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文檔簡(jiǎn)介
第二章糧油貯藏加工的原理第一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容第一節(jié)糧油原料的分類第二節(jié)糧油原料的物質(zhì)特征第三節(jié)糧油原料的生物學(xué)特征第四節(jié)糧油原料的物理性質(zhì)第五節(jié)糧油主要成分及其在貯藏中的變化第六節(jié)影響糧油貯藏的因素第七節(jié)貯藏與加工對(duì)糧油品質(zhì)的影響第二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日第一節(jié)糧油原料的分類第三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日一、糧油作物的自然分類
數(shù)千年來,人們?cè)谏a(chǎn)和生活實(shí)踐中,不斷觀察各種動(dòng)、植物的形態(tài)、構(gòu)造、生活史、生活習(xí)性以及生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)等,積累足夠的資料加以比較研究。分析、歸并形成大類,又根據(jù)各自的差異再分成若干小類。分類系統(tǒng)以界、門、綱、目、科、屬、種形成由高到低的分類階梯。第四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日各種糧油作物都是由野生植物經(jīng)過人們長(zhǎng)期的選擇、培育而成為栽培作物的,它們?cè)谧匀环诸愔胁坑忻鞔_的位置。人們習(xí)慣稱呼的玉米、水稻、小麥、大豆、油菜、花生等等都是分類階梯中的最基本單位“種”的名稱。第五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧油原料中的糧食作物絕大多數(shù)隸屬禾本科,通常稱為禾谷類作物。
禾本科約620多個(gè)屬,10,000多個(gè)物種。禾本科植物遍布全球,是陸地植被的主要部分。禾本科植物具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是人類糧食的主要來源,也是動(dòng)物飼料的主要來源,同時(shí)又是供造紙、紡織、制糖、制藥、釀造、編織、家具、建筑及日用品等方面利用的重要資源。第六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
禾本科植物中的禾亞科約575屬,9500多種,分布很廣。我國(guó)約有170多屬、600多種。其中作為糧食作物被廣泛栽培的有稻屬、小麥屬、黑麥屬、大麥屬、燕麥屬、黍?qū)?、狗尾草屬、高梁?蜀黍?qū)?、玉蜀黍?qū)俚?。糧食作物中的蕎麥不是禾本科,而是蓼科植物的一個(gè)種。第七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
油料作物的種類很多。在自然分類中,分別隸屬不同的科、屬。如豆科的大豆和花生;十字花科的油菜籽;錦葵科的棉籽;菊科的葵花籽;胡麻科的芝麻等等。第八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧食原料中除絕大多數(shù)是作物的種子或果實(shí)外。還有的是某些作物膨大的根和莖,如馬鈐薯的塊莖和木薯的塊根。由于在這些膨大的塊根和塊莖中,物質(zhì)部分主要是淀粉、和糧食作物的果實(shí)(籽粒)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相似,可以成為人們的主要食物,只是塊根、塊莖中含水份較多,其形態(tài)結(jié)構(gòu)也與果實(shí)或種子完全不同。第九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日二、糧油原料的商品分類糧油原料的種類很多,植物學(xué)的分類說明了它們各自的自然屬性。但作為加工原料更重要的還是它們的商品屬性。從不同的角度來認(rèn)識(shí),其分類方法也不完全相同。第十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日㈠按糧油原料的性質(zhì)、用途分類1、原糧與成品糧
(1)原糧原糧指收獲后尚未經(jīng)過加工的糧食的統(tǒng)稱。按照它們的某些植物學(xué)特征和化學(xué)成分以及用途的不同,又分為禾谷類、豆類和薯類。第十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(1)原糧谷類例如稻谷、玉米、小麥、大麥、燕麥、高粱、粟、黍等,它們都有發(fā)達(dá)的胚乳,內(nèi)含豐富的淀粉,一般作為主食食用。
豆類例如大豆、花生、蠶豆、豌豆、綠豆等。它們的種子無胚乳,但有兩發(fā)達(dá)的子葉,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪或淀粉。豆類在我國(guó)一般作副食食用,但大豆、花生也用作油料。
薯類例如馬鈴薯、甘薯和木薯,它們的食用部分是塊根或塊莖,干物質(zhì)主要是淀粉、薯塊內(nèi)含有大量水分。它們可作主食,也可作蔬菜,木著需脫毒后食用。工業(yè)上可用它們制取淀粉。第十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(2)成品糧成品糧是原糧經(jīng)過碾磨加工而成的符合一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的糧食成品。例如大米、面粉、高粱米、小米、黍米等。成品糧這種原糧粗加工新產(chǎn)品,目前還是我國(guó)人民生活的主要食物種類。第十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日成品糧還是糧油深加工食品的原料,例如,面粉是面包、餅干、糕點(diǎn)、掛面、方便面等各類食品的主要原料。大米是制取米粉、各類米制品、啤酒、味精等產(chǎn)品的重要原料。
對(duì)于一些不經(jīng)過碾磨就可以直接蒸煮食用的糧食,如豆類,既可歸屬于原糧,也可歸屬于成品糧。第十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、
油料與油品(1)油料
植物油料是指用來制取油脂的植物原料。它們的特點(diǎn)是含有豐富的脂肪,并具有工業(yè)提取價(jià)值。油料的種類很多,主要是指脂肪含量在20%以上的各種植物的籽粒。也包括一些糧食加工的副產(chǎn)品。第十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(1)油料油料按其經(jīng)濟(jì)用途,可以分為食用油料和非食用油料(或稱工業(yè)用油料)。
食用油料如大豆、花生、葵花籽、芝麻、米糠、玉米胚、小麥胚等。
非食用油料制取的油脂有異味或有毒素不宜供人食用而只適宜于工業(yè)用途的油料,如桐籽、烏桕籽、蓖麻籽等。第十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(2)油品
油品是油料經(jīng)壓榨或溶濟(jì)浸提得到的符合一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的油脂成品。與油料的分類相對(duì)應(yīng),油品可以分為食用油品與非食用油品。
食用油的等級(jí)和質(zhì)量因油脂的精煉程度而不同。一般來說,從油料中提取的油品要經(jīng)過精煉才可食用。第十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(2)油品油品也是食品加工的主要原料,同時(shí)油品還可進(jìn)一步加工成各種油脂制品,如人造奶油,起酥油等。
加工原料和成品的概念及劃分還要根據(jù)具體的加工綜合利用系統(tǒng)而定。如淀粉是糧食深加工的產(chǎn)品,同時(shí)又是淀粉糖和變性淀粉及部分化工產(chǎn)品的原料。豆粕過去一直被看成是油脂提取的副產(chǎn)品,僅作為飼料和肥料利用,而現(xiàn)在豆粕已成為植物蛋白新產(chǎn)品加工的基礎(chǔ)原料。第十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)按糧油原料的主要化學(xué)成分分類
1、富含淀粉類禾谷類作物的籽粒以及蕎麥等糧食屬于這一類,它們平均含碳水化合物68%----80%,其中主要是淀粉,其次還含有蛋白質(zhì)(8%--15%)、脂肪(2%--6%)等成分,另外,馬鈴薯和甘薯的干物質(zhì)中主要成分也是淀粉,也屬于富含淀粉類。富含淀粉尖的糧食和薯類一般可作為人們的主食。第十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、富含蛋白質(zhì)類豆科作物的種子含有豐富的蛋白質(zhì)。含量比例在20%---40%,豆科作物中的大豆和花生,蛋白質(zhì)含量高,脂肪含量也很高,是蛋白質(zhì)和脂肪兼用作物。其它豆類的蛋白質(zhì)含量在20%以上,另外含有較多的淀粉等碳水化合物,如菜豆、綠豆、豇豆等。蛋第二十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日3、富含脂肪類
脂肪含量高的植物種類很多,如油菜籽、葵花籽、棉籽、芝麻、桐籽、花生和大豆等。富含水量脂肪類的果實(shí)和種子一般含油量在40%---50%,甚至更高。大豆含油量較低些,為18%--20%,但由于種植面積大,產(chǎn)量較高,也作為主要油料。富含脂肪類的植物種子或果實(shí)中,一般都含有較多的蛋白質(zhì),淀粉含量較少或沒有,碳水化合物往往是以寡聚糖存在。第二十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(三)按原料的工藝特點(diǎn)及加工目的分類
