第二篇_食品原料加工特性_第2章_粮油类原料.ppt

第二篇第二篇 食品原料加工特性食品原料加工特性第第2 2章章 粮油类原料粮油类原料第第2章章 粮油类原料粮油类原料教学重点植物特性蛋白工艺特性；淀粉糊化、凝胶及老化；油脂的加工特性；主要粮油原料加工适性。教学难点面筋蛋白工艺特性；油脂加工特性；主要粮油原料加工适性。主要内容主要内容 2.1 种类与籽粒结构种类与籽粒结构 2.2 植物特性蛋白、淀粉及油脂特性植物特性蛋白、淀粉及油脂特性 2.3 主要粮油原料的加工适性主要粮油原料的加工适性 2.4 食品加工中的主要应用食品加工中的主要应用一、粮油食品原料的种类一、粮油食品原料的种类粮油食品原料种类很多，其分类方法有粮油食品原料种类很多，其分类方法有两种两种:一是根据其植物学特征采用自然分类法一是根据其植物学特征采用自然分类法分类分类;二是根据其化学成分与用途的不同分类。二是根据其化学成分与用途的不同分类。粮油作物国际分类法如图所示粮油作物国际分类法如图所示.2.1 种类与籽粒结构种类与籽粒结构根据化学成分与用途分为以下根据化学成分与用途分为以下4大类大类:（一）禾谷类作物（一）禾谷类作物特点是种子含有发达的胚乳。特点是种子含有发达的胚乳。主要由淀粉主要由淀粉(70%80%)、蛋白质（、蛋白质（10%16%）和脂肪（）和脂肪（2%5%）构成，例如小麦、大麦、黑麦、燕麦、水稻、）构成，例如小麦、大麦、黑麦、燕麦、水稻、玉米、高粱、黍、粟等。玉米、高粱、黍、粟等。（二）豆类作物（二）豆类作物特点是种子无胚乳特点是种子无胚乳，却有两片发达的子叶。却有两片发达的子叶。子叶中含子叶中含有丰富的蛋白质（有丰富的蛋白质（20%40%）和脂肪，如花生与）和脂肪，如花生与大豆；有的含脂肪不多，却含有较多的淀粉，例如大豆；有的含脂肪不多，却含有较多的淀粉，例如豌豆、蚕豆、绿豆与赤豆等。豌豆、蚕豆、绿豆与赤豆等。（三）油料作物（三）油料作物油料作物包括多种不同科属的植物，例如十字花科油料作物包括多种不同科属的植物，例如十字花科中的油菜、胡麻科中的芝麻、菊科中的向日葵、中的油菜、胡麻科中的芝麻、菊科中的向日葵、以及豆科中的大豆与花生等，其共同以及豆科中的大豆与花生等，其共同特点是种子特点是种子的胚部与子叶中含有丰富的脂肪（的胚部与子叶中含有丰富的脂肪（25%50%），），其次是蛋白质（其次是蛋白质（20%40%）。）。可以作为提取食可以作为提取食用植物油的原料，提取后的油饼中含有较多的蛋用植物油的原料，提取后的油饼中含有较多的蛋白质，可作为饲料或经过加工制成蛋白质食品。白质，可作为饲料或经过加工制成蛋白质食品。（四）薯类作物（四）薯类作物薯类作物也称为根茎类作物，其薯类作物也称为根茎类作物，其特点是在块根或块特点是在块根或块茎中含有大量的淀粉茎中含有大量的淀粉，例如甘薯、木薯、马铃薯。，例如甘薯、木薯、马铃薯。二、粮油原料的籽粒结构二、粮油原料的籽粒结构粮油籽粒是指粮油作物的果实与种子。粮油粮油籽粒是指粮油作物的果实与种子。粮油原料种类很多，但大多数籽粒的基本结构是原料种类很多，但大多数籽粒的基本结构是一致的，一般都由一致的，一般都由皮层、胚、胚乳皮层、胚、胚乳三个部分三个部分所组成。所组成。（一）皮层（一）皮层：皮层包括：皮层包括果皮果皮和和种皮种皮，包围在，包围在胚和胚乳的外部，对粮粒起保护作用。果实胚和胚乳的外部，对粮粒起保护作用。果实去掉果皮即为种子，也就是说，种子只有种去掉果皮即为种子，也就是说，种子只有种皮而无果皮。皮而无果皮。（二）胚（二）胚：胚是种子生命活动最强的部分，：胚是种子生命活动最强的部分，由受精卵发育而成，各种粮油籽粒的胚在由受精卵发育而成，各种粮油籽粒的胚在形态上尽管不同，但其结构都由形态上尽管不同，但其结构都由胚芽、胚胚芽、胚茎、胚根和子叶茎、胚根和子叶四部分组成。四部分组成。（三）胚乳（三）胚乳：胚乳是禾谷类粮粒的主要组成：胚乳是禾谷类粮粒的主要组成部分，也是人类食用的主要部分。胚乳的部分，也是人类食用的主要部分。胚乳的最外层贴近种皮的部分叫糊粉层，含有较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。多的蛋白质，又叫蛋白质层。2.2 植物特性蛋白、淀粉及油脂特性植物特性蛋白、淀粉及油脂特性一、蛋白质的种类及特性一、蛋白质的种类及特性(一一)蛋白质的种类通常根据蛋白质的化学组成的复杂程度将蛋白通常根据蛋白质的化学组成的复杂程度将蛋白质分为简单蛋白质和结合蛋白质两大类。质分为简单蛋白质和结合蛋白质两大类。