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1、第一章 粮谷食品原料 第一节 农作物的概念和类型一、农作物的概念广义：对人类有利用价值，为人类所栽培的各种植物。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。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/生物产量禾谷类作物：0.30.45，豆类：0.20.3薯芋类：0.60.75，饲料和绿肥：1.0,二、农作物的分类：1、粮食作物（Cereal/Grain Crops）1）禾谷类作物（cereal crop）单子叶的禾本科植物特点：种子含有发达的胚乳，主要
2、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。稻（Rice）、小麦（Wheat）、大麦（Barley）、燕麦（Oats）、玉米（Corn）、高粱（sorghum）、粟（Millet）等。,粟（黍）,2）豆类作物双子叶的豆科植物特点：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，却含有较多的淀粉根部长有根瘤，能固定空气中游离态氮 大豆（Soybean）、花生（Peanut）、蚕豆（Broad bean）、豌豆（Pea）、绿豆（Green bean）、豇豆（Cowbean）等。,3）薯、芋类作物也称根茎类
3、作物，特点是在块根或块茎中含有大量的淀粉。甘薯（sweet potato）、马铃薯（potato)、木薯（cassava）、山药（Chinese yam）等。2、经济作物（Industrial Crops）1）纤维作物（fiber crop）：棉花、大麻、剑麻、罗布麻等。2）糖料作物：甘蔗（sugar cane）、甜菜（beet）等。,3）油料作物（oil-bearing crops）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（sunflower）以及豆科：大豆（soybean）、花生（peanut）等特点：种子的胚和子叶中含有丰富的脂肪（
4、2550），其次是蛋白质（2040）4）其它：烟草、茶叶、薄荷、咖啡、可可3、绿肥及饲料作物：苜蓿、紫云英、草木樨等,第二节 粮谷原料的基本组成及生物学特性粮谷原料：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）果实：由花中雌蕊的子房发育而成的种子：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。,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。,一、粮谷原料的籽粒结构一般由皮层、胚、胚乳3个部分组成1、皮层包括果皮和种皮，包围在胚和胚乳的外部，对粮粒起保护作用。果实去掉果皮即为种子，果皮由子房壁发育而成，一般分三
5、层：外果皮、中果皮和内果皮。,2、胚由受精卵发育而成，是种子最重要的组成部分，种子中胚是唯一有生命的部分。3、胚乳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，供种子萌发时胚的生长之用在胚乳的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。,二 粮谷原料的化学成分1、粮谷原料化学成分的含量和分布1）化学成分的含量种类、品种不同，其化学成分存在着很大的差异a、原料不同，其化学成分各异。因此，化学成分是粮油原料分类的主要依据。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蛋白质；油料种子则富含脂肪。,b、带壳的籽粒（稻谷、黍、小麦
6、等）或种皮较厚的籽粒（如扁豆、大豆等）通常都含有较多的粗纤维和矿物质。c、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。,2）化学成分的分布 籽粒中各个部分的分布是不均匀的。以小麦籽粒为例：胚乳：约占全粒质量的82，集中了全粒所有的淀粉；而脂肪、纤维素和矿物质含量很低。胚：在全粒小麦中所占的比例最小（3），却含有较高的蛋白质、脂肪，不含淀粉。胚中含有较多的维生素和矿物质，其中维生素B1的含量占全粒的60以上，维生素E的含量也很丰富，是提取维生素E的良好原料。皮层和糊粉层中，纤维素的含量占全粒小麦纤维素总量的90，矿物质的含量也很高。,2、化学成分的组成1）谷类食品原料的组成除VC、V
