http://www.sccie.com

直链淀粉含量

  第三章 粮食及油料的化学成分及 储藏期间的品质变化 第一节 粮食及油料的化学组成 一、粮食及油料籽粒的化学成分及其分布 粮食及油粒的化学成分包括许多类,除了 水分和主要营养物质 ( 糖类、蛋白质和脂肪 ) 以 外,还含有少量的矿物质,维生素、酶及色素 等物质。 粮食及油料籽粒中各种化学成分的含量, 在不同种类粮食及油料之间,相差很大,但在 正常稳定的条件下,同一品种的化学成分变动 的幅度较小。表3-1为几种主要粮食及油料籽粒 的化学成分及含量。 表3-1主要粮食及油料籽粒的化学成分及含量 粮种 小麦 水分 13.5 蛋白质 10.5 碳水化合物 70.3 脂肪 2.0 纤维素 2.1 灰分 1.6 大麦 禾 黑麦 谷 荞麦 类 稻谷 玉米 高粱 栗 大豆 豆 豌豆 绿豆 类 蚕豆 花生仁 芝麻 油 向日葵 料 油菜子 棉籽仁 14.0 12.5 14.5 14.0 14.0 12.0 10.6 10.2 10.9 9.5 12.0 8.0 5.4 7.8 7.3 6.4 10.0 12.7 10.8 7.3 8.2 10.3 11.2 36.3 20.5 23.8 24.7 26.2 20.3 23.1 19.6 39.0 66.9 68.5 61.0 63.1 70.6 69.5 71.2 25.3 58.4 58.8 52.5 22.1 12.4 9.6 20.8 14.8 2.8 2.7 2.8 2.0 4.6 4.7 2.9 18.4 2.2 0.5 1.4 39.2 53.6 51.1 42.2 33.2 3.9 1.9 9.0 9.0 1.3 1.7 2.2 4.8 5.7 4.2 6.9 2.5 3.3 4.6 6.0 2.2 2.4 1.7 1.9 4.6 1.3 1.8 1.9 5.0 2.3 3.2 2.5 2.0 5.0 3.8 4.2 4.4 从表中可以看出粮油籽粒化学组成有以下特点 1.粮油种类不同,化学成分有很大差异,因此化学成分是作物分类的 主要依据。例如禾谷类籽粒的主要化学成分是约占 60~70%的碳水 化合物,其中主要是淀粉,故可称它们为淀粉质粮食,豆类含有丰 富的蛋白质,特别是大豆,约含40%的蛋白质,是最好的植物性蛋 白质;油料籽粒则富含脂肪,大约30~50%,可做为榨油的原料, 称为油籽。 2.带壳的籽粒(如稻谷等)或种皮比较厚的籽粒(如豌豆、蚕豆)含有较 多的纤维素。而含纤维素多的籽粒,一般灰分含量也较高。 3.脂肪含量较多的籽粒,蛋白质含量也高,例如油料和大豆等。 粮油籽粒中各种化学成分 的分布很不平衡,在不同部 位之间的含量相差很大,因 此籽粒各部分的生理生化特 性也不一致。稻谷、小麦籽 粒可作为禾谷类籽粒的代表, 表 3-2 为稻谷籽粒各部分的 化学组成。 表3-2 稻谷各部分的化学组成(%) 化学成分 水分 蛋白质 淀粉 蔗糖 糊精 纤维素 脂肪 矿物质 稻谷 变异范围 8.1~19.6 5.4 ~10.4 47.7 ~68.0 0.1 ~4.5 0.8 ~3.2 7.4 ~16.5 1.6 ~2.5 3.6 ~8.1 平均 12.0 7.2 56.2 3.2 1.3 10.0 1.9 5.8 变异范围 9.1 ~13.0 7.1 ~11.7 71.0 ~86.0 2.1 ~4.8 0.9 ~4.0 0.1 ~0.4 0.9 ~1.6 1.0 ~1.8 米 平均 12.2 8.6 76.1 3.9 1.8 0.2 1.0 1.4 米糠 12.5 13.2 -38.7 -14.1 10.1 11.4 稻壳 11.4 3.9 -25.8 -40.2 1.3 17.4 表明胚在整个籽粒中所占的比例很小,但含有较高的蛋白质、脂肪 和可溶性糖及矿物质。