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1、生物资源 农产品的化学加工编稿：宋杰 审稿:张灿丽【学习目标】 1了解大豆的营养价值，知道用大豆制得豆腐的原理及制作过程； 2知道由大豆制取食用油的方法、工艺过程； 3了解玉米的营养成分，掌握玉米制乙醇的反应原理，了解玉米淀粉制糖的过程； 4结合自己的经历了解玉米的一些其他方面的应用。【要点梳理】要点一、大豆中的营养成分 1大豆中的营养成分 大豆一般含有蛋白质3540、脂肪1620、碳水化合物约25、纤维素约5，另外还含有维生素、磷脂、肌醇、异黄酮和酶等物质。与其他粮食相比，大豆所含营养成分丰富、全面。 2大豆中营养成分的特点 大豆蛋白质具有明显的优点是它的赖氨酸含量特别丰富，而且大豆蛋白所含
2、八种人体必需氨基酸的比例虽然比鸡蛋和牛奶稍差，但在植物性食物中却是最合理、最接近人体所需比例的。大豆蛋白还具有吸水、起泡、凝胶、黏结、调色、乳化等功能特性，非常适宜制作食品。除蛋白质含量丰富外，大豆还含有较多的油脂，且豆油中亚油酸的含量高达57.5，是比较好的食用油。 3油脂中的亚油酸 在组成油脂的高级脂肪酸中，人体必需的有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。有了这三种高级脂肪酸中的任何一种，人体就能合成由10多种相关化合物组成的一组非常重要的物质前列腺素，它对血压的稳定、胃酸的分泌、体温的保持、血小板凝聚等生理活动有着非常强烈的影响。在这三种必需高级脂肪酸中，亚油酸是关键化合物，有了它，人体就能合成
3、亚麻酸和花生四烯酸。植物油中亚油酸含量较高。一般认为，不饱和高级脂肪酸含量比较高的食用油质量较高。要点二、豆腐的制作 1本质 用大豆制豆腐的过程是大豆中的蛋白质在某些化学因素（酸、碱、盐等）影响下发生性质上的改变而引起聚沉的过程。 2基本过程 豆腐生产的基本过程是：把大豆蛋白质等从大豆中提取出来制成豆浆，然后在豆浆中加入凝固剂，在一定温度下使大豆蛋白质形成的胶体聚沉制成豆腐。用做凝固剂的物质主要有酸类（如醋酸、乳酸、葡萄糖酸等）、钙盐（如石膏）和镁盐（如盐卤）等。 3内酯豆腐的制作工艺 （1）内酯豆腐制作工艺流程示意图如下： （2）注意事项 一般情况下，浸泡水温应在1520之间，水的质量最好为
4、大豆质量的2倍。 浸泡好的大豆经磨浆、煮浆后，再经过冷却才能向豆浆中加入凝固剂、灌装。 灌装在塑料盒里的物料要经90水浴加热1520 min才可凝固成型。要点三、由大豆制取食用油 1压榨法 压榨法是用机械在原料大豆上加压将油脂挤压出来，这种方法难以把大豆中的油完全榨出。 2浸出法 浸出法是根据油脂不溶于水但能溶于某些有机溶剂的性质，用特定的有机溶剂（如己烷等）浸泡经过一定预处理的大豆，把油脂溶解提取出来，再将溶有油脂的溶剂经过蒸馏、脱溶、回收溶剂制得粗油。粗油中还含有一些固体杂质、游离脂肪酸、蜡质及色素等，要经过精炼才能制成适合食用的油。粗油的精炼包括过滤、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等加工过