粮粮油食品原料中的蛋白质基本上是简单蛋白质油食品原料中的蛋白质基本上是简单蛋白质，不含结合蛋白质。不含结合蛋白质。粮油食品原料中的简单蛋粮油食品原料中的简单蛋白质根据溶解度的不同又可以分为以下白质根据溶解度的不同又可以分为以下4类：类：1.清蛋白清蛋白:清蛋白溶于纯水和中性盐的稀溶液，加热清蛋白溶于纯水和中性盐的稀溶液，加热即凝固。粮油种子中都有清蛋白，但含量很少，例即凝固。粮油种子中都有清蛋白，但含量很少，例如麦清蛋白和豆清蛋白。如麦清蛋白和豆清蛋白。2.球蛋白球蛋白:球蛋白不溶于水，溶于中性盐的稀溶液。球蛋白不溶于水，溶于中性盐的稀溶液。球蛋白是豆类和油料种子蛋白质的主要成分，例如球蛋白是豆类和油料种子蛋白质的主要成分，例如大豆球蛋白和花生球蛋白等。大豆球蛋白和花生球蛋白等。3.胶蛋白胶蛋白：胶蛋白又称醇溶谷蛋白，不溶于水与中胶蛋白又称醇溶谷蛋白，不溶于水与中性盐的稀溶液，而溶于性盐的稀溶液，而溶于7080%的乙醇溶液，胶蛋的乙醇溶液，胶蛋白为禾谷类粮食种子中的贮藏性蛋白质，例如小麦白为禾谷类粮食种子中的贮藏性蛋白质，例如小麦胶蛋白、大麦胶蛋白和玉米胶蛋白等。胶蛋白、大麦胶蛋白和玉米胶蛋白等。4.谷蛋白谷蛋白:谷蛋白不溶于水和中性盐的稀溶液和乙谷蛋白不溶于水和中性盐的稀溶液和乙醇溶液醇溶液,而溶于稀酸或稀碱溶液，是某些植物种子而溶于稀酸或稀碱溶液，是某些植物种子中贮藏性蛋白质，禾谷类粮食中都有，例如米谷中贮藏性蛋白质，禾谷类粮食中都有，例如米谷蛋白和麦谷蛋白等。蛋白和麦谷蛋白等。(二二)蛋白质的化学特性蛋白质变性与农产品储藏加工关系很大。蛋白质变性与农产品储藏加工关系很大。1.粮油种粮油种子在长期储藏过程中，种子中的蛋白质会慢慢地子在长期储藏过程中，种子中的蛋白质会慢慢地发生变性，种子生命力降低，导致发芽能力全部发生变性，种子生命力降低，导致发芽能力全部丧失。丧失。2.若粮油种子在干燥时不注意温度与时间，若粮油种子在干燥时不注意温度与时间，则种子蛋白质便会发生热变性，影响到其加工与则种子蛋白质便会发生热变性，影响到其加工与食用品质。食用品质。在粮油的碾磨过程中，温度也不能过高。但是油料在粮油的碾磨过程中，温度也不能过高。但是油料在榨油前一般要进行热处理，使蛋白质发生变性在榨油前一般要进行热处理，使蛋白质发生变性作用，有利于油脂压榨。作用，有利于油脂压榨。在等电点时由于蛋白质分子中正负电荷相等，互相在等电点时由于蛋白质分子中正负电荷相等，互相吸引，使蛋白质分子紧缩，分子间也有并集的趋吸引，使蛋白质分子紧缩，分子间也有并集的趋向。这时蛋白质的溶解度最低。在实际生产中利向。这时蛋白质的溶解度最低。在实际生产中利用这些性质用这些性质分离和提纯蛋白质。分离和提纯蛋白质。(三)蛋白质的加工特性小麦面筋将小麦面粉加水和成面团，静止后，把面团放在流将小麦面粉加水和成面团，静止后，把面团放在流动水中揉洗，面团中的淀粉粒和麸皮微粒都随动水中揉洗，面团中的淀粉粒和麸皮微粒都随水渐渐被冲洗掉，可溶性物质也被水溶解，最水渐渐被冲洗掉，可溶性物质也被水溶解，最后剩下来的一块柔软的有弹性的软胶物质就是后剩下来的一块柔软的有弹性的软胶物质就是面筋面筋。这种面筋因含有这种面筋因含有55%70%的水分，故称为的水分，故称为“湿面湿面筋筋”，将湿面筋烘干除去水分，即为，将湿面筋烘干除去水分，即为“干面筋干面筋”。面筋在面团中所表现的功能性质对于烘焙。面筋在面团中所表现的功能性质对于烘焙食品的工艺品质与食用品质有很大影响。食品的工艺品质与食用品质有很大影响。面筋中的蛋白质是小麦的储藏性蛋白质，由麦胶蛋白面筋中的蛋白质是小麦的储藏性蛋白质，由麦胶蛋白和麦谷蛋白所组成，这两种蛋白质的量占面筋干和麦谷蛋白所组成，这两种蛋白质的量占面筋干物质总量的物质总量的80%左右。左右。麦胶蛋白分子量较小（麦胶蛋白分子量较小（25000100000），具有延伸），具有延伸性，但弹性小；麦谷蛋白分子量大（性，但弹性小；麦谷蛋白分子量大（100000以上）以上），具有弹性，但缺乏延伸性。这些特性与蛋白质，具有弹性，但缺乏延伸性。这些特性与蛋白质分子中的二硫键有关。分子中的二硫键有关。麦胶蛋白分子中的二硫键都分布在分子内部，而麦谷蛋白分子中麦胶蛋白分子中的二硫键都分布在分子内部，而麦谷蛋白分子中除分子内有二硫键外，还有分子间二硫键，许多麦谷蛋白分除分子内有二硫键外，还有分子间二硫键，许多麦谷蛋白分子的亚基都是通过二硫键彼此连接起来，使麦谷蛋白不易移子的亚基都是通过二硫键彼此连接起来，使麦谷蛋白不易移动，故延伸性小，麦胶蛋白没有这种连接，所以具有延伸性。