Типичным примером зерновок культур злаков является плод пшеницы. Зерновка пшеницы имеет овально-удлиненную форму, выпуклая сторона зерна называется спинной, а противоположная — брюшной. На брюшной стороне зерновки находится глубокий желобок, так называемая бороздка, — место спайки стенок завязи. На верхушке плода имеется хохолок, или бородка, состоящая из волосковидных выростов наружной оболочки. В нижней части зерновки расположен зародыш.
Зерновку пшеницы можно охарактеризовать по трем измерениям: длиной принято считать расстояние между основанием и верхушкой зерна, шириной — между боковыми сторонами, а толщиной — между брюшной и спинной поверхностями.
Бороздка зерновки пшеницы образует петлю, которая усложняет процесс переработки зерна в муку.
Плод пшеницы состоит из трех основных частей: эндосперма, зародыша и оболочек (плодовой и семенной).
Плодовая оболочка защищает зерно снаружи. Она образуется из стенок завязи и состоит из нескольких слоев клеток. Продольный слой представляет собой ряды удлиненных клеток, соломенно-желтой окраски. Именно эти клетки образуют бородку в верхней части зерновки. Клетки поперечного слоя расположены перпендикулярно к главной оси зерна. Поперечный слой окрашен в интенсивный желтый цвет. Поперечный и продольные слои соединены между собой непрочно. Третий слой клеток носит название трубчатого слоя, потому как состоит из трубочек; лишь в районе зародыша он является сплошным.
Семенная оболочка тоже состоит из трех слоев клеток. Первый слой клеток является прозрачным и водонепроницаемым. Второй слой окрашен. Третий слой называется набухающим и совершенно прозрачен. Плодовая и семенная оболочки выполняют защитную функцию.
Оболочки способны пропускать воду и кислород внутрь зерновки, но и задерживать большое количество органических и неорганических веществ. Это имеет существенное значение для прорастания зерновки. По химическому составу оболочки состоят из клетчатки.
Зародыш — зачаток будущего растения. Он состоит из почечки, зачаточного корешка и щитка. В почечке можно различить конус нарастания (меристему) первичного стебля, а иногда и зачаточные листочки. Щиток с одной стороны прилегает к эндосперму, а с другой — охватывает зародыш. Через щиток питательные вещества во время прорастания семени попадают в зародыш. Щиток богат ферментами. Щиток и эпибласт — рудименты семядолей.
Наиболее важная часть зерновки пшеницы — эндосперм. Он состоит из наружного слоя клеток, который получил название алейронового слоя. Этот слой представляет собой крупные, толстостенные, почти прямоугольные клетки, заполненные белком с вкраплениями жира. Клетки алейронового слоя прозрачные. У пшеницы, ржи, овса алейроновый слой состоит только из одного слоя клеток, а у ячменя из нескольких (двух-четырех) слоев. Внутренняя часть эндосперма состоит из крупных тонкостенных клеток, заполненных крахмалом. Эндосперм — питательная ткань семени, образующаяся в результате двойного оплодотворения и служащая для жизнеобеспечения зародыша.
Для питания человека наибольшую ценность представляет эндосперм, так как он содержат значительное количество питательных веществ. Зародыш зерна, хотя и богат белками, жирами, витаминами и минеральными веществами, с большим трудом поддается измельчению. Кроме того, мука, содержащая части зародыша, плохо хранится. Поэтому при переработке зерна в муку зародыш удаляют. Плодовые и семенные оболочки почти лишены питательных веществ, поэтому на предприятиях мукомольной промышленности стараются отделить оболочки с целью получения высоких сортов муки.
Значительный интерес представляет вопрос о количественном соотношении отдельных частей зерна. Ему необходимо уделить особое внимание при изучении морфологии зерна. Содержание эндосперма в зерне пшеницы является наиболее важным для мукомольной промышленности показателем качества зерна. Зная процентное содержание эндосперма в зерне, можно рассчитать количество муки высоких сортов.
Методика определения этого соотношения сложна для осуществления в производственных лабораториях. Она сводится к предварительному размачиванию зерновки, отделению вручную зародыша со щитком; наиболее трудно бывает отделить семенные оболочки и алейроновый слой от эндосперма.
Существовали попытки разработать приборы (к примеру фотоанализатор), с помощью которого можно определить соотношение частей зерна. Количество эндосперма может быть подсчитано и теоретически на основе данных о содержании минеральных веществ (зольности). Однако все эти методы пригодны только для исследовательских работ. Поэтому пришлось искать другие пути для косвенного определения соотношения эндосперма и оболочек. В результате исследований было определено понятие выполненности зерна, играющее большую роль в оценке мукомольных свойств.
К числу показателей, характеризующих соотношение эндосперма и оболочек зерна, а, следовательно, и его пищевую ценность и мукомольные свойства, также можно отнести: форму и размеры зерна, натуру, массу 1000 зерен, плотность, пленчатость, крупность и выравненность зерна.
Из данных, представленных в табл. 1 видно, что содержание эндосперма в пшенице изменяется в больших пределах от 77,0 до 84,1%, поэтому и теоретический выход муки может довольно сильно изменяться.