第1章-第一節(jié)-糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成.ppt

1、第1章 糧油食品原料,第一節(jié) 糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分 第二節(jié) 糧油食品原料的種類及特性,教學(xué)重點(diǎn)： 大米、小麥、玉米和油料作物原料的生物學(xué)特性,一、糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu),糧油籽粒： 指糧油作物的果實(shí)與種子,基本結(jié)構(gòu)： （1）皮層：果皮和種皮 （2）胚：受精卵發(fā)育而成，由胚芽、 胚根、胚軸、子葉組成 （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,子葉提供營養(yǎng)物質(zhì),胚芽莖和葉,胚根根,胚軸連接莖和根的部分,二、糧油食品原料的分類方法,根據(jù)其植物學(xué)特征采用自然分類法進(jìn)行分類 根據(jù)其化學(xué)成分與用途的不同進(jìn)行分類,雙子葉植物:種子的胚具有兩片子葉的植物,單子葉植物:種子的

2、胚具有一片子葉的植物,表1-1 主要糧油作物的植物學(xué)分類,圖1-1 糧油作物的國際分類圖,我國的分類方法,禾本科：稻、小麥、玉米、大麥、燕麥、粟、黍、高梁等 雙子葉：蕎麥,豆類：屬豆科，有大豆、蠶豆、豌豆、綠豆等,薯類：甘薯、馬鈴薯、豆薯、木薯等,禾谷類,糧油 作物,油料：油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等,根據(jù)化學(xué)成分與用途進(jìn)行的分類：,三、糧油食品原料的化學(xué)成分,三、糧油食品原料的化學(xué)成分,表1-2 糧油原料化學(xué)成分表 單位：,1、碳水化合物,葡萄糖 (果糖) 蔗糖 麥芽糖 淀粉 纖維素,氧化反應(yīng) （與銀氨溶液或斐林試劑）,水解反應(yīng),植物干重3/4由糖類構(gòu)成，主要是淀粉和纖維素,食品中的糖類

3、物質(zhì),淀粉的來源與分布,淀粉積蓄于植物的種子、莖、根等組織中，是人類食物的重要物質(zhì),也是輕工業(yè)和食品工業(yè)的重要原料。淀粉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)胞內(nèi)； 豆類集中在種子的子葉中； 薯類則在塊根和塊莖里面,淀粉粒（Starch Granule）,圓形、卵形或橢圓形、多角形，2150m，環(huán)層、晶體結(jié)構(gòu),直鏈淀粉的空間結(jié)構(gòu),（1）直鏈淀粉（淀粉顆粒質(zhì) ）：是由葡萄糖以-1,4-糖苷鍵結(jié)合而成的鏈狀化合物，能被淀粉酶水解為麥芽糖。在淀粉中的含量約為1030%。能溶于熱水而不成糊狀。遇碘顯藍(lán)色。,（2）支鏈淀粉

4、（淀粉皮質(zhì) ）：葡萄糖分子之間除以-1,4-糖苷鍵相連外，還有以-1,6-糖苷鍵相連的。所以帶有分支，約20個葡萄糖單位就有一個分支，只有外圍的支鏈能被淀粉酶水解為麥芽糖。在冷水中不溶，與熱水作用則膨脹而成糊狀。遇碘呈紫或紅紫色。,結(jié)構(gòu)式,淀粉的物理性質(zhì),淀粉是白色、無氣味、無味道的 粉末狀物質(zhì)； 不溶于冷水； 在熱水中產(chǎn)生糊化作用（即食物 由生變熟的過程）,1、概念：淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中不加以攪拌，淀粉粒因其比重大，而沉淀。但若把淀粉的懸浮液加熱，到達(dá)一定溫度時(一般在55以上)，淀粉粒突然膨脹，因膨脹后的體積達(dá)到原來體積的數(shù)百倍之大，所以懸浮液就形成粘稠的糊狀膠體溶液,這一現(xiàn)象稱為

5、“淀粉的糊化”。又稱淀粉的糊化為“ ”化。 2、本質(zhì)： 水進(jìn)入微晶束，折散淀粉分子間的締合狀態(tài)，使淀粉分子失去原有的取向排列，而變?yōu)榛靵y狀態(tài)，即淀粉粒中有序及無序態(tài)的分子間的氫鍵斷開，分散在水中成為膠體溶液。,淀粉的糊化 Gelatinization,分為三個階段： 第一階段：可逆吸水階段 水進(jìn)入淀粉粒的非晶部分; 第二階段：不可逆吸水階段 水進(jìn)入淀粉粒的微晶束間隙，吸水膨脹; 第三階段：最后解體階段 淀粉粒膨脹，繼續(xù)分離支解。,、過程,糊化淀粉的老化 Retrogradation,1、淀粉的回生已糊化的淀粉稀溶液，在低溫下靜置一定時間后，溶液變混蝕，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液濃度比

