谷物科学与原理试题及答案

一、问答题第一章2.在观察粮剖面时，为什么有些籽粒或籽粒的某些部分是不透明或粉质的，而有一些是玻璃质的？在籽粒的胚乳中，淀粉粒的间隙中充满着一种类蛋白的物质，如果此类物质较多，淀粉粒挤得紧密，则胚乳组织透明而结实，如果此类物质少，淀粉粒之间有空隙，则胚乳组织松散而成粉状，由于衍射和漫射光线，使籽粒呈现不透明或粉质，为粉质胚乳。3.说明不同谷物硬度不同的原因？主要是因为籽粒内部pro和stard的结合程度不同，当pro和stard紧密结合时，pro使淀粉良好湿润，质硬，相反，则质较软。5.“米糠”主要是由米粒的哪几个部分组成的？米粒的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等被剥离而成为米糠，果皮种皮称为外糠层，外胚乳和糊粉层称为内糠层。6.大米碾白精度与营养价值的关系如何？大米碾白时，糖层和大部分的胚被碾下来，而糖层和糊粉层中含有极丰富的维生素和蛋白质。所以加工精度越高，营养损失越多。7.腹白：大米的腹部常有的不透明的白斑。8.心白：大米的白斑出现在中心。第二章3.如何分离直链淀粉与支链淀粉？1）直链淀粉是由葡萄糖通过a-1,4-糖苷键连结起来的直链状的离分子化合物。它除了直链状的分子外，还存在一些带有少数分支的直链分子，这种分支点的结合键可能为a-1，6-糖苷键，所以直链淀粉分子不是伸开的一条链，而是卷曲盘旋或螺旋状态，每一螺旋约含六个葡萄糖残基，分子量约为60000；支链淀粉分子中葡萄糖残基的结合方式，除了a-1,4-糖苷键外，还有许多a-1，6-糖苷键，它为分支状结构。2）性质区别：①直链淀粉溶于热水，遇碘呈紫兰色；②支链淀粉不溶于热水，遇碘呈紫红色。4.什么叫做淀粉的糊化作用？淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。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，所以悬浮液就变成粘稠的胶体溶液，这一现象称为“淀粉的糊化”。也有人称之为α化。糊化温度有一个范围。5.影响淀粉糊化作用的因素有哪些？1）内因：①淀粉粒的淀粉分子彼此之间的缔合程度不同，分子排列的紧密程度不同，缔合越紧越难糊化。②淀粉分子大小：分子越小，越难糊化。2）外因：①水分：为使之糊化，M应≥30%。②碱：淀粉在强碱作用下，室温下可以糊化。③盐类：KSH,KI,NH4NO3,CaCL2等浓溶液在室温下可促使淀粉糊化。④极性高分子有机化合物：盐酸胍，尿素，干甲基亚矾等在室温下或低温下可促进糊化。⑤脂类：脂类可抑制糊化及膨润。⑥直链淀粉含量：含量越高，越难糊化。⑦其他因素：表面活性剂，淀粉粒形成时的环境温度及其他物理化学处理。6.淀粉老化的化学本质是什么？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，以至于不再溶于水中，也不能被淀粉酶水解。8.什么是淀粉糖的DE？DE指葡萄糖值，表示淀粉水解程度。已水解的糖苷的百分率。DE（%）=还原糖（以葡萄糖表示）/固形物×100;注意DE不能表示糖浆的化学组成。淀粉糖的成分大致有糊精，麦芽糖，葡萄糖三中。10.什么是淀粉衍生物的取代度（DS），用于食品的淀粉衍生物的DS是怎样的？（1）在每个D-吡喃葡萄糖基（AGU）单位上测定所衍生的羟基平均数。淀粉AGU上最多有3个可被取代的羟基，所以DS最大值为3，绝大多数淀粉衍生物都是低DS产品，DS一般低于0.2.11.淀粉酶的分类及其作用特点。分为：α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、脱枝酶（1）α-淀粉酶：作用于淀粉或还原糖时，从底物分子内部随机内切α-1,4键生成一系列相对分子质量不等的糊精和少量低聚糖、麦芽糖和葡萄糖。一般不水解支链淀粉的α-1,6键和紧靠α-1,6键外的α-1,4键，但是可以跨过α-1,6键和淀粉的磷酸酯键。