如稻胚的水分为8.8%,蛋白质18.1~20.9%, 脂肪17.6~23.8%,矿物质8.9-9.1%。 表3-3、表3-4为不同的化学成分在小麦籽粒不同部位的分布。 表3-3小麦籽粒各部分的化学组成(干基%) 籽粒部分 完整籽粒 内胚乳 胚 重量比例% 蛋白质 100.00 87.60 3.24 16.07 12.91 37.63 脂肪 2.24 0.68 15.04 淀粉 63.07 78.93 0 糖分 4.32 3.54 25.12 戊聚糖 8.10 2.72 9.74 纤维 2.76 0.15 2.46 灰分 2.18 0.45 6.32 糊粉层 6.54 53.16 10.56 8.16 7.46 0 0 6.82 2.59 15.64 51.43 6.41 23.73 13.93 4.78 果皮和种皮 8.93 表3-4小麦麸皮各部分的化学组成(%) 籽粒部分 果皮外层 果皮内层 种皮 珠心层和糊粉层 重量比例(占全粒%) 3.9 0.9 0.6 9.0 蛋白质 4.0 11.0 15.0 35.0 脂肪 1 0.5 -7.0 戊聚糖 35.0 30.0 17.0 30.0 纤维 32.0 23.0 -6.0 灰分 1.4 13.0 18.0 5.0 如果把小麦籽粒中各种化学成分都看作100,那么观察它们在小 麦籽粒中的分布,就更加清楚(表3-5)。 表3-5各化学成分在全麦粒中的分布(%) 籽粒部分 完整籽粒 蛋白质 100 脂肪 100 淀粉 100 糖分 100 纤维 100 灰分 100 内胚乳 胚 糊粉层 65 8 22 25 20 25 100 0 0 65 20 10 5 5 15 17 21 42 果皮和种皮 5 30 0 5 75 20 从表3-3、表3-4、表3-5中可以看出小麦籽粒中的各 种化学成分的分布是很不均衡的,总的来讲,有以下 几点值得注意: 1 、作为主要储藏物质的淀粉全部集中在胚乳的淀粉细胞中,其它各 部分均不含淀粉; 2 、蛋白质的浓度以糊粉层和胚中的浓度为最高,但就全粒来看,胚 乳的淀粉细胞所含的蛋白质量最大,其次才是糊粉层和胚; 3、糖分大部分集中于胚乳的淀粉细胞内,其次是胚和糊粉层中; 4、纤维有3/4都位于麸皮中,而且以果皮中为最多,胚乳中的含量则 极少; 5 、灰分以糊粉层中的含量为最高,甚至比麸皮还要高出一倍,内胚 乳中的含量则甚少。 所以小麦制粉时,为了得到较高的出粉率,必须把麦粒中富含淀 粉和蛋白质等营养物质的纯胚乳全部提取出来,使其与富含纤维的 麸皮分离。 现将粮食及油料籽粒的一般化学组成列入图3-1,由 此可看出,粮油籽粒由水分和干物质两大部分组成。 图3-1、粮食及油料籽粒化学组成示意图 二、粮油籽粒的营养成分 粮油籽料的营养成分主要包括碳水化合物,蛋白质 和脂肪。碳水化合物和脂肪是呼吸作用的基质,而蛋白 质主要用于构筑结构物质。通常在碳水化合物或脂肪缺 乏时,蛋白质也可通过转化作用成为呼吸基质。 (一)碳水化合物 碳水化合物是粮油籽粒中的三大储藏和营养物质之 一,在生物体内的主要功能如下: 供给热能:碳水化合物是一切生物体维持生命活动所需 热能的主要来源,我国人民的膳食中,由碳水化合物供 给的能量约占人体所需总热能的60~70%。 构成组织:碳水化合物是构成机体的重要物质,特别是 植物组织的细胞壁中普遍存在的纤维素、半纤维素。