粮油食品原料的籽粒结构和化学组成省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第1章章 粮油食品原料粮油食品原料第一节第一节 粮油食品原料籽粒结构与化学成份粮油食品原料籽粒结构与化学成份第二节第二节 粮油食品原料种类及特征粮油食品原料种类及特征教学重点：教学重点：大米、小麦、玉米和油料作物原料生物学特征大米、小麦、玉米和油料作物原料生物学特征第1页一、粮油食品原料籽粒结构一、粮油食品原料籽粒结构粮油籽粒：粮油籽粒：指粮油作物果实与种子基本结构：基本结构：（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：禾谷类粮粒主要组成 部分，也是人类食用 主要部分第2页子叶提供营养物质子叶提供营养物质胚芽胚芽茎和叶茎和叶胚根胚根根根胚轴胚轴连接茎和根部分连接茎和根部分第3页二、粮油食品原料分类方法二、粮油食品原料分类方法o依据其植物学特征采取自然分类法进行分类依据其植物学特征采取自然分类法进行分类o依据其化学成份与用途不一样进行分类依据其化学成份与用途不一样进行分类第4页第5页双子叶植物双子叶植物:种子胚含有种子胚含有两片子叶两片子叶植物植物单子叶植物单子叶植物:种子胚含有种子胚含有一片子叶一片子叶植物植物第6页表表1-1 主要粮油作物植物学分类主要粮油作物植物学分类第7页图图1-1 粮油作物国际分类图粮油作物国际分类图第8页我国分类方法我国分类方法禾本科：稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、粟、黍、高梁等禾本科：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、向日葵等依据化学成份与用依据化学成份与用途进行分类：途进行分类：第9页三、粮油食品原料化学成份三、粮油食品原料化学成份第10页三、粮油食品原料化学成份三、粮油食品原料化学成份第11页 表表1-2 粮油原料化学成份表粮油原料化学成份表 单位：单位：第12页第13页第14页1、碳水化合物、碳水化合物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）水解反应水解反应第15页植物干重植物干重3/43/4由糖类组成，主要是淀粉和纤维素由糖类组成，主要是淀粉和纤维素食品中糖类物质食品中糖类物质第16页淀粉起源与分布淀粉起源与分布 淀粉积蓄于植物种子、茎、根等组织中淀粉积蓄于植物种子、茎、根等组织中，是人类食物主要物质,也是轻工业和食品工业主要原料。淀粉淀粉在禾谷类籽粒中含量尤其多，占含糖总量在禾谷类籽粒中含量尤其多，占含糖总量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：禾谷类禾谷类籽粒淀粉主要集中在胚乳淀粉细胞内；豆类豆类集中在种子子叶中；薯类薯类则在块根和块茎里面第17页淀粉粒（淀粉粒（Starch GranuleStarch Granule）圆形、卵形或椭圆形、多角形，圆形、卵形或椭圆形、多角形，2 2150150 m m，环层环层、晶体结构晶体结构第18页直链淀粉空间结构直链淀粉空间结构（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-糖苷键结合而成链糖苷键结合而成链状化合物状化合物，能被淀粉酶水解为麦芽糖。在淀粉中含量约为1030%。能溶于热水而不成糊状。遇碘显蓝色。第19页第20页（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-糖苷键相连外，糖苷键相连外，还有以还有以-1,6-1,6-糖苷键相连糖苷键相连。所以带有分支，约20个葡萄糖单位就有一个分支，只有外围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。结构式结构式第21页第22页淀粉物理性质淀粉物理性质 淀粉是白色、无气味、无味道 粉末状物质；不溶于冷水；在热水中产生糊化作用（即食物 由生变熟过程）第23页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。但若把淀粉悬浮液加热，抵达把淀粉悬浮液加热，抵达一定温度时一定温度时(普通在普通在5555以上以上)，淀粉粒突然膨胀，因膨胀后，淀粉粒突然膨胀，因膨胀后体积抵达原来体积数百倍之大，所以悬浮液就形成粘稠糊体积抵达原来体积数百倍之大，所以悬浮液就形成粘稠糊状胶体溶液状胶体溶液,这一现象称为这一现象称为“淀粉糊化淀粉糊化”。又称淀粉糊化为。又称淀粉糊化为“”化化。o 2 2、本质、本质：水进入微晶束，折散淀粉分子间缔合状态，使淀粉分子失去原有取向排列，而变为混乱状态，即淀粉粒淀粉粒中有序及无序态分子间氢键断开，分散在水中成为胶体溶中有序及无序态分子间氢键断开，分散在水中成为胶体溶液液。淀粉糊化淀粉糊化 Gelatinization第24页第25页分为三个阶段：o第一阶段：可逆吸水阶段可逆吸水阶段 水进入淀粉粒非晶部分;o第二阶段：不可逆吸水阶段不可逆吸水阶段 水进入淀粉粒微晶束间隙，吸水膨胀;o第三阶段：最终解体阶段最终解体阶段 淀粉粒膨胀，继续分离支解。