第二章糧谷類原料第一節(jié)概述第二節(jié)稻谷-本科必修課-食品原料學(xué)

第二章

糧谷類原料目錄緒論稻谷小麥與小麥粉玉米大豆第一節(jié)概論一、谷類（一）谷類的生產(chǎn)、消費(fèi)與流通什么是谷類？谷類為稻米、小麥等禾本科植物的種子，還有一些雙子葉植物的豆類。包括：稻米、小麥、玉米、大麥、燕麥、黑麥、高粱、粟、黍、穇子、薏苡（雜谷）等禾本科植物的種子。雙子葉植物的豆類和蕎麥也算作谷類。分屬于單子葉植物和雙子葉植物兩個(gè)綱。大麥燕麥黑麥粟谷子，去皮后叫小米黍薏米我國(guó)稻谷、小麥生產(chǎn)量生產(chǎn)占世界第一位。美國(guó)是玉米和大豆的生產(chǎn)大國(guó)。在世界貿(mào)易中小麥占有很大的位置。稻谷的主要產(chǎn)區(qū)在亞洲（中國(guó)、日本和東南亞的6個(gè)國(guó)家）。大多數(shù)人們的主食還是以小麥和大米為主要原料。歐洲、美洲、澳洲的很多國(guó)家以小麥為主食。美國(guó)、加拿大、澳大利亞是谷類的主要出口國(guó)。我國(guó)糧食基本可以自給自足，進(jìn)出口主要是起著品種調(diào)劑和豐欠調(diào)劑的作用。進(jìn)口主要是小麥，出口主要是：大米、玉米、大豆等。進(jìn)口率控制在5%左右是適宜的。

??㏒???琰茞??ü1980199019941996進(jìn)口國(guó)中國(guó)1555157215361662日本2365265729512653韓國(guó)51490911931128原蘇聯(lián)28943144226393墨西哥7137597961040出口國(guó)美國(guó)11271904071028853加拿大2046222525992097澳大利亞1946149717261988法國(guó)1807299825612600阿根廷292104310561123世界進(jìn)口21891223522265323921出口22325226442312323373表2-11980-1996年間世界谷物的貿(mào)易量(萬(wàn)噸)

