第四章谷物中的其他成分

第四章谷物中的其他成分第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日組成植物細胞壁的主要成分(半纖維素和果膠質)。D-葡萄糖以β-1,4-糖苷鍵連接的直鏈狀高分子化合物，沒有分支。不完全的結晶體（結晶化度60~70%）、高度有序。水不溶、無還原性、可發(fā)生成酯，成醚反應。可以抵抗許多生物體及酶的攻擊。纖維素是莖桿、粗飼料及皮殼的主要成分（40~50%），果皮（30%），胚乳（0.3%左右）。一、纖維素第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日纖維二糖基纖維素的基本結構，X代表聚合體的長度第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、半纖維素（hemicellulose）和戊聚糖（pentosans）廣泛分布在植物界，是構成細胞壁和將細胞連在一起的粘連物質。化學結構很不一致，從β-葡聚糖到可能含有戊糖、己糖、蛋白質和酚類物質的多聚體，變化多樣。組成其基本成分的糖類包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、葡糖醛酸等。半纖維素結構多樣，化學組成很不相同，在水中有不同的溶解性（水溶性和水不溶性）。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日小麥粉中含有1.0~1.5%水溶性戊聚糖，水不溶性戊聚糖2.4%，糖類：D-木糖、L-阿拉伯糖、L-半乳糖，和蛋白質。其主鏈是以β-1,4鍵結合的D-吡喃木糖殘基，在2、3位上有一個脫水L-呋喃阿拉伯糖殘基。小麥粉中主要水溶性阿拉伯木聚糖的結構第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日小麥胚乳中，水不溶性戊聚糖可以從水洗除去面筋之后，剩下的漿液（尾淀粉）之中分離。水不溶性戊聚糖中主要含有的單糖有D-木糖、L-阿拉伯糖和D-葡萄糖，其結構與水溶性戊聚糖類似，但分枝程度更高。第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、果膠物質與纖維素、半纖維素共同存在于植物細胞壁中，起到粘聯(lián)細胞的作用。植物體內有三種存在方式：原果膠、果膠和果膠酸。原果膠由半乳糖醛酸甲酯分子通過α-1,4-糖苷鍵連接而成的高分子化合物

第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日果膠是原果膠的降解產物，分子量比原果膠小，可溶于水，遇乙醇或50%的丙酮時沉淀。在可溶性果膠中加入酸或者糖時，形成凝膠，在稀堿或果膠酶的作用下，容易脫去甲氧基，形成甲醇和果膠酸（即半乳糖醛酸）。第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日果膠酸：是果膠的降解產物，分子量進一步變小，果膠酸的分子大約有一百多個半乳糖醛酸殘基縮合而成，可溶于水，呈酸性，果膠酸在有糖存在時不能形成凝膠。果膠酸通過鈣離子的結合形式第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日脂類（Lipids）是油脂及類脂的總稱。有脂溶性的共同特性。分類：簡單脂類、復合脂類、異戊二烯系脂類（定義）。脂類的用途：1、重要的生理功能2、其他工業(yè)用途。脂類在谷物、油料籽粒中的分布和含量與食用品質和耐藏性有密切關系。第二節(jié)脂類1．脂類分類第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)脂類

脂類(lipids)是油脂及類脂的總稱。這類化合物在分子結構上差別很大，但脂溶性是它們的共性。三大脂類

油脂：脂肪酸與甘油所成的酯簡單脂類(脂肪酸與醇所成的酯)

蠟：脂肪酸與長鏈一元醇所成的酯復合脂類：除脂肪酸與醇外，尚含有其它化合物，如谷物、油料中重要的復合脂類有：①磷脂類，含有脂肪酸、醇(甘油醇或鞘氨醇)、磷酸及一個含氮堿基。②糖脂類，含有糖(半乳糖、葡萄糖)、脂肪酸、甘油或鞘氨醇。異戊二烯系脂類：不含脂肪酸組分，如萜類和甾醇類。第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、油脂三酰甘油

一些谷物籽粒的油脂含量種類含量（以干粒重計%）種類含量小麥2.1~3.8玉米胚23~40大麥3.3~4.6小麥胚12~13黑麥2.0~3.5米糠15~21稻米0.86~3.1高粱2.1~5.3小米4.0~5.5玉米3~5第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日脂肪酸

