Азотистые вещества. 
Влияние элементов технологии возделывания на качество продукции

В растениеводческой продукции к азотистым веществам относят: белки и продукты их гидролиза (аминокислоты, амиды, амины); различные физиологически активные соединения (ферменты, алкалоиды и др.); минеральные формы азота (нитраты и нитриты). Азотсодержащие вещества составляют значительную часть пищевых и кормовых растительных продуктов. К ним относятся белки и небелковые азотсодержащие вещества: аминокислоты, пептиды, амиды кислот, нуклеиновые кислоты, аммиачные соединения, нитраты, нитриты, пуриновые азотистые основания, алкалоиды и многие другие. 2.4.1 Белки Из азотсодержащих соединений наиболее важное значение для питания человека и кормления сельскохозяйственных животных имеют белки. Они являются основным пластическим материалом для построения тканей у человека и животных и энергетическим компонентом кормовых и пищевых продуктов. По калорийности белки превосходят крахмал, сахар, уступая лишь растительным жирам. Из общего содержания азотсодержащих веществ на долю небелковых соединений приходится в зерне 5−10%, в плодах и овощах-20−40%. Аминокислоты являются основными структурными компонентами молекул белка и в свободном виде появляются в пищевых продуктах в основном в процессе распада белка. Свободные аминокислоты находятся в растительных тканях в малых количествах. При длительном хранении и консервации продуктов их количество увеличивается. Амиды кислот являются производными жирных кислот. Они присутствуют в растительных продуктах как естественная составная часть. К ним относятся аспарагин, глютамин, мочевина и др.

Наиболее богаты белками семена зерновых, зернобобовых и капустных культур.

Аминокислоты.

Белки — это сложные химические соединения, структурной основой которых являются аминокислоты. К настоящему времени установлено около 100 различных аминокислот. Ряд аминокислот не входят в состав протеинов и находятся в свободном состоянии. Особенно много свободных аминокислот в зеленых кормах в период интенсивного роста, а также в корнеклубнеплодах (до 25−30%).

Для животного организма некоторые из аминокислот являются незаменимыми. Среди них наиболее важными являются — лизин, триптофан, метионин, аргинин, гистидин, треонин, лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин. Эти аминокислоты не синтезируются в организме или синтезируются в ограниченных количествах. Первые три (лизин, триптофан, метионин) относят к числу лимитирующих, особенно для моногастричных животных. Другие аминокислоты, такие как глицин, серин, цистин, тирозин и другие могут синтезироваться в организме животных и поэтому не относятся к числу незаменимых. Количество и соотношение заменимых и незаменимых аминокислот в корме является основным показателем качества протеина.

Нитраты и нитриты.

К азотистым веществам следует отнести нитраты — естественный компонент обмена веществ растений. При несбалансированном удобрении азотом и при выращивании плодов и овощей в защищенном грунте может накапливаться чрезмерное количество нитратов, превращающихся в организме человека в нитриты, вредные для здоровья. Известны симптомы нитратной токсичности. В медицинской литературе приводится понятие «голубая детская болезнь». Токсичность нитратов заключается в следующем. В организме человека происходит восстановление нитратов в нитриты, которые всасываются в кровь и блокируют центры дыхания. Такой биохимический процесс наблюдается под влиянием кишечной микрофлоры. Однако это может происходить только с участием индивидуальных групп бактерий, способных к активному развитию только в нейтральной среде. Вот почему нитратная токсичность проявляется у детей, точнее — младенцев, и реже встречается у взрослых. Предельно допустимая доза нитратов для человека не должна превышать 5 мг на 1 кг массы тела.

Нитраты в качестве естественного соединения в большинстве растительных продуктов накапливаются в небольших количествах. Однако в некоторых кормах и овощах концентрация нитратов оказывается существенным. Разработаны предельно допустимые концентрации нитратов в различных видах овощей и плодов. В растительных кормах также контролируется содержание нитратов и нитритов. Установлено также, что накопление нитратов не только снижает пищевую ценность, но и ухудшает сохраняемость всех видов плодоовощной продукции.

Накопление нитратов зависит не только от дозы вносимого азота, но и от биологических особенностей культуры, от сорта. Так, свекла при одинаковых условиях накапливает этих соединений в несколько раз больше, чем морковь. Нитраты накапливаются в значительном количестве в шпинате, столовой свекле, салате, редисе, укропе, кабачках, патиссонах, кольраби. Меньше содержится нитратов в зеленом горошке, огурцах, томатах, кочанной капусте, моркови, луке, перце, сельдерее, тыкве.

