糧食的主要化學(xué)成分與淀粉加工

第七章糧食的主要化學(xué)成分與淀粉加工第一節(jié)糧食的主要化學(xué)成分一、主要糧食的化學(xué)成分從經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，糧食商品包括谷類、豆類、薯類和油料四大類。糧種不同，化學(xué)成分有所不同。由表7-1可以看出:〔1〕谷類中碳水化合物含量最高，其次為水分和蛋白質(zhì)；〔2〕豆類那么分兩種情況，大豆含蛋白質(zhì)和脂肪最多，其次為碳水化合物和水分；而蠶豆和綠豆等那么含碳水化合物最多，其次為蛋白質(zhì)和脂肪；〔3〕油料中以脂肪和蛋白質(zhì)含量多，其次為碳水化合物；〔4〕薯類中以水分含量最多，其次為碳水化合物。二、糧食籽粒化學(xué)成分的分布同種糧食中，不同部位的化學(xué)成分也不平衡。糧食中纖維素、礦物質(zhì)主要分布在皮殼中。谷類糧食中淀粉主要分布在胚乳內(nèi)，脂肪主要分布在胚和糊粉層內(nèi)，胚和糊粉層內(nèi)蛋白質(zhì)的含量也很豐富。油料中蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉分布在子葉內(nèi)。任何一種物質(zhì)在一定區(qū)域內(nèi)的分布都具有獨(dú)特性。例如，馬鈴薯中淀粉，靠近皮層和中心部位含量少，而在皮層往里一點(diǎn)部位，淀粉含量最多。位于不同部位的同一類物質(zhì)在質(zhì)量上也是有差異的，如胚乳中心部位盡管面筋質(zhì)含量少，但質(zhì)量好。三、糧食中主要化學(xué)成成分存在的特征〔一〕碳水化合物大局部為淀粉，還有纖維素、半纖維素、多縮戊糖等多糖類。而單糖和雙糖的含量，在成熟和正常貯藏的糧谷及種子中含量少，不超過(guò)2～7%，籽粒中糖的提高有兩種情況：〔1〕是收獲時(shí)不成熟；〔2〕是籽粒發(fā)芽時(shí)，由于水解作用的結(jié)果使淀粉水解生成糖。不同作物籽粒和種子的淀粉特性不同，表現(xiàn)在淀粉的形態(tài)、大小和它們的結(jié)構(gòu)特性上。如淀粉粒的大?。厚R鈴薯為40μm，稻谷為2～5μm，小麥介于二者之間為30μm左右；形態(tài)上：馬鈴薯淀粉粒一般為圓形或橢圓形，而稻谷淀粉粒為多角形；結(jié)構(gòu)特性上：一般糧食淀粉中，直鏈淀粉占20～25%，支鏈淀粉占75～80%，但糧種之間變動(dòng)幅度較大，如：糯玉米、糯高粱幾乎不含直鏈淀粉。纖維素和半纖維素的波動(dòng)范圍大，帶殼的籽粒和種子常含有豐富的纖維素，半纖維素和多縮戊糖類。纖維素、半纖維素是構(gòu)成細(xì)胞壁的根本成分，主要是存在糧食籽粒皮層中，對(duì)人體無(wú)直接營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但它們能促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，刺激消化腺分泌消化液，被稱為人體的第七營(yíng)養(yǎng)素。〔二〕蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)為籽粒和種子中含氮物質(zhì)的主體。在正常成熟的糧粒中，非蛋白質(zhì)含氮物質(zhì)含量少，不會(huì)超過(guò)總含量的2～3%，主要是游離氨基酸和酰胺。一般谷類糧食含蛋白質(zhì)在15%以下，而豆類和油料中，蛋白質(zhì)含量可達(dá)30～40%。大米中蛋白質(zhì)的含量不高，約為7～8%，主要是堿溶性蛋白。和一般谷類糧食〔如小麥、玉米〕比較，因其含賴氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸較多，大米蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。大米蛋白質(zhì)主要分布在糊粉層中，大米加工精度越高，碾去的糊粉就越多，損失的蛋白質(zhì)也就越多，這在稻米加工中應(yīng)注意。玉米含蛋白質(zhì)8～10%左右，玉米蛋白質(zhì)中由于缺乏賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸，故營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低，長(zhǎng)期單食玉米，容易出現(xiàn)一種營(yíng)養(yǎng)缺乏癥——癩皮病。豆類含蛋白質(zhì)很豐富，一般在20～40%，其氨基酸組成與動(dòng)物蛋白質(zhì)相似，含有八種必需氨基酸，且數(shù)量充足，比例適宜，是完全蛋白質(zhì)。特別是賴氨酸含量比較豐富，故豆類的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較高?！踩持愔惢衔锸欠N子中貯藏期間，用于呼吸作用和胚發(fā)芽時(shí)的高能量貯藏物質(zhì)。