分類：飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸（異構體，取代基）幾種谷物籽粒中油脂的脂肪酸組成谷物油脂中脂肪酸組成14:014:116:016:118:018:118:218:320:0小麥7~241~21~24~855~603~5大麥2121~24<1<29~1456~594~7黑麥18<3125464糙米<115~28<1<331~4725~4742小米16~252~818~3140~552~5<1玉米4~71<423~4635~66<3第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日磷脂(Phospholipids)在植物體內的存在方式(蛋白質等的結合)。按其組成分類（磷酸甘油酯、磷酸（神經）鞘酯）。磷脂的生理功能（生物膜的重要組成成分）及工業(yè)用途（營養(yǎng)、抗氧化、乳化）。谷物籽粒中的磷脂含量。谷物種類含量（%）小麥0.4~0.5玉米0.2~0.3大麥0.74糙米0.64黑麥0.5~0.6第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日糖脂(glycolipids)

糖脂是脂類中的一種含糖的脂溶性化合物。谷物中糖脂的分類（甘油醇糖酯、神經酰胺糖酯）。一些谷物及植物中的糖脂糖脂種類簡稱單半乳糖甘二酯MGDG雙半乳糖甘二酯DGDG單半乳糖甘二酯MGMG雙半乳糖甘一酯DGMG磺基異鼠李糖雙酰甘油SQD第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日2．異戊二烯(isoprene2-甲基-1,3-丁二烯)脂類萜類萜類不含脂肪酸，也不能被皂化，是一種異戊二烯的衍生物。可根據異戊二烯的數目進行分類，由兩個異戊二烯構成的萜類稱為單萜，由四個、八個異戊二烯構成的分別稱為二萜、四萜等。常見的有類胡蘿卜素、維生素E、K等。類胡蘿卜素是胡蘿卜素、蕃茄紅素及其氧化物的統(tǒng)稱，約有300多種。在谷物、油料中最主要的類胡蘿卜素有：α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、γ-胡蘿卜素、玉米黃素等，都由8個異戊二烯單位構成，胡蘿卜素和葉黃素都是天然色素，易受氧化而脫色，油脂加熱過程顏色變化可能與此有關。小麥胚中含胡蘿卜素較多，如硬質紅色春小麥、硬質紅色冬小麥和硬質小麥平均每克小麥分別含胡蘿卜素總量為5.65mg、5.81mg和7.21mg。第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日甾醇類(sterol)

甾醇類屬于脂類中的不皂化物，在有機溶劑中容易結晶。一般甾醇結構都有一個環(huán)戊烷多氫菲環(huán)。在環(huán)戊烷多氫菲的AB環(huán)之間和CD環(huán)之間各有一個甲基，稱為角甲基。帶有角甲基的環(huán)戊烷多氫菲稱“甾”。α型甾醇β型甾醇甾醇是制造妊娠激素和雄素酮的原料第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日

1．非極性脂的影響向脫脂小麥粉中添加非極性脂超過一定量，對面包的體積大小和面包心質地有著不良影響。小麥粉中的脂類與烘焙品質的關系第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日

2．極性脂的影響極性脂主要是糖脂和磷脂。在面包烘焙過程中，極性脂能抵消非極性脂的破壞作用，改進烘焙品質。在極性脂中，糖脂對于促進面團的醒發(fā)和改進面包體積最為有效（DGDG）。在面團中，一部分糖脂結合到淀粉粒的表面，在烘焙溫度下，形成蛋白質-糖脂-淀粉復合物，使面包心軟化，并起著抗老化的作用。糖脂和磷脂都是良好的發(fā)泡劑和面團中的氣泡穩(wěn)定劑，特別是當有蛋白質存在時，其作用更為明顯。第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)酶（enzyme）是活細胞內產生的具有高度專一性和催化效率的蛋白質，生物體在新陳代謝過程中，幾乎所有的化學反應都是在酶的催化下進行的。隨著蛋白質分離技術的進步，生物酶的分子結構、作用機理的研究得到發(fā)展。谷物中存在不同類型的酶，它們影響著谷物加工品質和加工制品的食用品質。第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日α淀粉酶對谷物的食用品質有很大影響，如用發(fā)芽小麥制成的面粉制作面包，會由于α淀粉酶的水解作用導致面包的粘芯。當稻谷儲藏時間過長，容易導致稻谷的陳化，加工出來的陳米會由于本身α淀粉酶活力的喪失，蒸煮品質下降，缺乏新鮮米飯?zhí)赜械恼耻浛诟?。一、淀粉酶第二十一頁，共三十七頁?022年，8月28日β淀粉酶對谷物的食用品質有很大的影響，如鮮薯在蒸煮或者烘烤過程中，有50%以上的淀粉被β淀粉酶水解為麥芽糖，而當鮮薯被制成薯干時，β淀粉酶由于干燥失去活性，失去蒸煮以后鮮薯的味道。面粉發(fā)酵作饅頭或者面包時，也需要有適量的β淀粉酶存在。第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、蛋白酶谷物中的蛋白酶與加工食品的品質有關（小麥面筋的弱化等）。谷物種子中既有蛋白酶，又有肽酶，均是含有－SH的化合物。激活劑：H2S、CyS、GSH（還原劑）。抑制劑：H2O2、KBrO3、KIO3、K3Fe(CN)6（氧化劑）。第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日籽粒不同部位的蛋白酶的相對活力不同。不同生長期蛋白酶的活力不同（活化作用）。蛋白酶對小麥面筋有弱化作用及抑制方法。不同類型蛋白酶的作用條件。第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、酯酶

