1、第一章第一章 粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化1粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化学习要求学习要求 熟悉和了解粮食的定义和分类方法及主要粮种的分类；了解主要粮种的形态和结构特点以及部分的主要作用；重点掌握粮食中主要化学成分的种类及在粮食中的分布和储藏过程中的变化规律。2粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化3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粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化4粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化5粮
2、食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化6粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 粮食粮食是指以收获成熟果实为目的，经去壳、碾磨等加工程序而成为人类基本粮食的一类作物，主要是为了满足人类食粮和某些副食品的需要，或部分供作饲料的农作物。7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
3、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、向日葵等粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 稻谷 玉米 小麦 高粱 黍黄豆 绿豆 红薯 马铃薯 山药8粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 “粮食”与“粮食制品”概念的内涵不同：“粮食”是指稻谷、小麦、玉米、高梁、谷子及其他杂粮，还包括薯类和豆类。“粮油制品”的内涵宽泛，根据粮农组织的生产年鉴，“粮油制品”包括“粮食”。9粮食的理化特性与品质变化粮食的
4、理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 1、稻谷GB 1350-2009稻谷早籼稻米早籼稻米：生长期较短、收获期较早的籼稻谷，一般米粒腹白较大，角质部分较少。晚籼稻米晚籼稻米：生长期较长、收获期较晚的籼稻谷，一般米粒腹白较小或无腹白，角质部分较多。粳稻谷粳稻谷：粳型非糯性稻的果实，糙米一般呈椭圆形，米质黏性较大胀性较小。籼糯稻谷籼糯稻谷：籼型糯性稻的果实，糙米一般呈椭圆形或细长形，米粒呈乳白色，不透明或半透明，黏性大。粳糯稻谷粳糯稻谷：粳型糯性稻的果实，糙米一般呈椭圆形，米粒呈乳白色，不透明或半透明状，黏性大。10粮食的理化特性与品质变化粮食的理
5、化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 2、小麦GB 1351-2008小麦硬质白小麦：种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%，硬度指数不低于60的小麦。软质白小麦：种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%，硬度指数不高于45的小麦。硬质红小麦：种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%，硬度指数不低于60的小麦。软质红小麦：种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%，硬度指数不高于45的小麦。混合小麦：不符合上述规定的小麦。11粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 3、玉米GB 1
6、353-2009玉米黄玉米：种皮为黄色，或略带红色的籽粒不低于95%的玉米。白玉米：种皮为白色，或略带淡黄色或略带粉红色的籽粒不低于95%的玉米。混合玉米：不符合上述规定的玉米。12粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 4、大豆GB 1352-2009大豆黄大豆：种皮为黄色、淡黄色，脐为黄褐色、淡褐或深褐色的籽粒不低于95%的大豆。青大豆：种皮为绿色的籽粒不低于95%的大豆。黑大豆：种皮为黑色的籽粒不低于95%的大豆。其他大豆：种皮为褐色、棕色、赤色等单一颜色的大豆及双色大豆（种皮为两种颜色，其中一种为棕色或黑色，
7、并且覆盖粒面1/2以上）等。13 禾谷类作物都属于单子叶的禾本科禾谷类作物都属于单子叶的禾本科(gramineae)植物，生植物，生产干的单种果实，这类果实就是产干的单种果实，这类果实就是“颖果颖果”(caryopsis)，通，通常称为常称为“籽粒籽粒”(kernel or grain)。具有具有皮层、胚和胚乳皮层、胚和胚乳三部分基本结构，各结构之间的联系三部分基本结构，各结构之间的联系也大致相同。也大致相同。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构14粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节
8、粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构颖果（籽粒）皮层 果皮和种皮合称皮层，由子房壁发育而成。胚 种子中最主要部分，由受精卵发育而成。胚乳 由细胞受精后直接发育而成的胚乳称为内胚乳；由珠心层直接发育成的胚乳称为外胚乳。15粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构1、稻谷的形态与结构161芒；2外颍；3内颍；4茸毛；5脉；6护颍 稻谷籽粒主要由颖（稻壳）和颖果（糙米）两部分组成，颖果经碾白去皮后得成品大米。稻谷的颖包括内颖内颖、外颖外颖、护颖护颖和颖尖颖尖四部分。内颖和外颖细胞高度木质化、硬脆，起
