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1、第第1章章 糧油食品原料糧油食品原料 第一節(jié)第一節(jié) 糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分 第二節(jié)第二節(jié) 糧油食品原料的種類及特性糧油食品原料的種類及特性 教學(xué)重點:教學(xué)重點: 大米、小麥、玉米和油料作物原料的生物學(xué)特性大米、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)一、糧油食品原料的籽粒結(jié)構(gòu) 糧油籽粒:糧油籽粒: 指糧油作物的果實與種子 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)(教材P7): (1)皮層皮層:果皮和種皮 (2)胚胚:受精卵發(fā)育而成,由胚芽、 胚根、胚軸、子葉組成 (3)胚乳胚乳: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)子葉

2、提供營養(yǎng)物質(zhì) 胚芽胚芽莖和葉莖和葉 胚根胚根根根 胚軸胚軸連接莖和根的部分連接莖和根的部分 二、糧油食品原料的分類方法二、糧油食品原料的分類方法 o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)其植物學(xué)特征采用自然分類法進(jìn)行分類 o根據(jù)其化學(xué)成分與用途的不同進(jìn)行分類根據(jù)其化學(xué)成分與用途的不同進(jìn)行分類 表表1-1 主要糧油作物的植物學(xué)分類主要糧油作物的植物學(xué)分類 雙子葉植物雙子葉植物: :種子的胚具有種子的胚具有兩片子葉兩片子葉的植物的植物 單子葉植物單子葉植物: :種子的胚具有種子的胚具有一片子葉一片子葉的植物的植物 圖圖1-1 糧油作物的國際分類圖糧油作物的國際分類圖 我國的分類方法我國的分類方

3、法 禾本科:稻、小麥、玉米、大麥、燕麥、粟、黍、高梁等禾本科:稻、小麥、玉米、大麥、燕麥、粟、黍、高梁等 雙子葉:蕎麥雙子葉:蕎麥 豆類豆類:屬豆科,有大豆、蠶豆、豌豆、綠豆等:屬豆科,有大豆、蠶豆、豌豆、綠豆等 薯類薯類:甘薯、馬鈴薯、豆薯、木薯等:甘薯、馬鈴薯、豆薯、木薯等 禾谷類禾谷類 糧油糧油 作物作物 油料油料:油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等:油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等 根據(jù)化學(xué)成分與用根據(jù)化學(xué)成分與用 途進(jìn)行的分類:途進(jìn)行的分類: 教材教材P4 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 糧油糧油 食品食品 原料原料 糖類糖類 脂肪脂肪 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 維生素維生素

4、 礦物質(zhì)礦物質(zhì) 水水 無機物無機物 有機物有機物 表表1-2 糧油原料化學(xué)成分表糧油原料化學(xué)成分表 單位:單位: 1、糖類、糖類 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 水解反應(yīng)水解反應(yīng) 植物干重植物干重3/43/4由糖類構(gòu)成,主要是淀粉和纖維素由糖類構(gòu)成,主要是淀粉和纖維素 食品中的糖類物質(zhì)食品中的糖類物質(zhì) 淀粉的來源與分布淀粉的來源與分布 淀粉積蓄于植物的種子、莖、根等組織中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,占含糖總量的淀粉在禾谷類籽粒中含量特別多,占含糖總量的90% 左右左右。 淀粉在糧食籽粒中分布不均勻淀粉在糧食籽粒

5、中分布不均勻: 禾谷類禾谷類籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉細(xì)胞內(nèi); 豆類豆類集中在種子的子葉中; 薯類薯類則在塊根和塊莖里面 直鏈淀粉的空間結(jié)構(gòu)直鏈淀粉的空間結(jié)構(gòu) (1 1)直鏈淀粉()直鏈淀粉(淀粉顆粒質(zhì)淀粉顆粒質(zhì) ):是由葡萄糖以由葡萄糖以-1,4-1,4-糖苷鍵結(jié)合而成的糖苷鍵結(jié)合而成的 鏈狀化合物鏈狀化合物,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 2)支鏈淀粉()支鏈淀粉(淀粉皮質(zhì)淀粉皮質(zhì) ):):葡萄糖分子之間除以葡萄糖分子之間除以-1,4-1,4-糖苷鍵相連外,糖苷鍵相連外, 還有以還有以-1,6-1,6-糖苷鍵相連的糖苷鍵

6、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)式結(jié)構(gòu)式 淀粉的物理性質(zhì)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) o 1 1、概念、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,把淀粉的懸浮液加熱, 到達(dá)一定溫度時到達(dá)一定溫度時( (一般在一般在5555以上以上) ),淀粉粒突然膨脹,因膨,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

7、浮液就形脹后的體積達(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成粘稠的糊狀膠體溶液, ,這一現(xiàn)象稱為這一現(xiàn)象稱為“淀粉的糊化淀粉的糊化”。又。又 稱淀粉的糊化為稱淀粉的糊化為“ “ ”化化。 o 2 2、本質(zhì)、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 為膠體溶液為膠體溶液。 淀粉的糊化淀粉的糊化 Gelatinization 分為三個階段: o第一階段:可逆吸水階段可逆吸水階段 水進(jìn)入淀粉粒的 非晶部分; o第二階

8、段:不可逆吸水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; o第三階段:最后解體階段最后解體階段 淀粉粒膨脹,繼 續(xù)分離支解。 、過程、過程 糊化淀粉的老化糊化淀粉的老化 Retrogradation 1 1、淀粉的回生、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

