食品原料学_粮油.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 粮谷食品原料,第一节 农作物的概念和类型,一、农作物的概念,广义：对人类有利用价值，为人类所栽培的各种植物。,狭义：指粮,(grain),棉,(cotton),油,(oil),麻,(hemp),糖,(sugar),、烟,(tobacco),等。世界,90,多种，中国,50,多种。,收获指数,(Harvest Index):,植物收获部分重量,/,植物总重量；或,作物经济产量,/,生物产量,禾谷类作物：,0.3,0.45,，豆类：,0.2,0.3,薯芋类：,0.6,0.75,，饲料和绿肥：,1.0,二、农作物的分类：,1,、粮食作物（,Cereal/Grain Crops,）,1,）禾谷类作物（,cereal crop,）,单子叶的禾本科植物,特点：种子含有发达的胚乳，主要由淀粉构成，含量约为,70,80,。其次为蛋白质（,10,16,），脂肪（,2,5,），提供人体所需的能量。,稻（,Rice,）、小麦（,Wheat,）、大麦（,Barley,）、燕麦（,Oats,）、玉米（,Corn,）、高粱（,sorghum,）、粟（,Millet,）等。,2,）豆类作物,双子叶的豆科植物,特点：种子无胚乳，有两片发达的子叶，含有丰富的蛋白质（,20,40,）和脂肪，如花生与大豆；有的含脂肪不多，却含有较多的淀粉,根部长有根瘤，能固定空气中游离态氮,大豆（,Soybean,）、花生（,Peanut,）、蚕豆（,Broad bean,）、豌豆（,Pea,）、绿豆（,Green bean,）、豇豆（,Cowbean,）等。,3,）薯、芋类作物,也称根茎类作物，特点是在块根或块茎中含有大量的淀粉。,甘薯（,sweet potato,）、马铃薯（,potato),、木薯（,cassava,）、山药（,Chinese yam,）等。,2,、经济作物（,Industrial Crops,）,1,）纤维作物（,fiber crop,）：棉花、大麻、剑麻、罗布麻等。,2,）糖料作物：甘蔗（,sugar cane,）、甜菜（,beet,）等。,3,）油料作物（,oil-bearing crops,）,包括多种不同科属的植物，如十字花科：油菜（,rape,）；胡麻科：芝麻（,sesame,）；菊科：向日葵（,sunflower,）以及豆科：大豆（,soybean,）、花生（,peanut,）等,特点：种子的胚和子叶中含有丰富的脂肪（,25,50,），其次是蛋白质（,20,40,）,4,）其它：烟草、茶叶、薄荷、咖啡、可可,3,、绿肥及饲料作物：苜蓿、紫云英、草木樨等,第二节 粮谷原料的基本组成及生物学特性,粮谷原料：田间栽培的各种粮食作物所产生的果实和种子。其中含有大量的营养物质（淀粉、蛋白质和脂肪）,果实,：由花中雌蕊的,子房,发育而成的,种子,：由子房内的,胚珠,发育而成的，包藏在由子房壁变成的果皮之中。,花药里的花粉成熟后散发出来落到柱头上，授粉后整个子房发育成果实，胚珠发育成种子。,一、粮谷原料的籽粒结构,一般由,皮层、胚、胚乳,3,个部分组成,1,、皮层,包括果皮和种皮，包围在胚和胚乳的外部，对粮粒起保护作用。,果实去掉果皮即为种子，果皮由子房壁发育而成，一般分三层：外果皮、中果皮和内果皮。,2,、胚,由受精卵发育而成，是种子最重要的组成部分，种子中胚是唯一有生命的部分。,3,、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，是种子贮藏营养物质的地方，供种子萌发时胚的生长之用,在胚乳的最外层贴近种皮的部分叫,糊粉层,，含有较多的蛋白质，又叫蛋白质层。