6、較大，則沉淀物可以形成硬塊而不再溶解，也不易被酶作用，這種現(xiàn)象稱為淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。這種淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。 淀粉的凝沉作用，在固體狀態(tài)下也會發(fā)生，如冷卻的陳饅頭、陳面包或陳米飯，放置一定時間后，便失去原來的柔軟性，也是由于其中的淀粉發(fā)生了凝沉作用。,2、淀粉老化的本質(zhì),在溫度逐漸降低的情況下，溶液中的淀粉分子 運(yùn)動減弱，分子鏈趨向于平行排列，相互靠攏，彼此以氫鍵結(jié)合形成大于膠體的質(zhì)點(diǎn)而沉淀。因淀粉分子有很多羥基，分子間結(jié)合得特別牢固，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水解。即糊化的淀粉相鄰分子間的氫鍵部分恢復(fù)，自動排列成序，形成一定晶度化的微晶束。,提高食品制作

7、過程中淀粉的化程度，可在較長的時間內(nèi)不易老化。 將糊化后的化淀粉，在80高溫迅速除去水分，使水分含量達(dá)10%以下，可得到可溶性化淀粉。這樣，淀粉分子已不可能移動和相互靠近，成為固定的化淀粉。因?yàn)闊o膠束結(jié)構(gòu)，加水后，水容易進(jìn)入，淀粉分子迅速吸水，容易重新糊化。,思考：方便食品的制作原理？,淀粉的化學(xué)性質(zhì),通常淀粉不顯還原性（非還原性糖） 遇碘變藍(lán)色 淀粉在催化劑（如酸）存在和加熱下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最終生成還原性糖：葡萄糖。,思考：為什么在吃米飯或饅頭時，多加咀嚼就會感到有甜味？,淀粉在人體內(nèi)進(jìn)行水解。人在咀嚼饅頭時，淀粉受唾液所含淀粉酶（一種蛋白質(zhì)）的催化作用，開始

8、水解，生成了一部分葡萄糖。 （淀粉在小腸里，在胰臟分泌出的淀粉酶的作用下繼續(xù)進(jìn)行水解。生成的葡萄糖經(jīng)過腸壁的吸收，進(jìn)入血液，供人體組織的營養(yǎng)需要。）,淀粉在人體內(nèi)的水解過程（消化過程）：,(C6H10O5)n 淀粉,(C6H10O5)m 糊精,C12H22O11 麥芽糖,C6H12O6 葡萄糖,4）淀粉酶（Amylase） -淀粉酶： 淀粉-（1，4）-糊精酶 -淀粉酶： 淀粉-（1，4）-麥芽糖苷酶 葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase）： 水解淀粉直接生成葡萄糖 異淀粉酶（Isoamylase）： 淀粉-（1，6）-糊精酶,粗纖維:細(xì)胞壁的主要成分 纖維素: 結(jié)構(gòu)性多糖，210%，多糖中

9、分子量最大 -纖維素、 -纖維素、 -纖維素三種 半纖維素：混合多糖，雜多糖,穩(wěn)定性介于纖維素與淀粉之間。,2脂類（油脂和類脂的總稱）,糧油食品是人體必需脂肪酸的主要來源。禾谷類糧食中脂肪含量較少，大多為液體，含有大量的不飽和脂肪酸；油料中脂肪含量較高，大豆中油脂的含量也很豐富,磷脂,酯鍵處含有磷酸和氮堿的一種甘油酯,腦磷脂和卵磷脂兩種,植酸鹽:肌醇磷酸的鉀鎂或鈣鎂,類脂物。磷酸來源,阻礙鈣鹽消化 植物固醇:谷固醇、豆固醇、麥角固醇。抑制膽固醇吸收,脂 肪 酶,能分解脂肪酸與甘油之間的酯鍵，屬于脂肪的分解酶類，為水解酶； 大部分的脂肪分解酶作用的最適pH在堿性范圍內(nèi)（約89），但豆類的脂肪分解

