Одним из наиболее ценных и количественно преобладающих углеводных компонентов топинамбура является инулин. Инулин содержится преимущественно в клубнях топинамбура совместно с сахарами (от 13 до 20% на сырой вес); значительно меньше его содержится в стеблях (2-4% на сырой вес) и совершенно отсутствует он в листьях топинамбура.
Кроме топинамбура, инулин содержится в корнях целого ряда растений из семейства сложноцветных, как, например, в корнях цикория, одуванчика, кок-сагыза, ромашки, девясила и др.
Инулин был впервые выявлен в 1804 г. в корнях девясила - Inula helenium L., откуда он и получил свое наименование.
Инулин представляет собой белый кристаллический порошок, трудно растворимый в холодной воде и легко - в горячей. Он не восстанавливает на холоду фелинговой жидкости и не окрашивается иодом. Подвергаясь гидролизу дает левовращающий сахар - фруктозу или левулезу.
В. И. Товарницкий (1938) относит инулин и другие углеводы, которые в результате гидролиза дают фруктозу, в группу так называемых фруктанов, с эмпирической формулой (С6Н10О5). По его мнению, обычно в растительном организме находится не чистый инулин, а смесь фруктанов или по меньшей мере инулин с большой группой фруктанов, так называемых левулезанов, или инулидов, куда входят такие их представители, как псевдоинулин, инуленин, гелиантанин и синантрин. В клубнях топинамбура наряду с чистым инулином содержится большое количество инулидов.
Проф. Ф. В. Церевитинов в своем труде «Химия и товароведение свежих плодов и овощей» (1930) приводит результаты исследования Танрэ о химическом составе инулиновых углеводов, содержащихся в клубнях топинамбура.
В 1 л сока из клубней топинамбура содержится (в г)
Инулина - 51,0
Псевдоинулина - 0,6
Инуленина - 24,0
Гелиантина - 14,4
Синантрина (по Толленсу и Дику - левулина) - 122,0
По сложности молекулы отношение между инулином и инулидами такое же, как между крахмалом и декстринами, так что ряду крахмал-декстрин-глюкоза соответствует ряд инулин-инулиды-фруктоза.
Инулиды не являются самостоятельными соединениями, а представляют собой продукты деполимеризации инулина под влиянием ферментов.
По всей вероятности одни авторы под инулином понимали только чистый инулин, другие же - смесь инулина с инулидами. Отсюда те большие расхождения в содержании инулина в клубнях топинамбура по данным различных авторов.
По данным анализов биохимической лаборатории б. Института сои и спецкультур углеводный комплекс топинамбура имеет следующий состав:
Химический состав углеводного комплекса клубней топинамбура
Вещества |
В % на сырой вес |
В % на сухую массу |
Инулин |
11,71 |
48,31 |
Крахмал |
0,26 |
1,08 |
Гемицеллюлоза |
1,03 |
4,28 |
Клетчатка |
2,13 |
8,82 |
Минозы |
0,16 |
0,68 |
Сахара типа тростникового сахара (сахароза) |
6,14 |
25,35 |
Примечания. 1. В данном случае в группу инулина вошли также и инулиды. 2. Наличие в клубнях большого количества сахаров типа сахарозы объясняется тем, что для анализа клубни были взяты весной (перезимовавшие).
В листьях топинамбура инулина не имеется. Присутствие инулина обнаруживается только в стеблях и притом во все возрастающих количествах по мере продвижения от вершины стебля к его основанию. В листьях топинамбура из углеводного комплекса содержится преимущественно крахмал и, кроме того, небольшие количества моносахаров и дисахаров.
Нами сделана попытка выяснить влияние некоторых агротехнических приемов на содержание углеводов как в надземной части, так и в клубнях топинамбура. Прежде всего исследователи задавались вопросом о влиянии широкорядной культуры, связанной с лучшим световым режимом, на содержание углеводов в растениях по сравнению с узкорядной культурой.
Кроме того, изучалось влияние микроэлементов - меди и бора - на содержание углеводов в растениях. Полученные результаты освещены в разделе о влиянии агротехники на химический состав топинамбура.
Азотистые вещества.
Содержание азотистых веществ в клубнях и в вегетативной массе топинамбура варьирует в довольно широких пределах, в зависимости от сорта, условий среды и времени уборки.
По многочисленным данным, собранным за последние десятилетия, предельное содержание азотистых веществ в клубнях и зеленой массе топинамбура может быть принято следующее:
Содержание азотистых веществ (в %) |
||
(в клубнях) |
(в ботве) |
|
При естественной влажности |
0,9-2,2 |
1,4-3,6 |
Из расчета на сухое вещество |
4,3-11,0 |
5,7-14,4 |
Говоря о химическом составе ботвы топинамбура, необходимо учитывать различное содержание азотистых веществ в стеблях и в листьях:
Содержание азотистых веществ в листьях и стеблях топинамбура
Содержание азотистых веществ (% на сухое вещество) |
||
в стеблях |
в листьях |
|
По данным Киргизского зооветеринарного института (сорт не указан) |
9,13 |
19,32 |
По сводным данным Всесоюзного Института животноводства (среднее по различным сортам) |
7.33 |
18,00 |
По данным Петерниекской опытной станции Латвийской ССР (сорт Белый урожайный) |
6,22 |
16,10 |
Учитывая различное содержание азотистых веществ в стеблях и листьях земляной груши, становится понятным, что среднее содержание азотистых веществ в листо-стебельной массе варьирует в зависимости от сорта, так как облиственность стеблей и относительные размеры листьев у различных сортов земляной груши далеко не одинаковые. Кроме того, содержание азотистых веществ как в клубнях, так и в зеленой массе в значительной мере зависит от времени уборки.
По данным различных исследователей из валового содержания азота в клубнях топинамбура на долю белкового азота приходится 57-59% и на долю небелкового (амидного) - 41-43%.
Клубни топинамбура по составу азотистых соединений приближаются к клубням картофеля, в которых содержание белкового азота варьирует в пределах 43-58%.
Как по удельному весу белка в общем количестве азотистых веществ, так и по его переваримости, наземная масса топинамбура стоит гораздо выше, чем его клубни. Подробнее об этом рассказано в разделе об использовании топинамбура в качестве кормовой культуры.