食品原料学

食品原料学研究的内容：第一、畜产品原料、农产食品原料、园产食品原料、水产食品原料、特色食品原料及功能食品原料的品种、分布、生物学特性、营养组成和加工储藏特性，以期为食品原料深加工提供依据。

第二、研究食品原料生产过程中的不安全因素及其控制方法，以期为安全食品的生产奠定基础。

食品原料学根据化学成分与用途分为：粮油食品原料、果蔬食品原料、畜产食品原料、水产食品原料、特色食品原料。

粮油食品原料根据化学成分与用途分为：禾谷类作物、豆类作物、油料作物、薯类作物。

粮油食品原料籽粒结构一般由皮层、胚、胚乳三部分组成。

粮油食品原料中蛋白质根据溶解度不同分为：清蛋白(溶于纯水和中性盐的稀溶液加热即也凝固)、球蛋白（不溶于水，溶于中性盐）、胶蛋白（不溶于水和中性盐，溶于70%-80%的乙醇溶液）、谷蛋白（不溶于水和中性盐，也不溶于乙醇，溶于稀酸和稀碱）。

小麦蛋白质的分类：面筋蛋白和非面筋蛋白。

构成面筋的是麦胶蛋白和麦谷蛋白。

上述四种蛋白质的提取与分离？蛋白质可以单独分离，也可以系统萃取。

常用方法：先用中性盐的稀溶液将清蛋白和球蛋白一同溶解，所得萃取液加水稀释分离出不溶于水的球蛋白。

在溶液中加入中性盐至饱和盐析溶于水的清蛋白，所得残渣用70%左右的乙醇处理分离出胶蛋白。

最后再用0.2%的NaOH溶解浸泡剩下的残渣，使谷蛋白溶解，然后用稀酸中和滤液，谷蛋白即沉淀析出。

衡量面筋性能的主要指标（影响面筋质量好坏的物理特性指标）：弹性、延伸性、韧性、薄膜成型性、吸水性。

粮油食品原料中碳水化合物根据结构和性质不同分为：单糖、低聚糖、多糖。

纤维素与淀粉构成的区别：纤维素用强酸水解全部生成β–D--葡萄糖，纤维素是由D—葡萄糖以β–1，4糖苷键连接而成的直链分子。

淀粉分子基本组成单位是α–D—葡萄糖，用酸彻底水解全部生成α–D—葡萄糖。

直链与支链淀粉构成的区别：直链淀粉是以α–D--（1，4）糖苷键的形式相连的，支链淀粉是以α–D--（1，6）糖苷键相连而成的。

淀粉与碘的显色反应：直链淀粉遇碘及生成一种蓝色的复合物或络合物，而支链淀粉遇碘则呈现红紫色，并不产生络合结构。

淀粉的性质：物理性质：白色粉末，天然淀粉粒不溶于冷水，但在热水中能吸水膨胀。

化学性质：虽具有自由的半缩醛羟基，但并不具还原性，遇酸共煮即行水解，也可用淀粉酶进行水解，还可进行取代和氧化反应。

淀粉糊化与回生的过程:淀粉糊化可分为三个阶段：a.可逆吸水阶段：水分浸入淀粉颗粒的非晶质部分，体积略有膨胀；此时如冷却干燥可以复原，双折射显现不变；b.不可逆吸水阶段：随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”；c.淀粉粒解体阶段：淀粉分子完全进入溶液。

淀粉老化可看作是淀粉糊化的逆过程，其本质是糊化后的淀粉分子在低温下又自动排列成序，相邻分子间的氢键又逐步恢复形成致密、晶化的淀粉胶束。

但这个过程是不完全的，并不能恢复到天然淀粉的状态。

老化的直接结果是溶解性能变差，加工能力降低。

淀粉糊化：淀粉颗粒不溶于冷水，将其放入冷水中，经搅拌可形成悬浮液。

如停止搅拌，淀粉粒因比水重则会慢慢下沉。

如将淀粉乳浆加热到一定温度，则淀粉粒吸水膨胀，晶体结构消失，互相接触融为一体，悬浮液变成黏稠的糊状液体，虽停止搅拌，淀粉也不会沉淀，这种现象成为淀粉的糊化。

淀粉回生：淀粉溶液或淀粉化，在低温静置条件下，都有转变为不溶性的倾向，浑浊度和黏稠度都增加，最后形成硬性的凝胶块，在稀薄的淀粉溶液中，则有晶体沉淀析出，这种现象成为淀粉的回生或老化。