Ферменты — это биологические катализаторы процессов обмена веществ. Гидролиз и синтез веществ при хранении совершается именно при их участии. Так при созревании плодов протопектины гидролизуются в растворимые пектины, что приводит к изменению консистенции. Алкалоиды — это группа физиологически активных азотсодержащих соединений, которые обладают основными свойствами, имеют гетероциклическое строение. В состав этих веществ также входит азот. Многие из них в больших дозах являются сильнодействующими ядами. К алкалоидам относятся никотин С10Н14N2, кофеин С8Н10N4О2 и теобромин С7Н8N4О2.

Острый жгучий вкус продуктам придают алкалоиды — пиперин С17Н19О3N и пипероватин С16Н21О2N (в горьком перце) и др. Гликозиды — это вещества, обладающие антибиотическим действием и придающие плодам и овощам вкусоароматические особенности. Молекула гликозидов состоит из сахара и несахарного соединения (агликона), они токсичны для болезнетворной микрофлоры и поэтому обусловливают устойчивость многих плодов и овощей к болезням при хранении. Однако при больших концентрациях они могут проявлять ядовитые свойства и для людей и сельскохозяйственных животных. Глюкозид амигдалин содержится главным образом в семенах косточковых плодов. В его состав входит синильная кислота — сильнейший яд.

Вакцинин содержится в бруснике и клюкве. Он препятствует развитию болезнетворной микрофлоры и поэтому эти ягоды долго сохраняются без порчи. Соланин содержится в растениях семейства Пасленовые — паслене, баклажане, томате, картофеле. Особенно много его в недозрелых плодах. Чем выше содержание соланина в клубнях, тем выше устойчивость к поражению болезнями при хранении. При выдерживании клубней на свету содержание соланина повышается и картофель сохраняется с меньшими потерями. Однако соланин ядовит, при его содержании в клубнях более 20 мг/100 г вкус становится горьковатым. Озеленение клубней на свету для повышения сохраняемости применяют только на семенном картофеле, продовольственный и кормовой картофель нельзя держать на свету. По той же причине нельзя скармливать скоту ростки клубней. Синигрин содержится в семенах горчицы, в хрене. Из этих растений готовят острые приправы, листья используют как добавку при солении овощей. Эти гликозиды содержатся и в других овощах семейства Крестоцветные. Флавоноиды — это гликозиды, которые представлены фенольными соединениями с двумя фенольными кольцами.

С этими веществами связаны окраска плодов и овощей и устойчивость их к болезням. Дубильные вещества (полифенолы) используют при дублении кожи животных, осветлении соков плодов и ягод. Высокая концентрация этих веществ придает плодам вяжущий вкус, приводит к потемнению при консервировании. С ними связана также устойчивость растений к поражению болезнями. Содержание дубильных веществ в плодах и ягодах колеблется в пределах 0,02−0,20%, а в рябине, терне достигает 1%. В овощах содержание дубильных веществ незначительно. Соланин содержится в растениях семейства Пасленовые — паслене, баклажане, томате, картофеле. Особенно много его в недозрелых плодах. Чем выше содержание соланина в клубнях, тем выше устойчивость к поражению болезнями при хранении. При выдерживании клубней на свету содержание соланина повышается и картофель сохраняется с меньшими потерями. Однако соланин ядовит, при его содержании в клубнях более 20 мг/100 г вкус становится горьковатым. Озеленение клубней на свету для повышения сохраняемости применяют только на семенном картофеле, продовольственный и кормовой картофель нельзя держать на свету. По той же причине нельзя скармливать скоту ростки клубней. Синигрин содержится в семенах горчицы, в хрене. Из этих растений готовят острые приправы, листья используют как добавку при солении овощей. Эти гликозиды содержатся и в других овощах семейства Крестоцветные.

Определение содержания нитратов в растениях потенциометрическим методом (по ГОСТ 13 496.19−93).

Метод заключается в извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов и последующим измерении концентрации нитратов с помощью нитратного ионоселективного электрода.

Для данного исследования в качестве пробы мы взяли корнеплод свеклы. Её измельчили и тщательно перемешали. Взяли на технохимических весах навеску 8 гр на 40 мл. Навеску поместили в стакан вместимостью 100. Прилили 40 мл 1% раствора алюмокалиевых квасцов и перемешивали все это 1 мин. Электродную пару иономера погрузили в суспензию, перемешали и посмотрели показания прибора.