5、程。 3我国食用油新标准 自2004年10月1日起，我国食用油新标准开始实施。新标准把食用油分为一级、二级、三级、四级四个等级（四级为低等级）。曾经流行使用的“色拉油”“烹调油”等名称被禁止使用。 一级油可以直接食用如用来拌凉菜，其最重要的指标是藏于冷藏箱中不浑浊。 二级油是炒菜用油，要求是烟点不能过低，以免烹调时冒烟。经过脱酸、脱色、脱臭的“三脱”油就可以用于烹调。 三级油、四级油主要用于食品工业，家庭一般很少使用。要点四、多种多样的大豆制品 1传统大豆制品有： （1）发酵制品：腐乳、豆瓣酱、豆豉等。 （2）非发酵制品：水豆腐、各种豆制品（卤制品、油炸制品、熏制品等）。 2新型豆制品有： （
6、1）蛋白类制品：脱脂大豆粉、浓缩大豆蛋白、分离大豆蛋白等。 （2）全豆类制品：豆乳、豆乳粉等。 （3）油脂类豆制品：精炼大豆油、人造奶油、大豆磷脂。要点五、玉米的营养成分和用途 1玉米各部的营养成分 玉米可以分为籽粒、秸秆、穗轴，各部分的营养成分有所不同，见下表名称水分粗蛋白质粗脂肪组纤维灰分其他籽粒11.37.24.81.21.474.1秸杆11.23.50.833.48.442.7穗轴8.72.00.738.22.048.4 2玉米的用途 直接食用或直接用作饲料 深加工（分三层） 加工成基本原料，如：淀粉、酒精等产品 加工成精细化工产品，如：糖类、维生素C、味精及山梨醇等 加工成直接消费品
7、，如：食品、饮料、医药等要点六、玉米制乙醇 1反应过程及原理 第一阶段：将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等的糖化阶段，发生的主要反应如下： 2(C6H10O5)n+nH2OC12H22O11 淀粉 麦芽糖 C12H22O11+H2O2C6H12O6 麦芽糖 葡萄糖 第二阶段：将麦芽糖、葡萄糖等转化为乙醇的酒化阶段，发生的主要反应为： C6H12O62C2H5OH+2CO2 葡萄糖 乙醇 2工业上生产乙醇的工艺流程如下图 3酒精的用途 用作溶剂 用于制造染料、涂料、医药等 用做燃料要点七、玉米淀粉制糖 种类：淀粉糖的种类很多，按其组成来分主要有全糖（结晶葡萄糖）、果葡糖浆等。 方法：酶法或酸法。 用途
8、：淀粉糖是现代医药工业和食品工业重要的基础原料。 1全糖（结晶葡萄糖）的生产 （1）制作过程 工业生产全糖使用的工艺有酸法和酶法等，以酶法为主。酶法生产中，先把淀粉调浆后加入-淀粉酶进行催化水解，反应进行到一定程度时停止，再用葡萄糖淀粉酶进行糖化，使淀粉完全水解即可得到粉状或块状成品（全糖）。 结晶葡萄糖的生产工艺的基本过程与全糖生产类似，只是在得到粉状葡萄糖后，再进行结晶制得结晶葡萄糖。 （2）全糖与结晶葡萄糖的区别和各自的用途 淀粉完全水解的产物是葡萄糖，根据所得产品纯度的不同，一般分为结晶葡萄糖和全糖两类。结晶葡萄糖纯度较高，主要用于医药、试剂、食品等行业。全糖虽然质量稍逊，但其生产工艺
9、简单、成本较低，在食品、发酵、化工、纺织等行业应用十分广泛。 2果葡糖浆的生产 （1）制作过程 果葡糖浆的生产是将淀粉经酶法完全水解为葡萄糖浆，再经葡萄糖异构化酶转化得到果糖和葡萄糖的混合糖浆。 （2）果葡糖浆的特点 由玉米淀粉加工生产的果葡糖浆甜味纯正，甜度高于蔗糖，其成分中有葡萄糖和果糖，易于被人体吸收，营养价值高。由于在人体内果糖不需胰岛素的辅助就能进行正常的能量代谢，因此用果糖作为甜味剂的食品，糖尿病患者也可以食用。果糖还因在体内转化为肝糖的生成量是葡萄糖的3倍而适于各种肝功能低下者使用。要点八、玉米的其他应用 1玉米胚芽油 玉米中的油脂主要存在于它的胚芽中。玉米胚芽油的营养价值很高，