7、A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，尤其是麦类：含钙量是大米的4倍。a、蛋白质：一般614，大米7，硬质小麦可达13以上大多谷类赖氨酸较少（限制性氨基酸）（不完全蛋白质）；玉米的限制性氨基酸还有色氨酸，但荞麦、大豆赖氨酸较多，蛋氨酸少。,b、脂肪：一般较低：2.0，多在胚芽中，但燕麦达6.0。c、碳水化合物：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。淀粉可分直链、支链淀粉。糯性谷物淀粉中支链淀粉可达100。糊化与老化谷类中膳食纤维丰富（保健功能）,d、矿物质与维生素P、K较丰富，Ca、Fe较少（酸性食品）。维生素以VB族，特别是VB1
8、较丰富，但往往因精加工而损失殆尽，VA、VC、VD含量少。,2）豆类食品原料的化学组成果实为荚果，根部有根瘤菌，可从空气中固定氮素，蛋白质较高：2030，且赖氨酸含量丰富，与谷类互补，可提高主食的营养价值。a、蛋白质和脂肪含量丰富（油料作物）花生：油脂：4050%，蛋白质：24-36%大豆：油脂：20，蛋白质40b、VB族维生素较多，豆芽菜含VCc、丰富的皂角苷、卵磷脂、黄酮类物质（生理活性成分）,三、粮谷原料的生物学特性（一）、休眠与后熟1、休眠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态，是植物抵抗和适应不良环境的一种表现强迫休眠（环境条件不适
9、宜）和生理休眠（植物本身的原因）两种类型原因：1）种皮机械障碍，不透水、不透气；2）种子未完成生理成熟；3）种子萌发抑制物的存在（脱落酸）。4）外界环境因素：高、低温、干旱、黑暗和高CO2,2、后熟：种子生理成熟的过程称后熟。种子的成熟包括两个方面：从形态学看是由受精卵发育成胚的过程从生理学看是保证种胚幼苗发育所需物质和能量的贮积过程。（二）、种子的萌发（Sprouting）H2O，温度，O2,（三）、种子的呼吸作用 1、类型：1）有氧呼吸；2）无氧呼吸 2、指标：1）呼吸强度；2）呼吸商（四）、种子的活力和陈化种子的健壮程度和萌发出苗的潜在能力种子生存能力降低的不可逆变化的综合表现。（种子活
10、力的自然衰退）（劣变）种子保存的关键是控制水分和温度,第三节 稻 谷,水稻是全球约半数人口的主食水稻、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的粮食作物。我国第一大粮食作物，全国水稻生产面积占粮食面积的28%，总产占粮食总量的39%，约有65%的人口以稻米为主食消费。,一、稻米籽粒的结构水稻脱粒后得到的带有颖壳（谷壳）的籽粒称作稻谷或毛稻；除去颖壳后的籽粒称为糙米；糙米经碾米加工，米粒的果皮、种皮、外胚乳、糊粉层和部分的胚被剥离而成为米糠，其余则为白米或大米（纯胚乳）。,二、稻米的分类（一）按植物学分类：粳型稻的粳米（round-shaped）和籼型稻的籼米（long-shape
11、d）（二）按生长条件分类：普通水稻（paddy rice）和旱稻（upland rice）（三）按淀粉构成分类：普通大米和糯米（glutinous rice）普通大米：直链淀粉约20，含量越低（即支链淀粉越高），米饭黏性越大，口感越好。（四）按加工方法和用途分类：精白米、半精白米、胚芽米、预蒸煮米等。,三、米粒的化学成分糙米中糠层（果皮、种皮和糊粉层）56、胚23、胚乳9192。越是精白的大米，蛋白质、脂肪和微量成分含量越少。直链淀粉含量被认为是影响大米蒸煮食用品质的最主要因素。越高，粘性越低，口感越硬。脂类主要存在与糠层、胚芽和糊粉层中不含VA、VD 和VC。VB1和VB2主要在胚和糊粉层中
12、。,四、稻米的品质评价品质标准根据用途分3个基本类别1.食用品质：主要标准，也是最难评价的标准2.工业用米品质：加工品质（无）3.饲料用品质：要求蛋白质含量高（一）米的评价标准指标：出糙率、整精米率、不完善粒的比例、水分、色泽和气味等，其中以出糙率、整精米率作为分级的标准。（二）稻米品质检测项目和方法（略）,五、大米的利用1、主食米饭、米粉、大米粉（汤圆）2、大米制品1）米粒制品：粽子、八宝饭、八宝粥2）大米粉制品：汤圆、米糕、年糕3）发酵制品：米酒、米醋4）其他制品：速食米饭、咖喱饭,第四节 小 麦（wheat）世界上最重要的粮食作物，栽培面积和总产量均居第一位。全世界35的人口以小麦为主食