粮 油料籽粒中的脂肪都是由碳水化合物转变而成的储藏物 质,人体也利用多余的碳水化合物产生脂肪。 参加蛋白质在体内的合成:一些代谢中间产物参与蛋白 质的合成。粮油的工艺品质以及加工品质的食用价值和 耐藏性等与粮油籽粒中的碳水化合物含量、分布及其特 性有密切关系。 ? ? ? 碳水化合物的存在形式因粮油种类而不同,一般包括 两大类:不溶性糖和可溶性糖,前者是主要的储藏形 式。 1、可溶性糖 大多数粮油料籽粒可溶性糖含量不高,一般占干物质的2~2.5%, 其中主要是蔗糖,大量分布于籽粒的胚部及外围部分 (包括果皮、 种皮、糊粉层及胚乳外层),在胚乳中的含量很低。 籽粒的生理状态不同,可溶性糖的种类和含量相异。未熟种子的 可溶性糖含量很高,其中单糖占有较大的比例,并随着籽粒成熟度 的增高而相应下降。粮油籽粒在不良条件下储藏时,亦会引起可溶 性糖含量的增高,例如玉米籽粒在30℃条件下储藏2个月,其蔗糖 含量相当于在 10℃条件下储藏 1年的蔗糖含量。因此籽粒内可溶性 糖含量的动态变化,可在一定程度上反映籽粒的生理状况。 2、不溶性糖 粮油籽粒中的不溶性糖种类很多,主要包括淀粉、纤维素、半纤 维素和果胶等,完全不溶于水或吸水而成粘性胶状溶液。 (1)淀粉 淀粉是禾谷类粮食籽粒中最主要的储藏物质。主要以淀粉粒的形 式存在于胚乳细胞中,籽粒的其他部位极少,甚至完全不存在。 淀粉粒的主要成分是多糖,一般在 95% 以上,此外还含有少量的 矿物质,脂肪酸及磷酸。 淀粉由两种理化性质不同的多糖—直链淀粉和支链淀粉组成,在 糯质大米和玉米中,几乎不含直链淀粉而仅有支链淀粉。直链淀 粉含量的多少是大米品质的关键因子之一,小麦淀粉对其烘焙品 质有重要影响。 直链淀粉和支链淀粉遇碘液产生不同的颜色反应,直链淀粉呈 蓝黑色,支链淀粉是红棕色,据此可以把大米中糯性品种与非糯性 品种区别开来。 (2)纤维素和半纤维素 纤维素、半纤维素与木质素、果胶、矿物质等结合在一起, 组成果皮和种皮细胞,在细胞壁的机械物理性质方面起着重要的作 用。 (二)蛋白质 粮油籽粒中的大部分蛋白质是储藏蛋白,属简单蛋白质,主 要以蛋白体或糊粉粒的形态存在于细胞内,只有极少数的蛋白质 才是复合蛋白质,主要是脂蛋白和核蛋白。在粮食品质 ( 营养品 质、食用品质)的评价中,蛋白质的质和量占有很重要的地位。 植物蛋白质的分类粮油中的蛋白质分为清蛋白(水溶性蛋白)、 球蛋白(盐溶蛋白)、醇溶蛋白(溶于70%乙醇中)和谷蛋白(溶于稀 酸或稀碱中)。 粮食和油料中蛋白质的含量随粮油种类、品种、土壤及栽培 条件等的不同而异,而且各类蛋白质的含量也不相同。 表3-6 种类 大米 小麦(HRS) 大麦 燕麦 黑麦 玉米 大豆 芝麻 绿豆 粮油籽粒中各类蛋白质的相对含量(%) 蛋白质总量 8~10 10~15 10~16 8~20 9~14 7~13 30~50 17~20 19~26 清蛋白 2~ 5 5~10 3~ 4 5~10 20~30 2~10 少量 <4 <1 球蛋白 2~ 8 5~10 10~20 50~60 5~10 10~20 85 ~ 95 80~85 80~85 醇溶蛋白 1~ 5 40~50 354~45 10~15 20~30 50~55 极少量 极少量 少量 谷蛋白 85~90 30~40 35~45 5 30 40~ 30~45 极少量 极少量 少量 禾谷类籽粒中的蛋白质主要是醇溶蛋白和谷蛋白,其中以 玉米的醇溶蛋白和稻米的谷蛋白最为显著,燕麦中的球蛋白含 量最多,是个例外,豆类和油料中蛋白质大多数为球蛋白。