,二 粮谷原料的化学成分,1,、粮谷原料化学成分的含量和分布,1,）化学成分的含量,种类、品种不同，其化学成分存在着很大的差异,a,、原料不同，其化学成分各异。因此，化学成分是粮油原料,分类,的主要依据。,如：禾谷类粮食籽粒的主要成分是淀粉，故称淀粉质粮食；豆类作物含有丰富的蛋白质；油料种子则富含脂肪。,b,、带壳的籽粒（稻谷、黍、小麦等）或种皮较厚的籽粒（如扁豆、大豆等）通常都含有较多的粗纤维和矿物质。,c,、含脂肪多的种子，蛋白质含量也较多，如油料种子与大豆种子。,2,）化学成分的分布,籽粒中各个部分的分布是不均匀的。以,小麦籽粒,为例：,胚乳,：约占全粒质量的,82,，集中了全粒所有的淀粉；而脂肪、纤维素和矿物质含量很低。,胚,：在全粒小麦中所占的比例最小（,3,），却含有较高的蛋白质、脂肪，不含淀粉。,胚中含有较多的维生素和矿物质，其中,维生素,B,1,的含量占全粒的,60,以上，维生素,E,的含量也很丰富，是提取维生素,E,的良好原料。,皮层和糊粉层中，纤维素的含量占全粒小麦纤维素总量的,90,，矿物质的含量也很高。,2,、化学成分的组成,1,）谷类食品原料的组成,除,V,C,、,V,A,外，几乎含人体所需的全部维生素；麦类、小米还含有较多的蛋白质和矿物质，尤其是麦类：,含钙量,是大米的,4,倍。,a,、蛋白质：,一般,6,14,，大米,7,，硬质小麦可达,13,以上,大多谷类赖氨酸较少（,限制性氨基酸,）（不完全蛋白质）；玉米的限制性氨基酸还有,色氨酸,，但荞麦、大豆赖氨酸较多，蛋氨酸少。,b,、脂肪：,一般较低：,2.0,，多在胚芽中，但燕麦达,6.0,。,c,、碳水化合物：,提供能量的营养源，包括淀粉、纤维素、半纤维素、糊精及少量可溶性糖。,淀粉可分直链、支链淀粉。,糯性谷物淀粉中支链淀粉可达,100,。,糊化与老化,谷类中膳食纤维丰富（保健功能）,d,、矿物质与维生素,P,、,K,较丰富，,Ca,、,Fe,较少（,酸性食品,）。维生素以,V,B,族，特别是,V,B1,较丰富，但往往因精加工而损失殆尽，,V,A,、,V,C,、,V,D,含量少,。,2,）豆类食品原料的化学组成,果实为荚果，根部有,根瘤菌,，可从空气中固定氮素，蛋白质较高：,20,30,，且赖氨酸含量丰富，与谷类互补，可提高主食的营养价值。,a,、蛋白质和脂肪含量丰富（油料作物）,花生：油脂：,40,50%,，蛋白质：,24-36%,大豆：油脂：,20,，蛋白质,40,b,、,V,B,族维生素较多，豆芽菜含,V,C,c,、丰富的皂角苷、卵磷脂、黄酮类物质（生理活性成分）,三、粮谷原料的生物学特性,（一）、休眠与后熟,1,、,休眠,有活力的种子或者繁殖器官暂时处于停止萌动或生长状态，处于新陈代谢十分缓慢而近于不活动的状态，是,植物抵抗和适应不良环境,的一种表现,强迫休眠,（环境条件不适宜）和,生理休眠,（植物本身的原因）两种类型,原因,：,1,）种皮机械障碍，不透水、不透气；,2,）种子未完成生理成熟；,3,）种子萌发抑制物的存在（脱落酸）。,4,）外界环境因素：高、低温、干旱、黑暗和高,CO,2,2,、,后熟,：种子生理成熟的过程称后熟。,种子的成熟包括两个方面：,从,形态学,看是由受精卵发育成胚的过程,从,生理学,看是保证种胚幼苗发育所需物质和能量的贮积过程。,（二）、种子的萌发（,Sprouting,）,H,2,O,，温度，,O,2,（三）、种子的呼吸作用,1,、类型：,1,）有氧呼吸；,2,）无氧呼吸,2,、指标：,1,）呼吸强度；,2,）呼吸商,（四）、种子的活力和陈化,种子的健壮程度和萌发出苗的潜在能力,种子生存能力降低的不可逆变化的综合表现。