动，故延伸性小，麦胶蛋白没有这种连接，所以具有延伸性。面筋的形成机理面筋的形成机理1.吸水膨胀吸水膨胀 当面粉和水揉成面团后，其空间结构的表当面粉和水揉成面团后，其空间结构的表层和内层都存在一定的极性基团，这种极性基团很层和内层都存在一定的极性基团，这种极性基团很容易把水分子先吸附在面筋蛋白质表层，经过一段容易把水分子先吸附在面筋蛋白质表层，经过一段时间，水分子便渐渐扩散渗透到分子内部，造成面时间，水分子便渐渐扩散渗透到分子内部，造成面筋蛋白质的体积膨胀。筋蛋白质的体积膨胀。2.形成面筋网络形成面筋网络 充分吸水膨胀后的面筋蛋白质分子彼充分吸水膨胀后的面筋蛋白质分子彼此依靠此依靠极性基团与水分子纵横交错地联结起来极性基团与水分子纵横交错地联结起来 逐逐步形成面筋网络步形成面筋网络。由于面筋蛋白质空间结构中存在。由于面筋蛋白质空间结构中存在着硫氢键，在面筋形成时，它们很容易通过氧着硫氢键，在面筋形成时，它们很容易通过氧化，互相结合形成二硫键。这就化，互相结合形成二硫键。这就扩大和加强了面筋扩大和加强了面筋的网络组织的网络组织，随着时间的延长和对面团的揉压，随着时间的延长和对面团的揉压，促使面筋网络进一步完成细密化。这就是面筋形促使面筋网络进一步完成细密化。这就是面筋形成的大致过程。成的大致过程。影响面筋形成的因素影响面筋形成的因素1.面粉中的面粉中的麦胶蛋白与麦谷蛋白混合体系麦胶蛋白与麦谷蛋白混合体系,如果这种如果这种体系遭到破坏，面筋便不能形成。体系遭到破坏，面筋便不能形成。2.面筋的洗制条件面筋的洗制条件，例如面团静止时间、洗水温度、，例如面团静止时间、洗水温度、洗水酸度和含盐量等对面筋产出率都有很大影响。洗水酸度和含盐量等对面筋产出率都有很大影响。影响面筋质量好坏的物理特性指标影响面筋质量好坏的物理特性指标1.弹性弹性:面筋的弹性是指面筋拉长或压缩后恢复到原面筋的弹性是指面筋拉长或压缩后恢复到原始状态的能力。始状态的能力。面筋按其弹性强弱可以分为面筋按其弹性强弱可以分为弹性良好的面筋弹性良好的面筋、弹性脆弹性脆弱的面筋弱的面筋和和弹性适中的面筋弹性适中的面筋三类。三类。2.延伸性延伸性:延伸性是指把面筋块拉到某种长度而不致延伸性是指把面筋块拉到某种长度而不致断裂的性能，可用面筋块拉到断裂时的最大长度断裂的性能，可用面筋块拉到断裂时的最大长度来表示。来表示。面筋按延伸性的强弱可以分为面筋按延伸性的强弱可以分为强力强力、中力中力和和弱力弱力三个三个级别。级别。3.韧性韧性:韧性是指面筋在拉长时所表现的抵抗力。韧性是指面筋在拉长时所表现的抵抗力。4.薄膜成型性薄膜成型性:小麦面筋主要由麦胶蛋白和麦谷蛋小麦面筋主要由麦胶蛋白和麦谷蛋白所组成，由于麦胶蛋白和麦谷蛋白的极性低白所组成，由于麦胶蛋白和麦谷蛋白的极性低（10%），由于极性低的蛋白质能排出过量的），由于极性低的蛋白质能排出过量的游离水，故面筋能与水互相紧密结合在一起而游离水，故面筋能与水互相紧密结合在一起而不分散，具有成团、成膜的特性。不分散，具有成团、成膜的特性。5.吸水性吸水性:高质量的面筋可吸收二倍面筋量的水。高质量的面筋可吸收二倍面筋量的水。小麦面筋的这种吸水性可增加产品得率，并延小麦面筋的这种吸水性可增加产品得率，并延长食品的保质期。长食品的保质期。上述是小麦面筋的基本性质，这些性质除与小麦本上述是小麦面筋的基本性质，这些性质除与小麦本身的品质有关外，还受许多物理化学因素的影身的品质有关外，还受许多物理化学因素的影响。一般规律是：响。一般规律是：凡能促进蛋白质解胶或溶化的因素都能使面筋弱凡能促进蛋白质解胶或溶化的因素都能使面筋弱化，例如稀酸溶液、还原剂和蛋白酶等；化，例如稀酸溶液、还原剂和蛋白酶等；凡能促进蛋白质吸水膨胀的因素都能使面筋强化，凡能促进蛋白质吸水膨胀的因素都能使面筋强化，例如，热处理、疏水性不饱和脂肪酸、亲水性例如，热处理、疏水性不饱和脂肪酸、亲水性比蛋白质更强的中性盐以及某些氧化剂的作用比蛋白质更强的中性盐以及某些氧化剂的作用等。等。二、淀粉的加工特性二、淀粉的加工特性淀粉是粮油种子中最重要的储藏性多糖，是人体所淀粉是粮油种子中最重要的储藏性多糖，是人体所需要食物的主要来源，也是轻工业和食品工业需要食物的主要来源，也是轻工业和食品工业的重要原料。的重要原料。