而 小麦的特点则是胚乳中醇溶蛋白和谷蛋白含量几乎相等,且这 两种蛋白能形成面筋,为小麦面筋的主要组成成分,是决定小 麦面团粘弹性的重要因素,其中醇溶蛋白与面团的延伸性 (粘性) 有关,是面包 ( 馒头等食品 ) 体积膨胀的主要因素之一,而麦谷 蛋白吸水后则与面团的弹性 ( 韧性 ) 有关。大量研究表明,面包 的弹性及体积受麦谷蛋白的质和量的制约。清蛋白主要是酶蛋 白,与醇溶蛋白一样,可以用来鉴别小麦等粮食作物的品种。 大米中的球蛋白在储藏过程中起重要作用,它不仅影响米的营 养价值而且与米饭的食味有很大关系。 从营养价值看,小麦的营养价值较稻米低,稻米蛋 白的生理价为 75 ,消化率为 97 ,净利用率为 72 ,小麦 蛋白质的生理价为52,消化率为100,净利用率仅为52, 且小麦蛋白中,赖氨酸含量较大米低 (表3-7),其它谷 类粮食也是如此,所以赖氨酸是禾谷类粮食的第一限 制氨基酸,这类粮食的食用部分实际上是胚乳,其主 要蛋白质是赖氨酸含量低的醇溶蛋白。 油料和豆类则不同,籽粒中普遍缺乏蛋氨酸,其中 花生蛋白质的赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸均较低,大豆 籽粒中赖氨酸含量丰富,营养价值最高。完全蛋白质 完全蛋白质是指那些含有的必需氨基酸种类齐全,含量充 足,相互比例适当,能够维持生命和促进生长发育的一 类蛋白质 。动物蛋白(肉蛋奶)及大豆蛋白。 人体中必需的八种氨基酸记忆口诀 笨蛋来宿舍晾一晾鞋 苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、赖氨酸、苏氨酸、色 氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸 (三)脂类 脂类物质包括脂肪和磷脂两大类,前者以储藏物质的状态存在 于细胞中,后者是构成原生质的必要成分。 粮食 ( 谷物 ) 的脂类大体上可以分为两类:淀粉脂和非淀粉脂。 淀粉脂从淀粉中分离出来是相当困难的,它处于直链淀粉螺旋结构 中,相当稳定,只有淀粉结构破坏后才能分离出来,通常采用热正 丁酸提取。另一类是我们通常说的植物油脂,虽然其含量较低,但 易分解,不仅会影响粮食安全储藏,而且对粮食食用品质、蒸煮品 质、烘焙品都有很大影响。 脂类在储藏过程中的变化主要有两条途径,一是氧化作用, 另一种是水解作用,温度对脂类的影响较大,研究表明,在40℃储 藏180天的大米,脂类降解程度和酶活性降低与在 4℃储藏2年的大 米接近。 一般低水分粮,尤其是成品粮,脂类的分解以氧化为主,而 高水分粮则是以水解为主,正常含水量的粮食两种脂解作用可交互 或同时发生。稻谷因陈化引起工艺品质改变,其部分原因就是游离 脂肪酸的变化所致。在常规储藏条件下,小麦游离脂肪酸增高导致 粮食酸败、发苦。变苦的主要原因是粮食中脂肪在酶的作用下,生 成不饱和脂肪甲酯复合物。 三、生理活性物质 粮油籽粒中某些化学物质,其含量虽然很低,但具有调节籽 粒生理状态和生化变化的作用,促使生命活动强度增高或降低,这 类物质称为生理活性物质,包括酶、维生素和激素。 ( 一) 酶 粮油籽粒内的生物化学反应是由籽粒本身所含的有机物质所 催化、调节和控制,这就是酶。从化学结构看,酶的成分是蛋白质, 有些酶还含有非蛋白组分。非蛋白质部分是金属离子 (如铜、铁、 镁)或由维生素衍生的有机化合物。酶具有底物专一性和作用专一 性,因此粮油籽粒中各种生理生化变化是由多种多样的酶类共同作 用所控制的。