第二章食品加工的原料—02粮油原料

食品科学概论粮食是以淀粉为主要营养成分、用于制作谷类主食的原料的统称。粮油食品就是以粮油为原料或粮油加工副产品为原料，经加工或精深加工而成的食品。粮食的种类粮食单子叶：稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、粟、黍、高梁等双子叶：荞麦豆类：属豆科，有大豆、花生、蚕豆、豌豆、赤豆、绿豆等薯类：甘薯、马铃薯、豆薯、木薯等谷类粮食食品科学概论一、稻谷与大米稻谷，在植物学上属禾本科稻属普通栽培稻亚属中的普通稻亚种。它是我国最主要的粮食作物之一，目前，我国水稻的播种面积约占粮食作物总面积的1/4，产量约占全国粮食总产量的1/2，在商品粮中占一半以上。食品科学概论稻谷加工是为了提高其食用品质，稻谷加工获得大米的蛋白质含量虽较低，但其生物效价较高，因此营养价值较高。大米可蒸煮成米饭，亦可进一步加工制作米粉、糕点、酿制米酒等。食品科学概论稻谷籽粒包括颖（外壳）和颖果（糙米）两部分。1－芒；2－外颍；3－内颍；4－茸毛；5－脉；6－护颍（一）稻谷籽粒形态结构食品科学概论稻谷的颖包括内颖、外颖、护颖和颖尖四部分。内颖和外颖细胞高度木质化、硬脆，起着保护颖果的作用。稻谷经砻谷机脱壳后，内外颖便脱落，脱下的颖称稻壳，俗称大糠或砻糠。颖果由皮层、胚乳、胚三部分组成。皮层又由种皮、果皮和珠心层，保护着成熟颖果的胚乳。食品科学概论稻谷制米的工艺稻谷清理砻谷砻下物分离碾米成品整理大米食品科学概论（二）稻米营养成分稻谷籽粒中含有的化学成分有水分、蛋白质、碳水化合物、纤维素和灰分等。化学成分名称碳水化合物蛋白质脂肪纤维素灰分水分稻谷64.528.091.88.895.0211.68糙米74.539.132.01.081.1012.16胚乳78.87.60.30.40.512.4胚29.121.620.77.58.712.4米糠35.114.818.29.09.413.5稻壳29.383.560.9339.0518.598.5食品科学概论水分稻谷水分的高低对稻谷加工的影响很大.为了保证大米质量，提高出米率，国家对原粮稻谷和成品大米的含水量都有严格规定。蛋白质稻谷中蛋白质含量不高，糙米约含7-8%左右，白米约含6-7%左右。稻谷籽粒的蛋白质含量越高，籽粒强度越大，耐压性能越强，加工时碎米越少。食品科学概论碳水化合物稻谷中淀粉含量最多，一般在70%左右，大部分在胚乳中，它是人体所需热量的主要来源，加工时应尽量完整保留，以提高成品大米的出米率。脂肪稻谷中脂肪含量一般在2%左右。大部分集中在胚和皮层中，糙米碾白时，胚和糠层大都碾去，故白米中脂肪含量很少。食品科学概论维生素稻谷籽粒中主要含有B族维生素及少量的维生素A和E。它是人体必须的营养物质，为了避免维生素溶于水而损失，要求在加工过程中加强稻谷清理，提高大米纯度，以便食用时尽量减少淘洗。食品科学概论（三）稻谷的加工特性稻谷的物理性质是指稻谷与加工工艺，设备、操作有密切关系的物理特性，包括：稻谷的颜色、气味和表面状态，稻谷的粒形与大小，千粒重与容重，籽粒强度与爆腰率等。食品科学概论1、稻谷的色泽和气味新鲜的正常稻谷是鲜黄色或金黄色，表面富有光泽，无不良气味。未成熟的稻谷籽粒，一般都呈淡绿色。凡是不新鲜的稻谷，其米质较差，加工时易产生碎米，出米率低。食品科学概论2、稻谷的粒形与大小稻谷籽粒大小是指稻谷的长度，宽度和厚度。一般称为粒度。稻谷的粒形可以根据长宽比例不同分为三类：长宽比大于3为细长粒，小于3而大于2为长粒形，小于2为短粒形。食品科学概论稻谷籽粒形状和大小因稻谷的类型和品种不同而差异很大。即使是同品种的稻谷，其籽粒大小也有差异。在加工过程中，籽粒的形态和大小是合理选用筛孔和调节设备操作的依据之一。如果形态和大小不同的稻谷混在一起。就必然会给清理、砻谷和碾米带来困难。以致影响生产效果。食品科学概论3、容重和千粒重容重：稻谷的容重是指单位容积中稻谷的重量，以kg/m3为单位。实践证明，凡是粒大而饱满坚实的籽粒，容重就大，出糙米率就高。