淀粉酶的种类和作用方式：根据来源的不同，可分为麦芽淀粉酶、唾液淀粉酶、胰液淀粉酶、细菌淀粉酶和霉菌淀粉酶；根据作用机理的不同，可分为a淀粉酶（最初生成一种对碘不起反应的低分子糊精，已随机的方式从淀粉分子内部水解a-1,4糖苷键）、b淀粉酶（生成麦芽糖和一种对碘呈红紫色的高分子糊精，从淀粉分子的非还原性尾端开始，连续逐个切出麦芽糖单位）、葡萄糖淀粉酶（直接生成葡萄糖）、异淀粉酶（只能水解支链淀粉中分支处的a-1,6糖苷键，使之断裂）。

油脂在面团中的作用：改善面团的性质；起酥作用；油脂的可塑性；润滑作用。

根据蛋白质的分子量，能够分离的是：2S、7S、11S、15S稻谷的营养成分？谷壳中主要含有纤维和灰分，米糠中含有一定量的蛋白质及大量的脂肪和维生素，大米中主要含有淀粉和蛋白质。

稻谷的加工适性？稻谷的加工适性主要是指稻谷的形态、结构、化学成分和物理特性，这些特性对碾米的工艺效果有直接的相关性，对碾米设备的选择、工艺流程的制定都有密切的关系。

大米的加工特性：大米是指稻谷的胚乳，即将稻谷去除稻壳，碾去糠层后得到的部分，可以从以下几个方面判断质量：籼米粒行细长，长度为宽度的3倍以上，腹白较大，硬质粒较少，加工时易出碎米，出米率较低，米质蜡性大而粘性较少；粳米则粒形短圆，长度是宽度的1.4-2.5倍，腹白少或没有，硬质较多，米质胀性较少，但粘性较强。

粳米在苯酚中不易着色，籼米则易着色；粳米在KOH溶液中浸泡易糊，籼米则不易；粳米煮熟后粘性比籼米打，胀性比籼米小。

在生产味精与麦芽糊精时，一般以早籼米为原料，在年糕生产中，一般用粳米。

千粒重是指1000粒稻谷的重量，其大小可直接反映出稻谷饱满程度和质量的好坏。

腹白度腹白是指米粒上乳白色不透明的部分，其大小程度叫腹白度。

爆腰率：糙米中的爆腰粒数占总数的百分比成为爆腰率。

角质率：角质粒的总粒数占所取样品粒数的百分数。

小麦的加工适性：主要指小麦的形态、结构、化学成分和物理性质。

研究小麦籽粒的这些特性对小麦制粉的工艺效果有直接的相关性，对制粉设备的选择、工艺流程的制定都有密切的关系。

（1）小麦的籽粒结构：有果皮、种皮、糊粉层、胚乳及胚组成。

麦皮中含有许多难以消化的、营养少的粗纤维。

面粉精度的高低，主要由其含麦皮量的多少而定，因此在制粉过程中必须将胚乳和胚与皮层分开，并尽可能根据对面粉精度的不同要求，控制面粉中粉状麦皮的存留量。

（2）小麦的外表形状？1）粒度：小麦的粒度除与品种、生长情况有关外，还与水分含量有关。

小麦含水量多，引起膨胀，颗粒饱满肥大。

2）麦粒的充实度和劣质麦：麦粒的充实度就是麦粒饱满的程度。

饱满的麦粒中胚乳所占的比例大，出粉率高。

不成熟和不充实的小麦都属劣质小麦，胚乳比例小，出粉率低，而且表皮皱瘪，麦沟较深。

在清理时附着在麦皮上的杂质不易除去。

3）小麦的整齐度:：整齐度:麦粒大小一致的程度。

（3）小麦的物理特性：小麦的容重，越大越好；小麦的千粒重，一般为17-41g；小麦的散落性，随小麦的表面结构、粒形、水分及含杂情况而定。

小麦的自动分级性，使粮堆中较重的、小的和圆的粮粒沉到下面，而较轻的、大的不实粒则浮在上面。

小麦的各种化学成分对制粉工艺的影响？（1）水分：含有适宜水分的小麦，才能适应磨粉工艺的要求，制出水分符合标准的面粉。

水分不足，胚乳坚硬不易磨碎，粒度粗，且麸皮脆而易碎，使面粉含麸量增加，影响面粉质量，水分过高，胚乳难以从麸皮上刮净，物料筛理困难，水分蒸发强烈，产品在溜管中流动性差，容易阻塞，动力消耗大，产量下降，管理操作发生困难。