（种子活力的自然衰退）（劣变）,种子保存的关键是控制水分和温度,第三节 稻 谷,水稻是全球约半数人口的主食,水稻、小麦和玉米是世界三大主要粮食作物，其中水稻是亚洲最重要的粮食作物。,我国第一大粮食作物，全国水稻生产面积占粮食面积的,28%,，总产占粮食总量的,39%,，约有,65%,的人口以稻米为主食消费。,一、稻米籽粒的结构,水稻脱粒后得到的带有颖壳（谷壳）的籽粒称作稻谷或毛稻；除去颖壳后的籽粒称为,糙米,；糙米经碾米加工，米粒的,果皮、种皮、外胚乳、糊粉层和部分的胚被剥离而成为,米糠,，其余则为白米或大米（纯胚乳）。,二、稻米的分类,（一）按植物学分类：,粳型稻的粳米（,round-shaped,）和籼型稻的籼米（,long-shaped,）,（二）按生长条件分类：普通水稻（,paddy rice,）和旱稻（,upland rice,）,（三）按淀粉构成分类：普通大米和糯米（,glutinous rice,）,普通大米：直链淀粉约,20,，含量越低（即支链淀粉越高），米饭黏性越大，口感越好。,（四）按加工方法和用途分类：精白米、半精白米、胚芽米、预蒸煮米等。,三、米粒的化学成分,糙米中糠层（果皮、种皮和糊粉层）,5,6,、胚,2,3,、胚乳,91,92,。,越是精白的大米，蛋白质、脂肪和微量成分含量越少。,直链淀粉含量被认为是影响大米蒸煮食用品质的最主要因素。,越高，粘性越低，口感越硬。,脂类主要存在与糠层、胚芽和糊粉层中,不含,V,A,、,V,D,和,V,C,。,V,B1,和,V,B2,主要在胚和糊粉层中。,四、稻米的品质评价,品质标准根据用途分,3,个基本类别,1.,食用品质：主要标准，也是最难评价的标准,2.,工业用米品质：加工品质（无）,3.,饲料用品质：要求蛋白质含量高,（一）米的评价标准,指标：出糙率、整精米率、不完善粒的比例、水分、色泽和气味等，其中以出糙率、整精米率作为分级的标准。,（二）稻米品质检测项目和方法（略）,五、大米的利用,1,、主食,米饭、米粉、大米粉（汤圆）,2,、大米制品,1,）米粒制品：粽子、八宝饭、八宝粥,2,）大米粉制品：汤圆、米糕、年糕,3,）发酵制品：米酒、米醋,4,）其他制品：速食米饭、咖喱饭,第四节 小 麦（,wheat,）,世界上最重要的粮食作物，栽培面积和总产量均居第一位。,全世界,35,的人口以小麦为主食，是营养比较丰富、经济价值较高的商品粮。,我国种植面积和产量仅次于水稻，居第二位。,以黄淮海平原及长江流域最多，分,冬小麦和春小麦,，以冬小麦为主，面积和产量均占小麦,80%,以上,籽粒营养丰富，其中碳水化合物含量约为,6080%,，蛋白质含量高，一般为,11,14,，高的可达,18,20,；,麦胶蛋白和谷蛋白,能使面粉加工成各种食品，是食品工业的重要原料,一、小麦籽粒结构,1,、皮层（,6,7,）,包括果皮和种皮，含有较多的蛋白质和灰分。,2,、胚乳,占籽粒重量的,80,86,（小麦粉）,3,、胚（,2,）,发芽和生长的器官,二、小麦粉的化学成分,1,、碳水化合物,主要成分，占麦粒重的,70,，以淀粉为主,2,、蛋白质,12,14,，可分麦胶蛋白、麦谷蛋白、白蛋白和球蛋白。,麦胶蛋白、麦谷蛋白,遇水能相互黏聚在一起形成面筋（,面筋蛋白,）。是其他动植物蛋白所没有的特性，也是其他任何谷物都不具备的蛋白,麦胶蛋白：具良好的伸展性和强的黏性，但无弹性,麦谷蛋白：有弹性但无伸展性,赖氨酸为限制性氨基酸,3,、脂质,主要存在于胚芽和糊粉层，,2,4,，多为不饱和脂肪酸，易氧化酸败，制粉过程中一般把胚芽除去,4,、矿物质,Ca,、,Na,、,P,、,Fe,、,K,，其中,Ca,、,Fe,、,K,比大米高,3,5,倍,灰分的多少与面粉的,等级,有关，越少面粉越白,从营养角度：等级越高的面粉营养越低,5,、维生素,主要是,V,B,和,V,E,，大多在皮层和胚芽中。