第一章 粮油食品原料-粮油食品原料的籽粒结构与化学成分

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。
纤维素及葡萄糖分子结构式
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四、粮油食品原料中的碳水化合物
是根据其化学成分与用途的不同分类。 1.1 粮油食品原料的自然分类法
被 子 植 物 门 : 单 子 叶 植 物 纲 、 双 子 叶 植 物 纲
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1. 粮油食品原料的种类
一、粮油食品原料的种类和组成
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
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1. 粮油食品原料的种类
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禾谷类：蛋白质主要是胶蛋白、谷蛋白；大米谷蛋白
燕麦： 球蛋白多
豆类和油料种子：绝大部分是球蛋白
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三、粮油食品原料中的蛋白质
粮油食品原料中四类蛋白质的营养价值：
• 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（甲硫
氨酸）、苯丙氨酸、苏氨酸与缬氨酸 。

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1. 粮油食品原料的种类
一、粮油食品原料的种类和组成
4）薯类作物
• 薯类作物也称为根茎类作物。
• 特点：在块根或块茎中含有大量的淀粉，例如甘薯、木
薯、马铃薯。
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一、粮油食品原料的种类和组成
2. 粮油食品原料的化学组成与分布 2.1 粮油食品原料的化学组成
蛋白质 有机物 粮油 食品 原料 脂肪 碳水化合物 维生素
三、粮油食品原料中的蛋白质
1.窝头为什么挖个眼，馒头为什么不挖？
2.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？
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三、粮油食品原料中的蛋白质
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三、粮油食品原料中的蛋白质
3.4 小麦面筋
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。
有的子叶中含有丰富的蛋白质（20-40%）和脂肪，如 大豆；
有的含脂肪不多，却含有较多的淀粉。例如：豌豆、蚕 豆、绿豆与赤豆等。
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1. 粮油食品原料的种类
一、粮油食品原料的种类和组成
3）油料作物

种类：包括多种不同科属的植物， 例如：十字花科中的油菜、胡麻科 中的芝麻、菊科中的向日葵、以及 豆科中的大豆与花生等， 特点：是种子的胚部与子叶中含有 丰富的脂肪(25%-50%），其次是蛋 白质(20%-40%）。可以作为提取食 用植物油的原料，提取后的油饼中 含有较多的蛋白质，可作为饲料或 经过加工制成蛋白质食品。
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三、粮油食品原料中的蛋白质
粮油食品原料中四类蛋白质的营养价值：
1）清蛋白、球蛋白：赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸含量高， 生理活性蛋白质，营养价值高。 2）胶蛋白：赖氨酸、色氨酸、亮氨酸的含量低，蛋白质 品质较差。 3）谷蛋白：营养价值居中。
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几种谷物蛋白质营养价值比较
小麦 大米 豆类、油料
高
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17

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第一节 粮油食品原料的籽粒结构
与化学成分
一、粮油食品原料的种类和组成 二、粮油食品原料的籽粒结构 三、粮油食品原料中的蛋白质 四、粮油食品原料中的碳水化合物 五、粮油食品原料中的脂肪
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二、粮油食品原料的籽粒结构
粮油籽粒：
指粮油作物的果实与种子。
基本结构： 1. 皮层 2. 胚 3. 胚乳
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二、粮油食品原料的籽粒结构
3. 胚乳：是禾谷类粮粒的主
要组成部分，也是人类食用 的主要部分。 • 糊粉层：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。
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第一节 粮油食品原料的籽粒结构
与化学成分
一、粮油食品原料的种类和组成 二、粮油食品原料的籽粒结构 三、粮油食品原料中的蛋白质 四、粮油食品原料中的碳水化合物 五、粮油食品原料中的脂肪
（3）在等电点时：
• 由于蛋白质分子中正负电
荷相等，互相吸引，使蛋
白质分子紧缩，分子间也 有聚集的趋向。这时蛋白
质的溶解度最低。
• 在实际生产中利用这些性 质分离和提纯蛋白质。
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三、粮油食品原料中的蛋白质
3.3 不同的粮种其蛋白质的含量与性质有很大差别
蛋白质含量，豆类最高，油料次之，禾谷类再次之。
是植物组织中的一种结构性多糖，是组成植物细胞壁的主 要成分，在细胞壁的机械物理性质方面其着重要的作用。
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四、粮油食品原料中的碳水化合物
4.1.1 纤维素含量
粮油籽粒中纤维素的含量大约为2~10%，带壳的粮粒中
比较多。
14.00% 12.00% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00%
淀粉 可溶性糖 粗纤维
水 无机物 矿物质
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粮油原料化学成分表 单位：％
15
16
16
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结论：（1）粮油食品原料的品种不同，其化学成分存在 着很大的差异，但每种原料都是由各种不同的化学物质 按大致一定的比例组成的。（2）化学成分在籽粒中各部 分的分布是不均匀的。
因此，了解每种原料的化学成分的含量与分布，去掉原 料中人体所不能利用的化学成分，保留人体所需要的营 养成分，有利于对该原料的加工与利用。
3.2 粮油食品蛋白质的特性
蛋白质变性与农产品储藏加工关系很大：
（ 2 ）若粮油种子在干燥时不注意温度与时间，则种子 蛋白质便会发生热变性，影响到其加工与食用品质。 • 在粮油的碾磨过程中，温度也不能过高。 • 但是油料在榨油前一般要进行热处理，使蛋白质发生 变性作用，有利于油脂压榨。
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三、粮油食品原料中的蛋白质


