Ugrás a tartalomhoz

Agrokémia és növényvédelmi kémia

Loch Jakab – Nosticzius Árpád

Mezőgazda Kiadó

A növények kémiai összetétele

A növények kémiai összetétele

A növények kémiai összetétele meghatározza a termékek minőségét. A szerves és ásványi alkotórészek egyaránt szerepet játszanak a minőség alakulásában.

Víz- és szárazanyag-tartalom

A növények két fő alkotórésze a víz- és a szárazanyag-tartalom. A friss növényi zöldtömeg legnagyobb része víz.

A friss növényi részek nagy víztartalma elengedhetetlen az anyagcsere-folyamatok lejátszódásához. A különböző növényi részekben különböző a víztartalom. Legtöbb vizet a fiatal, élettanilag aktív növényi szervek tartalmaznak. A protoplazma vízmegkötő képessége a növény öregedésével csökken. Legkisebb a víztartalom a növényi magvakban, amelyekben az élettevékenység erősen csökkent. A növények víztartalma ezenkívül függ a környezeti tényezőktől is, így a talajadottságoktól és a vízellátottság mértékétől.

A víztartalom súlyállandóságig való szárítással határozható meg. A szárítás hőmérsékletén (általában 105 °C) a víz eltávozik, a tömegveszteség adja a víztartalmat, a visszamaradó rész a szárazanyag. Néhány kultúrnövény átlagos víztartalmát a 4. táblázatban foglaltuk össze.

A mezőgazdasági termékek víztartalma a tárolás szempontjából is figyelmet érdemel. A termékek tárolása általában csak kis víztartalommal lehetséges veszteség, illetve minőségromlás nélkül (pl. gabonafélék, kukorica, szénafélék). Napjainkban ismert a kukorica nedves tárolásának lehetősége is, ami a szárítási energia megtakarítását teszi lehetővé.

4. táblázat - Kultúrnövények víztartalma (a friss zöldtömeg, illetve termés százalékában)

Növény, növényi rész

%

Vegetatív részek

Gabonafélék (levél, szár)

Fűfélék, pillangósok (levél, szár)

Cukorrépagyökér, -levél

Burgonyagumó

Burgonyaszár (zöld)

Gabonaszalma, kukoricaszár

Réti széna, lucernaszéna

Húsos termések

Tök, uborka

Gyümölcs, szőlő, földieper

Száraz termések és magvak

Kukoricaszem

Gabonaszem, pillangósok magvai

75–90

75–90

75–80

75

75–80

14–15

15–16

85–95

80–85

15–25

12–15


A szárazanyagon belül további két alapvető alkotórészt különböztetünk meg: a szervesanyag-tartalmat és a szervetlen vagy másképpen hamualkotórészeket. A szárazanyag túlnyomó többségét, mintegy 90%-át a szerves vegyületek teszik ki, a hamualkotórészek aránya ennek megfelelően kicsi. A növény szárazanyagának összetétele az alábbi átlagértékekkel jellemezhető:

• szén: 40–45%,

• hidrogén: 5–6%,

• oxigén: 40–42%,

• egyéb elemek: 2–10%.

Hamutartalom, hamu alkotórészek

A hamualkotórészek egyrészt a növény számára nélkülözhetetlen tápelemek, másrészt a növény táplálkozása szempontjából nélkülözhető vagy eddig nem tisztázott élettani hatású elemek. A növény ugyanis a táplálkozásához szükséges elemek felvétele mellett nem képes megakadályozni a nélkülözhető (ballaszt) és a káros hatású (toxikus) elemek felvételét sem.

A hamutartalmat laboratóriumban, 550 °C-on való izzítással határozzuk meg. Az izzítás során a szerves anyag elég, a szervetlen alkotórészek többsége különböző sók vagy oxidok formájában marad vissza. A hamuban legnagyobb mennyiségben K, Ca, Mg, Na, P, S, Si, Cl található, ezenkívül kisebb mennyiségben mikroelemek, amelyek közül a legfontosabb a Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B. (A nitrogén szinte teljes mennyisége ammónia, illetve nitrogén-oxidok formájában távozik, de más elemeknél is léphet fel izzítási veszteség.)

Esetenként a nélkülözhetetlen elemeket is a szükségesnél nagyobb mennyiségben veszi fel a növény (luxus felhalmozás). Az esszenciális elemek a szükségletet lényegesen meghaladó mennyiségben ugyancsak toxikus hatást váltanak ki.

A hamutartalom viszonylag kis része a friss zöldtömegnek, ezért mennyiségét a szárazanyag százalékában fejezik ki. Néhány adatot az 5. táblázat tartalmaz.

5. táblázat - Néhány kultúrnövény hamutartalma

Növény

Növényi rész

% a szárazanyagban

Búza

szem

1,2–3,7

Búza

szalma

7,0–9,7

Árpa

szem

1,7–4,9

Árpa

szalma

6,4–10,8

Kukorica

szem

06–4,5

Kukorica

szár

6,1–6,9

Cukorrépa

gyökér

2,0–6,6

Cukorrépa

levél

8,3–29,2

Takarmányrépa

gyökér

4,4–14,1

Takarmányrépa

levél

11,1–21,0

Burgonya

gumó

2,2–5,8

Burgonya

szár

8,6–17,7

Lucerna

levél, szár (széna)

9,7–11,7

Fehér here

levél, szár (széna)

7,3–13,5

Vörös here

levél, szár (széna)

5,3–10,8

Dohány

levél

8,5–23,0


A hamutartalom a levelekben és egyéb vegetatív szervekben a legnagyobb, tág határok között változik, kisebb a gumós termésekben és a magvakban. A hamutartalom függ a növény korától, a talaj ásványianyag-tartalmától és a termés nagyságától is. A trágyázás növelheti a hamu mennyiségét, különösen a vegetatív szervekben, a generatív szervek hamutartalma viszonylag állandó. A generatív szervekben a foszfor és a magnézium nagyobb mennyiségben található, mint a vegetatív szervekben. A hamu alkotók mennyisége alapján megítélhető a növények tápelemszükséglete, valamint a takarmányok ásványianyag-tartalma.

