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1、第第1章章 粮油食品原料粮油食品原料第一节第一节 粮油食品原料的籽粒结构与化学成分粮油食品原料的籽粒结构与化学成分第二节第二节 粮油食品原料的种类及特性粮油食品原料的种类及特性教学重点：教学重点：大米、小麦、玉米和油料作物原料的生物学特性大米、小麦、玉米和油料作物原料的生物学特性一、粮油食品原料的籽粒结构一、粮油食品原料的籽粒结构粮油籽粒：粮油籽粒：指粮油作物的果实与种子基本结构基本结构（教材P7）：（1）皮层皮层：果皮和种皮（2）胚胚：受精卵发育而成，由胚芽、胚根、胚轴、子叶组成（3）胚乳胚乳：禾谷类粮粒的主要组成 部分，也是人类食用的 主要部分子叶提供营养物质子叶提供营养物质胚芽胚芽茎和叶
2、茎和叶胚根胚根根根胚轴胚轴连接茎和根的部分连接茎和根的部分二、粮油食品原料的分类方法二、粮油食品原料的分类方法o根据其植物学特征采用自然分类法进行分类根据其植物学特征采用自然分类法进行分类o根据其化学成分与用途的不同进行分类根据其化学成分与用途的不同进行分类表表1-1 主要粮油作物的植物学分类主要粮油作物的植物学分类双子叶植物双子叶植物:种子的胚具有种子的胚具有两片子叶两片子叶的植物的植物单子叶植物单子叶植物:种子的胚具有种子的胚具有一片子叶一片子叶的植物的植物图图1-1 粮油作物的国际分类图粮油作物的国际分类图我国的分类方法我国的分类方法禾本科：稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、粟、黍、高梁等禾本
3、科：稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、粟、黍、高梁等双子叶：荞麦双子叶：荞麦豆类豆类：属豆科，有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等：属豆科，有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等薯类薯类：甘薯、马铃薯、豆薯、木薯等：甘薯、马铃薯、豆薯、木薯等禾谷类禾谷类粮油粮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、向日葵等根据化学成分与用根据化学成分与用途进行的分类：途进行的分类：教材教材P4三、粮油食品原料的化学成分三、粮油食品原料的化学成分粮油粮油食品食品原料原料糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质维生素维生素矿物质矿物质水水无机物无机物有机物有机物 表表1-2 粮油原料化学成分表粮油原料化学成分表 单
4、位：单位：1、糖类、糖类葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖(果糖果糖果糖果糖)蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖淀粉淀粉淀粉淀粉纤维素纤维素纤维素纤维素氧化反应氧化反应（与银氨溶液或斐林试剂）（与银氨溶液或斐林试剂）（与银氨溶液或斐林试剂）（与银氨溶液或斐林试剂）水解反应水解反应植物干重植物干重3/43/4由糖类构成，主要是淀粉和纤维素由糖类构成，主要是淀粉和纤维素食品中的糖类物质食品中的糖类物质淀粉的来源与分布淀粉的来源与分布 淀粉积蓄于植物的种子、茎、根等组织中淀粉积蓄于植物的种子、茎、根等组织中，是人类食物的重要物质,也是轻工业和食品工业的重要原料。淀粉在禾谷类籽粒中含量特别多，占含糖总量的