10、在玉米胚芽油中油酸和亚油酸都有较高的含量，尤其是亚油酸含量超过60。玉米油的维生素E含量也较高，因而玉米油具有防止衰老的作用。长期食用玉米胚芽油还可以减少体内脂肪的积累，预防心血管病。玉米胚芽油中不含高度不饱和的高级脂肪酸甘油酯等，保存时不易氧化变质。 油不仅是很好的食用油，在涂料、油漆和橡胶工业中也有广泛的应用。 2玉米副产物的开发利用 （1）燃料开发 方法1：将松散的秸秆利用机械挤压成被称为“生物煤”的固体燃料。 方法2：将玉米秸秆转化为气体燃料 一种是化学转化，将秸秆在气化炉中经高温下的氧化还原反应转化成清洁、高品质的可燃气体； 另一种是生物转化，即秸秆经微生物发酵形成以甲烷为主要成分的
11、沼气。 （2）工业开发 对玉米秸秆和穗轴的新兴工业开发利用途径，主要有秸秆制纸质地膜、秸秆制高密度板、穗轴制糠醛等。 糠醛： 糠醛的结构 糠醛即2-呋喃甲醛，结构简式为。 糠醛的生成过程 生产中，玉米穗轴在酸性（如硫酸）条件下经升温、加压，其中的多缩戊糖首先水解生成戊糖（C5H10O5），而后脱水变成糠醛。 糠醛的用途 糠醛是一种化工原料，主要用于制糠醇、糠酸等，也用于制糠醛树脂，生产杀虫剂、抗菌防腐剂和脱色剂等。糠醋树脂是木材、金属、橡胶、陶瓷等的优良黏合剂，也用于制涂料和塑料。【典型例题】类型一、大豆中的营养成分 例1：大豆具有非常高的营养价值，下列关于大豆营养的说法中错误的是（ ） A大
12、豆中所含有蛋白质和油脂对人类生活起着重要作用 B大豆蛋白所含八种人体必需氨基酸的比例比鸡蛋和牛奶中都高 C大豆蛋白具有吸水、起泡、凝胶、黏结、调色、乳化等功能特性，非常适宜制作食品D大豆可以做成多种多样的大豆制品 【答案】B【解析】大豆蛋白所含八种人体必需氨基酸的比例比鸡蛋和牛奶稍差，但在植物性食物中却是最合理，最接近人体所需比例的。B不正确举一反三：【变式1】大豆中含量最高的营养成分是（ ） A蛋白质 B脂肪 C碳水化合物 D纤维素 【答案】A 【解析】大豆一般含蛋白质3540、脂肪1620、碳水化合物约25、纤维素约5。类型二、豆制品的制作 例2：豆浆中加入凝固剂制成豆腐利用了胶体的（ ）
13、A丁达尔效应 B布朗运动 C聚沉现象 D电泳现象 【思路点拨】注意将所学的化学知识运用于实际生产、生活。 【答案】C【解析】豆浆制成豆腐的本质是使大豆蛋白质形成的胶体聚沉。 【总结升华】传统大豆制品有：发酵制品（腐乳、豆瓣酱、豆豉等），非发酵制品（水豆腐、卤制品、油炸制品、熏制品等）；新型豆制品有：蛋白类制品（脱脂大豆粉、浓缩大豆蛋白、分离大豆蛋白等），全豆类制品（豆乳、豆乳粉等），油脂类豆制品（精炼大豆油、人造奶油、大豆磷脂）。举一反三：【变式1】用大豆制取豆腐的过程是大豆中的蛋白质在某些化学因素的影响下发生性质上的改变而引起聚沉的过程。下列物质中不可用做豆浆中的凝固剂的是（ ）OH ABa
14、Cl2 BCaSO4H2O CMgCl2 DCH3CHCOOH 【答案】A 【解析】Ba2+是重金属阳离子，会使人中毒。 【变式2】由大豆制取食用豆油的说法中正确的是（ ） A由大豆制取食用豆油的方法主要有压榨法和浸出法 B压榨法更有利于把大豆中的油完全榨出 C浸出法利用了相似相容原理，用有机溶剂将大豆中的油脂溶解提取出来D食用油只要符合卫生要求即可，不用在产品上标明“压榨”或“浸出” 【答案】AC【解析】用大豆制取食用油的方法主要有压榨法和浸出法。压榨法是用机械在原料大豆上加压将油脂挤压出来，这种方法难以把大豆中的油完全榨出。浸出法是根据油脂不溶于水而易溶于某些溶剂的性质，用特定的有机溶剂浸