（2）β-淀粉酶：作用于淀粉是从非还原端开始，每次切下2个葡萄糖单位，并且将产物的构型转为β型。不能作用于α-1,6键，也不能跨过α-1,6键，当水解至α-1,6键分支点的2~3个葡萄糖单位是，水解停止。水解产物为较大分子的极限糊精和麦芽糖。（3）糖化酶：从非还原端开始水解1,4糖苷键，产物为葡萄糖。产物为β型葡萄糖。（4）切枝酶：水解α-1,6键糖苷键，异淀粉酶，产品为葡萄糖。12.淀粉糖的分类与概念。P88（1）淀粉糖种类按成分组成来分大致可分为液体葡萄糖、结晶葡萄糖(全糖)、麦芽糖浆(饴糖、高麦芽糖浆、麦芽糖)、麦芽糊精、麦芽低聚糖、果葡糖浆等。（2）不同淀粉糖产品在许多性质方面存在差别，如甜度、黏度、胶黏性、增稠性、吸潮性和保潮性，渗透压力和食品保藏性、颜色稳定性、焦化性、发酵性、还原性、防止蔗糖结晶性、泡沫稳定性等等。这些性质与淀粉糖的应用密切相关，不同的用途，需要选择不同种类的淀粉糖品。下面简单的叙述淀粉糖的有关特性。1甜度：甜度是糖类的重要性质，但影响甜度的因素很多，特别是浓度。浓度增加，甜度增高，但增高程度不同糖类之间存在差别，葡萄糖溶液甜度随浓度增高的程度大于蔗糖，在较低的浓度，葡萄糖的甜度低于蔗糖，但随浓度的增高差别减小，当含量达到40％以上两者的甜度相等。淀粉糖浆的甜度随转化程度的增高而增高，此外，不同糖品混合使用有相互提高的效果。2溶解度：各种糖的溶解度不相同，果糖最高，其次是蔗糖、葡萄糖。葡萄糖的溶解度较低，在室温下浓度约为50％，过高的浓度则葡萄糖结晶析出。为防止有结晶析出，工业上储存葡萄糖溶液需要控制葡萄糖含量42％(干物质)以下，高转化糖浆的糖分组成保持葡萄糖35％～40％，麦芽糖35％～40％，果葡糖浆(转化率42％)的质量分数一般为71％。3结晶性质：蔗糖易于结晶，晶体能生长很大。葡萄糖也容易结晶，但晶体细小。果糖难结晶。淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，不能结晶，并能防止蔗糖结晶。糖的这种结晶性质与其应用有关。4吸湿性和保湿性：不同种类食品对于糖吸湿性和保湿性的要求不同。例如，硬糖果需要吸湿性低，避免遇潮湿天气吸收水分导致溶化，所以宜选用蔗糖、低转化或中转化糖浆为好。5渗透压力：较高浓度的糖液能抑制许多微生物的生长，这是由于糖液的渗透压力使微生物菌体内的水分被吸走，生长受到抑制。不同糖类的渗透压力不同，单糖的渗透压力约为二糖的两倍，葡萄糖和果糖都是单糖，具有较高的渗透压力和食品保藏效果，果葡糖浆的糖分组成为葡萄糖和果糖，渗透压力也较高，淀粉糖浆是多种糖的混合物，渗透压力随转化程度的增加而升高。此外，糖液的渗透压力还与浓度有关，随浓度的增高而增加。6黏度：葡萄糖和果糖的黏度较蔗糖低，淀粉糖浆的黏度较高，但随转化度的增高而降低。利用淀粉糖浆的高黏度，可应用于多种食品中，提高产品的稠度和可口性。7化学稳定性：葡萄糖、果糖和淀粉糖浆都具有还原性，在中性和碱性条件下化学稳定性低，受热易分解生成有色物质，也容易与蛋白质类含氮物质起羰氨反应生成有色物质。蔗糖不具有还原性，在中性和弱碱性条件下化学稳定性高，但在pH值9以上受热易分解产生有色物质。食品一般是偏酸性的，淀粉糖在酸性条件下稳定。8发酵性：酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等，但不能发酵较高的低聚糖和糊精。有的食品需要发酵，如面包、糕点等；有的食品不需要发酵，如蜜饯、果酱等。淀粉糖浆的发酵糖分为葡萄糖和麦芽糖，且随转化程度而增高。生产面包类发酵食品应用发酵糖分高的高转化糖浆和葡萄糖为好。第三章1.按溶解度分Pro有哪几类？①清Pro：溶于水②球Pro：不溶于水，溶于中性稀盐溶液③醇溶性Pro：不溶于水和中性稀盐溶液，溶于70%-90%的乙醇④谷Pro：不溶于水，中性稀盐溶液及乙醇溶液，溶于稀酸，稀碱溶液。2.小麦面筋组成及蛋白质在形成面筋时的作用。1）面筋蛋白是小麦的贮藏蛋白，不溶于水。它主要由麦胶蛋白（一种醇溶蛋白）和卖谷蛋白组成。