9、着保护颖果的作用。稻谷经砻谷机脱壳后，内外颖便脱落，脱下的颖称稻壳，俗称大糠或砻糠。颖果由皮层、胚乳、胚颖果由皮层、胚乳、胚三部分组成三部分组成。皮层又由种皮、果皮和珠心层，保护着成熟颖果的胚乳。胚乳在种皮内，由糊粉层和内胚乳组成。胚位于糙米的下腹部，包含胚芽、胚根、胚轴和盾片四个部分。在糙米中，果皮和种皮占2%3%，珠心层和糊粉层占5%6%，胚芽占2.5%3.5%，内胚乳占88%93%。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化1718粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化19粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化爆腰
10、心白20 颖果脱壳后所得的糙米表面光滑而有光泽，随着稻壳脉纹的棱状突起程度的不同，糙米表面形成或深或浅的纵向沟纹，糙米背上的一条纵向沟纹，称为背沟。颖果沟纹的深浅对出米率的高低有着一定的影响。在糙米碾白时，果皮、种皮和糊粉层一起被剥除，称米糠层米糠层。米糠和米胚含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维、B族维生素和矿物质，营养价值很高可用于开发其他食品。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化21 糙米去掉糠层和胚芽后即是大米，它由胚乳组成，其主要成分是淀粉。稻谷在加工过程中，随着稻壳的去除、皮层的不断剥离、碾米精度的提高，成品大米的化学成分越接近纯胚乳。从营养角度来看，大米精度越高，淀粉的相
11、对含量越高，纤维素含量越少，消化率越高，但某些营养成分如脂肪、矿物质及维生素的损失也越多。从食用角度来看，精度高的米口感细腻、风味良好。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化22粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化植物细胞内储藏蛋白质的结构，具有消化的作用。23粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构2、小麦的形态与结构小麦籽粒由皮层、胚和胚乳三部分组成241麦毛；2腹沟；3果颍；4胚 25粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化 麦粒的外形呈椭圆形或卵圆形；腹部中间凹陷，称腹沟。小麦
12、皮层包括种皮和果皮，占籽粒总质量的8.7%，主要由纤维素组成。种皮内层含有色素，麦粒的皮色主要由它决定，所以又称为色素层。小麦中胚的含量为2%3.9%，尽管胚占籽粒很小部分，但胚部含有丰富的营养成分和酶，是种子生命力最强、也是最容易产生变质的部分。胚乳占籽粒总质量的78%83%，而淀粉占胚乳质量的95%96%，胚乳中的蛋白质是构成面粉中面筋的主要物质。小麦中胚乳含量越高，制粉时出粉率越高。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化26粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化27粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化28粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一
13、节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构3、玉米的形态与结构29粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构3、玉米的形态与结构30基部胚皮层角质胚乳粉质胚乳粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构3、玉米的形态与结构 皮层占籽粒质量的6%-8%，包括果皮和种皮，果皮上有孔纹，无绒毛，外有角质层覆盖；种皮为一栓化薄膜，没有明显的细胞结构。胚乳占籽粒重量的78%-85%，胚乳部分有角质和粉质之分。胚占籽粒重量的8%
14、-15%，位于籽粒一侧的基部，胚中除含丰富脂肪外（约为35%），还含有淀粉，这点与其他谷类粮食明显不同，其他谷类粮食的胚中不含淀粉。31粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构4、大豆的形态与结构豆科作物及很多油料作物的籽粒是由皮层皮层和种胚种胚两部分组成，胚乳部分在种子发育过程中逐渐消失，成熟的籽粒没有胚乳。皮层部分只有种皮，主要由纤维素、寡聚糖、矿物质等成分构成，加工和食用前多被除去。32粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第一节第一节 粮食的分类与结构粮食的分类与结构（二）粮食籽粒的形态与结构4、
15、大豆的形态与结构33粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第二节第二节 粮食的籽粒的化学成分及其分布粮食的籽粒的化学成分及其分布（一）粮食籽粒的一般化学成分主要成分：碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、水和矿物质。各种化学成分的含量不仅在作物品种之间存在很大差异，而且因气候、土壤及栽培条件的影响而有很大变化。3435粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化主要粮食、油料原料营养成分的含量，主要粮食、油料原料营养成分的含量，%粮种粮种水分水分淀粉淀粉蛋白质蛋白质脂肪脂肪维生素维生素矿物质矿物质谷类稻谷13.0068.208.001.406.702.70粳米14.0377.646.