,三、小麦的利用,1,、主食品,小麦小麦粉各类食品：馒头包子类、面条饺子类、烙饼油条类及面包糕点等,硬质小麦：蛋白质、面筋多，质量好，用于面包、高级面条,软（粉）质小麦：饼干、糕点、烧饼等,中间质小麦（最多）：馒头、面条等,（二）其他加工品,1.,专用粉（,prepared mix flour,）（预混合粉）：面包糕点用粉、饺子专用粉、蛋糕粉等,2.,面包屑,3.,谷朊粉和小麦淀粉,4.,其他用途：作为葡萄糖、白酒、啤酒的原料,5.,小麦胚芽制品：胚芽油、麦胚粉等,6.,麸皮：膳食纤维：麦麸面包、麦麸松饼等,第五节 原料杂粮,一、玉米（,maize,）,三大粮食作物之一，面积次于水稻、小麦居第三位，居杂粮之首，总产和单产均居第一位,栽培面积东北多于西南,在世界粮食贸易中居第二位,据统计，世界玉米总产量的,66%,用于饲料，,20%,食用。我国,70%,用于饲料，,10%,用于工业原料，其余用于口粮和出口。,普通玉米碳水化合物,70%,，蛋白质,8%,，,脂质,5%,，玉米蛋白中几乎不含,赖氨酸,。,玉米生产的重要性：,高产粮食作物,：谷物中,单产最高,的作物,秸秆是,最好的青饲料,：玉米是营养丰富的饲料作物，玉米籽粒是优质饲料，一般,2,3kg,籽粒可转换,1kg,肉制品,良好的,工业原料,：,淀粉,食用植物油,秸秆：纤维素，纸张,穗轴可提取糠醛：高级塑料的主要原料,二、大麦（,barley,）,我国,冬大麦,主产区分布在长江流域各省和河南等地，,春大麦,则分布在东北、内蒙古、山西及青藏高原和新疆北部地区,世界总产的,70,80,用于饲料，其次是酿制啤酒,淀粉,46,68,，蛋白质,7,14,，脂肪,2,大麦醇溶蛋白缺乏麦胶蛋白的黏性，,不能形成面筋。,主要用途：麦芽、食品和饲料,三、高粱（,Sorghum,）,抗旱、耐涝、耐盐碱、适应性强,东北、华北种植较多。,淀粉,60,70,，,蛋白质,10,蛋白质中含人体难以消化的醇溶性蛋白较多，赖氨酸、色氨酸偏低，较少直接食用,工业：,酿酒,（茅台、竹叶青、汾酒、泸州老窖）、醋、酱油、味精,四、马铃薯（,Potato,）,可食部分：块茎，富含,优质,淀粉，主要作粮食、蔬菜和饲料，也是食品工业、化学工业的原料。,在欧洲和美洲国家是深受欢迎的主食,我国虽是主要生产国，但加工利用相当落后，绝大部分为鲜食及粗加工。,近年来，方便面、麦当劳、油炸薯条（片）等新食品的发展，带动了马铃薯加工的快速发展,碳水化合物：,17.2,，,蛋白质,2.0,、,脂肪,0.2,马铃薯淀粉是自然界唯一与磷酸盐共价结合的淀粉，不易老化。,蛋白质低，但氨基酸组成较合理,含,V,C,、,V,B1,、,V,B2,、,V,PP,等多种维生素,鲜食、加工用（方便食品、快餐食品原料、休闲食品）、淀粉用（肉制品、鱼糜）,在芽眼或绿色皮部含有毒的,龙葵素,茄碱苷,(,龙葵素,),potato,，,tomato,eggplant,，剧毒有苦味,茄碱苷,+3H,2,O,茄碱,+,葡萄糖,+,半乳糖,+,鼠李糖,茄碱有毒，对,红血球有强烈的溶解作用,。,马铃薯中正常含量为,2-10mg%,，一般聚集在外表皮，但,发芽的马铃暑和在阳光下暴露呈绿色部位的含量相当高。,50mg%,20mg%,即中毒，故不能食用。,避光，低温贮存,削去表皮,药物、,X,射线、,射线处理，防止发芽,五、豆类,豌豆、蚕豆、菜豆、豇豆、绿豆,绿豆：营养价值高，蛋白质,24,，淀粉,53,，脂肪,1,。富含,V,B1,、,V,B2,，特别是赖氨酸含量高，此外具有,清热解毒,作用,绿豆稀饭、绿豆汤、绿豆糕、粉皮（丝）、绿豆芽。,