食品原料學(xué)糧油篇

食品原料學(xué)糧油篇糧油食品原料：

田間栽培的各種糧食作物所產(chǎn)生的果實(shí)和種子。糧食：

供食用的谷物，包括麥類、粗糧類和稻谷類三大類。五谷（古代）：稻（麻）、黍（麻）、稷、麥、菽。五谷（現(xiàn)代常用漢語）：稻谷、麥子、大豆、玉米、薯類。廣義的谷類不僅包括“五谷”，還包括其他糧食作物。第2頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)糧油食品原料的種類一、根據(jù)植物學(xué)特征進(jìn)行分類二、根據(jù)其化學(xué)成分與用途的不同進(jìn)行分類第4頁,共41頁，2024年2月25日，星期天界

Kingdom

門

Phylum

亞門Subphylum

總綱Superclass

綱

Class

亞綱Subclass

總目Superorder

目

Order

亞目Suborder

總科Superfamily

科

Family

亞科Subfamily

屬

Genus

亞屬Subgenus

種

Species

亞種Subspecies生物的分類等級(jí)一、根據(jù)植物學(xué)特征分類----自然分類法第5頁,共41頁，2024年2月25日，星期天植物界裸子植物門：銀杏科、衫科、松科、柏科、麻黃科等被子植物門單子葉植物綱：禾本科、棕櫚科、百合科、芭蕉科等雙子葉植物綱：豆科、蓼科、桑科、榆科、薔薇科等第6頁,共41頁，2024年2月25日，星期天綱（class）目（order）科（family）屬（senus）種（species）單子葉植物綱禾本目禾本科玉米屬玉米稻屬水稻小麥屬小麥大麥屬大麥狗尾草屬粟高粱屬高粱雙子葉植物豆目豆科大豆屬大豆花生屬花生豌豆屬豌豆白花菜目十字花科蕓苔屬油菜菊目菊科向日葵屬葵花籽錦葵目錦葵科棉屬棉籽玄參目茄科茄屬馬鈴薯蔥花目旋花科甘薯屬甘薯管花目胡麻科胡麻屬芝麻蓼目蓼科蕎麥屬蕎麥表1主要糧油作物在植物分類中的隸屬關(guān)系第7頁,共41頁，2024年2月25日，星期天圖1糧油作物的國標(biāo)分類圖第8頁,共41頁，2024年2月25日，星期天二、根據(jù)化學(xué)成分與用途進(jìn)行的分類第9頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu)一般由皮層、胚、胚乳3個(gè)部分組成1、皮層

包括果皮和種皮，包圍在胚和胚乳的外部，對糧粒起保護(hù)作用。果實(shí)去掉果皮即為種子，果皮由子房壁發(fā)育而成，一般分三層：外果皮、中果皮和內(nèi)果皮。第10頁,共41頁，2024年2月25日，星期天2、胚由受精卵發(fā)育而成，是種子最重要的組成部分，種子中胚是唯一有生命的部分。3、胚乳禾谷類糧粒的主要組成部分，也是人類食用的主要部分，是種子貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的地方，供種子萌發(fā)時(shí)胚的生長之用。在胚乳的最外層貼近種皮的部分叫糊粉層，含有較多的蛋白質(zhì)，又叫蛋白質(zhì)層。第11頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)、糧油食品原料的化學(xué)組成一、糧油食品原料的化學(xué)成分及分布糧油食品原料有機(jī)物無機(jī)物蛋白質(zhì)脂肪碳水化合物維生素水礦物質(zhì)淀粉粗纖維可溶性糖1.糧油食品原料的化學(xué)成分第12頁,共41頁，2024年2月25日，星期天禾谷類作物：單子葉的禾本科植物。種子含有發(fā)達(dá)的胚乳，主要由淀粉（70%~80%）、蛋白質(zhì)（10%~16%）和脂肪（2%~5%）構(gòu)成。豆類作物：雙子葉的豆科植物。種子無胚乳，卻有兩片發(fā)達(dá)的子葉，子葉中含有豐富的蛋白質(zhì)（20%~40%）和脂肪。薯類作物：根莖類作物，不同科屬的雙子葉植物組成。在塊

根或塊莖中含有大量的淀粉。油料作物：包括多種不同科屬的植物。種子的胚部與子葉中含有豐富的脂肪（25%~50%），其次是蛋白質(zhì)（20%~40%）。1.糧油食品原料化學(xué)成分及分布第13頁,共41頁，2024年2月25日，星期天