各種作物的果實(shí)或種子作為加工原料,加工成為各種產(chǎn)品的可能性,首先是由果實(shí)或種子中所含的化學(xué)成分及其解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的。原料的化學(xué)成分和原料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了加工產(chǎn)品的性質(zhì)以及加工產(chǎn)品的狀態(tài),如面粉、米、油脂、淀粉、蛋白質(zhì)等,具體分類如下:第二十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日1、制米原料籽粒的胚乳富含淀粉,同時(shí)角質(zhì)化程度較高,機(jī)械硬度較大,不易破碎,籽粒表面較為圓滑,皮層容易經(jīng)加工脫除。如水稻、高粱、粟等。第二十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、磨粉原料籽粒的胚乳富含淀粉,胚乳的機(jī)械硬度較小,容易破碎,籽粒外形不規(guī)則,難于完全脫凈皮層。如小麥、蕎麥、玉米等,尤其是小麥胚乳中富含面筋質(zhì),加工面制食品具有獨(dú)特的功能性,所以小麥?zhǔn)堑湫偷闹品酃I(yè)原料。第二十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日3、制油原料簡(jiǎn)稱油料.主要指富含脂肪并具有工業(yè)提取價(jià)值的油料作物種子.也包括油脂含量高的糧食加工副產(chǎn)品.通過機(jī)械壓榨或溶劑浸出等工藝可提取出所含的油脂。第二十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日4、淀粉工業(yè)原料富含淀粉的糧谷作物籽粒和馬鈴薯、甘薯等的塊莖、塊根都可以作為淀粉工業(yè)的原料。但由于水稻、小麥等主要作為人民生活的基本糧食食品、淀粉工業(yè)所用的原料主要是玉米,還有馬鈴薯、木薯等。返回第二十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日5、蛋白質(zhì)食品原料富含蛋白質(zhì)的植物種子。主要是豆類和油料,其中大豆是主要的蛋白食品原料,可以用全脂大豆加工各種豆制品也可用脫脂大豆加工成各種蛋白質(zhì)制品,近年來,對(duì)花生以及其它油料蛋白質(zhì)的加工利用研究也逐漸深入,新的植物蛋白資源不斷開發(fā)。以植物蛋白質(zhì)加工各種食品,是現(xiàn)代食品工業(yè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。返回第二十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日第二節(jié)糧油原料的物質(zhì)特征第二十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日一、糧油原料的化學(xué)成分及其在籽粒中的分布作為糧油原料的各類果實(shí)或種子,雖然其形狀、大小、理化特性等方面有一定差異,但其所含有的主要化學(xué)物質(zhì)的種類基本相同,即碳水化臺(tái)物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、水和礦物質(zhì)等,它們的分類關(guān)系如下:第二十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日蛋白質(zhì)(包括各種酶類)有機(jī)物脂類維生素單糖糧油原料碳水化合物低聚糖淀粉多糖半纖維素?zé)o機(jī)物水纖維素礦物質(zhì)第三十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日主要糧食、油料原料營(yíng)養(yǎng)成分的含量(%)
原料種類水分淀粉蛋白質(zhì)脂肪纖維素礦物質(zhì)稻谷13.068.28.01.46.72.7小麥13.868.79.41.54.42.1大麥14.068.09.91.73.82.7高粱10.970.810.23.03.41.7玉米13.272.48.06.15.21.7粟米10.576.09.71.70.71.4蕎麥13.171.96.52.33.23.9大豆10.026.0*40.018.24.55.5第三十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日花生仁8.022.0*26.039.22.02.5綠豆8.056.022.31.11.64.0油菜籽5.817.6*26.340.44.65.4棉籽6.414.839.033.22.24.4葵花籽7.89.623.151.14.63.8芝麻5.412.420.353.63.35.0第三十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧油原料中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在籽粒的不同部分的分布是很不平衡的,這對(duì)于糧油原料的質(zhì)量評(píng)價(jià),特別是對(duì)于加工利用的工藝程序,利用途徑、產(chǎn)品方案的制訂都有重要意義。第三十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日禾谷類作物的籽??煞譃槠印⒑蹖?、胚乳和胚等幾部分。皮層皮層是由果皮和種皮組成,二者愈合在一起,覆蓋在籽粒表面,起保護(hù)作用。皮層中的化學(xué)物質(zhì)主要是纖維素、半纖維素、多縮戊糖和礦物質(zhì)等。這些成分一般難以被人體消化吸收,所以在加工食品的過程中,要采取相應(yīng)的工藝除去皮層部分第三十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日胚乳
胚乳是禾谷類作物籽粒的主要部分,約占籽粒質(zhì)量的80%以上,籽粒的淀粉絕大部分含在胚乳中,另外含有一定比例的蛋白質(zhì)和少量的可溶性糖及其它成分,尤其是礦物質(zhì)成分含量很少。胚乳是加工利用的主要部分。第三十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糊粉層在胚乳和皮層之間,有一層較大的薄壁細(xì)胞組織,稱作糊粉層,其中所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類較多,如蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、各種酶類、灰分等。糊粉層在糧食加工中,如對(duì)精度要求不是很高時(shí),應(yīng)盡量保留在成品中,以減少籽粒的營(yíng)養(yǎng)損失。第三十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日胚胚是一個(gè)幼小的植物體,萌發(fā)后可長(zhǎng)成新的植株。胚中也含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、可溶性糖以及各種酶類。禾谷類作物的胚一般與胚乳結(jié)合不緊密,加工時(shí)容易脫落,在制米和磨粉過程中多進(jìn)入米糠和麩皮中,成為副產(chǎn)品,通過工藝改進(jìn)可以將胚單獨(dú)提取出來,進(jìn)行有效利用,提高利用價(jià)值。第三十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日豆科作物及不少油料作物的籽粒是由皮層和種胚兩部分組成,胚乳部分在種子發(fā)育過程中逐漸消失,成熟的籽粒沒有胚乳。
皮層部分只有種皮,主要由纖維素、寡聚糖、礦物質(zhì)等成分構(gòu)成,加工和食用前多除去。第三十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日種胚是籽粒的主要部分,其中兩片肥大的子葉是貯存營(yíng)養(yǎng)的主要場(chǎng)所。大豆和花生等種子的子葉中含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪以及碳水化合物等營(yíng)養(yǎng),是加工利用的主要部分,其它豆類,如綠豆、菜豆、豌豆等,子葉中的脂肪含量較少,含有較多的淀粉和蛋白質(zhì)。
有些油料種子中尚有部分胚乳,如棉籽和芝麻等,尚存的少量胚乳中含有蛋白質(zhì)、碳水化合物等。
第三十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日二、糧油原料中的蛋白質(zhì)糧油原料所含蛋白質(zhì)中,簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)占主體,復(fù)合蛋白質(zhì)含量很少。
簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)是一種膠體含氮物質(zhì)。這種膠體物質(zhì)是由許多在品質(zhì)上和數(shù)量上不同的氨基酸所構(gòu)成。當(dāng)簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)與糖或其它化合物相結(jié)合時(shí),便形成復(fù)合蛋白質(zhì),也稱結(jié)合蛋白質(zhì)。第四十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(一)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。糧油原料中的蛋白質(zhì)所含氨基酸20余種,其中有8種是人體自身不能合成的,必須從食物中攝取。所以從人體利用的角度稱之為必須氨基酸。它們是:
第四十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日必須氨基酸:色氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸。由于不同種類的蛋白質(zhì)的氨基酸組成數(shù)量和比例不同,所以其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也不相司。主要糧油作物的籽粒中的氨基酸含量見表1—2。第四十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日原種料類纈氨酸亮氨酸異亮氨酸蘇氨酸苯丙氨酸色氨酸蛋氨酸賴氨酸精氨酸組氨酸胱氨酸秈米403662245283343119141277545159162粳米394610257280344122125255595168-糯米46165833827438188146233--179159小麥粉454763384328487122151262460240272大麥525925335388405143175409573221236蕎麥586824360465491161155740--254295小米5481489376467562202300229388223170玉米415217427537041665153308394254201高粱米5621715399387575105180232342-197大豆18003631160716451800462409229331461016-綠豆11101818775784117920524214881551625-豌豆1075182779690511141421641352--238豇豆11421770968798110717922512011502718166主要糧食油料中氨基酸的含量(毫克/100克)第四十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)蛋白質(zhì)的分類及其性質(zhì)存在于糧油原料中的簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)按照它們?cè)谀撤N濟(jì)劑中的溶解度差別劃分為四種類型:1、清蛋白清蛋白能溶于水。在小麥籽粒中含有數(shù)量不多的麥清蛋白,其它糧油原料中清蛋白含量也很少,但營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。
第四十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、球蛋白球蛋白不溶于水。但能溶于鹽類溶液,球蛋白是構(gòu)成豆類種子的主要蛋白質(zhì),但球蛋白在禾谷類種子中含量很少,如玉米胚中含有少量球蛋白。球蛋白有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。第四十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日3、醇溶蛋白醇溶蛋白不溶于水和鹽類溶液,但能溶于稀薄的酒精中。這是禾谷類種子所特有的蛋白質(zhì)。目前研究較多的是玉米醇溶蛋白和小麥膠蛋白。4、谷蛋白谷蛋白不溶于水和鹽類溶液,也不溶于酒精,但能溶于0.2%的堿溶液。谷蛋白精制比較困難,因此研究較少。在小麥、稻谷和玉術(shù)籽粒中都含有較多的谷蛋白,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也低于清蛋白和球蛋白。第四十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日三、糧油原料中的碳水化合物碳水化合物是禾谷類作物籽?;瘜W(xué)組成中最重要,比例最大的一類物質(zhì)。并且主要以淀粉的形式存在。其次是纖維索、半纖維素、糊精及少量的可溶性糖。大豆籽粒中的碳水化合物主要以寡糖類形式存在,其它油料中也以寡糖為主,有的含有少量淀粉。除大豆以外的其它豆類籽粒中淀粉為主要部分,如菜豆、蠶豆、豌豆等。第四十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(一)淀粉淀粉是由D葡萄糖以α-糖苷鍵連接的高分子物質(zhì),是綠色植物經(jīng)光合作用合成,積累貯藏的營(yíng)養(yǎng)成分,是作為其它異生物的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一。第四十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日1、淀粉粒的特征
在植物種子或塊根、塊莖中的淀粉是以淀粉粒的形式存在。淀粉粒是淀粉分子的微晶束以氫鍵連接的集合體。不同植物的淀粉粒的形狀,大小和結(jié)構(gòu)特征并不相同。在顯微鏡下現(xiàn)察,完整的淀粉粒表面有—層蛋白質(zhì)薄膜,呈透明狀,其形狀有圓形、卯形和多角形。—般含水量大,淀粉粒表層蛋白質(zhì)少的淀粉顆粒大,呈圓形和卵形。反之,則淀粉粒較小,呈多角形。在禾谷類作物里,淀粉粒按其大小排列為稻米<玉米<大麥<小麥<黑麥,馬鈴薯塊莖中的淀粉粒最大,呈卵形,徑長(zhǎng)150微米。稻米淀粉粒最小的僅2微米。同一作物籽粒的不同部位,淀粉粒的形狀和大小也不相同。不同原料的淀粉粒都有不同位置的黑色十字,將顆粒分為四部分。在顯微鏡下觀察黑色十字的位置和明顯程度,很容易區(qū)分出所制淀粉的原料。第四十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、淀粉的類型
天然淀粉有兩種結(jié)構(gòu)形式,即直鏈淀粉和枝鏈淀粉。直鏈淀粉是由許多葡萄糖以a-1.4糖苷鍵結(jié)合.其相對(duì)分子質(zhì)量約為4000—150000,對(duì)碘呈藍(lán)色反應(yīng)。支鏈淀粉中,除有α-1.4糖苷鍵結(jié)合的葡萄糖外,還有以α-1.6糖苷鍵結(jié)合的分叉狀結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉與鹵素呈紫紅色反應(yīng)。支鏈淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)500000或更大。在各種糧谷作物籽粒中所含的淀粉一般都包括兩種結(jié)構(gòu)的淀粉粒。如直鏈淀粉在小麥淀粉中占26%,在玉米淀粉中占25%,在大麥淀粉中占22%,在水稻淀粉中,根據(jù)品種不同,分別占15%一37%,其余則為支鏈淀粉。在各種糯性糧谷的籽粒中所含淀粉全部為支鏈淀粉。直鏈淀粉和支鏈淀粉具有不同的性質(zhì),直鏈淀粉糊化后沒有粘性,支鏈淀粉吸水膨脹后易生成凍膠狀粘質(zhì)體。淀粉中兩種類型的比例不司,其加工性質(zhì)也不同。第五十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
3.淀粉的一般性質(zhì)天然淀粉不經(jīng)變性處理,都有相似的理化性質(zhì),是淀粉提取、加工和利用的依據(jù)。
(1)淀粉的糊化淀粉不溶于冷水,天然淀粉在冷水中攪拌,雖可成乳狀。但靜置后則可完全沉降。淀粉的工業(yè)提取一般依據(jù)這性質(zhì)。但攪拌均勻的淀粉乳,經(jīng)過加熱,當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí),淀粉粒開始吸水膨脹,淀粉乳即成為粘度很大的淀粉糊,糊化的淀粉不會(huì)再恢復(fù)天然淀粉的狀態(tài),這一現(xiàn)象稱為淀粉的糊化。淀粉糊化的實(shí)質(zhì)是,淀粉微晶束在熱作用下吸水解體。再脫水后,其微晶束的排列已不再是原來的狀態(tài)。不同作物所含淀粉的糊化開始溫度不完全相同,如王米淀粉糊化開始溫度是55℃,大米淀59℃;小麥淀粉61℃、馬鈴薯淀粉59℃。淀粉糊化是淀粉水解作用的前提條件,特別是在酶催化水解時(shí),必須先行糊化。。第五十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
(2)淀粉的老化淀粉的老化也稱淀粉的回生,是淀粉糊化后靜置脫水變化的過程。糊化淀粉經(jīng)緩慢冷卻后,濃度大的形成不透明的凝膠狀,濃度小的形成常沉淀析出。完全脫水后成為硬性疑膠,加水加熱也不易再溶。這種現(xiàn)象的本質(zhì)是分散的α-化淀粉又自動(dòng)排列成序,形成致密,高度晶化的不溶解性淀粉分子微晶束?;厣F(xiàn)象在淀粉加工時(shí)有時(shí)可以利用,如粉條、粉絲的制造是典型利用淀粉糊化—回生性質(zhì)的例子。但含淀粉多的加工食品,在貯藏期間會(huì)發(fā)生回生現(xiàn)象,對(duì)食品的保藏性質(zhì)不利,應(yīng)采取一定措施防止或避免老化現(xiàn)象。第五十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
(3)淀粉的水解淀粉是許多葡萄糖以糖昔鍵連接的聚合體。在一定的條件下,可以小解成為糊精、低聚糖、麥芽糖和葡萄糖,完全水解則全部成為葡萄糖。淀粉的水解需要許多條件,其中最重要的是催化劑。催化劑有兩大類,一類是酸,包括各種無機(jī)酸,其中水解效率最高的是鹽酸。另一類是淀粉水解酶,淀粉水解酶有許多種類,作用的特點(diǎn)及水解產(chǎn)物都不相同。淀粉水解必須在糊化后開始,淀粉制糖的工業(yè)生產(chǎn)中選擇何種催化劑,應(yīng)根據(jù)催化劑的特點(diǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量要求而定第五十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)纖維素和半纖維素在種子和籽粒的外殼、皮層以及細(xì)胞壁中,纖維素和半纖維素的含量很高。由于人體基本上不能消化分解纖維素和半纖維素,所以在對(duì)原料進(jìn)行加工時(shí),應(yīng)盡可能除去這些物質(zhì)。1、半纖維素
半纖維素是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要部分,其化學(xué)成分很復(fù)雜,但其分子組成中都含有多糖類、半纖維素為固體物質(zhì),不溶于水,但能溶于堿液,在稀酸中沸騰,可被水解成甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖和木糖等多糖類,如多縮戊轄、多縮甘露糖等。第五十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、纖維素