2）这两种蛋白分离：在稀酸中溶解面筋，添加乙醇配成70%的乙醇溶液，然后添加足够的碱以中和酸，在4℃下放置一夜，麦谷蛋白沉淀，溶液中剩下麦胶蛋白。麦胶蛋白（是一大类有类似特性的蛋白）水合时胶黏性极大，这类蛋白质抗延伸性小或无，其造成面团黏合性的原因。麦谷蛋白是一类不同组分的蛋白，多链，有弹性但无黏性，使面团具有延伸性。之所以面筋蛋白能彼此相互作用形成具有粘弹性的面团，是因为：①面筋蛋白中Glu含量非常高，在蛋白以Gln的形式存在，且面筋蛋白中碱性aa含量少，Lys少，面筋蛋白基本没有潜在负电荷，仅有少量潜在正电荷，电荷密度小，所以蛋白中相互排斥里弱。②面筋蛋白中蛋白水平高，其肽键不易弯曲，在蛋白链中，凡是在有蛋白存在的地方，都出现一个硬节，使蛋白不易形成a-螺旋。3.玉米蛋白组成的不合理之处？玉米蛋白主要由玉米醇溶蛋白组成，只有5%清蛋白和球蛋白，28%谷蛋白，44%的醇溶蛋白不能被人消化吸收，其中17%的二硫键交链的玉米醇溶蛋白不能用传统的分离法发现。玉米蛋白中Lys少，而Leu非常多。4.大米蛋白的营养品质体现在哪里？大米蛋白主要是碱溶性的谷蛋白，主要存在于糊粉层中，占物质总量的7%-8%，醇溶蛋白少（3-5%），Lys为其第一限制性aa，第二限制aa为苏氨酸（Thr）。1）含Lys高的谷蛋白占大米蛋白的80%以上，而品质差的醇溶蛋白含量低，因此Lys含量比其他一些粮食种子高。2）大米蛋白的aa组成配比比较合理。3）蛋白的利用率高，生物价（BV）和蛋白质效用比率（PER）比其他谷物高。4）大米蛋白具有低过敏性，可用于婴儿食品中。5.大米加工精度与营养价值的关系。碾米时，除糠层被碾去外，大部分的胚也被碾下来，加工精度高的白米，胚几乎全部脱落，进到米糠中。从理论上讲，白米应当是纯胚乳，但实际上，糠层和胚都不会完全被碾去，大米的加工精度越高，除去的糠层和糊粉层就越多，糠层和糊粉层中含有非常丰富的维生素和蛋白质，从营养角度来看，不宜追求过高的加工精度。7.简要说明小麦面筋的组成。8.8种必须的aa：Lys(赖),Trp（色）,Thr（苏）,Phe（苯丙）,Leu（亮）,Ile（异亮）,Met（甲硫）,Val（颉）。20种aa按侧链R极性分类。Pro二级结构有a-螺旋；b-转角，无规卷曲。Pro的颜色反应：茚三酮反应，双缩脲反应，米伦反应。第四章1.谷物中常见的非淀粉多糖有哪些？纤维素，半纤维素和戊聚糖，低聚糖，果糖物质。2.纤维素是由D-葡萄糖以b-1，4糖苷键连接的直链状高分子化合物，基本结构为纤维二糖。它基本上为直链结构，不溶于水，天然的纤维素是不完全的结晶体。3.原果胶——（降解）果胶——（降解）果胶糖。在可溶性果胶中加入酸或者糖时可形成凝胶，而果胶酸不能。果胶酸溶液中加入Ca+可形成沉淀。4.常见的脂溶性维生素：A,D,E,K5.谷物加工对其营养的影响？谷物籽粒的胚和糊粉层中含有大量的蛋白，纤维素，维生素，矿质营养素。谷物加工中，往往除去了这一部分，造成了其营养的损失，加工精度越高，损失越大。所以在一般情况下，不要过分追求加工精度。7.VB1（硫胺素）VB2（核黄素）有什么生理作用？VB1：抗脚气病，增加食欲，促进消化。VB2：抗口角炎，阴囊炎及角膜血管增生等。婴儿缺它时会生长缓慢。8.谷物中的矿质元素有：P,K,Mg,Ca,Na,Fe,Si,S,Cl等，此外还有Zn,Al,I,Mn等微量元素。主要籽粒外层和胚中，胚乳中较少。第五章1.谷物中水分存在的形式和干燥形式。（1）水分存在形式：机械结合水，物理化学结合水，化学结合水（2）干燥形式：对流干燥，传导干燥，辐射干燥，组合干燥。a：对流干燥：固定床干燥，移动床干燥，流松床干燥，流化床干燥。b：传导干燥：蒸汽干燥，惰性粒子干燥。c：辐射干燥：微波干燥，红外干燥，太阳能干燥d：组合干燥：高低温联合干燥2.薄层干燥指什么?是指谷物干燥层的厚度很薄，可以是单层谷粒，也可以是多层谷粒，干燥介质通过谷物薄层以后温度和相对湿度可以认为没有变化的干燥过程。薄层的厚度取决于风速，风温和相对湿度。对稻谷来说，在空气流速大于2m/s时，只要谷物层厚度小于2.7cm即为薄层干燥。3.缓苏的作用是什么？缓苏