因此容重是评定稻谷工艺品质的一项重要指标。名称容重（kg/m3）名称容重（kg/m3）无芒粳稻560粳米800普通有芒粳稻512籼米780长芒粳稻456大碎米675籼稻584小碎米365粳稻770米糠274籼糙米748稻壳120食品科学概论千粒重：稻谷的千粒重是一千粒稻谷的重量，以克为单位。一般粳稻千粒重的大小，直接反映出稻谷的饱满程度与质量的好坏。千粒重大的稻谷，籽粒饱满坚实，颗粒大，质量好，胚乳占籽粒的比例高，所以出米率高。千粒重越大，单位重量中稻谷的粒数越少清理和砻碾时所需的时间就越短。千粒重（g）25.5825.3925.0823.3221.6521.4320.51出糙率（%）82.5782.0681.9081.0780.2179.7279.50食品科学概论4、腹白度和爆腰率腹白度：米粒腹白指米粒腹部不透明的粉质斑。腹白度是米粒腹部乳白色不透明部分的大小。腹白度大的米粒，其角质含量少，强度低，加工时易碎，出米率低。一般晚稻米粒的腹白较小，胚乳组织紧密坚硬，籽粒几乎全为透明体，籼稻中的早籼则几乎全为不透明的白粉质体。爆腰率：糙米的腰部有横向裂纹，称为爆腰。糙米中的爆腰粒数占糙米总数的百分率称为爆腰率。米粒在产生爆腰后，其强度大大降低。加工时易产生碎米，出米率低。对于爆腰率高的稻谷，不适宜加工高精度的大米。食品科学概论5、米粒的强度米粒受到压缩、拉伸、弯曲、剪切等力的作用时，便会引起变形，同时内部产生相应的抵抗力，当外力增加到使抵抗力达到强度极限时，籽粒即破碎。这种抗变形和破碎的能力称为米粒的强度，其大小以每粒米粒所能承受的千克数表示。米粒的强度随稻谷的类型、品种、胚乳结构、水分和温度不同而有差异。食品科学概论6、稻谷的散落性稻谷的散落性是稻谷从空中自由落下在水平地面形成圆锥体的性能。可用静止角（是圆锥斜面与地面的夹角）来表示，一般在33-40度之间；糙米为27-28度，白米为23-33度。散落性小的稻谷，其流动性差，在加工过程中，需要有较大的自流管和筛面斜度，并容易堵塞机器和输送管道等。影响散落性的因素：表面光滑程度、颗粒的形状、含水量的大小，夹杂物的多少等。食品科学概论（四）米制食品的加工米制食品是以大米为主要原料，经过加工而成的产品。大米食品是我国传统食品的一个重要方面，其中占有重要地位的是米粉。米粉是以大米为原料，经过蒸煮糊化而制成的条状或丝状的干、湿制品。此外大米还可用于生产糕点、点心、焙烤制品、膨化食品、婴儿食品、饮料、发酵制品等。食品科学概论二、小麦与面粉小麦是全世界分布范围最广，种植面积最大，总产量最高，供给营养最多的粮食作物之一。小麦制粉是指将小麦加工成小麦粉的过程，它是借助于研磨与筛理机械的物理作用将整粒小麦破碎成粉状物的一系列操作过程。小麦粉包括面粉与全麦粉，在我国小麦粉均指面粉，故小麦制粉工艺也就是面粉的提取工艺。食品科学概论（一）小麦分类小麦的种类小麦可按播种季节、皮色及子粒胚乳结构分类。①按播种季节分类小麦按播种季节和收获季节的不同，可分为春小麦和冬小麦两种。春小麦颗粒长而大，较硬，皮厚，色深，面筋含量多，筋力较差，吸水率高。冬小麦颗粒较小，吸水率较低，面筋含量比同种春小麦少，但筋力较强。食品科学概论②按皮色分类红麦与白麦，此外尚有介于两者之间的黄麦。白麦面粉色泽较白，出粉率较高，而筋力较弱，但也有特殊品种如山东、河北等地出产的白麦及乌克兰种长粒洋籼都属于硬麦类。红麦大部分是硬麦，粉色较深，麦粒结构紧密，出粉率低，筋力较强。食品科学概论③按籽粒胚乳结构分类由于胚乳有两种不同的结构，可将小麦分为两类：硬质麦粒和软质麦粒。胚乳细胞内的淀粉颗粒之间被蛋白质所充实，胚乳结构紧密，呈半透明状的称为角质。一批小麦含角质粒50％以上，称硬质麦。淀粉颗粒及其细胞壁之间具有空隙，胚乳结构疏松、断面呈白色而白色不透明状者称粉质。一批小麦含粉质粒50%以上者，称软质麦。食品科学概论（二）小麦籽粒的形态结构与营养价值小麦籽粒由皮层、胚和胚乳三部分组成。1－麦毛；2－腹沟；3－果颍；4－胚食品科学概论麦粒的外形呈椭圆形或卵圆形；腹部中间凹陷，称腹沟。