纖維素是除去半纖維素以外的細(xì)胞壁的基本組成部分。糧谷作物籽粒的皮層絕大部分由纖維素組,與纖維素結(jié)合在一起的還有木質(zhì)素、礦物鹽等。純粹的纖維素僅由葡萄糖組成,如全部水解可生成葡萄糖,天然纖維素形成的微晶結(jié)構(gòu)不溶于水,所以極難分解,哺乳動(dòng)物沒有纖維素酶,故不能消化纖維素作為能源。某些微生物具有的纖維素酶可將其分解為寡糖和葡萄糖。第五十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(三)寡糖類大豆以及大部分油料作物中的碳水化合物多以寡糖類的形式存在。寡糖是一類糖的總稱,現(xiàn)已知寡糖有500多種。天然存在較多的如蔗糖、麥芽糖、乳糖、棉子糖、水蘇糖等,這些糖都不能直接被人體吸收,需經(jīng)酶的作用轉(zhuǎn)化為單糖后,參與人體的生理活動(dòng)。大豆中的棉子糖、水蘇糖屬三糖和四糖類,在人體腸道中水解除生成葡萄糖、果糖外,還生成半乳糖,不易為人體吸收利用,反而會(huì)引進(jìn)微生物發(fā)酵,造成胃腸漲氣。糧谷籽粒中,寡糖和單糖的含量都很少,在正常成熟和貯藏的籽粒中,總糖量中單糖為2%—7%,例如在小麥籽粒中,果糖為0.11%-0.37%、蔗糖為1.93%—3.67%、麥芽糖0.64%_2.63%。如果糧谷籽粒的含糖量超出了正常的范圍,就可以認(rèn)為,在收獲時(shí)收獲了不成熟的籽粒,或在貯藏時(shí)發(fā)生了水解作用。第五十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日四、糧油原料中的脂類化合物脂類化合物是植物種子在貯藏時(shí)用于呼吸作用和發(fā)芽時(shí)提供能量的貯藏物質(zhì),其主要成分是脂肪,另外還包括類脂物和脂肪伴隨物。脂肪作為食物可為人體生長(zhǎng)發(fā)育提供能量,賦予食物特有的風(fēng)味,增進(jìn)食欲。油料作物的種子含有大量的脂類化合物。禾谷類籽粒中的脂類物質(zhì)主要集中在胚芽及糊粉層里。胚乳中的脂肪含量不超過l%。第五十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(一)脂肪脂肪是甘油和脂肪酸組成的甘油酯。組成脂肪的脂肪酸有兩類,即飽和脂肪酸和不飽和肪酸。植物油脂中以不飽和脂肪酸占較大比例,所以在常溫下多呈液體。植物油脂中的不飽和脂肪酸有油酸、亞麻酸、亞麻二烯酸、芥子酸等。植物油脂中也含有一定量的飽和脂肪酸,如軟脂酸、硬脂酸、花生酸等。在糧油原料以及糧油加工品里繁殖的微生物都含有能將脂肪分解為甘油和脂肪酸的脂肪分解酶。當(dāng)糧油原料或加工品在不適宜的貯存條件下,如高溫、高濕以及高水分含量的情況下,腐敗現(xiàn)象很快發(fā)生。特別是含脂肪多的部分,如胚芽。腐敗現(xiàn)象出現(xiàn)后,經(jīng)過檢測(cè)會(huì)明顯看到游離脂肪酸的含量增加。有時(shí)谷物籽粒在不適合的條件下貯藏,雖然看不到外觀及物理狀況的變化,但其內(nèi)部脂肪酸含量可能已達(dá)到很高的含量。這種谷物雖可磨粉,但進(jìn)一步加工時(shí),其面團(tuán)硬度以及烘焙品質(zhì)都受到很大影響。稻谷制米的副產(chǎn)品米糠由于脂肪含量高,所以品質(zhì)特別容易劣變。必須采取措施加以保護(hù),減少或避免油脂分解。在大豆中含有脂肪氧化酶,豆制品加工過程中,容易使脂肪氧化產(chǎn)生具有豆腥味的分解物,影響產(chǎn)品的風(fēng)味。第五十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)磷脂磷脂屬于類脂物,也是一種甘油酯,但在酯鍵之外含有磷酸和含氮堿。糧油原料中的磷主要是腦磷脂和卵磷脂。磷脂在人體生理生化反應(yīng)中起重要的作用,磷脂可調(diào)節(jié)人體的生理機(jī)能。在食品加工的某些方面,磷脂可作為很好的乳化劑。磷脂與脂肪共存,對(duì)于油脂的貯存,加工會(huì)產(chǎn)生不利的影響,如增加吸濕性,促使脂肪氧化,不利于油脂的貯藏。對(duì)油脂的加工和應(yīng)用,也會(huì)降低油脂的品質(zhì),影響油脂加工品的質(zhì)量。由于上述原因,油脂精煉時(shí),要進(jìn)行脫磷,既凈化了油脂,又可獲得有價(jià)值的磷脂。第五十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(三)植酸鹽植酸鹽是肌醇磷酸的鉀鎂或鈣鎂鹽,也屬于一種類脂物。在禾谷類作物籽粒的糊粉層中含量較多,植酸鹽是谷物中磷酸的來源。(四)植物固醇固醇也稱甾醇,是一種高分子的環(huán)狀醇,不含氮素,也不含磷脂。植物固醇主要有谷固醇,菽豆醇,麥角固醇和菜固醇等。植物固醇在油脂中含量不高,約在1%以下。植物固醇一般不被人體吸收,但具有抑制人體對(duì)膽固醇吸收的作用。(五)蠟高分子一元醇類與脂肪酸所形成的產(chǎn)物稱為蠟。蠟在米糠油中含量較多,在其它油脂中含量很少,蠟?zāi)芤鹩椭鞚岫档陀椭耐该鞫?,須在制油過程將其除去。第六十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日五、糧油原料中的維生素在不同種類和品種的糧油籽粒中,含有不同種類和數(shù)量的維生素。在一般情況下,皮層、糊粉層和胚中維生素含量較多,而在胚乳中含量較少。在糧油原料中所含維生素約20多種。按其溶解特性可分為脂溶性維生素和水溶性維生素。大多數(shù)維生素對(duì)光、熱、氧比較敏感。在酸性溶液中較穩(wěn)定,而在堿性溶液中,特別是在某些金屬離子存在時(shí),易于分解。這些性質(zhì)與糧油加工工藝關(guān)系較大,就注意在加工過程中減少損失。第六十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日品名產(chǎn)地胡蘿卜素維生素B1維生素B2維生素B5維生素C秈糙米北京00.340.07250特秈米北京00.150.051.30粳糙米北京00.350.082.30特-粳米北京00.130.051.00特-糯米北京00.110.061.40全麥粉北京00.200.104.00標(biāo)準(zhǔn)粉北京00.460.062.50蕎麥片北京00.380.224.10小米北京0.190.570.121.60玉米北京0.340.210.061.610高粱米北京0.340.260.091.50大豆(黃)北京0.400.790.252.10大豆(青)北京0.360.660.242.60表1-3主要糧油商品中部分維生素的含量(毫克/100克)第六十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日六、水分及礦物質(zhì)(一)水分在糧油原料中都有一定量水分的存在,其含水量多少取決于原料的解剖學(xué)特性和親水膠體物質(zhì)的含量,取決于作物的成熟度,收獲后的脫水處理及貯藏條件等因素。糧油原料中的水分含量多少,是能否安全貯藏的重要指標(biāo),同時(shí)對(duì)加工工藝以及加工品的質(zhì)量也有重要的影響。例如,小麥制粉工藝中,對(duì)入磨小麥進(jìn)行適宜的水分調(diào)節(jié),是決定面粉利率及面粉質(zhì)量的重要因素之一。其它如玉米、水稻等的加工以及從油料中提取油脂,原料的水分狀況都是一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。糧油原料中的水分存在狀態(tài)與性質(zhì)是不同的。一般可劃分為三種類型。第六十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日1、化學(xué)結(jié)合水
這種水以嚴(yán)格的比例組成物質(zhì)的分子,非常穩(wěn)定,只有在達(dá)到一定的高溫或在化學(xué)反應(yīng)時(shí)才能逸出,這時(shí)所組成的原料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)也就發(fā)生了破壞,也就是說,這種水是物質(zhì)自身結(jié)構(gòu)的一部分。2、物理-化學(xué)結(jié)合水
這種水又叫束縛水,主要是指為親水性膠體所吸附的水分。這種水在不同的原料中含量不同,也沒有化學(xué)結(jié)合水那樣嚴(yán)格的比例關(guān)系。這種水與普通水的性質(zhì)不同,如在0℃不結(jié)冰,不能作為溶劑,也不能在物質(zhì)結(jié)構(gòu)中輕易地移動(dòng)和參加化學(xué)反應(yīng)。它只能在原料的生理作用的影響下,才能最低限度地釋出。第六十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日3、機(jī)械結(jié)合水
也稱游離水。這種水分布在籽粒的毛細(xì)管和細(xì)胞間隙中。游離水具有一般水的全部性質(zhì),如可作為溶劑,參與化學(xué)反應(yīng)等。游離水不穩(wěn)定,在原料干燥條件下容易釋出。干燥的原料在濕度較大的條件下還可以增加水分。一般說來,作為一咱生物體的籽粒的生命活動(dòng),要靠物理化學(xué)結(jié)合水和游離水的共同作用才能進(jìn)行。如果沒有游離水的存在必然處于休眠狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)室條件下,測(cè)定原料的含水量,一般包括全部游離水和幾乎所有的物理結(jié)合水,這些水分在105℃1小時(shí),或130℃30分鐘可從磨碎的原料中全部釋出。第六十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)礦物質(zhì)糧油原料中礦物質(zhì)的含量在各種物質(zhì)成分的比例中遠(yuǎn)低于碳水化合物、蛋白質(zhì)以及油料作物中的脂肪。但糧油原料及其制品是人類獲取礦物質(zhì)元素的重要來源。各種原料中的礦物質(zhì)元素除鈣、磷、鐵外,還有鉀、鎂、鈉、硅、硫和氯等,含量極少的還有錳、鋅、鎳、鉆等。油料種子中的礦物質(zhì)元素含量一般高于谷類作物,特別是豆類作物,如大豆中的鈣、磷、鐵等元素含量較高。原料中的各種礦物質(zhì)元素有的存在于各種有機(jī)化合物中,但多數(shù)以無機(jī)鹽類的形式存在。礦物質(zhì)含量在加工產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)中常作為一項(xiàng)重要指標(biāo)。比如在小麥制粉工藝過程中可通過這項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)價(jià)面粉質(zhì)量,以確定對(duì)工藝過程加以控制的措施,這是因?yàn)樵谛←溩蚜5牟煌课坏V物質(zhì)含量不同.即使在胚乳中,邊緣部位的胚乳中灰分含量要高于中心部位胚乳。所以高精度的面粉往往是灰分含量低的中心胚乳;而灰分含量高面粉則多是邊緣胚乳,且?guī)в休^多的麩星在里邊。返回第六十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日第三節(jié)糧油原料的生物學(xué)特征第六十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