16、421.010.260.64籼米13.2177.506.471.760.20.86小麦13.8468.749.421.474.432.07麦麸11.0056.0013.904.2010.505.30大麦13.9568.049.871.683.782.68荞麦13.0771.856.482.552.203.85玉米13.1772.405.226.131.411.67高粱10.9070.8010.203.003.401.7036粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化粮种粮种水分水分淀粉淀粉蛋白质蛋白质脂肪脂肪维生素维生素矿物质矿物质豆类豌豆10.9020.5058.402.205.702
17、.30绿豆9.5023.8058.800.504.203.20蚕豆12.0024.7052.501.406.902.50赤豆14.0019.4058.000.505.103.00油料芝麻5.4020.3012.4053.603.305.00向日葵7.8023.109.6051.104.603.80油菜籽7.3019.6020.8042.206.004.20棉籽仁6.4039.0014.8033.202.204.40油茶仁8.708.7024.6043.603.302.60薯类甘薯67.101.8029.500.200.500.90马铃薯79.902.3016.600.100.300.80木薯6
18、9.401.0028.000.200.800.60粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第二节第二节 粮食的籽粒的化学成分及其分布粮食的籽粒的化学成分及其分布（一）粮食籽粒的一般化学成分1、稻谷籽粒的一般化学成分水分含量一般在13%-14%，高水分的稻粒强度低，碾米时碎米较多；水分低会使籽粒发脆，也易产生碎米。蛋白质含量8%左右，主要分布在胚及糊粉层中。依其溶解特性可分为清蛋白清蛋白、球蛋球蛋白白、醇溶蛋白醇溶蛋白、谷蛋白谷蛋白四种。蛋白质含量越高，籽粒的强度越大，耐压性越强，加工时产生的碎米就越少。脂肪含量一般在1%-2%，主要集中在胚和皮层中。碳水化合物含量一般在52.6%-69
19、%中，主要集中在胚乳中。矿物质和维生素：磷、钙、铁、镁，维生素B族（叶酸、核黄素、烟酸、硫胺素）3738粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化 清清蛋白蛋白：溶液水和稀盐溶液，其溶解度不受盐浓度的影响；球球蛋白蛋白：不溶于水和高浓度的盐溶液，但溶于稀盐溶液；醇醇溶蛋白溶蛋白：不溶于水，但溶于70%-80%乙醇；谷谷蛋白蛋白：不溶于水、醇中，但溶于稀酸、稀碱。可以依次使用蒸馏水、稀盐、乙醇、稀碱溶液提取清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。39粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化40粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第二节第二节 粮食的籽粒的化学成分及其分布粮食的
20、籽粒的化学成分及其分布（一）粮食籽粒的一般化学成分2、小麦籽粒的一般化学成分水分含量一般在10%-13%，水分含量影响小麦的储存。谷蛋白和醇溶蛋白按一定比例相结合，赋予面团“面筋”的特性。醇溶蛋白是作为一种弹性剂提高黏性、流动性和延展性，麦谷蛋白是一种非均匀的大分子集合体。脂肪含量一般在2%-3%，胚中所含脂肪80%为不饱和脂肪酸，亚油酸含量约占50%。碳水化合物含量一般在70%，包括淀粉、纤维素以及各种游离糖和戊聚糖。矿物质和维生素：钙、钾、磷、铁、锌、锰，维生素B族、泛酸及维生素E。41粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第二节第二节 粮食的籽粒的化学成分及其分布粮食的籽粒的化
21、学成分及其分布（一）粮食籽粒的一般化学成分3、玉米籽粒的一般化学成分水分含量随品种、地域等因素差异较大。蛋白质含量8.6%左右，主要为醇溶蛋白和谷蛋白，分别占40%左右。普通玉米脂肪含量3%-5%，高油玉米脂肪含量是普通玉米的2倍。玉米淀粉分为支链淀粉和直链淀粉。黏玉米所含的淀粉全部为支链淀粉。矿物质和维生素：磷、钾，胡萝卜素、核黄素、维生素E和硫胺素。42粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第二节第二节 粮食的籽粒的化学成分及其分布粮食的籽粒的化学成分及其分布（一）粮食籽粒的一般化学成分4、大豆籽粒的一般化学成分水分含量8%-11%。一般大豆的安全储藏水分为12%。蛋白质含量40
22、%左右，主要为球蛋白和清蛋白。含有8种人体必需氨基酸。大豆中含有20%左右的油脂，不饱和脂肪酸含量高，全球大约一半的植物油脂来源于大豆。碳水化合物含量约25%，主要为蔗糖、棉子糖、水苏糖等低聚糖。矿物质和维生素：钙（是大米的40倍，且利用率高）、铁（是大米的10倍），维生素B族。43粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（一）粮食中的水分单分子层结合水多分子层结合水以溶液状态存在的水分不可移动水毛细管水自由流动水 食品中与非水成分结合最牢固的水-25C不结冰，结合力较大 自由水（游离水）结合水（束缚水）粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三
23、节第三节 粮食化学粮食化学（一）粮食中的水分含碳水化合物和蛋白质多的粮食，结合水多；含脂肪多的粮食，结合水少；碳水化合物和蛋白质为亲水性物质；脂肪为亲油性物质4445粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物1、可溶、可溶 性糖性糖单糖单糖低聚糖低聚糖蔗糖：葡萄糖蔗糖：葡萄糖+果糖果糖麦芽糖：葡萄糖麦芽糖：葡萄糖+葡萄糖葡萄糖46粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物47粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物
