | 6,2 | 6,3 | 2,8 | 4,4 | 4,2 | 3,0 | 4,8 | 2,1 |
| Аргинин | 25,6 | 16,5 | 21,6 | 19,7 | 28,3 | 17,0 | 23,1 | 24,4 | 4,9 |
| Лейцин | 41,6 | 44,0 | 38,8 | 31,8 | 37,5 | 24,8 | 33,5 | 39,6 | 6,9 |
| Фенилаланин | 16,0 | 14,6 | 13,0 | 11,6 | 15,5 | 6,2 | 10,0 | 11,3 | 5,0 |
| Треонин | 13,0 | 11,0 | 10,9 | 11,7 | 14,0 | 9,8 | 12,0 | 10,5 | 3,0 |
| Валин | 16,5 | 16,0 | 15,8 | 11,0 | 11,2 | 9,6 | 12,5 | 11,5 | 4,7 |
| Триптофан | 3,6 | 4,4 | 5,3 | 1,8 | 1,8 | 1,6 | 2,9 | 3,0 | 1,3 |
| Гистидин | 8,0 | 6,5 | 9,0 | 4,9 | 11,0 | 7,0 | 6,1 | 6,0 | 2,1 |
| Сумма десяти незаменимых аминокислот | 158 | 144 | 147 | 120 | 144 | 98 | 126 | 128 | 34 |
Белки зернобобовых культур – сои, бобов, гороха, фасоли, люпина, вики и т. д. - могут быть использованы как добавка для обогащения незаменимыми аминокислотами других растительных белков, имеющих низкую биологическую ценность, например у злаковых растений.