種類、品種不同，其化學(xué)成分存在著很大的差異原料不同，其化學(xué)成分各異。因此，化學(xué)成分是糧油原料分類的主要依據(jù)。

禾谷類糧食籽粒的主要成分是淀粉，故稱淀粉質(zhì)糧食；豆類作物含有豐富的蛋白質(zhì)；油料種子則富含脂肪。帶殼的籽粒（稻谷、黍、小麥等）或種皮較厚的籽粒（如扁豆、大豆等）通常都含有較多的粗纖維和礦物質(zhì)。含脂肪多的種子，蛋白質(zhì)含量也較多，如油料種子與大豆種子。2.糧油食品原料化學(xué)成分的含量第14頁,共41頁，2024年2月25日，星期天籽粒中各個(gè)部分的分布是不均勻的。以小麥籽粒為例：胚乳：約占全粒質(zhì)量的82％，集中了全粒所有的淀粉；而脂肪、纖維素和礦物質(zhì)含量很低。胚：在全粒小麥中所占的比例最?。?％），卻含有較高的蛋白質(zhì)、脂肪，不含淀粉。胚中含有較多的維生素和礦物質(zhì)，其中維生素B1的含量占全粒的60％以上，維生素E的含量也很豐富，是提取維生素E的良好原料。皮層和糊粉層中，纖維素的含量占全粒小麥纖維素總量的90％，礦物質(zhì)的含量也很高。3.糧油食品原料化學(xué)成分的分布第15頁,共41頁，2024年2月25日，星期天

麥類、小米含有較多的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，尤其是麥類：含鈣量是大米的4倍。蛋白質(zhì)：

禾谷類一般6～14％，大米7％，硬質(zhì)小麥可達(dá)13％以上，豆類與油料中蛋白質(zhì)含量可高達(dá)20-40%，

大多谷類賴氨酸較少（限制性氨基酸）（不完全蛋白質(zhì)）；玉米的限制性氨基酸還有色氨酸，但蕎麥、大豆賴氨酸較多，蛋氨酸少。豆類賴氨酸含量豐富，與禾谷類互補(bǔ)。4.化學(xué)成分的組成第16頁,共41頁，2024年2月25日，星期天脂肪：禾谷類一般較低，約為2.0％，多在胚芽中，但燕麥達(dá)6.0％。大豆約20%，花生高達(dá)40-50%.碳水化合物：提供能量的營養(yǎng)源，包括淀粉、纖維素、半纖維素、糊精及少量可溶性糖。淀粉可分直鏈、支鏈淀粉。糯性谷物淀粉中支鏈淀粉可達(dá)100％。谷類中膳食纖維豐富（保健功能）礦物質(zhì)禾谷類磷、鉀較豐富，Ca、Fe較少（酸性食品）。4.化學(xué)成分的組成第17頁,共41頁，2024年2月25日，星期天維生素

禾谷類主要的脂溶性維生素有A、D、E、K四種，主要的水溶性維生素有B1、B2、B6及維生素C等數(shù)種。維生素以VB族（B1、B2、B6），特別是VB1較豐富，但往往因精加工而損失殆盡，VA、VC、VD含量少。大豆中VB較多，豆芽菜含VC。

大豆含有豐富的皂角苷、卵磷脂、黃酮類物質(zhì)（生理活性成分。第18頁,共41頁，2024年2月25日，星期天必需氨基酸：人體自身不能合成，必須從食物中攝取。8種必需氨基酸：賴氨酸、色氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸與纈氨酸。凡是含有8種必需氨基酸，且數(shù)量充足、比例適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)稱為完全蛋白質(zhì)。凡是缺乏一種或數(shù)種必需氨基酸的蛋白質(zhì)稱為不完全蛋白質(zhì)。有些蛋白質(zhì)中雖然含有各種必需氨基酸，但其含量比例不適當(dāng)，營養(yǎng)價(jià)值低于完全蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)稱為半完全蛋白質(zhì)。二、糧油食品原料中的蛋白質(zhì)第19頁,共41頁，2024年2月25日，星期天二、糧油食品原料中的蛋白質(zhì)1、蛋白質(zhì)的種類基本上是簡單蛋白質(zhì)，根據(jù)溶解度可以分為膠蛋白、谷蛋白（二者形成面筋）、清蛋白、球蛋白。清蛋白（Albumin）球蛋白（Globulin）膠蛋白（Prolamin）谷蛋白（Glutenin）第20頁,共41頁，2024年2月25日，星期天

