粮油加工工艺学

粮油加工工艺学第二章：粮油原料的结构特征1：胚乳的两种不同结构:1 角质胚乳硬质胚乳：如果填充的蛋白质多,胚乳细胞内的淀粉颗粒之间被蛋白质所充实,将淀粉颗粒挤得很紧密,则胚乳组织坚实而透明,颜色较深,断面光滑平整呈透明状,像角类断面或玻璃断面;2 粉质胚乳软质胚乳：如果填充的蛋白质少,淀粉颗粒之间及其与细胞壁之间有空隙,甚至细胞与细胞之间也有空隙,则胚乳组织疏松,断面粗糙呈白色粉状而不透明;2：稻谷按粒形和粒质分为：籼稻谷、糯稻谷、粳稻谷3：油菜分为：白菜类、芥菜类、甘蓝类4：马铃薯块茎是其在生长过程中积累并储备营养物质的仓库其结构：表皮层、形成层环、外部果肉、内部果肉5：木薯分为苦种和甜种,区别在于氢氰酸的质量分数;甜木薯：< 50mg/kg 苦木薯：> 50mg/kg第三章：粮油原料的物质基础1：胚乳蛋白主要为：醇溶蛋白和谷蛋白2：同一麦粒不同部位胚乳的细胞结构及营养成分的差别：离皮层越近,胚乳中维生素含量越高,细胞壁越厚,灰分含量也越多,面筋质量虽相对高但品质次,磨制的小麦粉食用品质差；相反,越近心部,胚乳面筋质质量分数虽相对较低但品质好,细胞壁越薄,淀粉粒越细,磨制的小麦粉食用品质越好,但维生素含量低;3：小麦中的蛋白质主要分为：麦胶蛋白33.2%麦谷蛋白13.6%麦白蛋白11.1%球蛋白3.4% 4：引起麦粒色泽异常的原因：1 小麦晚熟使子粒呈绿色；2 受小麦赤霉病菌的侵染,麦粒颜色变浅,有时略带青色,严重时胚部和麦皮上有粉红色斑点或黑色微粒；3 储藏时间过久,色泽变得陈旧；4 受潮会失去光泽、带白色；5 发生霉变,麦粒上出现白色、黄色、绿色和红色斑点,严重时则完全改变其固有颜色,成为黄绿、黑绿色等;5：引起小麦气味不正常的主要原因：1 发热霉变,使小麦带有霉味；2 小麦发芽,,带有类似黄瓜的气味；3 感染黑穗病,散发类似青鱼的气味；4 包装和运输工具不干净,使小麦污染后带有煤油、卫生球或煤焦油等气味;6：粒度：麦粒大小的尺度整齐度:麦粒群体中麦粒大小一致的程度比重：麦粒纯体积的质量与同体积谁的质量之比容重：单位容积内小麦的质量千粒重：每一千粒小麦的质量g角质率：硬质麦粒的粒数占所取样品粒数的百分数散落性：粮食子粒自然下落至平面时,有向四面流散并形成一圆锥体的性质悬浮速度：指粮食自由下落时在相反方向流动的空气作用下,既不被空气带走,又不向下降落,呈悬浮状态时的风速;孔隙度：表示粮堆中粮粒之间的紧密程度自动分级：粮食子粒和杂质结合的散粒群体,在移动或振动过程中出现的分级现象;群体特性7：散落性是谷粒群体的特性小麦的散落性与麦粒的形状、表面状态、水分和小麦中含杂有关：一般粒形较圆、表面光滑的子粒静止角较小,流散时的摩擦阻力小,故散落性较好；反之,则散落性较差;含水量增加,一般静止角增大,从而散落性变差;小麦的静止角一般为23-38,内摩擦系数为0.445—0.568:胚乳的淀粉分为支链淀粉和直链淀粉糯米淀粉：只有支链淀粉,不含直链淀粉；粳米淀粉：直链淀粉多一些占淀粉总量20%；籼米淀粉：直链淀粉更多；直链淀粉多,则米质松散,食用品质低,因此籼米食用口感较差,但适合加工米粉；粳米和糯米所含的直链淀粉少或没有,米质较黏,食用品质好,除食用外,还可加工年糕;9：大米蛋白质组成:米谷蛋白主要,占总蛋白的80% 