、过程、过程 第26页第27页糊化淀粉老化糊化淀粉老化 Retrogradation 1 1、淀粉回生、淀粉回生已糊化淀粉稀溶液，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。假如淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物能够形成硬块而不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉凝沉作用，也叫淀粉老化作用。这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。淀粉凝沉作用，在固体状态下也会发生淀粉凝沉作用，在固体状态下也会发生，如冷却陈馒头、陈面包或陈米饭，放置一定时间后，便失去原来柔软性，也是因为其中淀粉发生了凝沉作用。第28页第29页2 2、淀粉老化本质、淀粉老化本质 在温度逐步降低情况下，溶液中淀粉分子运动减弱，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质点而沉淀。因淀粉分子有很多羟基，分子间结合得尤其牢靠，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水解。即糊化淀粉相邻分子间氢键部分糊化淀粉相邻分子间氢键部分恢复，自动排列成序，形成一定晶度化微晶恢复，自动排列成序，形成一定晶度化微晶束束。第30页 提升食品制作过程中淀粉化程度，可在较长时间内不易老化。将糊化后化淀粉，在80高温快速除去水分，使水分含量达10%以下，可得到可溶性化淀粉。这么，淀粉分子已不可能移动和相互靠近，成为固定化淀粉。因为无胶束结构，加水后，水轻易进入，淀粉分子快速吸水，轻易重新糊化。思索：思索：方便食品制作原理？方便食品制作原理？第31页淀粉化学性质淀粉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）存在和加热下能够逐步水解，生成一系列比淀粉分子小化合物，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第32页思思索索：为为何何在在吃吃米米饭饭或或馒馒头头时时，多多加加咀咀嚼就会感到有甜味？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（一个蛋白质）催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出淀粉酶作用下继续进行水解。生成葡萄糖经过肠壁吸收，进入血液，供人体组织营养需要。）第33页淀粉在人体内水解过程（消化过程）：淀粉在人体内水解过程（消化过程）：(C6H10O5)n 淀粉淀粉(C6H10O5)m 糊精糊精C12H22O11 麦芽糖麦芽糖C6H12O6 葡萄糖葡萄糖第34页4 4）淀粉酶（）淀粉酶（AmylaseAmylase）-淀粉酶：淀粉酶：淀粉淀粉-（1 1，4 4）-糊精酶糊精酶 -淀粉酶：淀粉酶：淀粉淀粉-（1 1，4 4）-麦芽糖苷酶麦芽糖苷酶 葡萄糖淀粉酶（葡萄糖淀粉酶（GlucoamylaseGlucoamylase）：）：水解淀粉直接生成葡萄糖水解淀粉直接生成葡萄糖 异淀粉酶（异淀粉酶（IsoamylaseIsoamylase）：）：淀粉淀粉-（1 1，6 6）-糊精酶糊精酶第35页粗纤维粗纤维:细胞壁主要成份细胞壁主要成份 纤维素纤维素:结构性多糖，结构性多糖，2 210%10%，多糖中，多糖中分子量分子量最大最大 -纤维素纤维素、-纤维素纤维素、-纤维素三种纤维素三种 半纤维素：混合多糖，杂多糖半纤维素：混合多糖，杂多糖,稳定性介于纤维素与淀粉之间。稳定性介于纤维素与淀粉之间。第36页油脂油脂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（油脂和类脂总称）油脂和类脂总称）第37页 粮油食品是人体必需脂肪酸主要起源。禾谷类粮食中粮油食品是人体必需脂肪酸主要起源。禾谷类粮食中脂肪含量较少，大多为液体，含有大量不饱和脂肪酸；脂肪含量较少，大多为液体，含有大量不饱和脂肪酸；油料中脂肪含量较高，大豆中油脂含量也很丰富油料中脂肪含量较高，大豆中油脂含量也很丰富 第38页磷脂磷脂酯键处含有磷酸和氮碱一个甘油酯,脑磷脂和卵磷脂两种第39页o植酸盐植酸盐:肌醇磷酸钾镁或钙镁肌醇磷酸钾镁或钙镁,类脂物。类脂物。磷酸起源磷酸起源,妨碍钙盐消化妨碍钙盐消化o植物固醇植物固醇:谷固醇、谷固醇、豆固醇豆固醇、麦角固醇。抑制胆固、麦角固醇。抑制胆固醇吸收醇吸收第40页脂脂 肪肪 酶酶能分解脂肪酸与甘油之间酯键，属于脂肪分解酶类，为水解酶；大部分脂肪分解酶作用最适pH在碱性范围内（约89），但豆类脂肪分解酶作用最适pH为6.3，未成熟豆类最适pH为8.510.5；脂肪分解酶作用最适温度在最适温度在30403040度之间，但一些度之间，但一些酶在冷冻食品中（约酶在冷冻食品中（约-29-29度）也可显示出活性度）也可显示出活性；第41页 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，劣变速度最快是油脂度最快是油脂。