（二）谷類食物的特征營(yíng)養(yǎng)豐富:在我國(guó)居民的膳食中，約有60~70%的熱能和60%的蛋白質(zhì)來(lái)自谷類，是膳食中B族維生素的重要來(lái)源，同時(shí)也提供一定量的無(wú)機(jī)鹽。常食不厭、供應(yīng)充足成本較低、便于流通可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)物性食品(三)谷類的性狀和成分1．構(gòu)造與組織（1）胚芽（2）種皮（3）胚乳2．成分組成與營(yíng)養(yǎng)（1）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的含量因種類不同存在很大差異。一般谷類糧食含蛋白質(zhì)不超過(guò)15％(6%-14%)豆類和油料中蛋白質(zhì)含量可高達(dá)30~40％。糧食蛋白質(zhì)是我國(guó)人民主要的蛋白質(zhì)來(lái)源。主要糧食中的蛋白質(zhì)小麥面筋蛋白質(zhì)玉米蛋白質(zhì)大米蛋白質(zhì)豆類蛋白質(zhì)2．成分組成與營(yíng)養(yǎng)（2）脂肪谷類中脂肪含量較低，在2%左右。（3）碳水化合物①單糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖等低聚糖:主要有蔗糖（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（4）礦物質(zhì)與維生素礦物質(zhì)中,磷、鉀比較豐富，但含鈣、鐵較少。是人體維生素的主要來(lái)源。根據(jù)維生素溶解特性的不同分為脂溶性維生素（A、D、E、K四種）和水溶性維生素（B1、B2、B6及維生素C等數(shù)種）兩大類。糧食中不含維生素A，但合有維生素A原——胡蘿卜素。胡蘿卜素在人體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成維生素A，但當(dāng)胡蘿卜素的攝入量超過(guò)人體的需要時(shí)，通常就不再轉(zhuǎn)化為維生素A。2．成分組成與營(yíng)養(yǎng)（四）谷類的保藏與衛(wèi)生1．保藏：低溫貯藏（10~15℃2.谷物食品工廠和設(shè)備的衛(wèi)生(1)廠址選擇(2)庫(kù)房和車間(3)設(shè)備衛(wèi)生(4)水源衛(wèi)生（一）豆類的生產(chǎn)、消費(fèi)與流通豆類屬于雙子葉植物豆科蝶形花亞科，多為一年生或越年生。主要特征是：果實(shí)為莢果，即種子成熟于莢皮之中，通過(guò)根瘤菌從空氣中固定氮以供其生長(zhǎng)。一般子粒中含蛋白質(zhì)20~30%，且賴氨酸豐富。二、豆類豆類是人類三大食用作物(禾谷類、豆類、薯類)之一，在農(nóng)作物中的地位僅次于禾谷類。主要包括：蠶豆、豌豆、綠豆、小豆、豇豆、普通菜豆、利馬豆、扁豆、鷹嘴豆、瓜爾豆等。在我國(guó)，大豆和花生習(xí)慣上不包括在食用豆類之中。大豆算作谷類，花生算作油料或干果。按其籽粒營(yíng)養(yǎng)成分含量，可分成兩大類:第一類為高蛋白(35%-40%)，中淀粉(35%-40%)，高脂肪(15%-20%)如羽扇豆、四棱豆等;第二類為高蛋白(20%-30%)，中淀粉(55%-70%)，低脂肪(<5%)，如蠶豆、豌豆、綠豆、小豆、更豆、普通菜豆、多花菜豆、小扁豆、飯豆，其次為四棱豆、木豆、利馬豆、藕豆、鷹嘴豆、黎豆等。我國(guó)栽培的主要是第二類食用豆類豆種。分類表2-2蠶豆豌豆小豆(二)豆類的營(yíng)養(yǎng)成分豆類含淀粉和蛋白質(zhì)都很豐富，所以我國(guó)人民常作為糧、菜、飼料兼用農(nóng)作物。豆類的蛋白質(zhì)含量達(dá)20~28%，最大值是34.52%，是常用糧食的2~3倍，是極重要的植物蛋白資源。豆類蛋白中，含賴氨酸1.8~2.34%，這是尤應(yīng)重視的資源。1.豆類蛋白質(zhì)的氨基酸組成豆類蛋白質(zhì)是全價(jià)的蛋白質(zhì)，含有人體必需的8種氨基酸，見(jiàn)表2-3。作為第一限制性氨基酸的蛋氨酸，其在豆類蛋白質(zhì)的含量與FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)模式相比分別為蠶豆22%，豌豆31%，綠豆38%，紅小豆40%，豇豆59%。其它除蠶豆的苯丙氨基酸70%之外，余下各項(xiàng)均在85%以上。每種豆類均有2~4項(xiàng)在100%以上，最為優(yōu)異的是賴氨酸比值達(dá)到115%~133%，可作為提取賴氨酸的原料。表2-32．一般含B群維生素較多，但是作為蔬菜的青豆或豆芽菜，卻也含有一般禾谷類不含的維生素C。例如青豌豆和豆芽的VC含量分別為0.55mg/g、0.25mg/g，比白菜、蘿卜和芹菜的含量還高。第二節(jié)稻谷目錄稻谷的生產(chǎn)與消費(fèi)稻谷籽粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成稻谷的分類及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)稻谷的品質(zhì)與加工利用的關(guān)系稻谷的利用一、稻谷的生產(chǎn)與消費(fèi)稻谷是世界第二大谷物，全世界稻谷種植面積占谷物總面積的20％，我國(guó)稻谷產(chǎn)量具世界首位，全國(guó)60％的人以大米為主食。全世界總產(chǎn)5.6億噸，我國(guó)產(chǎn)1.9億噸。稻殼(穎殼)胚乳胚芽A糊粉層N珠心層Se種皮Pc果皮二、稻谷籽粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)