清蛋白球蛋白醇溶蛋白最低,仅占3%—5%10：稻谷加工最适宜的水分质量分数为14.5%；大米的精度越高,灰分矿物质的质量分数越低；新鲜正常的稻谷是金黄色,糙米大都呈蜡白色或灰白色,未成熟的稻谷和糙米一般呈淡绿色;11：爆腰率：爆腰指糙米粒或大米粒上出现的一条或多条纵、横向裂纹的现象；爆腰米粒占试样米粒的百分率称为爆腰率原因：由于在急速干燥情况下的米粒外层干燥快,内部水分向外转移慢,内外层干燥速率不一致,米粒体积收缩程度不同,外层收缩大,内层小,因此形成爆腰;另外,气候干旱、病害、过迟收割、机械打击、剧烈撞击或日光暴晒,以及高温稻谷受到急剧的冷却,或受潮吸湿时米粒内部与表面收缩膨胀不平衡等都可以是稻谷产生爆腰;12:碳水化合物：主要由蔗糖、棉籽糖、水苏糖以及如阿拉伯糖和半乳糖类的多糖构成; 其中,棉籽糖和水苏糖在人体消化道中不被分解利用,但能被肠道中的双歧杆菌利用,是双歧杆菌生长的促进因子;13：大豆中的抗营养因子：胰蛋白酶抑制因子湿热条件下易失活；凝血素胃蛋白酶易是凝血素失活,湿热处理可使凝血素完全失活；致甲状腺肿胀因子在大豆制品中加入微量碘化钾可消除影响,湿热处理;14：可溶性氮指数NSI=水溶性氮量/样品中全氮量100%蛋白质分散度指数PDI=水中分散蛋白质质量/样品中总蛋白质质量100%15：油菜籽的抗营养因子：芥子苷与芥子酶、芥子碱、其他植酸和单宁16：棉酚：是一种由生物活性的萜类物质,存在于棉花植株的许多部位的分散腺体中;在棉籽的加工过程中,棉酚与棉籽仁中的蛋白质或油混合在一起;17：龙葵素：糖苷是葡萄糖或其他单糖与醇、醛或酚相结合的;许多糖苷具有苦味;马铃薯中发现的糖苷属于龙葵苷龙葵素或茄素,有剧毒,它由茄碱和三糖组成,纯品为白色发光的针形结晶体,微溶于冷热乙醇,很难溶于水、醚及苯,龙葵素晶体的熔点为280—285℃;龙葵素的质量分数以未成熟的块茎为多,占鲜薯质量的0.56%—1.08%;其质量分数以外皮为最多,髓部最少;18：木薯中的苦种薯含有一种有毒物：氰配糖体第四章：粮油原料的清理1：风选法：利用粮油原料与杂质在空气动力学特性上的差异,通过一定形式的气流使粮油原料和杂质以不同方向运动或飞向不同区域,从而达到清理目的的方法;2：筛选法：利用粮油原料与杂质在粒度和粒形上的差异,通过运动适宜、筛孔形状和大小都合理的筛面,使粮油原料和杂质分为筛上物和筛下物,从而达到清理的目的;3：比重分选：利用粮油原料和杂质在密度和空气动力学特性上的差异,通过筛面或其他形式的袋孔、凸台或凸孔工作面,并辅之以气流,首先促使粮油原料和杂质在运动中分层,再迫使它们向不同方向运动,使之分离,达到清理目的;4：磁选法：利用粮油原料和杂质在导磁性上的差异,通过永久磁铁或电磁铁构成的磁场构件吸住磁性物质,而粮油原料自由通过,使之分离,达到清理目的;基本结构：粮油原料通道、磁体装置和清杂装置,无需配用动力;5：精选：根据子粒长度和形状的不同,将小麦中混杂的长粒或短粒谷粒或异种谷粒进行的清除过程;精选机分为：碟片精选机、滚筒精选机、螺旋精选机6: 小麦的表面处理：在小麦入磨前必须将黏附在表皮上、麦沟中的泥沙、尘土、有害微生物等污染较彻底的清除;干法处理：包括打击与撞击,称为打麦湿法处理：清洗,称为洗麦7：薯类的清洗方法：手工清洗、流水槽清洗、洗涤机清洗去皮方法:手工去皮、机械去皮、化学碱液去皮、蒸汽去皮第五章：粮油加工主要工艺技术原理1: 一般的制粉、制米和油脂提取主要以干法加工为主,淀粉生产主要采用湿法工艺;2：稻谷脱壳的工艺过程称为砻谷；挤压搓撕脱壳：指谷粒两侧受两个不等速运动的工作面的挤压、搓撕作用而脱去颖壳的方法；端压搓撕脱壳：制谷粒长度方向的两端受两个不等速运动的工作面的挤压、搓撕而脱去颖壳的方法；撞击脱壳：指高速运动的谷粒与固定工作面撞击而脱去颖壳的方法;3：碾米：应用物理或化学的方法,将稻糙米以及其他杂粮子粒表面的皮层部分或全部剥除的工序;目的：碾除子粒皮层要求：在保证成品粮符合规定的质量标准的前提下,应尽量保持米粒完整,减少碎米,提高出米率,提高纯品粮纯度,降低动力消耗;碾米四要素：碰撞