10、酶作用的最適pH為6.3，未成熟豆類的最適pH為8.510.5； 脂肪分解酶作用的最適溫度在3040度之間，但一些酶在冷凍食品中（約-29度）也可顯示出活性；,糧食和油料在貯藏或加工過程中，劣變速度最快的是油脂。 光照、高濕高溫條件易造成脂肪的水解,質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)： 原料的酸度、游離脂肪酸的含量,油脂的氫化,反式脂肪,教材內(nèi)容分析及教學(xué)建議,存在：動物的皮膚、毛、發(fā)、肌肉、蹄、角等；雞蛋、牛奶、大豆(豆?jié){)等；酶、激素、細(xì)菌、病毒、抗體等。,組成：由C、H、O、N、P、S等元素組成。 基本構(gòu)成單元：氨基酸,3蛋白質(zhì),8種必需氨基酸：人體自身不能合成，必須從食物中攝取。即賴氨酸、色氨酸、異亮氨酸、

11、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)。,3蛋白質(zhì),不同的糧種其蛋白質(zhì)的含量與性質(zhì)有很大差別,禾谷類糧食蛋白質(zhì)的含量在15左右，而豆類和某些油料種子，蛋白質(zhì)含量可高達(dá)2040,糧油食品原料中蛋白質(zhì)的種類,簡單蛋白質(zhì),結(jié)合蛋白質(zhì),窩頭為什么挖個眼，饅頭為什么不挖個眼？,窩頭為什么沒有面包彈性大，你會說它是死面，那為什么不發(fā)酵呢？,說明：,窩頭用原料：玉米粉；饅頭用原料

12、：小麥粉 兩種原料的主要差別：小麥粉有面筋 面筋能包住面團(tuán)中的氣體，所以蒸制的饅頭或烤 制的面包疏松多孔，質(zhì)地優(yōu)良，食之可口。 而玉米粉面團(tuán)，則發(fā)松不起來 即便使用發(fā)酵粉也沒有多大用處，因?yàn)檎糁茣r沒有面筋能 保持蒸氣，無奈，只好去控洞來窩氣、罩氣，掏洞變薄使其 易蒸熟。,什么是面筋？,小麥粉用水和成面團(tuán)后，在水中反復(fù)揉洗，洗去面團(tuán)中的可溶性淀粉、麩皮及水溶性物質(zhì)，最后剩下一塊具有彈性和延伸性的軟膠體物質(zhì)稱為面筋。 國家標(biāo)準(zhǔn)以濕基為準(zhǔn)，面筋的含量是以面筋質(zhì)量占試樣質(zhì)量的百分率表示。,面筋的化學(xué)組成特性,面筋主要由麥膠蛋白（43.02%） 麥谷蛋白（39.10%）組成。 還含少量淀粉（6.45%）

13、 脂肪（2.80%） 糖類（2.13%） 灰分（2.00%） 其它蛋白質(zhì)（4.40%） 、纖維素等。 （其它蛋白質(zhì)：清蛋白，球蛋白）,為什么小麥可以形成面筋？,彈性：濕面筋在拉伸或按壓后恢復(fù)到原來狀態(tài)的能力。 分為強(qiáng)（按壓后恢復(fù)原狀，不粘手）、中、弱（不能復(fù)原，粘手，易碎）。 延伸性：是指濕面筋在拉伸時所表現(xiàn)的延伸性能，即指將濕面筋拉伸到接近斷裂時的長度。 延伸性長：15cm以上短：8cm以下 中等：8-15cm 吸水性：為本身重量的170-210%,麥膠蛋白：具有延伸性，但彈性??； 麥谷蛋白：具有彈性，但缺乏延伸性；,小麥面筋的形成原理,面筋的主要成分麥膠蛋白、麥谷蛋白、不溶于水，卻有極強(qiáng)的吸水性，吸水后膨漲。麥膠蛋白吸水后凝結(jié)力劇增，吸水能力達(dá)200%左右，分子與分子間在二硫鍵作用迅速粘接，形成網(wǎng)絡(luò)狀的凝膠結(jié)構(gòu)，淀粉、礦物質(zhì)等成分填充在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，并表現(xiàn)出很強(qiáng)的彈性或者說韌性。,蛋白質(zhì)最重要的作用就是構(gòu)成蒸制食品時保持二氧化碳的“骨架”，使食品變得多孔、疏松、體積增大，吃起來感覺松軟香甜可口。,蛋白質(zhì)在貯藏過程中的變化主要是水解或變性，發(fā)熱霉變的糧食，其蛋白質(zhì)在