及其化學(xué)組成皮層（糠層）腹部背部穎果：又稱稻谷或毛稻穎殼：約占稻谷重量的18~20%，它是由花被形成的，稻殼含有豐富的纖維素（25％）、木質(zhì)素（30％）、戊聚糖（15％）和灰分（21％），灰分中含有大約95％的二氧化硅。對(duì)稻谷加工時(shí)的出殼率及脫殼的難易程度有影響。凈谷脫殼后所得糙米重量占稻谷總量的百分率，稱為出糙率，是評(píng)定稻谷等級(jí)的基礎(chǔ)。穎果糙米去殼（礱谷機(jī)）的穎果稱為糙米，它是由皮層、胚、胚乳三部分組成。糙米表面光滑，具有蠟狀光澤，具有縱溝5條，背上的一條稱背溝，兩側(cè)面上各有兩條縱溝?？v溝的深淺因品種而異，它對(duì)出米率有一定影響，縱溝淺，出米率高，反之，出米率低。稻谷胚乳又稱白米或精白米。為米粒的最大部分，包括糊粉層和淀粉細(xì)胞。糊粉層的細(xì)胞較大（柱狀），其中充滿著糊粉粒，由蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)組成。淀粉細(xì)胞比糊粉層細(xì)胞更大，而且越往胚乳內(nèi)部細(xì)胞越大，其含有的淀粉粒也越大。淀粉粒的間隙中填充著蛋白類物質(zhì)，蛋白類物質(zhì)越多，淀粉擠的越緊密，則胚乳組織透明而堅(jiān)硬，為角質(zhì)胚乳；若蛋白類物質(zhì)少，淀粉粒之間有空隙，則胚乳組織松軟而呈粉狀，為粉質(zhì)胚乳。稻谷胚乳靠近糊粉層的胚乳細(xì)胞中蛋白質(zhì)比靠近胚乳中心細(xì)胞中的蛋白質(zhì)多的多。稻谷胚乳中淀粉是復(fù)粒淀粉，即一粒大的淀粉粒是由許多小的淀粉粒所組成。稻谷和燕麥?zhǔn)莾H有的兩種具有復(fù)合淀粉粒的谷物。單個(gè)的淀粉粒只有2－4μm。通常稻谷的胚乳是硬質(zhì)和半透明的，在某些稻谷品種有不透明的區(qū)域，是由胚乳中的空氣間隙引起的。堊白現(xiàn)象：米粒中心不透明部分稱為心白。腹部不透明部分稱腹白。背部不透明部分稱背白。心白及腹白的大小稱為心白度及腹白度。心白及腹白的籽粒所占的百分率分別稱為心白率及腹白率。腹白度及心白度大的稻谷其胚乳結(jié)構(gòu)疏松，耐壓性差，加工中易造成碎米，出米率低。堊白現(xiàn)象穎果結(jié)構(gòu)小結(jié)皮層：又稱糠層，約占稻谷重量的5．2％一7．5％，其厚薄因品種不同而異，皮層的厚度與出米率直接有關(guān)，在加工同一精度大米時(shí)，皮層薄時(shí)去皮較易，出米率高，反之則出米率低，去皮較難。胚：約占稻谷重量2％一3．5％，碾米時(shí)常被碾去，與皮層合稱米糠。胚乳：米粒主要是由胚乳構(gòu)成，約占穎果重量的66％一70％。穎果穎殼三、稻谷的分類及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB1350-2009）根據(jù)稻谷的粒形和粒質(zhì)分為三類：1.秈稻谷：秈型非糯性稻谷。稻粒一般呈長(zhǎng)橢圓形或細(xì)長(zhǎng)形。（1）早秈稻谷：米粒腹白較大，硬質(zhì)顆粒較少。