24、2、不溶性糖、不溶性糖 谷物籽粒以谷物籽粒以淀粉淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的含量的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的含量是不同的，一般可以占到总量的是不同的，一般可以占到总量的60%75%，因此，人们消，因此，人们消耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来源，耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料。同时，淀粉也是食品工业的重要原料。48粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，%）名称名称淀粉含量淀粉含量名称名称淀粉含
25、量淀粉含量糙米糙米7580燕麦（不带壳）燕麦（不带壳）5060普通玉米普通玉米6070燕麦（带壳）燕麦（带壳）35甜玉米甜玉米2028荞麦荞麦44高粱高粱6970大麦（带壳）大麦（带壳）5666粟粟60大麦（不带壳）大麦（不带壳）40小麦小麦5876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、晶体结构晶体结构粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物49 淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（淀粉分子在谷物中是以白
26、色固体淀粉粒（starch granule）的形式存在）的形式存在的，淀粉粒是淀粉分子的集聚体，不同谷物由于遗传及环境条件的影响，的，淀粉粒是淀粉分子的集聚体，不同谷物由于遗传及环境条件的影响，形成不同结构及性质的淀粉粒。形成不同结构及性质的淀粉粒。各种谷物淀粉粒的结构各种谷物淀粉粒的结构1：小麦：小麦 6：大米：大米2：大麦：大麦 7：燕麦淀粉粒：燕麦淀粉粒3：黑麦：黑麦 8：粟：粟 4：高粱：高粱 9：小麦：小麦 5：玉米：玉米 10：玉米淀粉粒：玉米淀粉粒粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化5051粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学
27、（二）粮食中的碳水化合物I 直链淀粉的结构直链淀粉的结构由葡萄糖通过由葡萄糖通过-1,4-1,4-糖苷键糖苷键连接起来的直链状的高分子化合物，能被淀连接起来的直链状的高分子化合物，能被淀粉酶水解为麦芽糖。能溶于热水而不成糊状。粉酶水解为麦芽糖。能溶于热水而不成糊状。遇碘显蓝色遇碘显蓝色。直链淀粉的分子结构直链淀粉的分子结构 DP(degree of polymerization),聚合度聚合度 52粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物II 支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的几种分子模型支链淀粉的几种分子模型 53粮食的理化特
28、性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物II 支链淀粉的结构支链淀粉的结构葡萄糖分子之间除以葡萄糖分子之间除以-1,4-1,4-糖苷键糖苷键相连外，还有以相连外，还有以-1,6-1,6-糖苷键糖苷键相连的相连的。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。遇碘呈遇碘呈紫或红紫色紫或红紫色。54粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物表表2-4 谷物籽粒直链淀粉含量（谷物籽粒直链淀粉含量（%，占纯淀粉），占
29、纯淀粉）名称名称直链淀粉含量直链淀粉含量名称名称直链淀粉含量直链淀粉含量大米大米17糯米糯米0普通玉米普通玉米26燕麦燕麦24甜玉米甜玉米70高粱高粱27蜡质玉米蜡质玉米0糯高粱糯高粱0小麦小麦24 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，到达把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时一定温度时(一般在一般在5555以上以上)，淀粉粒突然膨胀，因膨胀后，淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就形成粘稠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的糊状胶体溶液,这一现象称为这一现象称为
30、“淀粉的糊化淀粉的糊化”。又称淀粉的。又称淀粉的糊化为糊化为“”化化。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，即淀粉粒淀粉粒中有序及无序态的分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体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溶液。淀粉的糊化淀粉的糊化 Gelatinization粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化55粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化56分为三个阶段：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部分;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
31、水膨胀;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 粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化57粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化58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