5、淀粉在禾谷类籽粒中含量特别多，占含糖总量的90%左右左右。淀粉在粮食籽粒中分布不均匀淀粉在粮食籽粒中分布不均匀：禾谷类禾谷类籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉细胞内；豆类豆类集中在种子的子叶中；薯类薯类则在块根和块茎里面直链淀粉的空间结构直链淀粉的空间结构（1 1）直链淀粉（）直链淀粉（淀粉颗粒质淀粉颗粒质）：是由葡萄糖以由葡萄糖以-1,4-1,4-糖苷键结合而成的糖苷键结合而成的链状化合物链状化合物，能被淀粉酶水解为麦芽糖。在淀粉中的含量约为1030%。能溶于热水而不成糊状。遇碘显蓝色。（2 2）支链淀粉（）支链淀粉（淀粉皮质淀粉皮质）：）：葡萄糖分子之间除以葡萄糖分子之间除以-1,4-1,4-
6、糖苷键相连外，糖苷键相连外，还有以还有以-1,6-1,6-糖苷键相连的糖苷键相连的。所以带有分支，约20个葡萄糖单位就有一个分支，只有外围的支链能被淀粉酶水解为麦芽糖。在冷水中不溶，与热水作用则膨胀而成糊状。遇碘呈紫或红紫色。结构式结构式淀粉的物理性质淀粉的物理性质 淀粉是白色、无气味、无味道的 粉末状物质；不溶于冷水；在热水中产生糊化作用（即食物 由生变熟的过程）o 1 1、概念、概念：淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中不加以搅拌，淀粉粒因其比重大，而沉淀。但若把淀粉的悬浮液加热，到把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时达一定温度时(一般在一般在5555以上以上)，淀粉粒突然膨胀，因膨胀，淀粉粒突然膨
7、胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就形成后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就形成粘稠的糊状胶体溶液粘稠的糊状胶体溶液,这一现象称为这一现象称为“淀粉的糊化淀粉的糊化”。又称。又称淀粉的糊化为淀粉的糊化为“”化化。o 2 2、本质、本质：水进入微晶束，折散淀粉分子间的缔合状态，使淀粉分子失去原有的取向排列，而变为混乱状态，即淀淀粉粒中有序及无序态的分子间的氢键断开，分散在水中成粉粒中有序及无序态的分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液为胶体溶液。淀粉的糊化淀粉的糊化 Gelatinization分为三个阶段：o第一阶段：可逆吸水阶段可逆吸水阶段 水进入淀粉粒的非晶
8、部分;o第二阶段：不可逆吸水阶段不可逆吸水阶段 水进入淀粉粒的微晶束间隙，吸水膨胀;o第三阶段：最后解体阶段最后解体阶段 淀粉粒膨胀，继续分离支解。、过程、过程 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，在低温下静置一定时间后，溶液变混蚀，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。淀粉的凝沉作用，在固体状态下也会发生淀粉的凝沉作用，在固体状态下也会发生，如冷却的陈馒头、陈面包或陈米饭，放置
9、一定时间后，便失去原来的柔软性，也是由于其中的淀粉发生了凝沉作用。2 2、淀粉老化的本质、淀粉老化的本质 在温度逐渐降低的情况下，溶液中的淀粉分子运动减弱，分子链趋向于平行排列，相互靠拢，彼此以氢键结合形成大于胶体的质点而沉淀。因淀粉分子有很多羟基，分子间结合得特别牢固，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水解。即糊化的淀粉相邻分子间的氢糊化的淀粉相邻分子间的氢键部分恢复，自动排列成序，形成一定晶度键部分恢复，自动排列成序，形成一定晶度化的微晶束化的微晶束。提高食品制作过程中淀粉的化程度，可在较长的时间内不易老化。将糊化后的化淀粉，在80高温迅速除去水分，使水分含量达10%以下，可得到可溶性化淀粉