麦粒的最上端是麦毛，在制粉前清理过程中已被清除；最下端是小麦胚芽；被覆在整个籽粒外面的是皮层，其作用是保护胚芽和胚乳免遭虫害和细菌侵袭。小麦的营养品质主要是指小麦籽粒中碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质、维生素和膳食纤维等营养物质的含量及化学组成的相对合理性。食品科学概论（三）小麦与面粉的加工特性小麦的物理特性是表示小麦品质优劣的一些物理特征，主要包括形状大小、相对密度、干粒重、容积重、硬度和角质率。1.麦粒的形状和大小将小麦粒的长度和横截面宽度相比，可分为三种类型。长型：长／宽2．2；中型：长／宽=2．0～2．1；圆形：长／宽1．9。食品科学概论2.相对密度整粒小麦的相对密度在1.28～1.48之间，硬质小麦较软质小麦比重大一些。3.千粒重千粒重是粮食籽粒大小、饱满度的重要标志之一。小麦一般在25～50g之间，以30～35g居多。一般来说，籽粒越大越饱满，其千粒重越大。4.容积重一定容积的小麦重量。由此物理量可以推知小麦的结实程度，一般来说容积重越高的小麦，品质越好，出粉率也越高。食品科学概论5.硬度和角质率从硬度上讲，角质粒(玻璃质粒)的硬度大，粉质粒硬度小。这是因为充填淀粉颗粒之间的空隙中蛋白质越多，粒质组织就越致密，硬度就越大，而且断面呈半透明状态，故称之玻璃质粒。相反淀粉颗粒之间没有充填的蛋白质，淀粉之间的空隙就只是微小的气泡，胚乳质地就软弱，断面呈粉质状态，称粉状质粒。两者之间就叫中间质粒。食品科学概论小麦的化学成分小麦籽粒的化学成分由于品种、产区、气候和栽培条件不同而变化范围很大，尤其是蛋白质含量相差最大。面粉的化学成分还受制粉方法和面粉等级影响。(一)碳水化合物小麦中碳水化合物约占麦粒重的70％，其中淀粉占绝大部分，还有纤维、糊精、以及各种游离糖和戊聚糖。其中小麦粗纤维大多存在于麸皮中，虽不能为人体吸收，但作为功能因子有整肠作用，对预防心血管疾病、结肠癌等有一定效果。食品科学概论(二)蛋白质小麦的蛋白质含量一般在12％～14％之间。小麦中的蛋白质主要可分为麦胶蛋白(约占蛋白质33．2％)、麦谷蛋白(约占13．6％)、麦白蛋白(约占11．1％)、球蛋白(约占3．4％)等4种。小麦蛋白质的氨基酸组成中，赖氨酸含量少，是限制氨基酸。(三)维生素小麦和面粉中主要的维生素是复合VB和VE，VA含量很少。维生素的大部分在皮和胚芽中，因此越是精白面粉，维生素含量越少。食品科学概论(四)脂质小麦的脂质主要存在于胚芽和糊粉层中，含量2％～4％，多由不饱和脂肪酸组成。小麦粉脂质含量约2％，其中约一半为脂肪，它们在面团中和面筋质结合，对加工性有一定影响。卵磷脂可使面包柔软。(五)矿物质小麦或面粉中的矿物质以盐类形式存在，含量丰富。灰分大部分在麸皮中，灰分越少面粉越白，因此小麦粉的等级划分也往往以灰分量的多少为标准，以表示去除麸皮的程度。食品科学概论(七)水分小麦中的水分在麦粒中呈现两种不同状态：一种是游离水，具有普通水的性质；另一种是结合水，与蛋白质、淀粉、纤维素等结合起来呈固体状态存在，不易从麦粒内蒸发。小麦水分的大小对加工影响极大，水分过低，研磨时麸皮易破碎，使面粉内含麸量增加，麸皮上的胚乳难以刮净，筛理困难，使产量下降，出粉率降低，电耗增加。因此，加工时小麦的水分不能过大或过小，一般比较适宜的水分含量为14％～15％。食品科学概论三、油料作物油料作物是以榨取油脂为主要用途的一类作物。这类作物主要有大豆、花生、油菜、芝麻、向日葵、棉籽等。食品科学概论（一）大豆大豆属蝶形花科，大豆属，通称黄豆。豆科大豆属一年生草本，高30-90厘米。食品科学概论大豆原产中国，中国各地均有栽培，亦广泛栽培于世界各地。大豆是中国重要粮食作物之一，已有五千年栽培历史，中国东北为主产区，是一种其种子含有丰富植物蛋白质的作物。大豆最常用来做各种豆制品、榨取豆油、酿造酱油和提取蛋白质。豆渣或磨成粗粉的大豆也常用于禽畜饲料。食品科学概论（二）花生花生在植物分类学上属