32、馒头、陈面包或陈米饭，放置一定时间后，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。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化59粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化602 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。即糊糊化的淀粉相邻分子间的氢键部分恢复，自动排列化的淀粉相邻分子间的氢键部分恢复，自动排列成序，形成一定晶度化的微晶束成序，形成一定晶度化的微晶束。粮食的理化特
33、性与品质变化粮食的理化特性与品质变化61淀粉的水解淀粉的水解 粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化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62淀粉的水解淀粉的水解 粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化淀粉酶（淀粉酶（Amylase）-淀粉酶：淀粉酶：淀粉淀粉-（1，4）-糊精酶糊精酶 -淀粉酶：淀粉酶：淀粉淀粉-（1，4）-麦芽糖苷酶麦芽糖苷酶 葡萄糖淀粉酶（葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase）：）：水解淀粉直接生成
34、葡萄糖水解淀粉直接生成葡萄糖 异淀粉酶（异淀粉酶（Isoamylase）：）：淀粉淀粉-（1，6）-糊精酶糊精酶6364粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（二）粮食中的碳水化合物2、不溶性糖、不溶性糖 纤维素纤维素是由葡萄糖组成的大分子物质，不溶于水及一般是由葡萄糖组成的大分子物质，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。可以抵抗许多生物体及酶的攻击。可以抵抗许多生物体及酶的攻击。纤维素和半纤维素不能被人体消化吸收，但能促进肠胃纤维素和半纤维素不能被人体消化吸收，但能促进肠胃蠕动，刺激消化腺分泌消化液，帮助消
35、化其他营养成分。蠕动，刺激消化腺分泌消化液，帮助消化其他营养成分。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（三）粮食中的蛋白质 禾谷类粮食蛋白质的含量在禾谷类粮食蛋白质的含量在15左右，而豆类和某些油料种子，蛋白左右，而豆类和某些油料种子，蛋白质含量可高达质含量可高达2040 65粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学水水中性盐中性盐 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
36、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66粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学醇溶蛋白67粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化68F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。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化
37、学（三）粮食中的蛋白质69什么是面筋？什么是面筋？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。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（三）粮食中的蛋白质70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
38、.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）粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化71为什么小麦可以形成面筋？为什么小麦可以形成面筋？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
39、缺乏延伸性；粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化72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，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。粮食的理化特性与品质变
40、化粮食的理化特性与品质变化73粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（三）粮食中的蛋白质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。74粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化
41、学（四）粮食中的脂肪75粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（四）粮食中的脂肪 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。粮食脂肪中主要的不饱和脂肪酸有：粮食脂肪中主要的不饱和脂肪酸有：油酸油酸、亚油酸亚油酸、亚亚麻酸麻酸等。等。76粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学
42、（四）粮食中的脂肪类脂类脂蜡蜡粮食果皮和种粮食果皮和种皮的细胞壁中皮的细胞壁中含有蜡，它可含有蜡，它可以增加皮层的以增加皮层的不透水性和稳不透水性和稳定性。定性。磷脂磷脂可以限制种子可以限制种子的透水性，并的透水性，并有良好的抗氧有良好的抗氧化作用，有利化作用，有利于种子活力的于种子活力的保持。保持。77粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（四）粮食中的脂肪78粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶酶79 是活细胞内产生的具有是活细胞内产生的具有高度专一性高度专一性和催化效率的和催