粮食及油料籽粒中的酶主要有以下几种: 1、淀粉酶 粮油籽粒中淀粉酶有三种:α —淀粉酶、β —淀粉酶及异淀 粉酶。 α —淀粉酶又称为糊精化酶,只能水解淀粉中α —1.4糖苷键, α —淀粉酶对谷物食用品质影响较大。大米陈化时流变学特性的变 化与α —淀粉酶的活性有关,随着大米陈化时间的延长,α —淀粉 酶活性降低。高水分粮在储藏过程中α —淀粉酶活性较高,它是高 水分粮品质劣变的重要因素之一。小麦在发芽后α —淀粉酶活性显 著增加,导致面包烘焙品质下降。 β —淀粉酶,也叫糖化酶,它能使淀粉分解为麦芽糖,作用 于α —1.4糖苷键,但不能越过α -1,6键。它对谷物的食用品质影 响主要表现在馒头和面包制作效果及新鲜甘薯蒸煮后的特有香味上。 2、蛋白酶 蛋白酶在未发芽的粮粒中活性很低。研究得比较详细的是小 麦和大麦中的蛋白酶。小麦蛋白酶与面筋品质有关,大麦蛋白酶对 啤酒的品质产生很大影响。 小麦籽粒各部分的蛋白酶相对活力,以胚为最强,糊粉层次 之。小麦发芽时蛋白酶的活力迅速增加,在发芽的第7天增加9倍以 上。至于麸皮和胚乳淀粉细胞中,不论是在休眠或发芽状态蛋白酶 的活力都是很低的。 蛋白酶对小麦面筋有弱化作用。发芽、虫蚀或霉变的小麦制 成的面粉,因含有较高活性的蛋白酶,使面筋蛋白质溶化,所以只 能形成少量的面筋或不能形成面筋,因而极大地损坏了面粉的工艺 和食用品质。 3、脱酰水解酶 通常称脂肪酶或成脂酶,该酶与粮食及油料中脂肪 含量并无直接关系,但对粮油储藏稳定性影响较大,粮油 籽粒中脂肪酸含量的增加主要是由脱酰水解酶的作用所引 起的。在良好的储藏条件下,脱酰水解酶的活性很低。 4、脂肪氧化酶 脂肪氧化酶能把脂肪中具有孤立不饱和双键的不饱 和脂肪酸氧化为具有共扼双键的过氧化物,造成必然的酸 败条件,这种酶能使面粉及大米中产生苦味。 5、过氧化物酶和过氧化氢酶 过氧化物酶对热不敏感,即使在水中加热 到100℃、冷却后仍可恢复活性。过氧化氢酶主 要存在于麦麸中,而过氧化物酶则存在于所有 粮油籽粒中,粮油储藏过程中变苦与这两种酶 的作用及活性有密切相关。 ? 粮油籽粒中含有多种水溶性维生素 (B族维生素和C族维 生素 ) 和脂溶性维生素 ( 维生素 E) ,并不含维生素 A ,但 却含有维生素 A 的前体胡萝卜素,经食用后,在酶的作 用下能分解为维生素A。维生素E(生育酚)大量存在于油 料籽粒中及禾谷类籽粒的胚中,是一种主要的阻氧化剂, 对防止油品的氧化有明显作用,因此对保持籽粒活力是 有益的。 (二)维生素 ? 维生素B的种类很多,其功能各异而存在部位相同,禾 谷类和大豆中维生素 B 的含量均很丰富,在禾谷类中的 存在部位主要是麸皮、胚和糊粉层,因此碾米及制粉精 度愈高,维生素B的损失也就愈为严重。 ? 维生素C在一般成熟的粮油籽粒中并不存在,但 在种子萌发过程中大量形成。 维生素的生理作用和酶有密切关系,许多 酶由维生素和酶蛋白结合而成,因此缺乏维生 素时,酶的形成和活动即受到影响。粮油籽粒 中的维生素含量不是很高,一般容易因偏食而 欠缺,不会因过高而中毒。 (三)植物激素 植物激素具有促进种子及果实的生长、发育、成熟、 储藏物质积累、促进(或抑制)种子萌发等作用。根据激 素的生理效应和作用,可将植物激素分为生长素、赤霉 素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。它们具有不同的特性 及作用。植物激素的作用部分内容已在本书第二章提及, 所以此处不再赘述。 