一般說來,基本的糧油原料(籽粒)都是有生命的活體。這與其它工業(yè)原料具有截然不同的特點(diǎn)。糧油原料的生命活動(dòng)及其表現(xiàn)出來的各種生物學(xué)特性,對(duì)于糧油原料的安全貯藏,營(yíng)養(yǎng)保持,對(duì)于加工工藝、加工產(chǎn)品質(zhì)量都有重要的影響。糧油原料隨著貯藏期的延長(zhǎng),特別是在不合適的貯藏條件下,其生命活動(dòng)的能力,即生活力,會(huì)逐漸減弱,直至喪失。這種原料與新鮮的具有生命活力的原料相比,除失去種用價(jià)值外,其品質(zhì)也明顯下降,往往喪失加工和食用價(jià)值。第六十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日一、休眠與后熟
各種植物的種子在適宜的條件下會(huì)萌發(fā),生成新的植株。這是植物的重要生存機(jī)能。相反,未完成生理成熟的種子,即使給予適宜萌發(fā)的條件,也不會(huì)萌發(fā),這稱之為生理休眠,不同種類作物的種子,生理休眠的期限有長(zhǎng)有短;同一作物的種子,收獲期或收獲后的環(huán)境條件不同;休眠期的長(zhǎng)短也不相同。各種作物種子的休眠期少則3~5天,有的20天左右,長(zhǎng)的可達(dá)30~50天,甚至更長(zhǎng)。
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種子休眠的原因很多,如種皮的不透氣性、種皮的機(jī)械障礙、種子內(nèi)部存在如抑制素、種子未完成生理成熟等。對(duì)于糧油作物的種子,生理休眠的主要原因是由于種子未完成主理成熟。種子生理成熟的過程叫后熟。糧油原料在后熟期發(fā)生一系列的生化變化,主要表現(xiàn)為淀粉、蛋白質(zhì)以及脂肪等有機(jī)物的繼續(xù)合成,所以糧油原料在后熟期間,其籽粒品質(zhì)進(jìn)一步提高。第七十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日種子休眠現(xiàn)象對(duì)于作為播種用的種子糧來說,具有重要意義,對(duì)于要長(zhǎng)期貯藏或加工利用的糧食或油料,要掌握其后熟期所發(fā)生的生化變化,從而為收獲后的糧油原料創(chuàng)造適宜的后熟條件,有目的地抑制或促進(jìn)后熟。通過生理休眠的糧食、油料在不適宜萌發(fā)的條件下,也不會(huì)萌發(fā),這稱之為被動(dòng)休眠,是糧油原料可以安全貯藏的主要依據(jù)。當(dāng)然這也是植物的一種生存適應(yīng)性。如果已通過生理休眠的糧食、油料,給予適宜萌發(fā)的條件也不發(fā)芽,而出現(xiàn)霉?fàn)€現(xiàn)象,則是說明這些糧油原料已經(jīng)失去生活力,陳化程度已增加,或貯存條件不利,其食用品質(zhì)已開始下降。第七十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日二、糧油原料的呼吸作用
糧油作物籽粒的呼吸作用工要有兩種方式。生活組織在有氧的條件下,有機(jī)物質(zhì)被分解為CO2和水,同時(shí)釋放出能量,這稱為有氧呼吸。
C6H12O6十6O2→→6CO2十6H2O十2822千焦如處于缺氧條件下,有機(jī)物的分解除放出CO2和產(chǎn)生熱量外,還產(chǎn)生乙醇等中間產(chǎn)物,這稱為缺氧呼吸。C6H12O6→2C2H5OH十2CO2十117.2千焦第七十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
呼吸過程:實(shí)際上是靠—整套酶系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,主要是脫氫酶和氧化酶,這些酶依次對(duì)有機(jī)物起作用,籽粒中酶活性越大,呼吸強(qiáng)度就越大。
呼吸強(qiáng)度:是指l千克重籽粒在24小時(shí)內(nèi)放出CO2的量或吸收的O2量。具有生活力的糧油原料在不同的環(huán)境條件下,呼吸強(qiáng)度和呼吸方式可能不同。呼吸系數(shù):一般把在呼吸過程中所放出的CO2,與吸收的O2量之比稱為該種糧油原料在某特定條件下的呼吸系數(shù),即RQ=CO2/O2。
第七十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
根據(jù)RQ值的大小,可用來判斷呼吸作用的方式以及所處的環(huán)境條件。
1、如呼吸系數(shù)等于1,說明其呼吸方式是純氧呼吸,貯糧環(huán)境通風(fēng)良好,溫度適宜。
2、呼吸系數(shù)大于1,說明有氧呼吸和缺氧呼吸兩種方式同時(shí)進(jìn)行,貯糧環(huán)境已處于缺氧狀態(tài)或糧食籽粒處于低水分的干燥狀態(tài)。
3、如果測(cè)得的呼吸系數(shù)小于l時(shí),說明部分氧氣不是直接消耗在呼吸反應(yīng)方面,而消耗在與種子呼吸同時(shí)進(jìn)行的微生物活動(dòng)上。
第七十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日原料在貯藏期間呼吸作用的強(qiáng)弱對(duì)其品質(zhì)和儲(chǔ)糧安全有很大的影響。呼吸作用強(qiáng)度大,原料的有機(jī)物質(zhì)分解迅速,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低幅度大,品質(zhì)下降快。但在正常的貯藏環(huán)境下,呼吸作用被有效控制。因呼吸所消耗的有機(jī)物的量是很小的。呼吸作用產(chǎn)生CO2和水,并放出熱能,水和熱量在糧堆中不易散失,造成糧堆內(nèi)部溫度升高,水分含量增加,這有利于微生物的繁殖,從而導(dǎo)致糧油原料的霉變,嚴(yán)重者失去加工及食用價(jià)值。糧油原料在貯藏期間,要采取各種措施以降低呼吸強(qiáng)度,保持原料品質(zhì)延長(zhǎng)保存期限。如降低含水量、降低貯糧溫度,適當(dāng)密閉,創(chuàng)造缺氧環(huán)境以及使用化學(xué)藥劑控制呼吸作用等。第七十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日三、種子的萌發(fā)
收藏后的糧油原料,在有一定程度的生活力的情況下,都可以作為種子用,這是糧油原料有生命活力的最直接證明。具有生命活力的籽粒一旦遇到適宜條件,胚部細(xì)胞就很快重新活躍起來,恢復(fù)正常生長(zhǎng),顯示強(qiáng)大生命力。這在生物自身是達(dá)到繁育后代的目的,在農(nóng)業(yè)上是持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要條件。但在糧食儲(chǔ)藏期間,必須采取一切措施,使之處于強(qiáng)迫休眠狀態(tài)。
第七十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
種子萌發(fā)的主要條件包括小分、溫度和O2,三者都起重要作用,相互聯(lián)系,缺一不可。水分是種子萌發(fā)的首要條件,只有種子細(xì)胞內(nèi)的自由水分增多,才有可能使種子的一部分儲(chǔ)藏物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài),同時(shí)使各種酶由鈍化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)而起催化作用,種子的最低需水量因作物不同布有差異。凡含淀粉較多的種子,其最低需水量較含蛋白質(zhì)多的種子為低,因此禾谷類種子在萌發(fā)前所吸收的水分,一般遠(yuǎn)比豆類種子為少。在通常情況下,種子應(yīng)與水直接接觸,才能吸收足夠的水分。但稻谷、小麥、大麥和黑麥等,在飽和的水汽中也能吸收到萌發(fā)所需的足夠水分,因此這些糧食在儲(chǔ)藏期間,要防止糧堆中產(chǎn)生結(jié)露、浸水等現(xiàn)象,保持干燥。
第七十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日種子名稱最低需水量(%)種子名稱最低需水量(%)稻22.6蕎麥46.9小麥60.0油菜48.3大麥48.2棉花50.0黑麥57.7大豆107.0玉米39.8豌豆186.0表1-4糧油種子發(fā)芽時(shí)的最低需水量
第七十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日O2也是種子萌發(fā)的必要條件。種子發(fā)芽時(shí)呼吸特別旺盛,所以需要大量O2。但各種作物種子發(fā)芽時(shí)需氧程度是不同的。如水稻種子發(fā)芽需氧量比麥類要少得多。第七十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日溫度種子發(fā)芽要求一定的溫度(表1-5)。許多作物種子,如水稻,在恒溫下發(fā)芽不良,而在變溫中則發(fā)芽良好。這是由于在恒溫中,儲(chǔ)藏物質(zhì)大部分用于呼吸作用,而用于胚的發(fā)育則較少。在變溫中,高溫使儲(chǔ)藏物質(zhì)大量轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì),低溫下,則呼吸減弱,可溶性物質(zhì)主要用于胚的生長(zhǎng)。同時(shí),變溫可促使皮層脹縮破裂,促進(jìn)酶的活動(dòng)和內(nèi)外氣體交換,有利于發(fā)芽。第八十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日種子名稱最低溫度(℃)最適溫度(℃)最高溫度(℃)水稻8—1430—3538—42高粱、粟6—7-30—3340—45玉米5—1032—3540—45麥類0—420—2838—40蕎麥3—425—3137—44棉花10—1225—3240大豆6—825—3039—40豌豆0—315—3540—41表1-5主要糧油種子發(fā)芽對(duì)溫度的要求第八十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
