粮油品质检验与分析第1章 粮食的理化特性与品质变化ppt课件.ppt

第一章 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,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,3,双子叶植物:种子的胚具有两片子叶的植物,单子叶植物:种子的胚具有一片子叶的植物,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,5,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,第一节 粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 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、高梁等双子叶：荞麦,豆类：属豆科，有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等,薯类：甘薯、马铃薯、豆薯、木薯等,禾谷类,粮油作物,油料：油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等,粮食的理化特性与品质变化,第一节 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,第一节 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,第一节 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：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：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,第一节 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,第一节 粮食的分类与结构（一）粮食的定义与分类 3、玉米GB 1353-2009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,第一节 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，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(gramineae) 植物，生产干的单种果实，这类果实就是“颖果” (caryopsis)，通常称为“籽粒” (kernel or grain)。具有皮层、胚和胚乳三部分基本结构，各结构之间的联系也大致相同。,粮食的理化特性与品质变化,第一节 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,第一节 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,第一节 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,16,1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、外颖、护颖和颖尖四部分。内颖和外颖细胞高度木质化、硬脆，起着保护颖果的作用。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,17,18,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,爆腰,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,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,22,粮食的理化特性与品质变化,谷物内部的糊粉粒,植物细胞内储藏蛋白质的结构，具有消化的作用。,糊粉粒,23,粮食的理化特性与品质变化,第一节 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,24,1麦毛； 2腹沟； 3果颍； 4胚,25,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,26,粮食的理化特性与品质变化,冬小麦横切面扫描电子显微镜图P:果皮 A:糊粉层 E:胚乳 右图： 胚乳细胞,27,左图: 硬质小麦，BS：破损淀粉右图: 软质小麦,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,第一节 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,第一节 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,第一节 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%-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,第一节 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和种胚两部分组成，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,第一节 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,33,粮食的理化特性与品质变化,第二节 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。,34,35,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，%,36,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 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、球蛋白、醇溶蛋白、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%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）,37,38,粮食的理化特性与品质变化,清蛋白：溶液水和稀盐溶液，其溶解度不受盐浓度的影响； 球蛋白：不溶于水和高浓度的盐溶液，但溶于稀盐溶液； 醇溶蛋白：不溶于水，但溶于70%-80%乙醇； 谷蛋白：不溶于水、醇中，但溶于稀酸、稀碱。,Tips,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,40,粮食的理化特性与品质变化,第二节 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,第二节 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,第二节 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%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,第三节 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,第三节 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,44,45,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,1、可溶 性糖,单糖,低聚糖,蔗糖：葡萄糖+果糖,麦芽糖：葡萄糖+葡萄糖,46,粮食的理化特性与品质变化,第三节 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,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,2、不溶性糖 谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的含量是不同的，一般可以占到总量的60%75%，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，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,第三节 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，%）,淀粉粒（Starch Granule）,圆形、卵形或椭圆形、多角形，2150m，环层、晶体结构,粮食的理化特性与品质变化,第三节 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（starch granule）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，形成不同结构及性质的淀粉粒。