食品原料学粮油.ppt
l 第一章 粮谷食品原料l 第一节 农作物的概念和类型l一、农作物的概念l广义：对人类有利用价值，为人类所栽培的各种植物。l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。l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l禾谷类作物：0.30.45，豆类：0.20.3l薯芋类：0.60.75，饲料和绿肥：1.0l二、农作物的分类：l1、粮食作物（Cereal/Grain Crops）l1）禾谷类作物（cereal crop）l单子叶的禾本科植物l特点：种子含有发达的胚乳，主要由淀粉构成，含量约为7080。其次为蛋白质（1016），脂肪（25），提供人体所需的能量。l稻（Rice）、小麦（Wheat）、大麦（Barley）、燕 麦（O a t s）、玉 米（C o r n）、高 粱（sorghum）、粟（Millet）等。l2）豆类作物l双子叶的豆科植物l特点：种子无胚乳，有两片发达的子叶，含有丰富的蛋白质（2040）和脂肪，如花生与大豆；有的含脂肪不多，却含有较多的淀粉l根部长有根瘤，能固定空气中游离态氮 l大豆（Soybean）、花生（Peanut）、蚕豆（Broad bean）、豌豆（Pea）、绿豆（Green bean）、豇豆（Cowbean）等。l3）薯、芋类作物l也称根茎类作物，特点是在块根或块茎中含有大量的淀粉。l甘薯（sweet potato）、马铃薯（potato)、木薯（cassava）、山药（Chinese yam）等。l2、经济作物（Industrial Crops）l1）纤维作物（fiber crop）：棉花、大麻、剑麻、罗布麻等。l2）糖料作物：甘蔗（sugar cane）、甜菜（beet）等。l3）油料作物（oil-bearing crops）l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（s u n f l o w e r）以 及 豆 科：大 豆（soybean）、花生（peanut）等l特点：种子的胚和子叶中含有丰富的脂肪（2550），其次是蛋白质（2040）l4）其它：烟草、茶叶、薄荷、咖啡、可可l3、绿肥及饲料作物：苜蓿、紫云英、草木樨等l第二节 粮谷原料的基本组成及生物学特性l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）l果实：由花中雌蕊的子房发育而成的l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。l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。l一、粮谷原料的籽粒结构一、粮谷原料的籽粒结构l一般由一般由皮层、胚、胚乳皮层、胚、胚乳3 3个部分组成个部分组成l1 1、皮层、皮层l包括果皮和种皮，包围在胚和胚乳的外部，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。对粮粒起保护作用。l果实去掉果皮即为种子，果皮由子房壁发育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、中果皮和内果而成，一般分三层：外果皮、中果皮和内果皮。皮。l2 2、胚、胚l由受精卵发育而成，是种子最重要的组成部分，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。种子中胚是唯一有生命的部分。l3 3、胚乳、胚乳l禾谷类粮粒的主要组成部分，也是人类食用的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子萌发时胚的生长之用l在胚乳的最外层贴近种皮的部分叫在胚乳的最外层贴近种皮的部分叫糊粉层糊粉层，含，含有较多的蛋白质，又叫蛋白质层。有较多的蛋白质，又叫蛋白质层。