、碾白压力摩擦擦离、碾削、翻滚、轴向输送;碰撞：米粒与碾辊决定作用、米粒与米粒、米粒与米筛4：机械碾米法：摩擦擦离碾白：制成的大米表面细腻光洁,精度均匀,色泽较好,但碾白压力大,容易产生碎米；碾削碾白：所需压力小,产生碎米少,但成品表面光洁度较差,米色暗而无光,易出现精度不均匀现象,米糠含淀粉较多;5：研磨：利用研磨机械对子粒施以挤压、剪切、剥刮和撞击作用；任务：将清理和润麦后的净麦剥开,刮净黏结在表皮上的胚乳,并将胚乳部分磨成一定细度的面粉；设备：盘式磨粉机、锤式磨粉机、辊式磨粉机最主要、撞击磨粉机和松粉机;6：湿磨法：指被研磨的物料在水溶液中被碎解的方法典型：玉米淀粉的生产玉米淀粉湿磨法的基本过程：浸泡、磨碎、分离浸泡：玉米首先用亚硫酸溶液浸泡,使各组成部分疏松,破坏蛋白质网络,加速渗透及扩散作用,玉米大量吸水而膨胀,浸出可溶性物质；目的：在于软化玉米颗粒,降低玉米子粒的机械强度,削弱玉米粒中各组分之间的联系,破坏胚体细胞中蛋白质网,除去大部分可溶性物质,将玉米粒中的淀粉和非淀粉部分分离,使后序操作容易进行；亚硫酸的作用：1 通过玉米子粒的基部及表皮进入子粒内部,使包围在淀粉粒外面的蛋白质分子解聚,角质型胚乳中的蛋白质失去自己的结晶型结构,亚硫酸氢盐离子与玉米蛋白质的二硫键起反应,从而降低蛋白质的分子质量,增强其水溶性和亲水性,使淀粉颗粒容易包围的蛋白质网络中释放出来;2 亚硫酸作用于皮层,增加其渗透性,可加速子粒中可溶性物质向浸泡液中渗透3 亚硫酸可钝化胚芽,使之在浸泡过程中不萌发;4 因为胚芽的萌发会使淀粉酶活化,使淀粉水解,对淀粉提取不利;5 亚硫酸可在一定程度上引起乳酸菌发酵形成乳酸,一定质量分数的乳酸可使玉米粒内部的蛋白质水解为氨基酸,溶于水中6 并可增加浸泡液酸度,使所含无机盐成为可溶状态,有利于玉米的浸泡作用;磨碎：粗磨、精磨；分离：分离胚芽、纤维、蛋白质;7：煮浆作用：借助煮浆,还能消除大豆中的胰蛋白酶抑制素、血球凝集素、皂苷等对人体有害的因素,减少生豆浆的豆腥味,是豆浆特有的香气显示出来,还可以达到消毒灭菌、提高风味和卫生质量的作用;8：水代法制油：利用油料中非油成分对水和油的亲和力不同,以及油水之间的密度差,在油料中加入适量的水,经过一系列工艺过程,将油脂和亲水性蛋白质、碳水化合物等分开水剂法制油：利用油料蛋白球蛋白溶于稀碱水溶液或稀盐水溶液的特性,借助水的作用,把油、蛋白质及碳水化合物分开第六章：稻谷制米1：稻谷制米的三个阶段：清理、砻谷及砻下物分离、碾米及成品整理2：稻谷脱壳方法：挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳、撞击脱壳风选法是谷壳分离的首选方法3：留皮：指大米表面残留的皮层;加工精度越高,留皮越少留胚：加工精度越高,米粒留胚越少留角：是指米粒胚芽旁的米尖,加工精度越高,米角越钝大米精度主要决定于米粒表面留皮程度4：糙米的适宜入机水分质量分数为14.5%—15.5%;5：色选：利用光电原理,从大量散装产品中将颜色不正常的或感受虫病害的个体以及外来夹杂物检出并分离的单元操作;6：留胚米：指米胚保留率在80%以上,每100g大米胚芽质量在2%以上的大米与普通大米的区别：含有丰富的维生素B1、B2、E以及膳食纤维;长期食用留胚米,可以促进人体发育,维持皮肤营养,增进人体健康;7：碾米机种类：按碾作用分：擦离型碾米机、碾削型碾米机、混合型碾米机按碾辊材质分：铁辊碾米机、砂辊碾米机第七章：小麦制粉1：小麦清理流程麦路：指从原料接收到第一道研磨之前所有的工序组合,包括：小麦搭配、水分调节和各种清理除杂工作;2：小麦搭配目的：1 