麦谷蛋白：具有弹性，但缺乏延伸性。
这些特性与其蛋白质分子中的二硫键位置有关： 麦胶蛋白： 麦谷蛋白： 分子中除分子内有二硫键外， 还有分子间二硫键。许多麦 谷蛋白分子间的亚基通过二
分子中的二硫键都分布
在分子内部，分子间没 有这种连接，所以具有 延伸性。
硫键彼此连接，使麦谷蛋白
不易移动，故延伸性小。
②凡能促进蛋白质吸水膨胀的因素都能使面筋强化，例如， 热处理、疏水性不饱和脂肪酸、亲水性比蛋白质、更强的中 性盐以及某些氧化剂的作用等。
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第一节 粮油食品原料的籽粒结构
与化学成分
一、粮油食品原料的种类和组成 二、粮油食品原料的籽粒结构 三、粮油食品原料中的蛋白质 四、粮油食品原料中的碳水化合物 五、粮油食品原料中的脂肪
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第一节 粮油食品原料的籽粒结构
与化学成分
一、粮油食品原料的种类和组成 二、粮油食品原料的籽粒结构 三、粮油食品原料中的蛋白质 四、粮油食品原料中的碳水化合物 五、粮油食品原料中的脂肪
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一、粮油食品原料的种类和组成
1. 粮油食品原料的种类 粮油食品原料种类很多，其分类方法有两种：
一是根据其植物学特征采用自然分类法分类； 二
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三、粮油食品原料中的蛋白质
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三、粮油食品原料中的蛋白质
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衡量面筋质量好坏的物理特性指标
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。
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二、粮油食品原料的籽粒结构
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，
也就是说，种子只有种皮
而无果皮。
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二、粮油食品原料的籽粒结构
2. 胚：由受精卵发育而成，
由胚芽、胚茎、胚根和子
叶四部分组成。
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子叶——提供营养物质 胚芽——茎和叶 胚根——根 胚轴——连接茎和根的部分
燕麦
稻谷
玉米
小麦
不同谷物籽粒的纤维素含量
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四、粮油食品原料中的碳水化合物
4.1.1 纤维素含量
就整个籽粒而言，皮壳中含量最多。
40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 稻壳 皮层 糊粉层 胚 胚乳
稻谷籽粒不同部位的纤维素含量
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四、粮油食品原料中的碳水化合物
4.1.2 纤维素的组成和结构
一、粮油食品原料的种类和组成
1）禾谷类作物
特点：种子含有发达的胚乳，主要由淀粉（70%80%)、蛋白质(10%-16%)和脂肪(2%-5%)构成； 例如：小麦、大麦、黑麦、燕麦、水稻、玉米、高粱、 黍、粟等。
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1. 粮油食品原料的种类
一、粮油食品原料的种类和组成
2）豆类作物
特点：种子无胚乳，有两片发达的子叶。
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面筋的形成机理
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小麦面筋的形成原理
蛋白质的作用：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。 面筋蛋白不溶于水，却有 极强的吸水性，吸水后体 积膨涨。麦胶蛋白吸水后 凝结力剧增，吸水能力达 200%左右，面筋蛋白分子 与水分子纵横交错地链接 起来，形成面筋网络结构。 蛋白分子间在二硫键作 用下迅速粘接，加强和 扩大网络组织结构。 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。
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三、粮油食品原料中的蛋白质
三、粮油食品原料中的蛋白质
存在： 动物的皮肤、毛、 发、肌肉、蹄、角 等；鸡蛋、牛奶、 大豆(豆浆)等；酶、 激素、细菌、病毒、