（2）晚秈稻谷：米粒腹白較小，硬質(zhì)顆粒較多。2.粳稻谷：粳型非糯性稻谷。稻粒一般呈橢圓形。（1）早粳稻谷：米粒腹白較大，硬質(zhì)顆粒較少。

（2）晚粳稻谷：米粒腹白較小，硬質(zhì)顆粒較多。3.糯稻谷：糯性稻谷三、稻谷的分類及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）（1）秈糯稻谷：秈型糯性稻谷。稻粒一般呈長(zhǎng)橢圓形或細(xì)長(zhǎng)形，米粒呈乳白色，不透明；也有呈半透明狀(俗稱陰糯)，粘性大。

（2）粳糯稻谷：粳型糯性稻谷。稻粒一般呈橢圓形，米粒呈乳白色，不透明；也有呈半透明狀(俗稱陰糯)，粘性大。對(duì)直鏈淀粉含量極低的糯性大米的習(xí)慣稱謂什么是糯米？秈稻谷（上）和粳稻谷（下）的質(zhì)量指標(biāo)三、稻谷的分類及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）稻米的貯藏及品質(zhì)管理水分：RH=75%，大米平衡水分達(dá)到14.5%溫度：15℃米粒健全度品質(zhì)劣變的測(cè)定：感官檢驗(yàn)理化檢驗(yàn)三、稻谷的分類及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）鄰甲氧基苯酚反應(yīng)：谷物具有過(guò)氧化氫分解酶活性。分解過(guò)氧化氫產(chǎn)生氧，使無(wú)色的鄰甲氧基苯酚變?yōu)榧t色的4-鄰甲氧基苯酚。四、稻谷的品質(zhì)與加工利用的關(guān)系（一）稻谷的品質(zhì)1、稻谷的表面性狀稻谷的表面性狀，是指其表面粗糙或光滑程度。表面粗糙的稻谷，摩擦系數(shù)大，脫殼和谷糙分離都比較容易；表面光滑的，脫殼和谷糙分離則比較費(fèi)工。一般粳稻比秈稻易于谷糙分離。粒形：稻谷籽粒的形狀可分為橢圓形、卵圓形和細(xì)長(zhǎng)形。在加工中，不同粒形的稻谷要選用不同的篩孔。粒形不同、大小相差很大的稻谷，應(yīng)分批加工。也可根據(jù)長(zhǎng)寬比例不同分為三種類型：長(zhǎng)寬比大于3者為細(xì)長(zhǎng)粒形；在2～3者為長(zhǎng)粒形；小于2者為短粒形。短粒形的稻谷，在清理、礱谷、谷糙分離、碾米時(shí)都較長(zhǎng)粒形的容易，而且出米率高，米率低。2、粒形和整齊度整齊度：是指稻谷粒形和大小均勻一致的程度。它是加工過(guò)程中合理選用篩孔和正確調(diào)整設(shè)備操作的依據(jù)之一。稻谷整齊度差，會(huì)增加碾米工藝技術(shù)參數(shù)制定的難度。2、粒形和整齊度（續(xù)）3、千粒重、比重、容重稻谷的千粒重、比重和容重在一定程度反映了谷粒飽滿度。在相同條件下，千粒重大的出糙高；比重、容重大的，出米率高。4、爆腰率爆腰：是指在米粒上有橫的裂紋。爆腰率：是指爆腰米粒占試樣的百分率。爆腰的糙米籽粒強(qiáng)度降低，加工易出碎米，使出米率降低。爆腰率高的稻谷不宜加工高精度大米。5、原料選擇在加工時(shí)要求：首先，混雜低，含水量要合適；其次，加工高精度的大米時(shí)，稻谷爆腰率、腹白率要低，出糙米高。6、稻谷籽粒的結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)影響稻谷和糙米結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)的因素主要有稻谷的類型、籽粒的水分含量、胚乳的組成以及溫度。類型早中晚秈糙米5.3~7.05.4~7.15.4~7.7粳糙米6.7~6.1~8.26.2~10.3不同類型糙米的抗壓強(qiáng)度（Kg）水分％抗壓強(qiáng)度/Kg抗彎曲強(qiáng)度/Kg抗剪切強(qiáng)度/Kg23.242.351.611.1521.512.862.171.4919.123.542.371.5217.395.343.182.1015.285.943.802.69水分對(duì)糙米強(qiáng)度的影響晚稻谷的加工品質(zhì)優(yōu)于早稻谷，粳稻谷的工藝品質(zhì)優(yōu)于秈稻谷；溫度在0～5℃米粒的強(qiáng)度最大；水分在低于15％時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度較好。第二章第二節(jié)目錄稻谷的生產(chǎn)與消費(fèi)稻谷籽粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成稻谷的分類及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)稻谷的品質(zhì)與加工利用的關(guān)系稻谷的利用（二）稻谷的品質(zhì)與加工工藝的關(guān)系