酯酶是指能夠水解酯鍵的酶類（脂肪酶和植酸酶）。1、脂肪酶基本性質。與谷物在儲藏期間的穩(wěn)定性之間的關系。第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日雜糧，如玉米面等不耐儲藏，容易變苦。米糠油、小麥胚芽油等油料若精練不及時或者精練不好，油品酸價增加很快，嚴重影響油品質量。精度不高的面粉，由于脂肪含量較高，在儲藏期間受到脂肪酶的作用，不僅容易導致面粉食用品質的下降，而且對面筋蛋白質和烘焙品質產生影響。谷物在儲藏期間出現(xiàn)的問題，與脂肪酶的關系：第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日糧食、油料如小麥、玉米、稻米、高粱、大豆等一般含有脂肪酶，一般在種子發(fā)芽后迅速產生。脂肪酶一般存在谷物糊粉層中，在正常情況下，脂肪酶與其作用的底物在細胞中有一個固定的位置，彼此不會發(fā)生反應，但是當被制成成品糧時，酶與底物有了相互接觸的機會，所以，從這個角度出發(fā)，成品糧相對原糧更難保管。第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日2、植酸酶在谷物如小麥、稻米、玉米以及一些豆類作物中，都含有植酸酶，植酸酶可以水解植酸，生成肌醇和磷酸。植酸酶的基本性質。第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日小麥、稻米、玉米、高粱等谷物糊粉層中均含有植酸，植酸與鈣可以形成難以溶解的鈣，容易降低鈣的生物利用率。植酸酶的存在可以使植酸水解，這不僅可以促進鈣的吸收，而且生成的肌醇還是人體的重要營養(yǎng)物質。第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日植酸酶在成熟的種子中才出現(xiàn)，它對干燥和冬眠的種子中的植酸不發(fā)生水解作用。當儲藏條件不適當時，該酶就要發(fā)生催化植酸的水解作用。如小麥貯藏在溫度高、濕度大的條件下，無機磷含量增加，同時植酸含量下降。不同來源谷物和谷物的不同部位的植酸酶活力不同。植酸及植酸酶的工業(yè)用途。第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)維生素維生素是維持人和動物機體健康所必須的一類營養(yǎng)素，不能在體內合成（或合成量難以滿足機體的需要），必須由食物供給。維生素的生理作用谷物中維生素含量分布加工精度的影響第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日類別名稱脂溶性VA，視黃醇（retinol）VD，鈣化醇（calciferol）VE，生育酚（tocopherol）VK，凝血維生素（phylloquinone）水溶性1、維生素B族VB1，硫胺素（thiamine）VB2，核黃素（riboflavin）泛酸，（遍多酸）（pantothenicacid）Vpp，尼克酸，尼克酰胺（nicotinicacidandnicotinamide）VB6，吡哆醇(pyndoxine)及其醛、胺衍生物生物素（biotin）葉酸（folicacid）VB12，鈷胺素（cobalamin）2、維生素C，抗壞血酸（ascorbicacid）3、維生素P，通透性維生素（pioflavonoids）第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日脂溶性維生素維生素A

維生素A1（視黃醇）維生素A2（3-脫氫-視黃醇）全反型（哺乳動物和咸水魚)全反型（淡水魚）40%植物性食品：維生素A效能的物質，如各種類胡蘿卜素（carotenoid）β-胡蘿卜素（β-carotene）第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日β-胡蘿卜素：維生素A元（provitaminA）。β-胡蘿卜素與維生素A生物活性比較(6ug-1ug)。玉米胚乳的β-胡蘿卜素含量（ug/g）胚乳顏色β-胡蘿卜素含量白色0.03黃白色1.35淺黃色3.00深黃色4.50小麥籽粒中的類胡蘿卜素，主要是黃體黃素，不具有維生素A的活力。第三十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日維生素E