種子在發(fā)芽期間,發(fā)生一系列的生理系生化反應(yīng)。但主要是呼吸作用和有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化以水解作用為主,如谷類種子的淀粉轉(zhuǎn)化為糊精和麥芽糖,而后又進(jìn)一步水解為葡萄糖。油料種子在萌發(fā)時(shí)脂肪必須首先水解為脂肪酸和甘油,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)比為糖類,才能供胚所利用。因此,在油料種子萌發(fā)過程中,脂肪含量迅速減少;而脂肪酸和蔗糖的含量顯著增加。含蛋白質(zhì)較多的種子在萌發(fā)時(shí),蛋白質(zhì)也在分解。第八十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日綜上所述,種子發(fā)芽后,營(yíng)養(yǎng)成分、食用品質(zhì)和加工成品率都會(huì)大大降低。在糧油原料儲(chǔ)藏期間決不允許溫、濕度高到促使發(fā)芽的程度,否則就會(huì)造成嚴(yán)重的劣變后果。當(dāng)然,在某些加工利用過程中,需要發(fā)芽效果,如制備麥芽是為了糖化淀粉酶類,有利于啤酒生產(chǎn)中的糖化。第八十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日四、種子活力和陳化
種子活力一般指種子的健壯程度和生長(zhǎng)潛勢(shì),具體表現(xiàn)在發(fā)芽力和幼苗生長(zhǎng)量,同時(shí)還在對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力上。
具有高活力的種子,在水分、溫度均適宜的條件下,代謝旺盛。萌發(fā)迅速,幼苗生長(zhǎng)勢(shì)和整齊度均高,對(duì)不良環(huán)境適應(yīng)的調(diào)節(jié)性能良好,在同樣的栽培條件下具有較高的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。在儲(chǔ)藏過程中,活力高的糧油種子具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在同樣的儲(chǔ)藏條件下,能保持較好的品質(zhì)?;盍Ω叩募Z油原料,籽粒飽滿,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高,品質(zhì)好,加工產(chǎn)品質(zhì)量好,出品率高。第八十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
種子活力以發(fā)芽率和生長(zhǎng)勢(shì)的乘積來表示
生長(zhǎng)勢(shì)是在統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率時(shí),測(cè)量的胚根和下胚軸的長(zhǎng)度cm值。二者乘積值大,說明了活力高。
種子到生理成熟期,活力達(dá)到最高水平。其后,它們經(jīng)歷著生存能力降低的不可逆變化,這些不可逆變化的綜合表現(xiàn)稱為陳化。第八十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
陳化的最終結(jié)果是發(fā)芽力的喪失。在發(fā)芽力下降和喪失之前,種子陳化就已經(jīng)開始。陳化過程實(shí)際上包括酶系統(tǒng)的降解,酶活力的降低,主要貯藏養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,抗逆性和耐儲(chǔ)性下降。用陳化的種子發(fā)芽,則萌發(fā)速度減慢,畸形苗增多,成苗的整齊度下降。加工用的糧油原料,陳化到一定程度,品質(zhì)下降。具體表現(xiàn)為;籽粒變色,如變褐色或變灰;游離脂肪酸含量增加;失去新鮮糧油原料所固有的香氣;籽粒皮層透性加大,容易受真菌的感染;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降等。過度陳化的糧油原料,其加工產(chǎn)品的品質(zhì)明顯下降。如發(fā)芽率低于55%的玉米,已不適宜生產(chǎn)淀粉。第八十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧油原料陳化的速度與儲(chǔ)藏條件有密切的關(guān)系。
儲(chǔ)藏條件適宜,可以延緩陳化。研究試驗(yàn)說明:種子含水量每降低1%或種子儲(chǔ)藏溫度每降低5℃,壽命可延長(zhǎng)一倍,表明保持干燥和低溫是延緩陳化的重要因素。但含水量不是越低越好,一般以4%一6%為界,當(dāng)水分低于這條界線時(shí),種子中發(fā)生脂質(zhì)的自動(dòng)氧化,所產(chǎn)生的自由基往往引起酶的鈍化,膜的損傷,組蛋白變性以至染色體突變等;當(dāng)水分在臨界線上繼續(xù)上升至與75%相對(duì)濕度相平衡時(shí),就會(huì)加速陳化過程,如果此時(shí)溫度又高,則種子將會(huì)在短期內(nèi)嚴(yán)重劣變。另外,防止儲(chǔ)糧害蟲的發(fā)生,抑制儲(chǔ)糧霉菌的繁育,采用通風(fēng)加工機(jī)械,降低加工溫度,都是延緩種子(糧食)陳化的可行措施。返回第八十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日第四節(jié)糧油原料的物理性質(zhì)第八十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧油原料在進(jìn)行加工利用之前,其基本形態(tài)可以從兩個(gè)方面來認(rèn)識(shí):
一是單獨(dú)的糧食、油料籽粒,其物理性質(zhì)包括籽粒大小、形狀、硬度;相對(duì)密度等。
二是單獨(dú)籽粒集聚而成的群體――糧堆或油料堆。糧堆或油料堆是糧、油原料儲(chǔ)藏的基本形態(tài),在這個(gè)群體中,除糧、油原料這個(gè)主體以外。還有許多對(duì)儲(chǔ)藏有影響的成分,如各種雜質(zhì)、昆蟲、微生物以及糧粒間隙的空氣等。
所以糧堆或油料堆的物理性質(zhì)較為復(fù)雜,包括孔隙度、散落性、容重、導(dǎo)熱性、吸附性、通氣性、自動(dòng)分級(jí)等。糧油原料的各種物理性質(zhì)對(duì)儲(chǔ)藏、清理、加工都有重要的影響,應(yīng)深入了解。第八十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日一、單粒種子的物理性質(zhì)
(一)籽粒的大小和形狀不同的糧食、油料作物籽粒較大小不同,形狀各異。籽粒大小的表示方法—般分兩種:
一種是以籽粒的長(zhǎng)、寬、厚或直徑來表示;以長(zhǎng)、寬、厚或直徑表示籽粒的大小,可以在一定程度上體現(xiàn)出籽粒的形狀、特征。如卵形、長(zhǎng)卵形、橢圓形、扁長(zhǎng)形、圓形等。這對(duì)于糧食、料油的清理、分級(jí)具有重要意義,可以根據(jù)籽粒的不同尺寸特點(diǎn),設(shè)計(jì)和選擇篩面的篩孔大小和形狀。但以籽粒的長(zhǎng)、寬、厚來表述其大小只是相對(duì)的,因?yàn)楦鞣N糧食、油料籽粒的形狀都是不規(guī)則的,也無法以長(zhǎng)、寬、厚或直徑尺寸準(zhǔn)確計(jì)算出籽粒的體積,更無法計(jì)算出實(shí)際質(zhì)量。第九十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
以質(zhì)量(G)表示籽粒的大小非常方便和準(zhǔn)確。千粒質(zhì)量是指一千粒風(fēng)干種子的絕對(duì)質(zhì)量,百粒質(zhì)量是指一百粒風(fēng)干種子的絕對(duì)質(zhì)量??梢愿鶕?jù)千粒質(zhì)量或百粒質(zhì)量大小,準(zhǔn)確的對(duì)比舉出不同糧油原料籽粒的大小。有時(shí),同一作物、同一品種在不同地區(qū)、不同條件下收獲籽粒,其籽粒質(zhì)量往往有差異。二是以籽粒的質(zhì)量表示,小粒種子以千粒質(zhì)量、大粒種子以百粒質(zhì)量來表示。第九十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧油原料千粒質(zhì)量糧油原料千粒質(zhì)量
水稻25綠豆30—50
玉米130—430蠶豆650—800
小麥17—41豌豆200—300
大豆140—250花生仁500—800
谷子1.5—5.0油菜籽2.5—3.5(甘藍(lán)型)1.0—2.0(芥菜型)2.0—3.0(白菜型)
芝麻2.0—5.0表1—6主要糧油原料的千粒質(zhì)量(g)第九十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)相對(duì)密度