10、。这样，淀粉分子已不可能移动和相互靠近，成为固定的化淀粉。因为无胶束结构，加水后，水容易进入，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？淀粉的化学性质淀粉的化学性质通常淀粉不显还原性（非还原性糖）遇碘变蓝色淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性糖：葡萄糖。（C6H10O5）n+nH2O nC6H12O6催化剂催化剂 淀粉淀粉葡萄糖葡萄糖思思考考：为为什什么么在在吃吃米米饭饭或或馒馒头头时时，多多加加咀嚼就会感到有甜味？咀嚼就会感到有甜味？淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶（一
11、种蛋白质）的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下继续进行水解。生成的葡萄糖经过肠壁的吸收，进入血液，供人体组织的营养需要。）淀粉在人体内的水解过程（消化过程）：淀粉在人体内的水解过程（消化过程）：(C6H10O5)n 淀粉淀粉(C6H10O5)m 糊精糊精C12H22O11 麦芽糖麦芽糖C6H12O6 葡萄糖葡萄糖油脂油脂R1-C-O-CH2R2-C-O-CHR3-C-O-CH2OOO脂肪脂肪动物油脂呈固动物油脂呈固态，通常称为态，通常称为脂肪脂肪。油油植物油脂呈液植物油脂呈液态，通常称为态，通常称为油。油。2脂类（脂类（油脂和类脂的总称）油脂和
12、类脂的总称）粮油食品是人体必需脂肪酸的主要来源。禾谷类粮食粮油食品是人体必需脂肪酸的主要来源。禾谷类粮食中脂肪含量较少，大多为液体，含有大量的不饱和脂肪中脂肪含量较少，大多为液体，含有大量的不饱和脂肪酸；油料中脂肪含量较高，大豆中油脂的含量也很丰富酸；油料中脂肪含量较高，大豆中油脂的含量也很丰富 脂脂 肪肪 酶酶能分解脂肪酸与甘油之间的酯键，属于脂肪的分解酶类，为水解酶；大部分的脂肪分解酶作用的最适pH在碱性范围内（约89），但豆类的脂肪分解酶作用的最适pH为6.3，未成熟豆类的最适pH为8.510.5；脂肪分解酶作用的最适温度在最适温度在30403040度之间，但一度之间，但一些酶在冷冻食品
13、中（约些酶在冷冻食品中（约-29-29度）也可显示出活性度）也可显示出活性；粮食和油料在贮藏或加工过程中，劣变速粮食和油料在贮藏或加工过程中，劣变速度最快的是油脂度最快的是油脂。光照、高湿高温条件易造成脂肪的水解光照、高湿高温条件易造成脂肪的水解质量评价指标：质量评价指标：原料的酸度、游离脂肪酸的含量原料的酸度、游离脂肪酸的含量油脂的氢化油脂的氢化C17H33CO OCH2C17H33CO OCHC17H33CO OCH2+3 H2(油酸甘油酯）油酸甘油酯）催化剂催化剂C17H35CO OCH2C17H35CO OCHC17H35CO OCH2(硬脂酸甘油酯）硬脂酸甘油酯）C=CHH 教材内容
14、分析及教学建议教材内容分析及教学建议存在存在存在存在：动物的皮动物的皮肤、毛、发、肌肤、毛、发、肌肉、蹄、角等；肉、蹄、角等；鸡蛋、牛奶、大鸡蛋、牛奶、大豆豆(豆浆豆浆)等；酶、等；酶、激素、细菌、病激素、细菌、病毒、抗体等。毒、抗体等。组成组成组成组成：由：由C C、H H、O O、N N、P P、S S等元等元素组成。素组成。基本构成单元：基本构成单元：基本构成单元：基本构成单元：氨基酸氨基酸3 3蛋白质蛋白质 8 8种必需氨基酸：种必需氨基酸：人体自身不能合成，必须从食物中摄取。即赖氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸与缬氨酸 凡是含有8种必需氨基酸，且数量充足、比例