43、化效率的蛋白质蛋白质，生物体在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反应都是在酶生物体在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反应都是在酶的催化下进行的。的催化下进行的。随着蛋白质分离技术的进步，生物酶的分子结构、作用机随着蛋白质分离技术的进步，生物酶的分子结构、作用机理的研究得到发展。理的研究得到发展。谷物中存在不同类型的酶，它们影响着谷物加工品质和加谷物中存在不同类型的酶，它们影响着谷物加工品质和加工制品的食用品质。工制品的食用品质。粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶酶（1）淀粉酶）淀粉酶 80淀粉酶（淀粉酶（Amylase）-淀
44、粉酶：淀粉酶：淀粉淀粉-（1，4）-糊精酶糊精酶 -淀粉酶：淀粉酶：淀粉淀粉-（1，4）-麦芽糖苷酶麦芽糖苷酶 葡萄糖淀粉酶（葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase）：）：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（Isoamylase）：）：淀粉淀粉-（1，6）-糊精酶糊精酶粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶酶（2）蛋白酶）蛋白酶蛋白酶在未发芽的粮粒中活性很低。小麦籽粒发芽时蛋白酶活力迅速蛋白酶在未发芽的粮粒中活性很低。小麦籽粒发芽时蛋白酶活力迅速增加。增加。籽粒不同部位的蛋白酶的相对活力不同。
45、小麦籽粒中以胚中的蛋白酶籽粒不同部位的蛋白酶的相对活力不同。小麦籽粒中以胚中的蛋白酶活性最强。活性最强。蛋白酶对小麦面筋有弱化作用及抑制方法。蛋白酶对小麦面筋有弱化作用及抑制方法。81粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶酶（3）脂肪水解酶）脂肪水解酶粮食、油料如小麦、玉米、稻米、高粱、大豆等一般含有脂肪酶，粮食、油料如小麦、玉米、稻米、高粱、大豆等一般含有脂肪酶，一般在种子发芽后迅速产生。一般在种子发芽后迅速产生。82粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质
46、1、酶酶（4）脂肪氧化酶）脂肪氧化酶大豆中的脂肪氧化酶可催化不饱和脂肪酸的加氧反应，形成过氧大豆中的脂肪氧化酶可催化不饱和脂肪酸的加氧反应，形成过氧化氢衍生物等挥发性物质，产生化氢衍生物等挥发性物质，产生豆腥味豆腥味和和苦涩味苦涩味。83粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶酶（5）过氧化物酶和过氧化氢酶）过氧化物酶和过氧化氢酶过氧化氢酶主要存在于麦麸中，过氧化物酶存在于所有粮食籽粒过氧化氢酶主要存在于麦麸中，过氧化物酶存在于所有粮食籽粒中。中。可以催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物。可以催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物。与
47、粮食籽粒与粮食籽粒变苦变苦密切相关。密切相关。84粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质2、维生素、维生素85脂溶性维生素脂溶性维生素V VA A，视黄醇（，视黄醇（retinolretinol）V VD D，钙化醇（，钙化醇（calciferolcalciferol）V VE E，生育酚（，生育酚（tocopheroltocopherol）V VK K，凝血维生素（，凝血维生素（phylloquinonephylloquinone）水溶性维生素水溶性维生素1 1、维生素、维生素B B族族V VB1B1，硫胺素（，硫胺素（thi
48、aminethiamine）V VB2B2，核黄素（，核黄素（riboflavinriboflavin）泛酸，（遍多酸）（泛酸，（遍多酸）（pantothenic acidpantothenic acid）VppVpp，尼克酸，尼克酰胺（，尼克酸，尼克酰胺（nicotinic acid and nicotinic acid and nicotinamidenicotinamide）V VB6B6，吡哆醇，吡哆醇(pyndoxine)(pyndoxine)及其醛、胺衍生物及其醛、胺衍生物生物素（生物素（biotinbiotin）叶酸（叶酸（folic acidfolic acid）V VB12B
49、12，钴胺素（，钴胺素（cobalamincobalamin）2 2、维生素、维生素C C，抗坏血酸（，抗坏血酸（ascorbic acidascorbic acid）3 3、维生素、维生素P P，通透性维生素（，通透性维生素（pioflavonoidspioflavonoids）粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质2、维生素、维生素粮食中不含维生素粮食中不含维生素A和维生素和维生素D，但是粮食籽粒中可以合成。，但是粮食籽粒中可以合成。各种植物油中富含维生素各种植物油中富含维生素E。随着粮食加工精度的增加，维生素随着粮食加工精
50、度的增加，维生素B族损失的越严重。族损失的越严重。干燥的粮食中不含维生素干燥的粮食中不含维生素C，只有在粮食、豆类发芽时，才能在，只有在粮食、豆类发芽时，才能在胚芽中合成维生素胚芽中合成维生素C。86粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性与品质变化第三节第三节 粮食化学粮食化学（五）粮食中的生物活性物质3、植物激素、植物激素促进种子及果实生长、发育、成熟、储藏物质积累，促进（或抑促进种子及果实生长、发育、成熟、储藏物质积累，促进（或抑制）种子萌发等作用。制）种子萌发等作用。分为：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯。分为：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯。87粮食的理化特性与品质变化粮食的理化特性