（一）淀粉粒（一）淀粉粒淀粉在胚乳细胞中以颗粒状态存在，故称为淀粉粒，淀粉在胚乳细胞中以颗粒状态存在，故称为淀粉粒，不同来源的淀粉粒，其形状、大小和构造各不不同来源的淀粉粒，其形状、大小和构造各不相同相同，因此可借显微镜观察来鉴别淀粉的来源，因此可借显微镜观察来鉴别淀粉的来源和种类，并可检查粉状粮食中是否混杂有其他和种类，并可检查粉状粮食中是否混杂有其他种类的粮食产品。种类的粮食产品。1.淀粉粒的形状淀粉粒的形状各种粮食的淀粉粒的形状很不一样，有圆形、卵形或各种粮食的淀粉粒的形状很不一样，有圆形、卵形或椭圆形、多角形三种。例如，椭圆形、多角形三种。例如，马铃薯淀粉粒马铃薯淀粉粒中较中较大者为卵形，较小者为圆形；大者为卵形，较小者为圆形；玉米淀粉粒玉米淀粉粒则有圆则有圆形和多角形两种形和多角形两种;小麦淀粉粒小麦淀粉粒大的为圆形，小的为大的为圆形，小的为卵形；卵形；大米淀粉粒大米淀粉粒为多角形为多角形,如图如图。2.淀粉粒的大小淀粉粒的大小淀粉粒的大小以淀粉颗粒长轴的长度来表示，一般介淀粉粒的大小以淀粉颗粒长轴的长度来表示，一般介于于2150微米之间，其中以马铃薯的淀粉粒为最微米之间，其中以马铃薯的淀粉粒为最大（大（15120微米），大米淀粉粒为最小（微米），大米淀粉粒为最小（210微米）。同一种类植物的淀粉粒其大小也很不相微米）。同一种类植物的淀粉粒其大小也很不相同。同。例如，玉米淀粉粒最小的为例如，玉米淀粉粒最小的为25微米，最大的为微米，最大的为30微米，平均为微米，平均为1015微米。淀粉粒的形状和大微米。淀粉粒的形状和大小常常受种子生长条件、成熟度及胚乳结构等小常常受种子生长条件、成熟度及胚乳结构等的影响。的影响。3.淀粉粒的结构淀粉粒的结构（1）环层结构）环层结构:显微镜下淀粉粒都具有环层结构，显微镜下淀粉粒都具有环层结构，有的可以看到明显的环纹（或轮纹），与树木有的可以看到明显的环纹（或轮纹），与树木的年轮有些相象，其中以马铃薯淀粉粒的环纹的年轮有些相象，其中以马铃薯淀粉粒的环纹最为明显，看起来象贝壳，有时需先用热处理，最为明显，看起来象贝壳，有时需先用热处理，或在水中长期静止，或用稀的铬酸溶液或碘化或在水中长期静止，或用稀的铬酸溶液或碘化钾溶液慢慢作用后才会显示出来。加热过的淀钾溶液慢慢作用后才会显示出来。加热过的淀粉粒再用水处理，可使环层互相分离。粉粒再用水处理，可使环层互相分离。各层密度不同的原因是什么？各层密度不同的原因是什么？（2）晶体结构）晶体结构:淀粉粒具有晶体结构，当淀粉粒充淀粉粒具有晶体结构，当淀粉粒充分吸水膨胀，压碎或受热干燥时，晶体结构即行分吸水膨胀，压碎或受热干燥时，晶体结构即行消失，分子排列变成无定形。消失，分子排列变成无定形。（二）淀粉分子的结构（二）淀粉分子的结构1淀粉分子的基本组成单位淀粉分子的基本组成单位-D-葡萄糖葡萄糖淀粉经局部水解可生成糊精和麦芽糖，用酸彻底水淀粉经局部水解可生成糊精和麦芽糖，用酸彻底水解则全部水解生成解则全部水解生成-D-葡萄糖，由此证明淀粉分葡萄糖，由此证明淀粉分子是以葡萄糖为基本的组成单位。子是以葡萄糖为基本的组成单位。因为淀粉分子只由一种葡萄糖分子组成，故属于同聚因为淀粉分子只由一种葡萄糖分子组成，故属于同聚糖或称均一多聚糖，组成每个淀粉分子的葡萄糖糖或称均一多聚糖，组成每个淀粉分子的葡萄糖残基的数目称为残基的数目称为聚合度聚合度，用，用D.P.表示。表示。2两种不同的淀粉分子两种不同的淀粉分子直链淀粉与支链淀粉直链淀粉与支链淀粉天然淀粉粒中一般同时含有这两种不同的淀粉分子。天然淀粉粒中一般同时含有这两种不同的淀粉分子。（1）淀粉粒中直链淀粉与支链淀粉的比例）淀粉粒中直链淀粉与支链淀粉的比例测定淀粉粒中直链淀粉与支链淀粉的比例，常用的方测定淀粉粒中直链淀粉与支链淀粉的比例，常用的方法有法有:淀粉淀粉-碘复合物的吸光值法碘复合物的吸光值法;碘电位滴定法碘电位滴定法;碘电流滴定法碘电流滴定法。根据定量测定的结果，淀粉粒中直链淀粉和支链根据定量测定的结果，淀粉粒中直链淀粉和支链淀粉的比例随植物种类和品种的不同而异。淀粉的比例随植物种类和品种的不同而异。各种粮油食品原料淀粉中直链淀粉的含量（各种粮油食品原料淀粉中直链淀粉的含量（%）淀粉种淀粉种类类 直直链链淀粉含量淀粉含量淀粉种淀粉种类类直直链链淀粉含淀粉含量量大米糯米玉米甜玉米高粱小麦 17026702724 燕麦豌豆（光滑）豌豆（绉皮）甘薯马铃薯木薯 243075202217 禾谷类粮油食品原料淀粉中直链淀粉的含量约为禾谷类粮油食品原料淀粉中直链淀粉的含量约为20%25%；豆类淀粉中约为豆类淀粉中约为30%35%；糯性粮食的淀粉中（如糯米、糯玉米、糯高粱等）糯性粮食的淀粉中（如糯米、糯玉米、糯高粱等）则几乎全部是支链淀粉。