15、泡大豆，把油脂溶解提取出来。食用油国家标准规定企业在产品标签上注明“压榨”或“浸出”让消费者自愿选购。AC正确【变式3】现在在市场上经常看见食用油上标注“色拉油”“烹调油”等字样。而实际早在2004年10月，我国就实行食用油新标准，把食用油分为一级、二级、三级、四级共四个等级，下面有关说法正确的是 （ ） A食用油按新标准划分，按一级、二级、三级、四级排列，食用油质量依次增高 B一级油是指可以直接食用如用来拌凉菜的油，其重要指标是藏于冷藏箱中不混浊 C二级油是炒菜用油，没有任何特殊要求 D三级油、四级油主要用于食品工业，但在家庭中也普遍使用 【答案】B 【解析】A选项：按一级、二级、三级、四级
16、排列，食用油质量依次降低，四级为低等级，故A错误；B正确；C选项二级油是炒菜用油，但是要求烟点不能过低，以免烹调时冒烟，经过脱酸、脱臭、脱色的油可以用于烹调，所以C错误；D选项：三级油、四级油主要用于食品工业，但在家庭中一般很少使用，故D也错误。类型三、玉米制品的制作例3：由玉米中的淀粉转化为乙醇是一个生物化学过程，写出制取过程中发生反应的化学方程式：_；_；_。【思路点拨】本题考查玉米制品的制作，注意化学知识的运用。 【答案】2(C6H10O5)n+nH2OnCl2H22O11 C12H22O11+H2O2C6H12O6 C6H12O62C2H5OH+2CO2【解析】由玉米中的淀粉转化成乙醇
17、要经过两个阶段。一是将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖的糖化阶段，二是将麦芽糖、葡萄糖转化为乙醇的酒化阶段。【总结升华】玉米的深加工（分三层）包括： 加工成基本原料，如：淀粉、酒精等产品； 加工成精细化工产品，如：糖类、维生素C、味精及山梨醇等； 加工成直接消费品，如：食品、饮料、医药等。举一反三：【变式1】将玉米淀粉转化为麦芽糖、葡萄糖的糖化阶段的主要反应为2(C6H10O5)n+nH2OnCl2H22O11C12H22O11+H2O2C6H12O6以上反应属于（ ） A水解反应 B氧化反应 C消去反应 D还原反应【答案】A【解析】玉米淀粉生成麦芽糖、葡萄糖发生的是水解反应。 【变式2】用玉米淀粉制
18、饴糖（麦芽糖），其化学方程式可表示为_。证明反应已经开始的化学方法是_，证明反应已全部完成的化学方法是_。【答案】2(C6H10O5)n+nH2OnCl2H22O11 取少量已中和至中性的反应溶液，加入新制的氢氧化铜加热到沸腾，若有砖红色沉淀生成，证明反应已经开始，否则反应没有开始。 取少量反应后的溶液，加入少量碘水，如果溶液变蓝，证明尚未完全水解，如果溶液不变蓝，说明水解完全。【解析】本题淀粉的水解产物是麦芽糖，要证明反应已经开始，只要证明有麦芽糖生成即可，而麦芽糖有还原性，根据麦芽糖能被新制的氢氧化铜氧化生成砖红色沉淀即可证明。如果反应完成，溶液中不存在淀粉，可由加入碘水不显蓝色得到证明。【变式3】以玉米淀粉为原料制糖，下列说法不正确的是（ ） A以玉米淀粉为原料制糖的工艺法有酶法和酸法 B淀粉糖按其组成来分主要有全糖（结晶葡萄糖）和果葡糖浆等 C以玉米淀粉制糖的过程中主要发生的是水解反应 D由玉米淀粉加工生产的果葡糖浆的甜度仍不如蔗糖高 【答案】D 【解析】由玉米淀粉加工生产的果葡糖浆甜味纯正，甜度高于蔗糖，其成分中有葡萄糖和果糖，易于被人吸收，营养价值高，D不正确。