保证原料工艺性质的稳定性原料工艺性能一致,可使生产过程和生产操作相对稳定,避免因原料变化而引起负荷不均,粉路堵塞等故障发生；2 保证产品质量符合国家标准如红麦与白麦搭配,可保证面粉色泽；高面筋含量与低面筋含量搭配,可保证产品达到适宜的面筋质含量；灰分不同的小麦搭配,可得到符合规定灰分含量的面粉；3 合理使用原料,提高出粉率原料搭配可避免优质小麦及劣质先单纯加工造成浪费以及国家标准不符等问题;适当的搭配,可在保证面粉质量的前提下得到最高的出粉率; 3：小麦搭配的方法：1 毛麦仓搭配：优点工艺简单、操作方便,毛麦清理过程不需要经常调整;缺点水分不同、硬度不同的小麦混合后,其着水量和润麦时间相同,难以使不同小麦的制粉特性均达到最佳状态,清理杂质的难度相应增大;2 润麦仓搭配：优点不同批次的小麦可以分别进行毛麦清理和水分调节,对不同硬度的小麦施以不同的着水量,使硬度较大的小麦能有较高的入磨水分,达到最佳的研磨性能;缺点需要较多仓柜用于周转,品种更换和润麦实践的掌握比较麻烦4：小麦制粉流程粉路：指从第一道研磨到成品面粉包装所有工序的组合,次工段主要包括研磨、筛理、清粉、松粉、打麸和配粉等工序5：制粉系统：皮磨系统B、渣磨系统S、清粉系统P、心磨系统M、尾磨系统T及配粉系统;其作用6：清粉的任务：将皮磨、渣磨或前路心磨提出的粗粒、粗粉,按质量灰分不同进一步精选,获得纯度更高的胚乳颗粒,同时降低物料温度,有利于高等级面粉的生产;7：配粉：根据成品面粉的质量要求,将质量指标不同的基础粉进行搭配,同时均匀的加入各种面粉改良剂或营养强化剂的生产过程第八章：淀粉生产1：玉米浸泡工艺：静止浸泡法、逆流浸泡法、连续浸泡法新玉米用老浆,待加工玉米用新酸亚硫酸的含量为0.2—0.3% 温度在50℃左右2：麸皮分离：利用高速旋转、连续出料的碟片喷嘴式离心机可以使经曲筛得到的乳液中的淀粉与蛋白质分离;3：淀粉乳脱水：机械脱水和加热干燥：机械脱水对于含水量在60%以上的悬浮液来说是比较经济和实用的方法,脱水效率高出加热干燥数倍;但却达不到淀粉干燥的最终目的,离心过滤机只能使淀粉含水量降到34%左右,而商品淀粉要干燥到12%—14%的含水量,必须在机械脱水的基础上,再进一步采用加热干燥;4：甘薯淀粉生产中酸浆的作用：使过来后的乳浆中所含的淀粉迅速凝结,并与其他物质主要是蛋白质和细渣分离;5：豆类淀粉生产工艺：酸浆法、离心分离法、旋流分离法6：改性淀粉：1 物理改性：采用物理方法进行改性,如预糊化淀粉,射线、超高频辐射处理淀粉,机械研磨处理淀粉,湿热处理淀粉2 化学改性：用合作化学试剂处理得到改性淀粉;分为两类：一类是使淀粉分子质量下降,如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使淀粉分子质量增加,如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉等;3 酶法改性：用各种酶处理淀粉,如环状糊精、麦芽糊精4 复合改性：采用两种以上的方法得到的改性淀粉,如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等; 7：淀粉改性程度的衡量方法：1 预糊化淀粉的评价指标为糊化度；2 酶法糊精的评价指标为葡萄糖当量DE值,即还原糖含量占固形物的比例,DE值越高,酶解程度越高；3 酸解淀粉一般用黏度或分子质量来评价水解程度,一般水解程度越高,其黏度越低,分子质量越小；4 氧化淀粉用羧基或羰基含量或双醛含量来评价其氧化程度,一般含量越高,氧化程度越高；5 接枝淀粉用接枝百分率来评价接枝程度；6 交联淀粉用溶胀度或沉降体积来表示交联程度,溶胀度或沉降体积越小,表示交联程度越高；7 