第一章-糧油食品原料

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(diǎn)：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(shí)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)子葉

2、提供營(yíng)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(guó)際分類圖糧油作物的國(guó)際分類圖 我國(guó)的分類方法我國(guó)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(jī)物無機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)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：?jiǎn)挝唬?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(gè)葡萄糖單位就有一個(gè)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(shí)到達(dá)一定溫度時(shí)( (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(gè)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(shí)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(huì)發(fā)生淀粉的凝沉作用，在固體狀態(tài)下也會(huì)發(fā)生，如冷 卻的陳饅頭、陳面包或陳米

9、飯，放置一定時(shí)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(yùn)動(dòng)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糊化的淀粉相鄰分子間的氫 鍵部分恢復(fù)，自動(dòng)排列成序，形成一定晶度鍵部分恢復(fù)，自動(dòng)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(zhǎng)的時(shí)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(dòng)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：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(shí)，多加為什么在吃米飯或饅頭時(shí)，多加 咀嚼就會(huì)感到有甜味？咀嚼就

11、會(huì)感到有甜味？ 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（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(yíng)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(dòng)物油脂呈

12、固動(dòng)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(píng)價(jià)指標(biāo)：質(zhì)量評(píng)價(jià)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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(jiǎn)單蛋白質(zhì)簡(jiǎn)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(diǎn)分布特點(diǎn) 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?yàn)檎糁茣r(shí)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以濕基為準(zhǔn)，面筋的含量是以面筋國(guó)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(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：延伸性：是指濕面筋在拉伸時(shí)所表現(xiàn)的延伸性能，即指將 濕面筋拉伸到接近斷裂時(shí)的長(zhǎng)度。 延伸性長(zhǎng)：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??； 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(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(shí)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(shí)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