组成：
由C、H、O、N、
P、S等元素组成。
基本构成单元： α -氨基酸
抗体等。
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3.1 粮油食品原料中蛋白质的种类
纯水 中性盐 稀溶液 溶解 70~80% 乙醇液 不溶 稀酸或 分布特点 稀碱液 不溶 全部粮油 种子
清蛋白
溶解
球蛋白
胶蛋白 谷蛋白
不溶
不溶 不溶
溶解
不溶 不溶
不溶
溶解 不溶
不溶
不溶 溶解
豆类、油料种 子Pro主要成分
禾谷类粮食种 子储存性Pro 禾谷类种子的 储藏性Pro
都是简单蛋白质，不含结合蛋白质
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总蛋白质
纯水/中性盐溶液
纯 水 或 中 性 盐 溶 液
可溶蛋白
中 性 盐 溶 液 70 % 乙 醇
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三、粮油食品原料中的蛋白质
蛋白质分类：
• 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。
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三、粮油食品原料中的蛋白质
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%） • 还含少量 淀粉（6.45%） 脂肪（2.80%） 糖类（2.13%） 灰分（2.00%）
• 其他蛋白质（清蛋白、球蛋白，4.40%） 、纤 维素等。
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面筋的形成机理
麦胶蛋白：具有延伸性，但弹性小；
延伸性长：15cm以上 短：8cm以下 15cm
吸水性：为本身重量的170-210%。
中等：8-
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三、粮油食品原料中的蛋白质
上述是小麦面筋的基本性质，这些性质除与小麦本身的品质有
关外，还受许多物理化学因素的影响。一般规律是： ①凡能促进蛋白质解胶或溶化的因素都能使面筋弱化，例如
稀酸溶液、还原剂和蛋白酶等;
不溶蛋白
稀 酸 稀 碱 溶 液
清蛋白
球蛋白
胶蛋白
谷蛋白
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三、粮油食品原料中的蛋白质
3.2 粮油食品蛋白质的特性
蛋白质变性与农产品储藏加工关系很大：
（ 1 ）粮油种子在长期储藏过程中，种子中的蛋白质会
慢慢地发生变性，亲水性变弱，种子生命力降低，导
致发芽能力全部丧失。
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三、粮油食品原料中的蛋白质
一、粮油食品原料的种类和组成
1.2 我国的分类方法 根据化学成分与用途进行的分类：
禾本科：稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、粟、 禾谷类
黍、高梁等
双子叶：荞麦
粮油
豆类：属豆科，有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等 油料：油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等 薯类：甘薯、马铃薯、豆薯、木薯等
原料
10
1. 粮油食品原料的种类
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四、粮油食品原料中的碳水化合物
碳水化合物的种类
葡萄糖
果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素
非还原糖 还原糖
水解反应
氧化反应
（斐林试剂）
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与斐林试剂反应
C6H12O6（葡萄糖）+2Cu(OH)2 ==CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O
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四、粮油食品原料中的碳水化合物
4.1 纤维素
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一、粮油食品原料的种类和组成
食品原料学 第一章
粮油
食品 原料
2
第一节
粮油食品原料的籽粒结构 与化学成分
第二节
粮油食品原料的种类及
特性
2
3
第一章 粮油食品原料
要求： 认识粮油食品原料的籽粒结构；明确粮油食品原料的化 学成分及特性；掌握主要粮油食品原料的加工特性。
重点：
粮油食品原料蛋白质的工艺特性；淀粉糊化、凝胶及老 化；油脂的加工特性；主要粮油原料的加工适性。 难点： 面筋蛋白工艺特性；油脂加工特性，主要粮油原料加工 适性。