9、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 2、淀粉老化的本質(zhì)、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,形成一定晶度鍵部分恢復(fù),自動排列成序,形成一定晶度 化的微晶束化的微晶束。 提高食品制作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

10、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。因為無膠 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:思考:方便食品的制作原理?方便食品的制作原理? 淀粉的化學(xué)性質(zhì)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。 (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化劑催化劑 淀粉淀粉葡萄糖葡萄糖 思考:思考:為什么在吃米飯或饅頭時,多加為什么在吃米飯或饅頭時,多加 咀嚼就會感到有甜味?咀嚼就

11、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):淀粉在人體內(nèi)的水解過程(消化過程): (C6H10O5)n 淀粉淀粉 (C6H10O5)m 糊精糊精 C12H22O11 麥芽糖麥芽糖 C6H12O6 葡萄糖葡萄糖 油脂油脂 R1- C - O - CH2 R2- C - O - CH R3- C - O - CH2 O O O 脂肪脂肪 動物油脂呈

12、固動物油脂呈固 態(tài),通常稱為態(tài),通常稱為 脂肪脂肪。 油油 植物油脂呈液植物油脂呈液 態(tài),通常稱為態(tài),通常稱為 油。油。 2脂類(脂類(油脂和類脂的總稱)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酸;油料中脂肪含量較高,大豆中油脂的含量也很豐富 脂脂 肪肪 酶酶 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

13、),但豆類的脂肪分解酶作用的最適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最適溫度在30403040度之間,但一度之間,但一 些酶在冷凍食品中(約些酶在冷凍食品中(約-29-29度)也可顯示出活性度)也可顯示出活性; 糧食和油料在貯藏或加工過程中,劣變速糧食和油料在貯藏或加工過程中,劣變速 度最快的是油脂度最快的是油脂。 光照、高濕高溫條件易造成脂肪的水解光照、高濕高溫條件易造成脂肪的水解 質(zhì)量評價指標(biāo):質(zhì)量評價指標(biāo): 原料的酸度、游離脂肪酸的含量原料的酸度、游離脂肪酸的含量 C17H33CO OCH2 C17H33CO OCH C17H33CO OCH

14、2 + 3 H2 ( (油酸甘油酯)油酸甘油酯) 催化劑催化劑 C17H35CO OCH2 C17H35CO OCH C17H35CO OCH2 ( (硬脂酸甘油酯)硬脂酸甘油酯) C = C H H 教材內(nèi)容分析及教學(xué)建議 3 3蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 8 8種必需氨基酸: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、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?質(zhì)稱為完全蛋白質(zhì)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)價值低于完全

15、蛋白質(zhì),這 種蛋白質(zhì)稱為半完全蛋白質(zhì)。半完全蛋白質(zhì)。 3 3蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 不同的糧種其蛋白質(zhì)的含量與不同的糧種其蛋白質(zhì)的含量與 性質(zhì)有很大差別性質(zhì)有很大差別 禾谷類糧食蛋白質(zhì)的含量在禾谷類糧食蛋白質(zhì)的含量在1010左右,而豆類和某些左右,而豆類和某些 油料種子,蛋白質(zhì)含量可高達(dá)油料種子,蛋白質(zhì)含量可高達(dá)30304040 教材教材P8 簡單蛋白質(zhì)簡單蛋白質(zhì) 結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì) 糧油食品原料中蛋白質(zhì)的種類糧油食品原料中蛋白質(zhì)的種類 水水中性鹽中性鹽 7080% 乙醇乙醇 稀酸或稀酸或 稀堿稀堿 分布特點分布特點 清蛋白清蛋白 溶解溶解 溶解溶解不溶不溶糧油種子中 球蛋白球蛋白 不溶 溶解溶解不溶

16、不溶豆類和油料 種子中 膠蛋白膠蛋白 不溶 不溶溶解溶解不溶禾谷類糧食 種子 谷蛋白谷蛋白 不溶 不溶不溶溶解溶解禾谷類,某 些植物種子 說明:說明: F窩頭用原料:玉米粉;饅頭用原料:小麥粉 兩種原料的主要差別:小麥粉有面筋小麥粉有面筋 F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。 F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,因為蒸制時沒有面筋能 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?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

17、性和延伸性的軟膠體物質(zhì)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。質(zhì)量占試樣質(zhì)量的百分率表示。 面筋的化學(xué)組成特性面筋的化學(xué)組成特性 l面筋主要由麥膠蛋白麥膠蛋白(43.02%) 麥谷蛋白麥谷蛋白(39.10%)組成。 l 還含少量淀粉(6.45%) 脂肪(2.80%) 糖類(2.13%) 灰分(2.00%) l 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?為什么小麥可以形成面筋? 彈性: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

18、為強(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: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:吸水性:為本身重量的170-210% 麥膠蛋白:麥膠蛋白:具有延伸性,但彈性小; 麥谷蛋白:麥谷蛋白:具有彈性,但缺乏延伸性; 小麥面筋的形成原理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 碳的碳的“骨架骨架”,使食品變得多孔、疏松、體積增大,吃,使食品變得多孔、疏松、體積增大,吃 起來感覺松軟香甜可口。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蛋白質(zhì)在貯藏過程中的變化主要是水解 或變性或變性,發(fā)熱霉變的糧食,其蛋白質(zhì)在蛋 白酶的作用下逐漸水解成多肽、氨基酸, 使得

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