l二二 粮谷原料的化学成分粮谷原料的化学成分l1 1、粮谷原料化学成分的含量和分布、粮谷原料化学成分的含量和分布l1 1）化学成分的含量）化学成分的含量l种类、品种不同，其化学成分存在着很种类、品种不同，其化学成分存在着很大的差异大的差异la a、原料不同，其化学成分各异。因此，、原料不同，其化学成分各异。因此，化学成分是粮油原料化学成分是粮油原料分类分类的主要依据。的主要依据。l如：禾谷类粮食籽粒的主要成分是淀粉，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。蛋白质；油料种子则富含脂肪。lb b、带壳的籽粒（稻谷、黍、小麦等）或、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。常都含有较多的粗纤维和矿物质。lc c、含脂肪多的种子，蛋白质含量也较多，、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。如油料种子与大豆种子。l2 2）化学成分的分布）化学成分的分布 l籽粒中各个部分的分布是不均匀的。以籽粒中各个部分的分布是不均匀的。以小麦籽小麦籽粒粒为例：为例：l胚乳胚乳：约占全粒质量的：约占全粒质量的8282，集中了全粒所有，集中了全粒所有的淀粉；而脂肪、纤维素和矿物质含量很低。的淀粉；而脂肪、纤维素和矿物质含量很低。l胚胚：在全粒小麦中所占的比例最小（：在全粒小麦中所占的比例最小（3 3），），却含有较高的蛋白质、脂肪，不含淀粉。却含有较高的蛋白质、脂肪，不含淀粉。l胚中含有较多的维生素和矿物质，其中胚中含有较多的维生素和矿物质，其中维生素维生素B B1 1的含量占全粒的的含量占全粒的6060以上，维生素以上，维生素E E的含量的含量也很丰富，是提取维生素也很丰富，是提取维生素E E的良好原料。的良好原料。l皮层和糊粉层中，纤维素的含量占全粒小麦纤皮层和糊粉层中，纤维素的含量占全粒小麦纤维素总量的维素总量的9090，矿物质的含量也很高。，矿物质的含量也很高。l2 2、化学成分的组成、化学成分的组成l1 1）谷类食品原料的组成）谷类食品原料的组成l除除V VC C、V VA A外，几乎含人体所需的全部维生素；麦外，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，尤其是类、小米还含有较多的蛋白质和矿物质，尤其是麦类：麦类：含钙量含钙量是大米的是大米的4 4倍。倍。la a、蛋白质：、蛋白质：l一般一般6 61414，大米，大米7 7，硬质小麦可达，硬质小麦可达1313以上以上l大多谷类赖氨酸较少（大多谷类赖氨酸较少（限制性氨基酸限制性氨基酸）（不完全）（不完全蛋白质）；玉米的限制性氨基酸还有蛋白质）；玉米的限制性氨基酸还有色氨酸色氨酸，但，但荞麦、大豆赖氨酸较多，蛋氨酸少。荞麦、大豆赖氨酸较多，蛋氨酸少。lb b、脂肪：、脂肪：l一般较低：一般较低：2.02.0，多在胚芽中，但燕麦，多在胚芽中，但燕麦达达6.06.0。lc c、碳水化合物：、碳水化合物：l提供能量的营养源，包括淀粉、纤维素、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。半纤维素、糊精及少量可溶性糖。l淀粉可分直链、支链淀粉。淀粉可分直链、支链淀粉。糯性谷物淀糯性谷物淀粉中支链淀粉可达粉中支链淀粉可达100100。l糊化与老化糊化与老化l谷类中膳食纤维丰富（保健功能）谷类中膳食纤维丰富（保健功能）ld d、矿物质与维生素、矿物质与维生素lP P、K K较丰富，较丰富，CaCa、FeFe较少（较少（酸性食品酸性食品）。）。维生素以维生素以V VB B族，特别是族，特别是V VB1B1较丰富，但往较丰富，但往往因精加工而损失殆尽，往因精加工而损失殆尽，V VA A、V VC C、V VD D含含量少量少。l2 2）豆类食品原料的化学组成）豆类食品原料的化学组成l果实为荚果，根部有果实为荚果，根部有根瘤菌根瘤菌，可从空气中固定，可从空气中固定氮素，蛋白质较高：氮素，蛋白质较高：20203030，且赖氨酸含量，且赖氨酸含量丰富，与谷类互补，可提高主食的营养价值。