其他变性淀粉用取代度DS或摩尔取代度MS来表示,DS或MS值越大,表示变性程度越高;8：β-淀粉：原淀粉具有微结晶结构,在冷水中不溶解膨胀,对淀粉酶不敏感;α-淀粉：将天然淀粉在一定量的水的存在下加热糊化,规律排列的胶束结构被破坏,分子间氢键断开,淀粉失去晶区结构;第九章：植物油脂提取与精炼1：预处理：在制油前对油料进行清理、剥壳及仁壳分离、破碎、软化、轧坯、膨化、蒸抄等一系列的处理;2：除杂：筛选、风选、比重分选和磁选;3：软化的目的：在于调节油料的水分和温度,使之具有适宜的可塑性,减少轧坯时的粉末度和粘辊现象,可以保证坯片的质量;还可以减轻轧坯时油料对轧辊的磨损和机器的振动,以利于轧坯操作的正常进行;4：轧坯的目的：通过轧辊的碾压和油料细胞之间的相互作用,使油料细胞组织破坏,同时使料坯成为片状,增大物料表面积,大大缩短油脂从油料中排出的路程,从而提高制油时出油速度和出油率;5：挤压膨化原理：物料被挤出膨化机的模孔时,压力骤然降低,造成水分在物料组织结构中迅速汽化,物料受到强烈的膨胀作用,形成内部多孔、组织疏松的膨化料;6：浸出制油的工艺类型：直接浸出：油料经一次浸出后,油料中残留的油脂量就可以达到极低值;该取油方法常限于大豆等含油量在20%左右的油料;预榨浸出：在浸出取油之前,先采用压榨取油,提取油料内85%—89%的油脂,并将产生的饼粉碎成一定粒度后,再进行浸出法取油;适用于含油量在30%—50%的高油料加工;7：胶溶性杂质：磷脂、蛋白质、糖类、树脂和黏液物;磷脂遇热280℃会焦化发苦,吸收水分而促使油脂酸败,影响油品的质量和利用;脂溶性杂质：游离脂肪酸用碱炼、蒸馏的方法除去、色素、甾醇、生育酚、酮、蜡等;8：黄曲霉素采用碱炼—水洗和吸附剂吸附工艺除去;9：影响水化脱胶的因素：加水量、操作因素、混合强度搅拌速度控制在30r/min以下,使胶粒絮凝良好,有利于分解、电解质、毛油的质量;10：理论碱量：用于中和游离脂肪酸的碱量超碱量：为了满足工艺要求而额外超加的碱11：蒸馏脱酸法：也叫物理精炼法;这种脱酸法不用碱液中和,而是借甘油三酯和游离脂肪酸相对挥发度的不同,在高温、高真空条件下进行水蒸汽蒸馏,使游离脂肪酸与低分子物质随着蒸汽一起排出;适用于高酸值油脂;12：油脂脱色的方法：吸附脱色、氧化还原、离子交换树脂吸附;13：吸附脱色的原理：利用某些吸附力强的吸附剂在热油中能吸附色素及其他杂质的特性,在过滤去除吸附剂的同时也把吸附的色素及杂质除掉,从而达到脱色净化的目的;吸附剂种类：天然漂土、活性白土、活性炭13：真空蒸汽脱臭原理：利用油脂内的臭味物质和甘油三酯挥发度的极大差异,在高温高真空条件下,借助水蒸汽蒸馏原理,使油脂中引起臭味的挥发性物质在脱臭气内与水蒸汽一起逸出而达到脱臭目的;温度：230—270℃；压力：0.27—0.40kpa；时间：间歇脱臭3—8h,连续脱臭15—120min; 14：脱蜡方法及原理：常规法、碱炼法、表面活性剂法、凝聚剂法、静电法、脲包合法及综合法等；根据蜡与油脂的熔点差及蜡在油脂中的溶解度随温度降低而变小的特点,通过冷却析出晶体蜡,再经过过滤或离心分离而达到蜡、油分离的目的;第十章：植物蛋白提取与加工1：浓缩蛋白质蛋白质质量分数在70%以上：从优质、净洁的脱皮大豆中,去掉大部分油脂和水溶性非蛋白成分而得到的产品；制取方法：稀酸浸提法、酒精溶液浸提法和湿热处理法;2:分离蛋白质蛋白质质量分数在90%以上：把脱脂大豆中除蛋白质以外的可溶性和不溶性碳水化合物、灰分及其他微量成分除去所得到的高纯度蛋白质；碱提酸沉法3：组织蛋白质：指蛋白质经加工成型后,其分子发生了重新排列,形成具有同方向组织结构的纤维状蛋白质;。