Szervesanyag-tartalom

A növények szárazanyagában található nagyszámú szerves vegyület funkció és vegyülettípus, illetve különböző gyakorlati szempontok alapján csoportosítható. A szerves vegyületek, vegyületcsoportok egy része minden növényben megtalálható, ilyenek a szénhidrátok, a lipidek (zsírok és zsírszerű anyagok), valamint a fehérjék. Egyes növények tartalmazhatnak specifikus, sajátos vegyületeket, mint pl. az alkaloidok és a terpének.

Mennyiségileg legjelentősebbek a szénhidrátok, a fehérjék, a lipidek, ezek szerkezetalkotó és egyben tartalék anyagok is. Sokkal kisebb mennyiségben fordulnak elő, de igen fontosak a foszfatidok és a klorofill. Legkisebb mennyiségben vannak jelen az élettani folyamatokat szabályozó enzimek, vitaminok és hormonok, amelyek funkcióiknál fogva nélkülözhetetlenek.

Néhány növény minőségét is meghatározó szerves alkotórészeinek megoszlását a termésben a 6. táblázat tartalmazza. Megfigyelhető, hogy a gabonafélék és a hüvelyesek szemtermésében nagy a szénhidráttartalom, s ennek nagy része keményítő. Jelentős a burgonya keményítőtartalma is. A cukortartalom közismerten a cukorrépában és a különböző gyümölcsökben a legnagyobb. A cellulóztartalom a kultúrnövények fő termésében általában nem több néhány százaléknál. Ezzel szemben lényegesen több (40–42%) cellulóz halmozódik fel a rostnövényekben és a szalmában, a szálastakarmányokban pedig 24–27%.

6. táblázat - Néhány növény fő termésének átlagos kémiai összetétele a nyersanyag százalékában (Klecskovszkij–Peterburgszkij 1967)

Növény

Szénhidrátok

Lipidek

Fehérjék

cukrok

keményítő

cellulóz

Búza

3,0

58,0

2,5

1,8

15,0

Rozs

5,0

60,0

2,0

1,6

12,0

Zab

2,0

45,0

13,0

5,0

11,0

Kukorica

2,5

65,0

1,8

4,0

9,0

Borsó

6,0

40,0

5,0

1,0

25,0

Bab

4,0

45,0

3,5

1,5

22,0

Szója

8,0

3,0

4,5

20,0

35,0

Napraforgó

5,0

2,0

5,0

50,0

25,0

Burgonya

1,0

16,0

1,0

0,1

1,2

Cukorrépa

18,0

1,2

0,1

0,6

Sárgarépa

7,0

0,5

1,6

0,2

0,7

Alma

12,0

 

0,7

0,1

0,3


A lipidek mennyisége jelentős a szójában, a napraforgóban és más olajos magvú növényekben, a többi növény termésében lényegesen kevesebb a zsírszerű anyag.

Fontosabb növényi fehérjék: a gabonafehérjék közül a búzafehérjék, a gliadin és glutenin 1:1 arányú komplexe, a sikér. A hüvelyesek fehérjéi közül nagy jelentőségű a szójafehérje. Aminosav-összetétele a legkedvezőbb a növényi fehérjék között, valamennyi esszenciális aminosavat tartalmazza (esszenciális aminosav az, amelyet az emberi és állati szervezet nem tud előállítani). Az olajos magvak fehérjéi közül a napraforgó-fehérjék ismertebbek. Összetételük a szójafehérjééhez hasonló. A legfontosabb burgonyafehérje a tuberin.

A fehérjetartalom a hüvelyesek és a napraforgó termésében a legnagyobb (25–35%). A gabonafélék fehérjetartalma kisebb (12–15%). A pillangós takarmányok közül jelentős (15–21%) a lucerna fehérjetartalma.

A felsorolt példákból kitűnik, hogy a termékek tápértékét, minőségét a kémiai összetétel határozza meg.

Kérdések

 1. Mire következtethetünk a növények kémiai összetételéből?

 2. Mennyi a víztartalom a vegetatív növényi részekben?

 3. Mekkora a gumók, húsos termések és magvak víztartalma?

 4. Melyek a hamu alkotórészek?

 5. Mit értünk ballaszt elem-, illetve luxusfelhalmozás alatt?

 6. Milyen a hamu mennyisége a vegetatív és generatív részekben, miben fejezzük ki?

 7. Melyek a termésminőséget is meghatározó szerves vegyületcsoportok?

 8. Milyen egyéb szerves vegyületek fordulnak elő a növényekben?

 9. Mennyi a szénhidrát (cukor, keményítő, cellulóz) mennyisége a különböző növényi részekben?

10. Mennyi a fehérjetartalom a különböző növényi részekben, termésekben?

11. Mennyi lipidet tartalmaznak a különböző növényi részek, termések?

12. Milyen mutatókkal jellemzik a takarmányok táplálóértékét, illetve minőségét?