13、，是营养比较丰富、经济价值较高的商品粮。我国种植面积和产量仅次于水稻，居第二位。以黄淮海平原及长江流域最多，分冬小麦和春小麦，以冬小麦为主，面积和产量均占小麦80%以上 籽粒营养丰富，其中碳水化合物含量约为6080%，蛋白质含量高，一般为1114，高的可达1820；麦胶蛋白和谷蛋白能使面粉加工成各种食品，是食品工业的重要原料,一、小麦籽粒结构1、皮层（67）包括果皮和种皮，含有较多的蛋白质和灰分。2、胚乳占籽粒重量的8086（小麦粉）3、胚（2）发芽和生长的器官,二、小麦粉的化学成分1、碳水化合物主要成分，占麦粒重的70，以淀粉为主2、蛋白质1214，可分麦胶蛋白、麦谷蛋白、白蛋白和球蛋白。麦
14、胶蛋白、麦谷蛋白遇水能相互黏聚在一起形成面筋（面筋蛋白）。是其他动植物蛋白所没有的特性，也是其他任何谷物都不具备的蛋白麦胶蛋白：具良好的伸展性和强的黏性，但无弹性麦谷蛋白：有弹性但无伸展性赖氨酸为限制性氨基酸,3、脂质主要存在于胚芽和糊粉层，24，多为不饱和脂肪酸，易氧化酸败，制粉过程中一般把胚芽除去4、矿物质Ca、Na、P、Fe、K，其中Ca、Fe、K比大米高35倍灰分的多少与面粉的等级有关，越少面粉越白从营养角度：等级越高的面粉营养越低5、维生素主要是VB和VE，大多在皮层和胚芽中。,三、小麦的利用1、主食品小麦小麦粉各类食品：馒头包子类、面条饺子类、烙饼油条类及面包糕点等硬质小麦：蛋白质
15、、面筋多，质量好，用于面包、高级面条软（粉）质小麦：饼干、糕点、烧饼等中间质小麦（最多）：馒头、面条等,（二）其他加工品1.专用粉（prepared mix flour）（预混合粉）：面包糕点用粉、饺子专用粉、蛋糕粉等2.面包屑3.谷朊粉和小麦淀粉4.其他用途：作为葡萄糖、白酒、啤酒的原料5.小麦胚芽制品：胚芽油、麦胚粉等6.麸皮：膳食纤维：麦麸面包、麦麸松饼等,第五节 原料杂粮一、玉米（maize）三大粮食作物之一，面积次于水稻、小麦居第三位，居杂粮之首，总产和单产均居第一位栽培面积东北多于西南 在世界粮食贸易中居第二位据统计，世界玉米总产量的66%用于饲料，20%食用。我国70%用于饲料，
16、10%用于工业原料，其余用于口粮和出口。普通玉米碳水化合物70%，蛋白质8%，脂质5%，玉米蛋白中几乎不含赖氨酸。,玉米生产的重要性：高产粮食作物：谷物中单产最高的作物秸秆是最好的青饲料：玉米是营养丰富的饲料作物，玉米籽粒是优质饲料，一般23kg籽粒可转换1kg肉制品良好的工业原料：淀粉食用植物油秸秆：纤维素，纸张穗轴可提取糠醛：高级塑料的主要原料,二、大麦（barley）,小麦,大麦,我国冬大麦主产区分布在长江流域各省和河南等地，春大麦则分布在东北、内蒙古、山西及青藏高原和新疆北部地区 世界总产的7080用于饲料，其次是酿制啤酒淀粉4668，蛋白质714，脂肪2大麦醇溶蛋白缺乏麦胶蛋白的黏性
17、，不能形成面筋。主要用途：麦芽、食品和饲料,三、高粱（Sorghum）抗旱、耐涝、耐盐碱、适应性强东北、华北种植较多。淀粉6070，蛋白质10蛋白质中含人体难以消化的醇溶性蛋白较多，赖氨酸、色氨酸偏低，较少直接食用工业：酿酒（茅台、竹叶青、汾酒、泸州老窖）、醋、酱油、味精,四、马铃薯（Potato）可食部分：块茎，富含优质淀粉，主要作粮食、蔬菜和饲料，也是食品工业、化学工业的原料。在欧洲和美洲国家是深受欢迎的主食我国虽是主要生产国，但加工利用相当落后，绝大部分为鲜食及粗加工。近年来，方便面、麦当劳、油炸薯条（片）等新食品的发展，带动了马铃薯加工的快速发展,碳水化合物：17.2，蛋白质2.0、脂
18、肪0.2马铃薯淀粉是自然界唯一与磷酸盐共价结合的淀粉，不易老化。蛋白质低，但氨基酸组成较合理含VC、VB1、VB2、VPP等多种维生素鲜食、加工用（方便食品、快餐食品原料、休闲食品）、淀粉用（肉制品、鱼糜）在芽眼或绿色皮部含有毒的龙葵素,茄碱苷(龙葵素)potato，tomato,eggplant，剧毒有苦味茄碱苷+3H2O 茄碱+葡萄糖+半乳糖+鼠李糖茄碱有毒，对红血球有强烈的溶解作用。马铃薯中正常含量为2-10mg%，一般聚集在外表皮，但发芽的马铃暑和在阳光下暴露呈绿色部位的含量相当高。50mg%,20mg%即中毒，故不能食用。避光，低温贮存削去表皮药物、X射线、射线处理，防止发芽,五、豆类豌豆、蚕豆、菜豆、豇豆、绿豆绿豆：营养价值高，蛋白质24，淀粉53，脂肪1。富含VB1、VB2，特别是赖氨酸含量高，此外具有清热解毒作用绿豆稀饭、绿豆汤、绿豆糕、粉皮（丝）、绿豆芽。,