则几乎全部是支链淀粉。（2）两种淀粉组分的分离）两种淀粉组分的分离根据直链淀粉和支链淀粉在某些物理及化学性质上的根据直链淀粉和支链淀粉在某些物理及化学性质上的差别把他们分离开来。差别把他们分离开来。常用的实验室分离方法常用的实验室分离方法,选择沥滤法和完全分散法两种选择沥滤法和完全分散法两种.工业上常用的是工业上常用的是MgSO4法法，因为直链淀粉与支链淀粉，因为直链淀粉与支链淀粉在在MgSO4溶液中的溶解度不同，使直链淀粉先沉溶液中的溶解度不同，使直链淀粉先沉淀分离，最后再冷却沉淀支链淀粉。淀分离，最后再冷却沉淀支链淀粉。（3）淀粉分子的结构）淀粉分子的结构 直链淀粉直链淀粉：直链淀粉分子中各个葡萄糖残基之间基：直链淀粉分子中各个葡萄糖残基之间基本上是以本上是以-D-（1，4）糖甘键的形式相连接的，）糖甘键的形式相连接的，故分子呈直链形。直链分子的大小，与聚合度有故分子呈直链形。直链分子的大小，与聚合度有关。直链淀粉的分子并不是完全伸直的，根据关。直链淀粉的分子并不是完全伸直的，根据X-衍射分析证明，它具有次级结构，即是说由于分衍射分析证明，它具有次级结构，即是说由于分子内氢键的关系，使分子链卷曲成螺旋状，估计子内氢键的关系，使分子链卷曲成螺旋状，估计每六个葡萄糖残基组成螺旋的一个节距。每六个葡萄糖残基组成螺旋的一个节距。支链淀粉支链淀粉：支链淀粉分子除含有：支链淀粉分子除含有-D-（1，4）糖苷）糖苷键外，在分支点上还有以键外，在分支点上还有以-D-（1，6）糖苷键相）糖苷键相连接的葡萄糖残基。连接的葡萄糖残基。主链中每隔主链中每隔69个葡萄糖残基就有一个分支，每个个葡萄糖残基就有一个分支，每个分支平均含有约分支平均含有约1518个葡萄糖残基，平均每个葡萄糖残基，平均每2430个葡萄糖残基就有一个非还原性尾端，个葡萄糖残基就有一个非还原性尾端，整个分子伸展开来就象分枝的树木一样。整个分子伸展开来就象分枝的树木一样。支链淀粉的分子量要比直链淀粉大得多，直链淀粉支链淀粉的分子量要比直链淀粉大得多，直链淀粉为为520万，支链淀粉大约为万，支链淀粉大约为2060万。万。（三）淀粉的性质（三）淀粉的性质1.物理性质物理性质:淀粉为白色粉末，吸湿性很强，天然淀淀粉为白色粉末，吸湿性很强，天然淀粉粒不溶于冷水，但在热水中粉粒不溶于冷水，但在热水中(例如例如6080)能吸水膨胀。能吸水膨胀。直链淀粉分子首先从淀粉粒中溶解出来形成胶体溶液，直链淀粉分子首先从淀粉粒中溶解出来形成胶体溶液，冷却静置即成晶形沉淀析出。支链淀粉要在加热冷却静置即成晶形沉淀析出。支链淀粉要在加热温度提高，同时搅拌的条件下才能溶解形成粘稠温度提高，同时搅拌的条件下才能溶解形成粘稠的胶体溶液，但冷却静置不产生沉淀。的胶体溶液，但冷却静置不产生沉淀。2.化学性质化学性质:从淀粉分子的结构来看，在其末端（还从淀粉分子的结构来看，在其末端（还原性末端），仍然有自由的半缩醛羟基。但是在原性末端），仍然有自由的半缩醛羟基。但是在一般情况下，一般情况下，淀粉并不显示还原性淀粉并不显示还原性。淀粉遇酸共煮时，即行水解，最后全部生成葡萄糖。淀粉遇酸共煮时，即行水解，最后全部生成葡萄糖。此水解过程可分为几个阶段，同时有各种中间产此水解过程可分为几个阶段，同时有各种中间产物相应形成。物相应形成。淀粉淀粉可溶性糊精可溶性糊精糊精糊精麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉亦可用淀粉酶进行水解，生成麦芽糖和糊精，再淀粉亦可用淀粉酶进行水解，生成麦芽糖和糊精，再经酸作用最后全部水解成葡萄糖。这时测定葡萄经酸作用最后全部水解成葡萄糖。这时测定葡萄糖的生成量即可换算出淀粉含量。这就是糖的生成量即可换算出淀粉含量。这就是酶法酶法和和酸法酸法测定淀粉含量的原理。测定淀粉含量的原理。3.淀粉与碘的反应淀粉与碘的反应:直链淀粉遇碘即生成一种直链淀粉遇碘即生成一种深深蓝色蓝色的的复合物或络合物复合物或络合物,而支链淀粉遇碘则呈现而支链淀粉遇碘则呈现红紫色红紫色，并不产生络合结构。并不产生络合结构。一般碘反应的颜色，取决于淀粉链状分子的长度和分一般碘反应的颜色，取决于淀粉链状分子的长度和分支的密度。支的密度。凡是由凡是由6个以下葡萄糖残基组成的个以下葡萄糖残基组成的分子，对碘分子，对碘不呈颜色反应不呈颜色反应;由由812个葡萄糖残个葡萄糖残基组成的分子对碘基组成的分子对碘呈红色呈红色;由由3060个以上的个以上的葡萄糖残基组成的长链分子才葡萄糖残基组成的长链分子才呈蓝色反应呈蓝色反应.