糧食和油料的密度是指一定體積糧食或油料的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比,也就是糧食的絕對(duì)質(zhì)量與絕對(duì)體積之比,所以,糧油原料的相對(duì)密度表示它內(nèi)含物的充實(shí)程度或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的致密程度。糧食生長(zhǎng)發(fā)育良好,成熟度高,內(nèi)部積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多,籽粒飽滿,則相對(duì)密度大,所以,糧食相對(duì)密度既可作為品質(zhì)指標(biāo),也可作為生理成熟度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。油料種子則相反,發(fā)育成熟越好,含油量越高其相對(duì)密度則越小。第九十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧食名稱容重(克/升)相對(duì)密度孔隙度(%)稻谷460—6001.04―1.1849-56玉米725—7501.11―1.2239-45小米6101.00―1.2239-50高粱7401.14―1.2835-42蕎麥5501.00-1.1545-52大麥455—4850.96-1.1153-56小麥660—7651.20-1.3543-45豌豆8001.32-1.4039-43表1—7幾種主要糧食的容重、相對(duì)密度和孔隙度第九十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(三)硬度
硬度是指籽粒抵抗機(jī)械擠壓力的程度。
一般說來,相對(duì)密度大的籽粒硬度較大。含淀粉和蛋白質(zhì)多,特別是角質(zhì)化程度高的籽粒硬度較大。成熟度高,飽滿的籽粒比成熟度差的籽粒硬度大。含水量少,充分干燥的籽粒比含水量大的籽粒硬度大。籽粒硬度的大小在不同糧油原料之間有一定差異。在同一物種的不同品種類型之間差異也較大。如水稻的秈稻和粳稻相比,粳稻籽粒硬度大于秈稻,品種的栽培條件不同、成熟度等不同,其籽粒硬度也會(huì)出現(xiàn)差異。籽粒硬度的大小對(duì)于選擇加工設(shè)備、加工方式是重要的參考因素,對(duì)于加工成品的質(zhì)量也有一定影響。第九十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日二、糧堆或油料堆的物理性質(zhì)(一)
容重
容重是批一定單位容積內(nèi)所含糧食、油料的絕對(duì)質(zhì)量。
容重是糧油原料檢驗(yàn)的重要指標(biāo)之一。如小麥的定等,就以容重為主要依據(jù),容重大、小麥品質(zhì)好、出粉率高。容重還與糧食籽粒的形狀、大小、表面狀況、整齊度、飽滿度,含水量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分以及雜質(zhì)的種類和數(shù)量等因素有關(guān)。一般情況是,凡糧粒細(xì)小、參差不齊,外形飽滿圓滑、結(jié)構(gòu)致密、含水量低,含淀粉和蛋白質(zhì)多,混有較重的雜質(zhì),而且糧堆作比較緊密者,其容重較大。反之,糧粒粗大、顆粒整齊、表面粗糙、含水量高,脂肪含量較多,混有較輕的雜質(zhì),且堆積松散者,則容重較小。以容重的大小來評(píng)價(jià)谷物或油料品質(zhì)時(shí),特別應(yīng)考慮兩者的化學(xué)成分。谷物富含淀粉,油料富含脂肪,所以前者以容重大的為佳品,后者因含油量高,反之容重低為好。第九十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(二)孔隙度
糧堆或油料堆雖然占有一定的空間,但籽粒之間并不非十分緊密,堆內(nèi)存在著大小不同的空隙。所以,糧堆或油料堆實(shí)際上是兩部分組成的,一部分為籽粒所占有(包括其它雜質(zhì)部分,但可忽略不計(jì)),即籽粒的實(shí)際體積,另一部分是糧粒之間的空隙。通常所謂的糧堆或油料堆的體積就是糧食的絕對(duì)體積和糧粒部所有空隙的總和。一般用百分率來表示。第九十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧堆的密度:
表示糧食在糧堆空間的密集程度,指糧食絕對(duì)體積所占的百分率稱為糧堆的密度;糧堆的孔隙度糧粒間全部空隙所占的百分率,叫做糧堆的孔隙度。第九十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
則:r=KVD(K為容重單位)糧食的絕對(duì)體積為:V=r/KD糧堆的密度(%)=100r/KD,如容重以克/升為單位,則糧堆密度(%)=r/D。糧堆的孔隙度(%)=1—糧堆密度(%)例如小麥的相對(duì)密度為l.2,容重為660克/升,則其密度為55%,孔隙度為45%。
以容重和相對(duì)密度的關(guān)系可以推算孔隙度的大小。糧食的容重用r表示,糧食的相對(duì)密度用D表示,糧食所占的絕對(duì)體積用V表示。第九十九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧堆密度和孔隙度的大小,受著多種因素的影響。
一般說來,糧粒細(xì)短,顆粒大小不齊,表面光滑無芒刺的,其孔隙度就小些。糧堆中混有相對(duì)密度小的有機(jī)雜質(zhì)時(shí),則密度減小,孔隙度增大,混有砂石等相對(duì)密度較大的雜質(zhì)時(shí),則密度增大,孔隙度減少。糧食中的含水量增大時(shí),因糧粒吸水膨脹,使顆粒間互相擠緊,孔隙度就會(huì)減小。儲(chǔ)藏的時(shí)間加長(zhǎng),糧堆的孔隙度也多少會(huì)相應(yīng)減小。
由此可見,糧食的容重和糧堆的孔隙度是相關(guān)性較密切的兩種性質(zhì),凡是影響糧食容重的因素,絕大部分也影響糧堆的孔隙度。第一百頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧粒之間的空隙是昆蟲、螨類和微生物等的生活環(huán)境,它們的生命活動(dòng)就是在這些空隙中進(jìn)行的。所以控制、改變空隙中的小環(huán)境,是儲(chǔ)藏糧油原料的重要措施之一。對(duì)于熏蒸殺蟲、機(jī)械通風(fēng),自然通風(fēng)和充氣貯藏以及保管高溫高濕糧時(shí),都希望糧堆的孔隙度大。因?yàn)榭紫抖却?,糧堆內(nèi)氣流的阻力小,所以毒氣、隨性氣體或干冷空氣容易進(jìn)入糧堆,同時(shí)糧堆內(nèi)的濕熱空氣和積累的CO2以及達(dá)到殺蟲目的的殘留毒氣也容易散發(fā)出來。但孔隙度大的糧堆或油料堆占用較多的倉(cāng)容,同當(dāng)外界環(huán)境不利時(shí),孔隙度小的糧堆可以少受些影響。第一百零一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日(三)散落性與自動(dòng)分級(jí)1、散落性按物理性質(zhì)來說,糧堆中的糧粒皆為固體,而糧堆總體卻具有流動(dòng)性,容易變形,可稱為散粒體。當(dāng)糧食從一定高度自然下落時(shí),會(huì)向四周流散,達(dá)到相當(dāng)數(shù)量時(shí),就會(huì)形成一個(gè)圓錐體,這種特性叫做散落性。
靜止角糧食和油料散落性的大小,是以糧堆或油料堆圓錐體的斜面與底部直徑所成的角度作為量度的指標(biāo),這個(gè)角度稱為靜止角。靜止角越大,散落性越小。第一百零二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧食種類靜止角(度)糧食種類靜止角(度)水稻35-55.25小米21.5-30.5小麥27-38大豆25-36.5大麥31-45.5豌豆21-30.5玉米28.5-34.5蠶豆35.5-42.7表1—8主要糧食的靜止角第一百零三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日自流角
表示糧食散落性的另一指標(biāo)是自流角,將糧含放在某一物體的平面上,將平面的一邊慢慢提升使成為一斜面,當(dāng)糧粒開始滾落時(shí)的角度就是糧食的自流角。自流角越大,散落性越小。當(dāng)然,自流角的大小與斜面物體的材料、質(zhì)地有關(guān)。比較時(shí),應(yīng)使用同樣的斜面材料。第一百零四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
影響糧食散落性的因素很多。
1、從力學(xué)上分析,糧食的散落性是糧粒之間的內(nèi)摩擦力和糧粒本身的重力來決定的。因此,表面光滑、圓形顆粒的糧食,散落性較大。表面粗糙甚至有毛刺的,非圓形的糧食,散落性較小。
2、糧食的含水量越大,則糧粒間的磨擦力加大,散落性相應(yīng)降低,其降低的程度與含水量的增加成正相關(guān)。糧食中的夾雜物一般會(huì)降低糧食的散落性,特別是各種輕浮的夾雜物如麥秸、稻殼等會(huì)大大地降低糧食的散落性。第一百零五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧食散落性的大小是確定糧食加工前進(jìn)行清理、輸送及各種自流設(shè)備角度的依據(jù),如用溜篩進(jìn)行清理時(shí),篩面的角度應(yīng)大于自流角。在設(shè)計(jì)糧倉(cāng)時(shí),應(yīng)根據(jù)所儲(chǔ)糧食的散落性,考慮倉(cāng)壁所受的側(cè)力的大小,散落性越大的糧食對(duì)倉(cāng)壁的側(cè)壓力越大。第一百零六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日2、自動(dòng)分級(jí)
當(dāng)糧食或油料在運(yùn)動(dòng)時(shí),由于各組成部分具有不同的散落性,就會(huì)發(fā)生性質(zhì)相類似的組成部分趨向集聚于同一部位,結(jié)果使糧堆不同部位的糧食在品質(zhì)上發(fā)生差異。這種現(xiàn)象叫做糧食的自動(dòng)分級(jí)。從物理學(xué)分析,糧食發(fā)生自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象,是重力、空氣阻力和糧食運(yùn)動(dòng)三者綜合作用的結(jié)果。所以糧食移動(dòng)的距離大,散落的速度快,特別是糧食的凈度和整齊度越低,自動(dòng)分級(jí)的現(xiàn)象就越明顯。第一百零七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象可能發(fā)生在用汽車或板車運(yùn)糧的途中,因車身顛簸而形成。可能發(fā)生在糧食通過天橋落入糧倉(cāng)的過程中,由于落點(diǎn)高,在糧倉(cāng)內(nèi)形成。還可能在用平篩篩理糧食時(shí),由于篩面運(yùn)動(dòng)而形成。在糧倉(cāng)內(nèi)形成自動(dòng)分級(jí),造成倉(cāng)內(nèi)不同部位糧食品質(zhì)不同,對(duì)糧食儲(chǔ)藏十分不利,雜質(zhì)特別是輕雜質(zhì)集聚多的部位通氣性較差,容易造成微生物大量繁殖,使糧食霉變。所以在糧食入倉(cāng)前應(yīng)先清除雜質(zhì),并在入倉(cāng)時(shí),使用入料分配器破壞糧食的自動(dòng)分級(jí)。糧食篩理時(shí),自動(dòng)分級(jí)是有利的因素,可以借助自動(dòng)分級(jí)使不同類型的雜質(zhì)與糧食分開,比如輕雜質(zhì)浮在表面,重雜質(zhì)沉在底層,然后利用篩理設(shè)備清除。糧食篩理時(shí),自動(dòng)分級(jí)是有利的因素,可以借助自動(dòng)分級(jí)使不同類型的雜質(zhì)與糧食分開,比如輕雜持浮在表面,重雜質(zhì)沉在底層,利用篩理設(shè)備清除。第一百零八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
