Шпинат в питании человека ценен в первую очередь как источник аскорбиновой кислоты, каротина, азотистых веществ и солей железа. Богат ими не только свежий шпинат, но также консервированный и замороженный, сохраняющий в значительной степени ценные питательные качества.
Химический состав шпината изменяется в зависимости от условий выращивания. Большое влияние на него оказывает внесение минеральных удобрений. Так, установлено, что под влиянием подкормки йодистым калием содержание йода увеличивается в три раза. Содержание железа повышается при поливе растений 0,2%-м раствором железного купороса. Содержание калия возрастает при внесении удобрений, содержащих калий, независимо от формы калийного удобрения, а при применении фосфорно-калийных удобрений возрастает в листьях содержание фосфора. Как указывает Т. Sugawara, при высоком содержании азота в почве наблюдали повышенное содержание аскорбиновой кислоты. Однако в опытах Р. А. Стрельниковой при выращивании шпината в вегетационных домиках все удобрения, и особенно азотно-калийные (сернокислый аммоний), снижали содержание аскорбиновой кислоты в листьях. Отмечено увеличение содержания каротина при внесении азотных удобрений. Содержание в шпинате аскорбиновой кислоты связано также с интенсивностью освещенности. В опытах Т. Sugawara при снижении интенсивности освещенности на 40% количество аскорбиновой кислоты в шпинате уменьшалось почти на 30%. Изменение содержания аскорбиновой кислоты наблюдали в течение суток. В опытах В. Ф. Корякиной к вечеру содержание аскорбиновой кислоты возрастало, а утром следующего дня было ниже, чем накануне вечером.
Химический состав изменяется с возрастом растений. Так, содержание аскорбиновой кислоты с ростом возрастает, но по достижении растениями максимального размера начинает сокращаться. Содержание каротина в листьях шпината, по данным И. К. Мурри, также повышалось по мере роста, и наибольшее количество его приходилось на период цветения, после чего количество каротина в листьях резко снижалось.
Содержание аскорбиновой кислоты различно в пределах растения: оно выше в пластинке листьев, чем в черешках; в листьях верхнего яруса выше, чем нижнего.
В пределах одного и того же сорта отдельные растения различаются по химическому составу. Существенные различия по содержанию железа и щавелевой кислоты обнаружили французские селекционеры между растениями выравненных по морфологическим признакам сортов шпината. Содержание железа, например, у растений сорта Geant d’hiver варьировало от 23,0 до 59,7 мг на 100 г сухого вещества. Авторы считают, что индивидуальные различия по содержанию железа и щавелевой кислоты у растений шпината могут быть использованы в селекции для создания сортов с высоким содержанием железа и низким щавелевой кислоты. Сортовые различия в содержании щавелевой кислоты у шпината отмечают J. W. Kitchen, Е. Е. Burns, В. A. Perry. Они считают, что использование гибридов F1 может быть средством снижения количества оксалатов у шпината. Ими найдена также корреляция между морфологическим типом листа и содержанием оксалатов в листьях шпината. Сорта с савойским (пузырчатым) типом листа обычно имеют более низкое содержание оксалатов, чем сорта с гладкими или полусавойскими листьями.
На содержание щавелевой кислоты и нитратного азота у шпината большое влияние оказывает внесение удобрений. Высокое содержание в почве азота и калия при дефиците форфора способствует концентрации в листьях шпината щавелевой кислоты и нитратного азота и снижению урожайности. Содержание нитратов зависит также от условий влажности, освещенности, температуре послеуборочного хранения и ряда других факторов. Оно определяется и характером листа. Листья с гладкой поверхностью пластинки накапливают меньше нитратов, чем пузырчато-листные, в результате более высокой активности нитроредуктазы.
А. Н. Шиврина обнаружила различия у сортов шпината по содержанию отдельных химических веществ.
Отделом биохимии ВИР проведена оценка сортового разнообразия шпината по содержанию сухого вещества, Сахаров, аскорбиновой кислоты, каротина и сырого белка. В отношении содержания сухого вещества существенных различий между исследованными сортами не наблюдалось: в среднем количество его варьировало от 7,6 до 9,2%. Содержание общего сахара у шпината невысокое и особого практического значения
этот компонент не имеет, но сортовые различия установлены и колебания были от 0,3 до 1,4%.
По содержанию аскорбиновой кислоты и каротина различия более значимые. Концентрация аскорбиновой кислоты изменялась у различных сортов в среднем от 37,4 до 72,5 мг на 100 г. Наиболее ценными по этому признаку являлись сорта Zwaan’s Nobel, Zwaan’s Loreley и Viking. Количество каротина варьировало в среднем от 1,3 до 4,1 мг на 100 г. Высоким содержанием его выделялись сорта Исполинский и Zwaan’s Loreley.
Количество сырого белка (NX6,25) у различных сортов колебалось в пределах от 2,2 до 3,4%, при этом больше всего его было у сорта Zwaan’s Loreley.
Между сортами и местными популяциями огородного и восточного подвидов значимых различий в химическом составе не установлено. Можно лишь отметить, что образцы с наиболее высоким содержанием сухого вещества и аскорбиновой кислоты обнаружены среди западно-европейских селекционных сортов.