2、蛋白質(zhì)特性

儲(chǔ)藏加工過程易變性。3、蛋白質(zhì)的含量和分布豆類和油料含量高，禾谷類低；禾谷類蛋白質(zhì)主要是膠蛋白和谷蛋白，豆類和油料種子中主要是球蛋白。營養(yǎng)學(xué)特性：清蛋白和球蛋白屬于生理活性蛋白質(zhì)，賴氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量高；膠蛋白和谷蛋白為儲(chǔ)藏性蛋白質(zhì)。二、糧油食品原料中的蛋白質(zhì)第21頁,共41頁，2024年2月25日，星期天3、小麥面筋面筋蛋白由麥膠蛋白和麥谷蛋白在二硫鍵作用下組成。麥膠蛋白延伸性好，彈性??；麥谷蛋白彈性好，延伸性低。面筋形成影響因素：面團(tuán)靜止時(shí)間、洗水溫度、洗水酸度、含鹽量。面筋蛋白性質(zhì)：彈性、延伸性、韌性、薄膜成型性、吸水性。二、糧油食品原料中的蛋白質(zhì)第22頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共41頁，2024年2月25日，星期天

面筋性質(zhì)受物理化學(xué)因素影響，一般規(guī)律是：凡能促進(jìn)蛋白質(zhì)解膠或溶化的因素都能使面筋弱化，如稀酸溶液、還原劑和蛋白酶。凡能促進(jìn)蛋白質(zhì)吸水膨脹的因素都能使面筋強(qiáng)化，如熱處理、疏水性不飽和脂肪酸、親水性比蛋白質(zhì)更強(qiáng)的中性鹽以及某些氧化劑。二、糧油食品原料中的蛋白質(zhì)第24頁,共41頁，2024年2月25日，星期天思考窩頭為什么挖個(gè)眼，饅頭為什么不挖個(gè)眼？第25頁,共41頁，2024年2月25日，星期天答案第26頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1、分類單糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖等低聚糖:糧食中主要的低聚糖有蔗糖（集中在胚乳中）、麥芽糖（在麥芽中含量較多）、纖維二糖（以上三者為雙糖，即由兩個(gè)單糖分子組成）、棉子糖（三糖）、水蘇糖（四糖）。多糖:淀粉、纖維素、半纖維素三、糧油食品原料中的碳水化合物第27頁,共41頁，2024年2月25日，星期天2、纖維素和半纖維素多糖植物細(xì)胞壁的主要成分纖維素不溶于水和稀酸稀堿，強(qiáng)酸作用下全部生成β-D-葡萄糖半纖維素不溶于水，但溶于4%的NaOH三、糧油食品原料中的碳水化合物第28頁,共41頁，2024年2月25日，星期天3、淀粉（1）淀粉的來源

葡萄糖轉(zhuǎn)移到胚乳細(xì)胞內(nèi)通過縮合形成適于儲(chǔ)藏的淀粉粒。淀粉積蓄于植物的種子、徑、根等組織中。在禾谷類籽粒中含量特別多，占含糖總量的90%左右。淀粉在糧食籽粒中分布不均勻：—禾谷類籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉細(xì)胞中；—豆類集中在種子的子葉中；—薯類則在塊根和塊莖里面。三、糧油食品原料中的碳水化合物第29頁,共41頁，2024年2月25日，星期天（2）淀粉粒

胚乳中以顆粒狀存在，不同來源的淀粉粒，其形狀、大小和構(gòu)造各不相同。（3）淀粉的分子結(jié)構(gòu)

基本組成單位—α-D-葡萄糖：淀粉徹底水解產(chǎn)物。淀粉分子只由一種葡萄糖分子組成，屬于同聚糖或稱均一多聚糖。淀粉有兩種不同的淀粉分子：直鏈淀粉和支鏈淀粉。禾谷類原料中直鏈淀粉占20-25％，豆類中約占30-35％。三、糧油食品原料中的碳水化合物第30頁,共41頁，2024年2月25日，星期天（4）淀粉的物理性質(zhì)

白色粉末，吸濕性強(qiáng)，天然淀粉粒不溶于冷水，但在熱水中吸水膨脹。（5）淀粉的化學(xué)性質(zhì)