丰富，与谷类互补，可提高主食的营养价值。la a、蛋白质和脂肪含量丰富（油料作物）、蛋白质和脂肪含量丰富（油料作物）l花生：油脂：花生：油脂：404050%50%，蛋白质：，蛋白质：24-36%24-36%l大豆：油脂：大豆：油脂：2020，蛋白质，蛋白质4040lb b、V VB B族维生素较多，豆芽菜含族维生素较多，豆芽菜含V VC Clc c、丰富的皂角苷、卵磷脂、黄酮类物质（生、丰富的皂角苷、卵磷脂、黄酮类物质（生理活性成分）理活性成分）l三、粮谷原料的生物学特性三、粮谷原料的生物学特性l（一）、休眠与后熟（一）、休眠与后熟l1、休眠休眠l有活力的种子或者繁殖器官暂时处于停止萌动或生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长状态，处于新陈代谢十分缓慢而近于不活动的状态，是态，是植物抵抗和适应不良环境植物抵抗和适应不良环境的一种表现的一种表现l强迫休眠强迫休眠（环境条件不适宜）和（环境条件不适宜）和生理休眠生理休眠（植物本（植物本身的原因）两种类型身的原因）两种类型l原因原因：1）种皮机械障碍，不透水、不透气；）种皮机械障碍，不透水、不透气；l2）种子未完成生理成熟；）种子未完成生理成熟；l3）种子萌发抑制物的存在（脱落酸）。）种子萌发抑制物的存在（脱落酸）。l4）外界环境因素：高、低温、干旱、黑暗和高）外界环境因素：高、低温、干旱、黑暗和高CO2l2、后熟后熟：种子生理成熟的过程称后熟。种子生理成熟的过程称后熟。l种子的成熟包括两个方面：种子的成熟包括两个方面：l从从形态学形态学看是由受精卵发育成胚的过程看是由受精卵发育成胚的过程l从从生理学生理学看是保证种胚幼苗发育所需物质看是保证种胚幼苗发育所需物质和能量的贮积过程。和能量的贮积过程。l（二）、种子的萌发（二）、种子的萌发（Sprouting）l H2O，温度，温度，O2l（三）、种子的呼吸作用（三）、种子的呼吸作用l 1、类型：、类型：1）有氧呼吸；）有氧呼吸；2）无氧呼吸）无氧呼吸l 2、指标：、指标：1）呼吸强度；）呼吸强度；2）呼吸商）呼吸商 l（四）、种子的活力和陈化（四）、种子的活力和陈化l种子的健壮程度和萌发出苗的潜在能力种子的健壮程度和萌发出苗的潜在能力l种子生存能力降低的不可逆变化的综合表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）现。（种子活力的自然衰退）（劣变）l种子保存的关键是控制水分和温度种子保存的关键是控制水分和温度第三节 稻 谷l水稻是全球约半数人口的主食水稻是全球约半数人口的主食l水稻、小麦和玉米是世界三大主要水稻、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粮食作物，其中水稻是亚洲最重要的粮食作物。的粮食作物。l我国第一大粮食作物，全国水稻生我国第一大粮食作物，全国水稻生产面积占粮食面积的产面积占粮食面积的28%，总产占，总产占粮食总量的粮食总量的39%，约有，约有65%的人口的人口以稻米为主食消费。以稻米为主食消费。l一、稻米籽粒的结构一、稻米籽粒的结构l水稻脱粒后得到的带有颖壳（谷壳）的水稻脱粒后得到的带有颖壳（谷壳）的籽粒称作稻谷或毛稻；除去颖壳后的籽籽粒称作稻谷或毛稻；除去颖壳后的籽粒称为粒称为糙米糙米；糙米经碾米加工，米粒的；糙米经碾米加工，米粒的果皮、种皮、外胚乳、糊粉层和部分的果皮、种皮、外胚乳、糊粉层和部分的胚被剥离而成为胚被剥离而成为米糠米糠，其余则为白米或，其余则为白米或大米（纯胚乳）。大米（纯胚乳）。l二、稻米的分类二、稻米的分类l（一）按植物学分类：（一）按植物学分类：l粳型稻的粳米（粳型稻的粳米（round-shaped）和籼型稻的籼）和籼型稻的籼米（米（long-shaped）l（二）按生长条件分类：普通水稻（二）按生长条件分类：普通水稻（paddy rice）和旱稻（）和旱稻（upland