(四)導(dǎo)熱性糧堆存在著傳遞熱能的性能,糧堆內(nèi)外之間和糧堆的內(nèi)部時(shí)刻進(jìn)行著熱的傳遞和交換,這種現(xiàn)象叫做導(dǎo)熱性。
導(dǎo)熱性對(duì)糧食溫度變化起著直接的影響,而溫度則是儲(chǔ)藏中的重要因素。由于熱能傳遞還與水的運(yùn)動(dòng)密切聯(lián)系,因此導(dǎo)熱性與糧堆水分變化有明顯的關(guān)系。導(dǎo)熱以導(dǎo)熱系數(shù)(λ)表示,不同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)不同,糧食的導(dǎo)熱系數(shù)較小,是熱的不良導(dǎo)體。空氣的導(dǎo)熱性不如糧食,水的導(dǎo)熱性比糧食強(qiáng),所以在密閉條件下,糧食的導(dǎo)熱系數(shù)隨著糧食水分的增加而增大,隨著糧堆中空氣量的增大而減少。疏松而干燥的糧食,不易受外界高溫的影響,緊密而潮濕的糧食,則不易保持穩(wěn)定的溫度。第一百零九頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧食由于導(dǎo)熱性較差,糧堆不易冷卻,也不易升溫,受熱和散熱都很慢。這在糧食儲(chǔ)藏上有利也有弊。
有利的一面是可以利用這—特性,采取低溫入庫(kù),隔熱保冷,在外溫變化較大時(shí),相對(duì)地受影響較小,延緩升溫速度,為低溫儲(chǔ)藏提供條件,
不利的一面是糧溫高時(shí)不易迅速冷卻,一旦糧堆內(nèi)發(fā)熱霉變,不易發(fā)現(xiàn),造成儲(chǔ)糧損失。同時(shí),由于原始糧溫不一致,糧堆內(nèi)溫差較大,易引起低溫部分結(jié)露。第一百一十頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
(五)吸附性和吸濕性和其它固體物質(zhì)一樣,糧油籽粒表層分子和內(nèi)部的處境不同,表層分子的作用力是不均衡的,因?yàn)樗鼈兊囊徊糠窒蛑車目諝?,總是處于一種力的作用下,這種力把分子拉向內(nèi)部,因而糧粒的表面蓄有若干自由能。這就是說,糧粒表面有吸附力場(chǎng)存在。如果有氣體或蒸汽分子進(jìn)入此力場(chǎng)所作用的范圍內(nèi),就有可能被吸附,而濃集在糧粒表面,這種現(xiàn)象稱為吸附作用;如果它們向糧粒內(nèi)部擴(kuò)散,則稱為吸收,如果氣體或蒸汽與糧食起了化學(xué)反應(yīng),而形成一種不可逆的新物相時(shí),就稱為化學(xué)吸附。當(dāng)外界環(huán)境條件變化,某種氣體或蒸汽濃度小于糧粒內(nèi)部時(shí),吸附的氣體或蒸汽還會(huì)擴(kuò)散出來,稱為解吸。
第一百一十一頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日在糧食吸附性上,對(duì)儲(chǔ)糧影響較大的是從空氣中吸附和解吸水汽,對(duì)水汽的吸附即稱吸濕性。糧粒是一個(gè)具有多孔毛細(xì)管的物體。實(shí)驗(yàn)證明,糧粒內(nèi)部的大、小毛細(xì)管的內(nèi)壁都是吸附蒸汽或氣體的有效表面,這種有效表面的總和,大約是糧粒外部表面積的20萬倍,由此可見,糧食吸附氣體或蒸汽的能力是很大的。此外,糧食中含有很多親水膠體。淀粉和蛋白質(zhì)是糧食中的主要的成分,它們含有很多能與水作用的極性基,如淀粉中的羥基、氧原子和氧橋等,它們都有可能通過氫鍵與水分子相互作用。蛋白質(zhì)中的多肽主鏈和許多氨基酸的側(cè)鏈殘基如一OH、一NH、一CH:、一C00H等也可以通過氫鍵與水分子相互作用。第一百一十二頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日油料作物種子除含脂肪外,也含有相當(dāng)比例的蛋白質(zhì)和淀粉等親水膠體,所以也具有吸濕性,只是由于脂肪疏水的原因,對(duì)水汽吸附容量比谷類糧食較低。當(dāng)糧食置于充滿水汽的環(huán)境中,其表面吸附著大量的水分,水分子向毛細(xì)管內(nèi)擴(kuò)散,由于外界水汽壓大于糧食毛細(xì)管內(nèi)的水汽壓,空氣中大量水汽向毛細(xì)管內(nèi)擴(kuò)散,其中一部分水與毛細(xì)管內(nèi)壁膠體密切結(jié)合成為糧食的束縛水或結(jié)合水。當(dāng)外界環(huán)境中水汽壓力下降,例如在高溫干燥的天氣,糧食內(nèi)部的水汽分子就從內(nèi)部逸出而解吸,首先是大毛細(xì)管內(nèi)的水分子吸熱而變?yōu)樗魵庀蛲鈹U(kuò)散。在大氣濕度更低時(shí),小毛細(xì)管中的水分也相繼蒸發(fā)出來。第一百一十三頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日糧食在加工前的儲(chǔ)藏過程中,由于對(duì)水汽不斷地進(jìn)行著吸附和解吸,所以其含水量就隨著外界環(huán)境的變化而時(shí)增時(shí)減。如果把糧食置于固定溫度和濕度條件下,經(jīng)過一定時(shí)間含水量就會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài),即糧食的吸附作用和解吸作用以同等速度進(jìn)行,這時(shí)的含水量稱為平衡水分。同一種糧食,在溫度一定的情況下,其平衡水分隨相對(duì)濕度的增加而增大。在相對(duì)濕度一定的條件下,平衡水分隨溫度的升高而減小。在溫度和濕度都固定的情況下,平衡水分因糧食種類和品種而有所不同。
在糧食儲(chǔ)藏過程中,平衡水分常作為自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)或密閉儲(chǔ)藏的依據(jù);在糧食干燥時(shí),應(yīng)根據(jù)平衡水分這個(gè)因素來考慮降低水分的程度,不致因過分干燥而后來又吸濕返潮。
第一百一十四頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧食除了具有吸濕性外,還有吸附氣體和某些氣態(tài)物質(zhì)的性質(zhì),這種性質(zhì)也受著溫度、氣體壓力、氣體性質(zhì)和糧食種類等多種因素的影響。
就物理吸附而言,糧食可以吸附任何氣體,沒有選擇性。但是吸附量會(huì)因糧食種類和氣體種類的不同而相差很大。通常容易液化的氣體或沸點(diǎn)高的氣體,更易于被吸附。糧食種類不同,吸附能力也有差異。如外皮粗糙,組織疏松或含蛋白質(zhì)多的糧食,吸附量較大。表1-10列出了不同糧食原料及成品糧對(duì)CO2的吸附量。
由于糧食具有吸附氣體和異味的性能,所以糧食倉(cāng)庫(kù)管理辦法中規(guī)定:化肥、農(nóng)藥以及其他易使染毒或感染異味(汽油、煤油等)的物品,禁止與糧食混存。作為氣體殺蟲的一切熏蒸劑,一定要具有迅速、充分的解吸作用。用熏蒸劑處理的糧食,要待毒氣解吸到合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)后方可出庫(kù)和食用,糧食保護(hù)劑一定要經(jīng)過脫臭處理,消除異味,才能在糧倉(cāng)中使用。
第一百一十五頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日稻谷糙米白米大豆小豆花生小麥玉米面粉大豆粉869070440645607517060216表1—10不同糧食及加工成品對(duì)CO2的吸附量(毫升/千克·20C·3小時(shí))
返回第一百一十六頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日第五節(jié)糧油主要成分及其在貯藏中的變化第一百一十七頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日
糧油籽粒的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜,它們與糧油的貯藏和加工關(guān)系密切。其中有的比較穩(wěn)定,有的容易變質(zhì),有的具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,有的可供其他方面的應(yīng)用。一般而言,糧油貯藏的目的是如何使?fàn)I養(yǎng)成分在貯藏期間盡量保持不變,有時(shí)還可以因勢(shì)利導(dǎo)使糧食某些品質(zhì)得到改善。糧食加工的目的是去粗存精,去粗是除去人體所不能利用的化學(xué)成分,而存精則是保存人體所需的各種營(yíng)養(yǎng)成分。
所以,研究糧油籽粒的各項(xiàng)化學(xué)成分及其在籽粒中的分布狀況,對(duì)于決定加工時(shí)的分離取舍、選擇合理的加工方式、保證糧油產(chǎn)品的質(zhì)量、采取有效的貯藏措施、保持貯糧各項(xiàng)品質(zhì)穩(wěn)定等方面都具有重要的意義。第一百一十八頁,共一百六十四頁,2022年,8月28日一.糖類糧油籽粒中的糖類包括單糖、低聚糖和多糖三類。糖類是禾谷類糧食中含量最多的成分,約占籽粒干重的80%以上。多糖是糧食中最主要的營(yíng)養(yǎng)成分
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