,各种谷物淀粉粒的结构1：小麦 6：大米2：大麦 7：燕麦淀粉粒3：黑麦 8：粟 4：高粱 9：小麦 5：玉米 10：玉米淀粉粒,粮食的理化特性与品质变化,50,51,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,I 直链淀粉的结构,由葡萄糖通过-1,4-糖苷键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。遇碘显蓝色。,直链淀粉的分子结构,DP (degree of polymerization), 聚合度,52,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,II 支链淀粉的结构,支链淀粉的几种分子模型,53,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,II 支链淀粉的结构,葡萄糖分子之间除以-1,4-糖苷键相连外，还有以-1,6-糖苷键相连的。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。遇碘呈紫或红紫色。,54,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,表2-4 谷物籽粒直链淀粉含量（%，占纯淀粉）,1、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，到达一定温度时(一般在55以上)，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糊状胶体溶液,这一现象称为“淀粉的糊化”。又称淀粉的糊化为“ ”化。 2、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。,淀粉的糊化 Gelatinization,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,56,分为三个阶段：第一阶段：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 水进入淀粉粒的微晶束间隙，吸水膨胀;第三阶段：最后解体阶段 淀粉粒膨胀，继续分离支解。,、过程,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,58,糊化淀粉的老化 Retrogradation,1、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，如冷却的陈馒头、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,59,粮食的理化特性与品质变化,60,2、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。,粮食的理化特性与品质变化,61,淀粉的水解,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）：,(C6H10O5)n 淀粉,(C6H10O5)m 糊精,C12H22O11 麦芽糖,C6H12O6 葡萄糖,62,淀粉的水解,粮食的理化特性与品质变化,淀粉酶（Amylase） -淀粉酶： 淀粉-（1，4）-糊精酶 -淀粉酶： 淀粉-（1，4）-麦芽糖苷酶 葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase）： 水解淀粉直接生成葡萄糖 异淀粉酶（Isoamylase）： 淀粉-（1，6）-糊精酶,63,64,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（二）粮食中的碳水化合物,2、不溶性糖 纤维素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。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,第三节 粮食化学（三）粮食中的蛋白质,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，蛋白质含量可高达2040,65,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学,66,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学,醇溶蛋白,67,窝头为什么挖个眼，馒头为什么不挖个眼？,窝头为什么没有面包弹性大，你会说它是死面，那为什么不发酵呢？,粮食的理化特性与品质变化,68,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。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,第三节 粮食化学（三）粮食中的蛋白质,69,什么是面筋？,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称为面筋。 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。,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（三）粮食中的蛋白质,70,面筋的化学组成特性,面筋主要由麦胶蛋白（43.02%） 麦谷蛋白（39.10%）组成。 还含少量淀粉（6.45%） 脂肪（2.80%） 糖类（2.13%） 灰分（2.00%） 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,71,为什么小麦可以形成面筋？,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：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：为本身重量的170-210%,麦胶蛋白：具有延伸性，但弹性小；麦谷蛋白：具有弹性，但缺乏延伸性；,粮食的理化特性与品质变化,72,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碳的“骨架”，使食品变得多孔、疏松、体积增大，吃起来感觉松软香甜可口。,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,第三节 粮食化学（三）粮食中的蛋白质,8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。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。,74,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（四）粮食中的脂肪,75,粮食的理化特性与品质变化,第三节 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。 粮食脂肪中主要的不饱和脂肪酸有：油酸、亚油酸、亚麻酸等。,76,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（四）粮食中的脂肪,77,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（四）粮食中的脂肪,78,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶,79,是活细胞内产生的具有高度专一性和催化效率的蛋白质，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工制品的食用品质。