光照、高湿高温条件易造成脂肪水解光照、高湿高温条件易造成脂肪水解质量评价指标：质量评价指标：原料酸度、游离脂肪酸含量原料酸度、游离脂肪酸含量第42页油脂氢化油脂氢化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）第43页C=CHH第44页 教材内容分析及教学提议教材内容分析及教学提议第45页存在存在存在存在：动物皮肤、动物皮肤、毛、发、肌肉、毛、发、肌肉、蹄、角等；鸡蛋、蹄、角等；鸡蛋、牛奶、大豆牛奶、大豆(豆豆浆浆)等；酶、激等；酶、激素、细菌、病毒、素、细菌、病毒、抗体等。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。基本组成单元：基本组成单元：基本组成单元：基本组成单元：氨基酸氨基酸3 3蛋白质蛋白质 第46页8 8种必需氨基酸：种必需氨基酸：人体本身不能合成，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，且数量充分、百分比适当蛋白质称为完全蛋白质完全蛋白质。凡是缺乏一个或数种必需氨基酸蛋白质称为不完全蛋白质。有些蛋白质中即使含有各种必需氨基酸，但其含量百分比不适当，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 第47页不一样粮种其蛋白质含量与性不一样粮种其蛋白质含量与性质有很大差异质有很大差异 禾谷类粮食蛋白质含量在禾谷类粮食蛋白质含量在1515左右，而豆类和一些油左右，而豆类和一些油料种子，蛋白质含量可高达料种子，蛋白质含量可高达20204040 第48页粮油食品原料中蛋白质种类粮油食品原料中蛋白质种类水水中性盐中性盐 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，一些植物种子第49页简单蛋白质简单蛋白质 结合蛋白质结合蛋白质第50页第51页第52页说明：说明：F窝头用原料：玉米粉；馒头用原料：小麦粉 两种原料主要差异：小麦粉有面筋小麦粉有面筋F面筋能包住面团中气体，所以蒸制馒头或烤制面包疏松多孔，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。第53页什么是面筋？什么是面筋？小麦粉用水和成面团后，在水中重复揉洗，洗去面团中可溶性淀粉、麸皮及水溶性物质，最终剩下一块含有弹性和延伸性软胶体物质含有弹性和延伸性软胶体物质称为面筋。国家标准以湿基为准，面筋含量是以面筋质国家标准以湿基为准，面筋含量是以面筋质量占试样质量百分率表示。量占试样质量百分率表示。第54页面筋化学组成特征面筋化学组成特征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 还含少许淀粉（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）第55页为何小麦能够形成面筋？为何小麦能够形成面筋？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延伸性能，即指将湿面筋拉伸到靠近断裂时长度。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170-210%麦胶蛋白：麦胶蛋白：含有延伸性，但弹性小；麦谷蛋白：麦谷蛋白：含有弹性，但缺乏延伸性；第56页小麦面筋形成原理小麦面筋形成原理 面筋主要成份麦胶蛋白、麦谷蛋白、不溶于水，却有极强吸水性，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快速粘接，形成网络状凝胶结构，淀粉、矿物质等成份填充在该网络结构中，并表现出很强弹性或者说韧性。蛋白质最主要作用就是组成蒸制食品时保持二氧化碳蛋白质最主要作用就是组成蒸制食品时保持二氧化碳“骨架骨架”，使食品变得多孔、疏松、体积增大，吃起来，使食品变得多孔、疏松、体积增大，吃起来感觉松软香甜可口。感觉松软香甜可口。第57页第58页 蛋白质在贮藏过程中改变主要是水解或蛋白质在贮藏过程中改变主要是水解或变性变性，发烧霉变粮食，其蛋白质在蛋白酶作用下逐步水解成多肽、氨基酸，使得蛋白质溶解度增加，蛋白态氮降低。伴随温伴随温度深入上升，蛋白质就会部分甚至完全变度深入上升，蛋白质就会部分甚至完全变性，使得粮食营养价值大大下降性，使得粮食营养价值大大下降。第59页 如新鲜小麦粉特征，新鲜小麦粉应是白中有微黄，而贮藏期长则白了起来，这是胡萝卜素氧化特征，面筋也随之降低。只有白中微黄小麦粉它营养组分才是完整。这也是新鲜小麦粉特征。第60页作业：作业：o粮油原料中化学成份有何规律？粮油原料中化学成份有何规律？o淀粉糊化和回生概念及在粮食原料加淀粉糊化和回生概念及在粮食原料加工中有何实际意义？工中有何实际意义？第61页