支链淀粉虽然聚合度很大，但每个分支的聚合度只支链淀粉虽然聚合度很大，但每个分支的聚合度只有有2430个葡萄糖残基，故与碘呈红紫色。此个葡萄糖残基，故与碘呈红紫色。此外，随着分支密度的增强，碘反应的颜色也由外，随着分支密度的增强，碘反应的颜色也由深蓝色转为紫色、红色以至于棕色。深蓝色转为紫色、红色以至于棕色。直链淀粉分子中，每直链淀粉分子中，每6个葡萄糖残基结合着一个碘分个葡萄糖残基结合着一个碘分子子,由由6个以下葡萄糖残基组成的低分子糊精，个以下葡萄糖残基组成的低分子糊精，因为它不能形成一个完整的螺旋节距，故不能因为它不能形成一个完整的螺旋节距，故不能与碘呈颜色反应。与碘呈颜色反应。加热后淀粉与碘的颜色反应即行消失，冷却加热后淀粉与碘的颜色反应即行消失，冷却后又可重新出现，为什么后又可重新出现，为什么?（四）淀粉的糊化与回生（四）淀粉的糊化与回生1.淀粉的糊化淀粉的糊化将淀粉乳浆加热到一定的温度，则淀粉粒吸水膨胀，将淀粉乳浆加热到一定的温度，则淀粉粒吸水膨胀，晶体结构消失，悬浮液变成粘稠的糊状液体，晶体结构消失，悬浮液变成粘稠的糊状液体，虽停止搅拌，淀粉也不会沉淀，这种粘稠的糊虽停止搅拌，淀粉也不会沉淀，这种粘稠的糊状液体称为状液体称为淀粉糊淀粉糊，这种现象称为，这种现象称为淀粉的糊化淀粉的糊化。发生此糊化现象所需的温度称为发生此糊化现象所需的温度称为糊化温度糊化温度。糊。糊化作用的本质是淀粉粒中淀粉分子间的氢键断化作用的本质是淀粉粒中淀粉分子间的氢键断裂，分散在水中成为亲水性胶体溶液。裂，分散在水中成为亲水性胶体溶液。淀粉粒在热水中的糊化过程、可以大致分为三个阶段淀粉粒在热水中的糊化过程、可以大致分为三个阶段（1）可逆吸水阶段）可逆吸水阶段:这阶段水分子只是简单地进入淀这阶段水分子只是简单地进入淀粉粒的无定形部分，与游离的亲水基相结合，淀粉粉粒的无定形部分，与游离的亲水基相结合，淀粉粒吸收少量的水分。粒吸收少量的水分。（2）不可逆吸水阶段）不可逆吸水阶段:当温度提高到淀粉开始糊化的当温度提高到淀粉开始糊化的温度水分子进入淀粉粒的内部，与一部分淀粉分子温度水分子进入淀粉粒的内部，与一部分淀粉分子相结合，淀粉粒不可逆地迅速吸收大量的水分，突相结合，淀粉粒不可逆地迅速吸收大量的水分，突然膨胀，达原来体积的然膨胀，达原来体积的50100倍。倍。（3）完全溶解阶段）完全溶解阶段:这一阶段是在更高的温度下完成这一阶段是在更高的温度下完成的，淀粉粒继续膨胀成无定形的袋状，这时候更多的，淀粉粒继续膨胀成无定形的袋状，这时候更多的淀粉分子溶解于水中，淀粉粒全部失去原形，微的淀粉分子溶解于水中，淀粉粒全部失去原形，微晶束解体，最后只剩下最外面的一个环层，即一个晶束解体，最后只剩下最外面的一个环层，即一个不成型的空袋不成型的空袋.一般较小的淀粉粒糊化温度要比大粒的稍高一些一般较小的淀粉粒糊化温度要比大粒的稍高一些;含直链淀粉较高的淀粉粒比较难于糊化。含直链淀粉较高的淀粉粒比较难于糊化。最突出的例子是糯米的糊化温度（约最突出的例子是糯米的糊化温度（约58）比籼米）比籼米（70以上）低得多。糊化后的淀粉更可口，更以上）低得多。糊化后的淀粉更可口，更易于消化，也更易被淀粉酶作用。易于消化，也更易被淀粉酶作用。各种淀粉的糊化温度范围（各种淀粉的糊化温度范围（）淀粉来源 糊化温度范围（）开始中点终了玉米高直链玉米高粱大麦黑麦小麦大米马铃薯木薯 62.067.068.051.557.059.568.058.052.0 67.080.073.557.061.062.574.562.059.0 70.0110.078.059.570.064.078.066.064.0 2.淀粉的回生淀粉的回生淀粉溶液或淀粉糊，在低温静置条件下，都有转变为不溶性的倾向，混浊度和粘度都增加，最后形成硬性的凝胶块，在稀薄的淀粉溶液中，则有晶体沉淀析出，这种现象称为淀粉糊淀粉糊的的“回生回生”或或“老化老化”，这种淀粉叫做“回生淀粉”或“老化淀粉”。回生后的直链淀粉回生后的直链淀粉非常稳定，就是加非常稳定，就是加热加压也很难使它热加压也很难使它再溶解，如果有支再溶解，如果有支链分子混合在一起，链分子混合在一起，则仍然有加热恢复则仍然有加热恢复成糊状的可能。成糊状的可能。回生后的淀粉糊，回生后的淀粉糊，和生淀粉一样，都和生淀粉一样，都不容易消化，因为不容易消化，因为它不易被淀粉酶所它不易被淀粉酶所水解。因此有必要水解。因此有必要防止回生。防止回生。为什么会发生回生现象为什么会发生回生现象?（五）淀粉酶（五）淀粉酶 1.