因此对入磨小麦的水分必须加以调节，使之适合制粉工艺的需要。

（2）碳水化合物：碳水化合物包括淀粉与糖，其中淀粉含量越高，出粉率也高。

但淀粉在磨粉过程中遇到水汽凝结时会发生糊化现象而使筛孔阻塞，影响筛理效果，故对水分调节有影响。

硬粒麦与软粒麦的根本差异就在于小麦籽粒内部淀粉组织的坚实程度不同，同时也带来胚乳与皮层结合力的差异，这也是决定粉路操作的主要因素。

（3）脂肪：小麦的脂肪主要存在于胚中。

我国制粉一般将胚磨入面粉中，但一些现代化的面粉厂也同国外一样将胚提取出来后加回到面粉中制成营养食品。

但胚中的脂肪易氧化酸败，故保存期较短。

（4）蛋白质：小麦所含的蛋白质种类很多，其中麦胶谷蛋白和麦谷蛋白构成面筋质，面筋质能使面粉发酵后制成松软的面包和馒头等食品，小麦的糊粉层和胚中蛋白质含量虽很高，但却不能形成面筋质。

蛋白质在温度超过50℃时，会逐渐凝固变性，影响发酵，因此注意碾磨时温度不能太高。

（5）矿物质：矿物质是小麦燃烧后剩下的无机物。

小麦各部分的矿物质分布极不均匀，麸皮与胚的矿物质含量高，胚乳中的含量低。

面粉质量愈高，要求所含的麸皮愈少，它所含的矿物质也愈低，因此灰分仍作为鉴定面粉质量的主要指标。

小麦的灰分愈高，则说明胚乳含量少，出粉率愈低。

小麦的品质对面粉的质量影响：（1）面粉的化学成分：水分，过高则引起发热变酸；蛋白质，是构成面筋的主要成分，由麦胶蛋白、麦谷蛋白、麦清蛋白和麦球蛋白等组成；淡水化合物，包括淀粉、纤维素和可溶性糖，其中淀粉占90%以上。

小麦淀粉为白色颗粒，在30°时吸水率较低，大约克吸收30%的水分，到50°时开始吸水膨胀，65°时开始糊化，67.5°时糊化完成；矿物质，即灰分，要求在0.5%以下；（2）面筋：面筋的性质对面制食品的加工影响很大，面筋在面团中形成的，面筋的性质全都表现在面团的性质上，了解面粉粉质曲线及面粉拉伸曲线就可预测面粉的食用品质及工艺品质。

果蔬原料的特点：季节性、地域性、易腐性。

果蔬原料成熟特性？（果蔬原料的特点：具有生命活动；含有大量的水分；营养丰富，易被微生物感染；组织结构脆弱）果蔬的化学成分一般分为水和干物质两大部分，干物质又可以分为水溶性物质和非水溶性物质两大类。

根据最终代谢产物分酸碱性食品，而不是根据酸碱度划分。

不同的原料中含有不用的糖类：果蔬中主要含单糖，畜产品原料中含糖原，乳制品中含的是乳糖，粮油类含淀粉。

果胶物质：是植物组织中普遍存在的多糖类物质，果胶质以原果胶、果胶、果胶酸到呢个3种不同的形态存在于果实组织中，果胶多存在于未成熟果蔬的细胞壁间的中胶层中，不溶于水，常和纤维素结合使细胞粘结，所以未成熟的果实显得硬脆，随着果实的成熟，原果胶在原果胶酶的作用下分解为果胶，果胶溶于水，与纤维素分离，转渗入细胞内，使细胞间的结合力松弛，具粘性，使果实质地变软，成熟的果实向过熟期变化时，果胶在果胶酶的作用下转变为果胶酸，果胶酸无粘性，不溶于水，因此果蔬呈软烂状态。

与糖酸配合成一定比例时形成凝胶能溶于水，不溶于酒精。

有机酸：仁果类、核果类以苹果酸表述，葡萄以酒石酸表示，柑橘类以柠檬酸表示。

单宁：具有收敛性的涩味，对果蔬及其制品的风味起着重要的作用。

分为水解形和缩合形，可溶于水或乙醇，不溶于乙醚、氯仿等极性小的熔剂。

用温水、CO2、乙醇等处理，诱发果实无氧呼吸，产生不完全氧化物乙醛，与水溶性单宁结合生成不溶性单宁，可使果实脱涩，单宁在空气中易被氧化成黑褐色醌类聚合物，去皮或切开后的果蔬在空气中变色，即由于单宁氧化所致。

要防止变色，可从果蔬中单宁的含量、氧化酶和过氧化酶活性以及氧气的供应量考虑。