15、适当的蛋白质称为完全蛋白质完全蛋白质。凡是缺乏一种或数种必需氨基酸的蛋白质称为不完全蛋白质。有些蛋白质中虽然含有各种必需氨基酸，但其含量比例不适当，营养价值低于完全蛋白质，这种蛋白质称为半完全蛋白质。半完全蛋白质。3 3蛋白质蛋白质 不同的粮种其蛋白质的含量与不同的粮种其蛋白质的含量与性质有很大差别性质有很大差别 禾谷类粮食蛋白质的含量在禾谷类粮食蛋白质的含量在1010左右，而豆类和某些左右，而豆类和某些油料种子，蛋白质含量可高达油料种子，蛋白质含量可高达30304040 教材教材P8简单蛋白质简单蛋白质 结合蛋白质结合蛋白质粮油食品原料中蛋白质的种类粮油食品原料中蛋白质的种类水水中性盐中性盐
16、 7080%乙醇乙醇稀酸或稀酸或稀碱稀碱分布特点分布特点清蛋白清蛋白溶解溶解 溶解溶解不溶不溶粮油种子中球蛋白球蛋白不溶 溶解溶解不溶不溶豆类和油料种子中胶蛋白胶蛋白不溶 不溶溶解溶解不溶禾谷类粮食种子谷蛋白谷蛋白不溶 不溶不溶溶解溶解禾谷类，某些植物种子说明：说明：F窝头用原料：玉米粉；馒头用原料：小麦粉 两种原料的主要差别：小麦粉有面筋小麦粉有面筋F面筋能包住面团中的气体，所以蒸制的馒头或烤制的面包疏松多孔，质地优良，食之可口。F而玉米粉面团，则发松不起来 即便使用发酵粉也没有多大用处，因为蒸制时没有面筋能保持蒸气，无奈，只好去控洞来窝气、罩气，掏洞变薄使其易蒸熟。什么是面筋？什么是面筋？
17、小麦粉用水和成面团后，在水中反复揉洗，洗去面团中的可溶性淀粉、麸皮及水溶性物质，最后剩下一块具有弹性和延伸性的软胶体物质具有弹性和延伸性的软胶体物质称为面筋。国家标准以湿基为准，面筋的含量是以面筋国家标准以湿基为准，面筋的含量是以面筋质量占试样质量的百分率表示。质量占试样质量的百分率表示。面筋的化学组成特性面筋的化学组成特性l面筋主要由麦胶蛋白麦胶蛋白（43.02%）麦谷蛋白麦谷蛋白（39.10%）组成。l 还含少量淀粉（6.45%）脂肪（2.80%）糖类（2.13%）灰分（2.00%）l 其它蛋白质（4.40%）、纤维素等。（其它蛋白质：清蛋白，球蛋白）为什么小麦可以形成面筋？为什么小麦可以
18、形成面筋？弹性：弹性：湿面筋在拉伸或按压后恢复到原来状态的能力。分为强（按压后恢复原状，不粘手）、中、弱（不能复原，粘手，易碎）。延伸性：延伸性：是指湿面筋在拉伸时所表现的延伸性能，即指将湿面筋拉伸到接近断裂时的长度。延伸性长：15cm以上短：8cm以下 中等：8-15cm 吸水性：吸水性：为本身重量的170-210%麦胶蛋白：麦胶蛋白：具有延伸性，但弹性小；麦谷蛋白：麦谷蛋白：具有弹性，但缺乏延伸性；小麦面筋的形成原理小麦面筋的形成原理 面筋的主要成分麦胶蛋白、麦谷蛋白、不溶于水，却有极强的吸水性，吸水后膨涨。麦胶蛋白吸水后凝结力剧增，吸水能力达200%左右，分子与分子间在二硫键作用迅速粘接
19、，形成网络状的凝胶结构，淀粉、矿物质等成分填充在该网络结构中，并表现出很强的弹性或者说韧性。蛋白质最重要的作用就是构成蒸制食品时保持二氧化蛋白质最重要的作用就是构成蒸制食品时保持二氧化碳的碳的“骨架骨架”，使食品变得多孔、疏松、体积增大，吃，使食品变得多孔、疏松、体积增大，吃起来感觉松软香甜可口。起来感觉松软香甜可口。蛋白质在贮藏过程中的变化主要是水解蛋白质在贮藏过程中的变化主要是水解或变性或变性，发热霉变的粮食，其蛋白质在蛋白酶的作用下逐渐水解成多肽、氨基酸，使得蛋白质溶解度增加，蛋白态氮减少。随着温度的进一步上升，蛋白质就会部分随着温度的进一步上升，蛋白质就会部分甚至完全变性，使得粮食的营养价值大大甚至完全变性，使得粮食的营养价值大大下降下降。如新鲜小麦粉的特征，新鲜小麦粉应是白中有微黄，而贮藏期长则白了起来，这是胡萝卜素氧化的特征，面筋也随之降低。只有白中微黄的小麦粉它的营养组分才是完整的。这也是新鲜小麦粉的特征。作业：作业：o粮油原料中的化学成分有何规律？粮油原料中的化学成分有何规律？o淀粉的糊化和回生的概念及在粮食原淀粉的糊化和回生的概念及在粮食原料加工中有何实际意义？料加工中有何实际意义？教材教材P24