淀粉酶的种类淀粉酶的种类根据来源的不同，可以分为麦芽淀粉酶、唾液根据来源的不同，可以分为麦芽淀粉酶、唾液淀粉酶、胰液淀粉酶、细菌淀粉酶和霉菌淀粉淀粉酶、胰液淀粉酶、细菌淀粉酶和霉菌淀粉酶等；酶等；根据作用机理的不同，则可分为根据作用机理的不同，则可分为-淀粉酶淀粉酶、-淀淀粉酶粉酶、葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶异淀粉酶等。等。2-淀粉酶、淀粉酶、-淀粉酶对淀粉作用的方式淀粉酶对淀粉作用的方式 -淀粉酶以随机的方式，从淀粉分子内部水解淀粉酶以随机的方式，从淀粉分子内部水解-1，4糖苷键，糖苷键，-淀粉酶则从淀粉分子的非还原端开淀粉酶则从淀粉分子的非还原端开始，连续逐个切出麦芽糖单位，两种淀粉酶对始，连续逐个切出麦芽糖单位，两种淀粉酶对-1，6糖苷键都不起作用。糖苷键都不起作用。3淀粉酶的来源淀粉酶的来源-淀粉酶广泛存在于植物、动物和微生物中，淀粉酶广泛存在于植物、动物和微生物中，-淀粉淀粉酶则存在于大多数高等植物中，葡萄糖淀粉酶主酶则存在于大多数高等植物中，葡萄糖淀粉酶主要由根霉、黑曲霉等霉菌产生。要由根霉、黑曲霉等霉菌产生。休眠的粮油种子，如小麦、大麦、黑麦中都含有休眠的粮油种子，如小麦、大麦、黑麦中都含有多量的多量的-淀粉酶。发芽时淀粉酶。发芽时-淀粉酶和淀粉酶和-淀粉酶的淀粉酶的活力都有所增加。活力都有所增加。未发芽的稻谷、玉米、高粱和粟一般都只表现有未发芽的稻谷、玉米、高粱和粟一般都只表现有-淀粉酶的活力，在发芽时才有淀粉酶的活力，在发芽时才有-淀粉酶产生。淀粉酶产生。大豆无论发芽与否都只有大豆无论发芽与否都只有-淀粉酶。淀粉酶。目前工业上大规模生产目前工业上大规模生产-淀粉酶和淀粉酶和-淀粉酶主要是以淀粉酶主要是以微生物为原料用发酵法提取的。微生物为原料用发酵法提取的。4淀粉酶作用的最适淀粉酶作用的最适pH和最适温度和最适温度-淀粉酶的耐热能力较淀粉酶的耐热能力较-淀粉酶强淀粉酶强如将大麦芽萃取液在如将大麦芽萃取液在pH67加热至加热至70维持维持15min，-淀粉酶稍微受些影响淀粉酶稍微受些影响,而而-淀粉酶则完全破坏淀粉酶则完全破坏.淀粉和糊精对淀粉酶能起稳定作用淀粉和糊精对淀粉酶能起稳定作用在在3035%浓度情况下，浓度情况下，8587时时-淀粉酶的活淀粉酶的活力最高。力最高。-淀粉酶比淀粉酶比-淀粉酶的抗酸能力要差一些淀粉酶的抗酸能力要差一些一般来说，一般来说，pH34时时-淀粉酶已呈非活性状态，而淀粉酶已呈非活性状态，而-淀粉酶却仍能起作用。淀粉酶却仍能起作用。淀粉酶的来源不同，其作用的最适淀粉酶的来源不同，其作用的最适pH也不同。也不同。例如麦芽淀粉酶的最适例如麦芽淀粉酶的最适pH为为45，其中，其中-淀粉酶的淀粉酶的最适最适pH为为5.65.7，而，而-淀粉酶的最适淀粉酶的最适pH为为4.24.3，黑曲霉淀粉酶的最适，黑曲霉淀粉酶的最适pH为为45，黄曲霉，黄曲霉淀粉酶的最适淀粉酶的最适pH为为5.05.6。钙离子的存在对细菌钙离子的存在对细菌-淀粉酶的热稳定性有很大的淀粉酶的热稳定性有很大的提高作用提高作用.另外，钙离子对淀粉酶作用的另外，钙离子对淀粉酶作用的pH值的值的最适范围也有增广的效果最适范围也有增广的效果。5葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶作用于淀粉时，从非还原性末端开始，葡萄糖淀粉酶作用于淀粉时，从非还原性末端开始，依此切下一个葡萄糖单位，并将葡萄糖分子的构依此切下一个葡萄糖单位，并将葡萄糖分子的构型由型由-型转变为型转变为-型。型。葡萄糖淀粉酶的专一性较差，除能水解葡萄糖淀粉酶的专一性较差，除能水解-1,4糖苷键糖苷键外，还能水解外，还能水解-1,3和和-1,6糖苷键，只是后两者糖苷键，只是后两者的水解速度比前者要慢得多。的水解速度比前者要慢得多。葡萄糖淀粉酶作用的最适葡萄糖淀粉酶作用的最适pH为为45，最适温度为，最适温度为5060。6异淀粉酶异淀粉酶异淀粉酶又称为支链淀粉异淀粉酶又称为支链淀粉-1,6葡聚糖水解酶，其对葡聚糖水解酶，其对淀粉的作用方式是专一分解淀粉的作用方式是专一分解-1,6糖苷键，将支糖苷键，将支链淀粉全部水解为直链结构。链淀粉全部水解为直链结构。异淀粉酶可从微生物中提取，目前已成商品化生产异淀粉酶可从微生物中提取，目前已成商品化生产的大多是从假单孢杆菌和产气杆菌中培养提取的。的大多是从假单孢杆菌和产气杆菌中培养提取的。