在加工同一精度的大米時(shí)，品質(zhì)優(yōu)良的品種及成熟而飽滿的稻谷，其縱溝較淺，糠層較薄，表面積相對(duì)較小，出糠率較低，出米率高。心白和腹白多的稻谷，結(jié)構(gòu)疏松，硬度低，加工時(shí)易出碎米，出米率低。有爆腰的稻谷，耐壓強(qiáng)度低，加工時(shí)易出碎米，品質(zhì)差。（三）稻谷的化學(xué)成分及其在加工中的變化1、稻谷籽粒的化學(xué)成分2、稻谷在加工過(guò)程中化學(xué)成分的變化稻谷在加工過(guò)程中，化學(xué)成分的變化規(guī)律是：碾米精度越高，淀粉的含量增加，脂肪、礦物質(zhì)、維生素等的損失率增大，消化率提高為了減少胚乳的損失，保留營(yíng)養(yǎng)成分，提高出米率，加工精度一般不宜過(guò)高。稻谷的含水量多少，對(duì)糙米抗壓強(qiáng)度有很大影響。稻谷水分過(guò)多，糙米抗壓強(qiáng)度降低，碾米時(shí)出碎米率高，出米率低；含水量過(guò)低，雖然有利清理、脫殼，糙米抗壓強(qiáng)度增加，但米粒脆性增加，同樣會(huì)產(chǎn)生碎米，且皮層堅(jiān)硬，不易碾去。一般認(rèn)為加工稻谷的含水量應(yīng)控制在14．2％一14.5％為宜。（四）稻谷的品質(zhì)與食用品質(zhì)的關(guān)系1、稻谷蛋白（1）蛋白質(zhì)含量一般比其它谷物低，稻谷中6.7～8.3％；糙米中8.3～9.6％；精米中7.3～8.3％（2）蛋白種類米谷蛋白：≧80％；醇溶蛋白3～5％；清蛋白5％；球蛋白10%稻米蛋白中至少有80％是堿溶蛋白，工業(yè)中常用0.1mol/L的NaOH抽提蛋白、純化淀粉。（3）稻米米粒內(nèi)部的蛋白體及其特性稻米的蛋白質(zhì)在米粒組織積聚成顆粒狀，稱為蛋白體。稻米含有PB-1和PB-2兩種蛋白體，PB-2蛋白質(zhì)含量高，易被人體吸收，且賴氨酸含量高，因而營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于PB-1。通過(guò)育種選育出PB-2含量高的品種，改善水稻蛋白的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。稻米蛋白體在米粒內(nèi)分布不均勻，胚芽?jī)?nèi)多于胚乳，糊粉層多于胚乳內(nèi)部。（4）稻谷蛋白的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)稻米蛋白具有優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)：（1）賴氨酸含量3.5％，比其它谷物高。（2）氨基酸組成較合理，僅賴氨酸和蘇氨酸缺乏。（3）蛋白質(zhì)利用率高。生物效價(jià)和蛋白質(zhì)功效比大于其它谷物。（4）糙米糠層蛋白優(yōu)于精米蛋白。2、稻米淀粉含量70％±稻谷中直鏈/支鏈淀粉的比率是稻谷的重要品質(zhì)特性。直鏈淀粉含量影響稻米的吸水性、膨脹性、溶解性、粘彈性和米飯的柔軟性。稻米淀粉的應(yīng)用化妝