,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶（1）淀粉酶,80,淀粉酶（Amylase） -淀粉酶： 淀粉-（1，4）-糊精酶 -淀粉酶： 淀粉-（1，4）-麦芽糖苷酶 葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase）： 水解淀粉直接生成葡萄糖 异淀粉酶（Isoamylase）： 淀粉-（1，6）-糊精酶,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶（2）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增加。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。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,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶（3）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，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,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶（4）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，形成过氧化氢衍生物等挥发性物质，产生豆腥味和苦涩味。,83,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质1、酶（5）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中。可以催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物。与粮食籽粒变苦密切相关。,84,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质2、维生素,85,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质2、维生素粮食中不含维生素A和维生素D，但是粮食籽粒中可以合成。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B族损失的越严重。干燥的粮食中不含维生素C，只有在粮食、豆类发芽时，才能在胚芽中合成维生素C。,86,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（五）粮食中的生物活性物质3、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（或抑制）种子萌发等作用。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,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分1、色素叶绿素类胡萝卜素黄酮素花青素,88,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分2、矿物质,89,谷物灰分中的矿物元素含量较多的有P、K、Mg、Ca、Na、S。Fe、Si、Cl等。含量极少的有Zn、Ni、Mn、B、Cu、Al、Br、I、As、 Co等。,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分2、矿物质,90,几种主要谷物的灰分元素表,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分2、矿物质,91,几种谷物的灰分含量,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分3、毒物和特殊化学成分棉籽中的棉酚菜籽中的葡萄糖苷（芥子苷）蓖麻籽中的蓖麻毒蛋白和蓖麻碱大豆中的胰蛋白酶抑制素蚕豆中的巢菜碱苷菜豆中的皂素马铃薯中的龙葵素木薯中的木薯苷高粱中的单宁,92,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分吃极少量龙葵素对人体不一定有明显的害处，但是如果一次吃进200毫克龙葵素（约吃30g已变青、发芽的土豆）经过15分钟至3小时就可发病。最早出现的症状是口腔及咽喉部瘙痒，上腹部疼痛，并有恶心、呕吐、腹泻等症状，症状较轻者，经过12小时会通过自身的解毒功能而自愈，如果吃进300400毫克或更多的龙葵素，则症状会很重，表现为体温升高和反复呕吐而致失水，以及瞳孔放大、怕光、耳鸣、抽搐、呼吸困难、血压下降，极少数人可因呼吸麻痹而死亡。,93,龙葵素,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分抑制人体小肠中的胰蛋白酶，影响蛋白质消化吸收，甚至产生刺激胃粘膜的作用。,94,胰蛋白酶抑制素,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分木薯不能生食，木薯中含有有毒成分主要为木薯苷，木薯苷在木薯苷酶作用下，水解生成具有剧毒的氢氰酸，人摄入0.06mg氢氰酸就会严重中毒，出现头晕目眩、呼吸困难等中毒症状，甚至死亡。木薯毒素大部分集中在木薯皮中，食用前应剥去木薯皮，并将去皮木薯肉用水浸泡2-3h,换水洗净，使有毒成分含量降至卫生标准以下。,95,木薯苷,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分芥子甙可在植物组强葡萄糖硫苷酶作用下分解为硫氰酸酯、异硫氰酸脂和腈。腈的毒性很强，可抑制动物生长。硫氰化物可阻断甲状腺对碘的吸收，具有致甲状腺肿作用。,96,芥子苷,粮食的理化特性与品质变化,第三节 粮食化学（六）粮食中的其他化学成分单宁易与蛋白质结合，影响蛋白质的吸收。,97,单宁,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（一）粮食储藏中生理指标的变化随着粮食储藏时间的延长，其籽粒活力逐渐丧失，同时与呼吸有关的酶类，如过氧化物酶、过氧化氢酶的活力趋向降低，因而呼吸作用随之减弱；而水解酶类，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等活力增强，酶活力的这种趋向是粮粒丧失活力的一种表现。,98,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（二）粮食在储藏过程中基本营养成分的变化1、碳水化合物的变化直链淀粉含量增加（大米、绿豆），黏性随时间的延长而下降，胀性（亲水性）增加，米汤或淀粉糊的固形物减少。可能是由于淀粉分子与脂肪酸直接相互作用而改变了淀粉性质，如黏度的变化。还原糖含量的上升再下降，说明粮食品质开始劣变。,99,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（二）粮食在储藏过程中基本营养成分的变化2、蛋白质的变化主要变化为蛋白质水解及变性。四种蛋白质会发生变化：盐溶、醇溶蛋白部分解聚，低相对分子质量麦谷蛋白进一步交联。,100,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（二）粮食在储藏过程中基本营养成分的变化3、脂类的变化脂类被氧化产生过氧化物，不饱和脂肪酸被氧化成羰基化合物。在酶的催化作用下，产生游离脂肪酸和甘二酯、甘一酯及甘油。低水分粮食 高水分粮食,101,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（二）粮食在储藏过程中基本营养成分的变化4、维生素的变化变化程度和粮食水分、温度密切相关。,102,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（三）粮食储藏过程中食品品质的变化1、稻谷食用品质的变化（不溶性）直链淀粉含量增加，黏性降低。吸水率和膨胀率随储藏时间的延长而增加。可溶性固形物逐渐减少。碘蓝色反应颜色变浅。糊化温度随储藏时间的延长而逐渐上升。,103,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（三）粮食储藏过程中食品品质的变化2、小麦食用品质的变化主要影响面筋的延伸性及弹性 新收获：弹性弱、延伸性大，面包流散性和体积最小。 储藏1年：弹性好转，延伸性降低； 储藏5-6年：弹性最好，具有中等延伸性； 储藏13年：延伸性明显降低。,104,粮食的理化特性与品质变化,第四节 粮食在储藏、运输过程中的品质变化（三）粮食储藏过程中食品品质的变化3、大豆食用品质的变化脂肪分解、氧化。蛋白质分解。霉变。,105,粮食的理化特性与品质变化,思考题籽粒（颖果）具有皮层、胚和胚乳三部分基本结构稻谷加工成大米的过程？粮食中主要化学成分有哪些？如何分类？,106,