异淀粉酶的最适温度为异淀粉酶的最适温度为3035，最适，最适pH为为46。目前在食品工业中主要是用于生产麦芽糖与低聚目前在食品工业中主要是用于生产麦芽糖与低聚糖。糖。三、油脂的特性三、油脂的特性脂肪是种子在贮藏时用于呼吸和发芽时所需能量的脂肪是种子在贮藏时用于呼吸和发芽时所需能量的贮藏物质，它不仅是很好的热量来源，而且还含贮藏物质，它不仅是很好的热量来源，而且还含有人体不能合成而一定要从食物中摄取以维持健有人体不能合成而一定要从食物中摄取以维持健康的必需脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯康的必需脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。酸等。油脂存在于一切动植物中，粮食原料中以油料作物油脂存在于一切动植物中，粮食原料中以油料作物含量最多。例如豆类中的大豆是良好的榨油原料，含量最多。例如豆类中的大豆是良好的榨油原料，禾谷类作物的油脂含量一般都不高，但它们加工禾谷类作物的油脂含量一般都不高，但它们加工的副产品，如米糠、玉米胚中油脂含量较高，也的副产品，如米糠、玉米胚中油脂含量较高，也是提取植物油的原料。是提取植物油的原料。（一）油脂的加工特性（一）油脂的加工特性植物油脂的主要成分是甘油三酯。一般把常温下呈液植物油脂的主要成分是甘油三酯。一般把常温下呈液体的称为体的称为油油，常温下呈固体的称为，常温下呈固体的称为脂脂。不饱和脂肪酸中较重要的是油酸、亚油酸、亚麻酸和不饱和脂肪酸中较重要的是油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。花生四烯酸。虽然各种植物油的理化性质有很大的差异，但它们都虽然各种植物油的理化性质有很大的差异，但它们都有有共同的特点共同的特点：在：在15时它们的比重均在时它们的比重均在0.9000.970之间，都不溶于水及酒精（麻油溶于冷之间，都不溶于水及酒精（麻油溶于冷酒精中）而能溶于热酒精和有机溶剂中，如汽油、酒精中）而能溶于热酒精和有机溶剂中，如汽油、苯、氯仿、乙醚、二氯乙烯、二硫化碳等。这为苯、氯仿、乙醚、二氯乙烯、二硫化碳等。这为油脂的抽提和精炼提供了条件。油脂的抽提和精炼提供了条件。（二）脂肪酶（二）脂肪酶在粮油食品原料以及加工品中繁殖的微生物里，都在粮油食品原料以及加工品中繁殖的微生物里，都含有将甘油三酯分解成为甘油和游离脂肪酸的含有将甘油三酯分解成为甘油和游离脂肪酸的脂肪酶。脂肪酶。大部分的脂肪分解酶作用的最适大部分的脂肪分解酶作用的最适pH89，但豆类，但豆类的脂肪分解酶作用的最适的脂肪分解酶作用的最适pH值为值为6.3。脂肪分。脂肪分解酶作用的最适温度在解酶作用的最适温度在3040之间。之间。粮油食品原料以及加工品在贮藏期间会发生品质变粮油食品原料以及加工品在贮藏期间会发生品质变劣，特别在光照及高湿高温条件下，其中一个劣，特别在光照及高湿高温条件下，其中一个重要原因是脂肪的水解而使游离脂肪酸含量增重要原因是脂肪的水解而使游离脂肪酸含量增加。加。思思 考考 题题1.粮油原料有哪两种分类法？一般如何分类？粮油原料有哪两种分类法？一般如何分类？2.豆类作物的特点如何？豆类作物的特点如何？3.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？4.大米、小麦、玉米和大豆四种原料中的蛋白质有大米、小麦、玉米和大豆四种原料中的蛋白质有何特点？是否有加工方面的指导意义？何特点？是否有加工方面的指导意义？5.粮油原料中淀粉粒的形状有哪三种？其大小用什粮油原料中淀粉粒的形状有哪三种？其大小用什么表示？么表示？6.淀粉的糊化和回生的概念及在粮食原料加工中有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？何实际意义？稻谷与大米稻谷与大米 小麦与面粉小麦与面粉 玉米与玉米粉玉米与玉米粉 大豆大豆 花生花生 甘薯、马铃薯与魔芋甘薯、马铃薯与魔芋 2.3 主要粮油原料的加工适性主要粮油原料的加工适性稻谷与大米稻谷与大米一、稻谷籽粒形态结构与营养价值一、稻谷籽粒形态结构与营养价值（一）籽粒形态结构（一）籽粒形态结构 稻谷籽粒由稻谷籽粒由谷壳谷壳和和糙米糙米两部分构成，呈椭圆或两部分构成，呈椭圆或长椭圆形。长椭圆形。谷壳包括内外颖和护颖。其主要成分是粗纤维谷壳包括内外颖和护颖。其主要成分是粗纤维和硅质，结构坚硬，能防止虫霉侵蚀和机械和硅质，结构坚硬，能