脂類化合物的主要脂肪，還有類脂物和一些其它脂肪伴隨物。谷類含脂肪較少。〔四〕維生素糧食中不含維生素A，但含有較多的維生素A原——胡蘿卜素，在人體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成維生素A。一般黃色糧粒比白色糧粒中含胡蘿卜素多。維生素E〔生育酚〕廣泛存在于糧食種子的胚中，特別是小麥中的胚含量很豐富，因此維生素E又稱為“麥胚醇〞。B族維生素是糧食中廣泛存在的維生素。它們主要集中在胚、皮層和糊粉層中，胚乳中很少?？菰锛Z食中不含維生素C，但糧食種子發(fā)芽時(shí)產(chǎn)生維生素C，特別是各種豆芽中維生素C的含量很豐富。四、某些糧油中的有害成分〔一〕棉酚棉酚存在于棉籽中，主要分布在棉仁中，毒性較強(qiáng)。棉酚對(duì)人體的毒害主要是引起燒熱病，患者皮膚有難以忍受的灼燒感，伴有心慌、氣喘、頭暈、無(wú)力等病癥。防止方法：〔1〕通過(guò)精煉加工；〔2〕選用棉酚含量低的品種?！捕辰孀舆敖孀舆笆且活惲虼咸烟腔衔?，存在于油菜、甘藍(lán)、芥菜等十字花科植物的種子中。芥子甙本身無(wú)毒，但在一定的溫度和濕度條件下，芥子甙在芥子酶的催化作用下水解，生成毒性很強(qiáng)的腈類和異硫腈類化合物。菜籽制油后，芥子甙主要轉(zhuǎn)入菜籽餅中，毛菜油也含有少量芥子甙。菜籽餅飼喂家畜前，應(yīng)經(jīng)過(guò)去毒處理。防止方法：〔1〕通過(guò)精煉加工；〔2〕選用雙低油菜種，低芥酸、低芥子甙〔三〕胰蛋白酶抑制素大豆等豆類和馬鈴薯塊莖中含有胰蛋白酶抑制素，它能抑制體內(nèi)蛋白酶活性的物質(zhì)，攝入過(guò)多會(huì)影響人體對(duì)蛋白質(zhì)的消化與吸收；對(duì)腸胃有刺激作用；導(dǎo)致胰臟腫大。防止方法：胰蛋白酶抑制素較耐高溫，需要在較高的溫度下才能使其破壞。因此，大豆食品應(yīng)徹底煮熟?！菜摹除埧佚埧刂饕嬖谟隈R鈴薯等茄屬植物，多集中在皮和芽眼局部，馬鈴薯見光變綠后，龍葵素含量急劇增加。防止方法：〔1〕食用馬鈴薯時(shí)應(yīng)去掉皮層和芽眼，凡變綠的馬鈴薯不能食用，〔2〕由于龍葵素易溶于水，在烹飪前可用清水漂洗；〔3〕最后加醋炒可減少含量。〔五〕單寧單寧〔鞣酸類物〕存在于某些雜糧中，特別是高粱中含量最多。單寧的存在不僅因?yàn)闈抖档褪秤闷焚|(zhì)，而且食入后阻礙人體對(duì)食物的消化吸收，還容易引起便秘。防止方法：用高粱加工食品，應(yīng)盡可能多地碾去皮層，提高加工精度，以消除單寧的不良影響。第二節(jié)淀粉制取與淀粉深加工一、淀粉制取的根本工藝流程淀粉原料中含有其它的多種成份——蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、無(wú)機(jī)鹽等，淀粉生產(chǎn)就是除去這些物質(zhì)而取得較為純潔的淀粉制品。淀粉具有不溶解于冷水和比重大于水兩個(gè)根本特性，這是淀粉得以提取的根本原因。由于制取淀粉的全過(guò)程需大量用水，故有“水磨法〞之稱?！惨弧吃咸幚硎眍愒贤鶐в心嗌场㈦s草等夾雜物，須用水除去后加工。谷類原料那么須除去麩皮和異種糧粒?！捕辰莨阮惡投诡愒弦蚝枯^少，顆粒較為堅(jiān)硬，必須先經(jīng)浸泡，使其軟化后才能進(jìn)行破碎。浸泡所用的水，根據(jù)物料不同，有的用堿性水〔如提大米淀粉〕，有的用亞硫酸水溶液〔如提取馬鈴薯淀粉和紅薯淀粉〕。〔三〕破碎目的在于破壞細(xì)胞的組織，使顆粒淀粉得以取出?！菜摹尺^(guò)篩作用是淀粉乳和渣，也就是漿渣別離?！参濉硠e離淀粉過(guò)篩后的淀粉乳〔漿〕主要是淀粉和蛋白質(zhì)的混合物，必須將其分開?！擦诚礈炫c漂白洗滌：把殘存于淀粉中的少量可溶性蛋白質(zhì)和其它無(wú)機(jī)鹽除去。洗滌務(wù)必用清潔軟水。漂白：對(duì)于原料差、色澤較暗的淀粉，那么在最后一道洗滌后進(jìn)行脫色漂白。漂白劑一般用漂白粉或亞硫酸。經(jīng)漂白的液粉要反復(fù)用水洗?！财摺晨菰锵礈旌蟮牡矸巯冉?jīng)初步脫水至含水40%，而后枯燥。采用烘房需掌握好枯燥初溫〔不超過(guò)55℃〕，防止淀粉因含水量高而被糊化?！舶恕吵善氛碇饕ニ椤⑦^(guò)篩、包裝二、變性淀粉的概念與分類〔一〕變性淀粉的概念原淀粉〔天然淀粉〕經(jīng)物理、化學(xué)或酶的方法處理后，能改變其假設(shè)干物理特性或形成新的特性，這樣的淀粉叫做變性淀粉或改性淀粉。習(xí)慣上不包括淀粉糖和淀粉發(fā)酵產(chǎn)品。淀粉為什么要進(jìn)行變性處理呢？原淀粉具有冷水不溶性；糊液不穩(wěn)定、易老化，被膜性差；耐機(jī)械攪拌性和熱穩(wěn)定性也差；缺乏耐水性和乳化能力等等。為了提高使用價(jià)值，擴(kuò)大淀粉的應(yīng)用范圍，這就需要對(duì)其進(jìn)行變性處理，改善原淀粉的高分子屬性或增加新的性狀，使之適應(yīng)于多種不同用途的要求?！捕匙冃缘矸鄣姆诸惏刺幚矸椒煞?/p>