水解生成葡萄糖。（6）淀粉與碘反應(yīng)

直鏈淀粉深藍(lán)色支鏈淀粉紅紫色三、糧油食品原料中的碳水化合物第31頁,共41頁，2024年2月25日，星期天

（7）淀粉的糊化

淀粉在常溫下不溶于水，但當(dāng)水溫至53℃以上時(shí)，淀粉的物理性能發(fā)生明顯變化。淀粉在高溫下吸水膨脹、晶體結(jié)構(gòu)消失，形成均勻糊狀溶液的特性，稱為淀粉的糊化。發(fā)生糊化現(xiàn)象的溫度稱為糊化溫度。糊化的本質(zhì)：淀粉粒中有序態(tài)和無序態(tài)的淀粉分子間氫鍵斷裂，分散在水中成為親水性狀膠體溶液。影響淀粉糊化的因素有：A淀粉的種類和顆粒大??；B食品中的含水量；C添加物

糊化后的淀粉更可口，更易于消化，也更容易被淀粉酶作用。三、糧油食品原料中的碳水化合物第32頁,共41頁，2024年2月25日，星期天（8）淀粉的回生（老化）

淀粉溶液或淀粉糊在低溫靜置條件下，都有轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘膬A向，渾濁度和黏度都增加，最后形成硬性的凝膠塊，在稀薄的淀粉溶液中，則有晶體沉淀析出，這種現(xiàn)象成為淀粉糊的“回生”或“老化”，這種淀粉叫做“回生淀粉”或“老化淀粉”。回生的本質(zhì)：糊化的淀粉分子又自動(dòng)排列成序，并由氫鍵結(jié)合成束狀結(jié)構(gòu)，使溶解度降低。影響因素淀粉的來源（直鏈淀粉穩(wěn)定）、直鏈淀粉的含量、鏈長度、冷卻速度。三、糧油食品原料中的碳水化合物第33頁,共41頁，2024年2月25日，星期天（9）淀粉酶（Amylase）

根據(jù)來源不同，可分為麥芽淀粉酶、唾液淀粉酶、胰液淀粉酶、細(xì)菌淀粉酶和霉菌淀粉酶。根據(jù)作用機(jī)理不同，分為α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase）、異淀粉酶（Isoamylase）。三、糧油食品原料中的碳水化合物第34頁,共41頁，2024年2月25日，星期天思考為什么在吃米飯或饅頭時(shí)，多加咀嚼就會(huì)感到甜味？

淀粉在人體內(nèi)進(jìn)行水解。人在咀嚼饅頭時(shí)，淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用，開始水解，生成一部分葡萄糖。第35頁,共41頁，2024年2月25日，星期天四、糧油食品原料中的脂肪油脂存在于一切動(dòng)植物中，植物油脂的主要成分是甘油三酯，植物油脂多含不飽和脂肪酸，較為重要的不飽和脂肪酸是油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。15℃時(shí)，比重均在0.900-0.970之間，不溶于水及酒精，而能溶于熱酒精和有機(jī)溶劑中。谷類中脂肪含量較低，在2%左右。油料中脂肪含量高。第36頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)糧油食品原料的物理性質(zhì)一、籽粒的大小、形狀長、寬、厚或直徑；千粒重：一千粒種子的絕對質(zhì)量。百粒量：一百粒種子的絕對質(zhì)量。主要糧油原料的千粒質(zhì)量（g）糧油原料千粒重/g糧油原料千粒重/g水稻18~34豌豆110~400小麥25~32蠶豆500~900玉米180~500綠豆30~40高粱20~34花生300~1400谷子2.2~4.0油菜1.4~5.74大麥20~48向日葵40~200大豆110~250芝麻2~4第37頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)糧油食品原料的物理性質(zhì)二、相對密度、比重相對密度：一定體積糧谷與同體積水的質(zhì)量之比。

比重：糧油原料重量與其體積的比值。三、強(qiáng)度（硬度）

籽粒抵抗外力破壞的最大能力。四、容重

一定單位容積內(nèi)所含糧食、油料的絕對質(zhì)量。第38頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)糧油食品原料的物理性質(zhì)主要糧油原料的千粒質(zhì)量（g）糧油原料千粒重/g糧油原料千粒重/g水稻18~34豌豆110~400小麥25~32蠶豆500~900玉米180~500綠豆30~40高粱20~34花生300~1400谷