四、其他化学成分 (一)色素 色素不仅是粮油品种特性的重要标志, 而且能表明种子的成熟和品质状况。例如红米 的食味不佳,小麦籽粒的颜色会影响制粉品质 和休眠期的长短;油菜籽粒的颜色影响出油率; 大豆、菜豆等籽粒的颜色影响储藏性和种子寿 命,因此色泽是品种差异及品质优劣的一项明 显指标。 ? 粮油籽粒内所含的色素主要有叶绿素、类 胡萝卜素、黄酮素以及花青素。在环境条 件作用下,籽粒的颜色会发生改变,例如 发热霉变及高温损害,以及储存时间较长 的陈粮,和正常粮油籽粒的颜色有一定区 别。所以国外有利用粮油籽粒颜色来判断 粮油新鲜度的报道。 (二)矿物质 粮油籽粒内的矿物质有30多种,根据其含量可 分为大量元素及微量元素两类。一般禾谷类粮食灰 分率为1.5—3.0%,豆类含量较高,尤其是大豆,高 达5%。籽粒所含的矿物质有磷、钙、铁、硫、锰、 锌等多种。矿物质的分布很不均匀,各种矿物质在 籽粒中的分布部位也不相同,胚与种皮 ( 包括果皮 ) 的灰分率高于胚乳数倍。 组成人体的元素有30多种,常量元素有11种包 括:碳,氢,氧,氮,硫,磷,氯,钙,镁, 钠,钾 ? 占体重的99.9%,微量元素有20多种,占体重的 0.05%左右,微量元素是指在机体内其含量不及 体重万分之一的元素。这些微量元素在体内含 量虽然微乎其微,但却能起到重要的生理作用。 (1)人体必需微量元素有8种,包括碘、锌、 硒、铜、钼、铬、钴及铁。(2)人体可能必需的 元素有5种,包括锰、硅、硼、钒及镍。(3)具有 潜在的毒性,但在低剂量时,可能具有人体必 需功能的元素,包括氟、铅、镉、汞、砷、铝 及锡,共7种。 (三)毒物和特殊化学成分 粮油籽粒中含有一些特殊的化学成分,含 量不高,但可能对自身具有某些生理作用或者 对人畜具有有害或有益的作用,值得引起重视。 1、硫葡萄糖甙 硫葡萄糖甙 ( 芥子甙 ) 在各种油菜种子中普 遍存在,它在完整细胞中不会变化,但在细胞 破碎的情况下,芥子酶能将它分解而产生芥子 油等有毒分解产物,因此用未经处理的菜子饼 作饲料,容易造成家畜中毒死亡。 2、单宁 单宁是一种多酶物质,在高粱、油菜籽中含量很高, 可影响籽粒的透性,并具有杀菌作用,所以单宁含量高 的籽粒,能减少发霉,但具涩味而不受欢迎,亦因而能 抗鸟害。单宁和蛋白质之间有极强的亲和力,当它与蛋 白质结合以后就使蛋白质变性,使蛋白质的利用率和消 化酶的活性显著下降,从而降低籽粒的营养价值。单宁 是一种易氧化的物质,氧化时的耗氧促使种子萌发时缺 乏氧气而陷入休眠状态,所以单宁和种子生理及品质有 密切的关系。 第二节 粮食及油料品质 一、粮油品质概述 粮油品质是指一批粮油质量的优劣。随着 用途的不同,粮食及油料品质的含义是有所区 别的,如粮食及油料的种用品质、工艺品质、 储藏品质、食用品质、饲用品质等,均有不同 的内容。 ? 1. 种用品质:是指粮食的发芽能力及种子的纯 度和净度; ? 2.工艺品质:主要是指粮食及油料的加工性能; ? 3.储藏品质:指粮食的耐藏性能; ? 4. 食用品质 : 主要是指粮油的营养价值及 新鲜度与风味; ? 5.饲用品质:主要是指粮油的饲用价值。 ? 加工品质的标准主要取决于最终利用目的, 包括一次加工品质,即出米率 ( 糙米率、 精米率、整精米率 ) 、出粉率和出油率, 二次加工品质(食品制作品质),即对最终 用途(加工成食品)的适应性。 ? 6.营养品质:是指所含营养物质对人(畜) 营养需要的适合性,不仅包括其营养成分 含量的多少,而且还包括诸营养成分是否 全面和平衡,同时还需要看是否被人(畜) 吸收利用以及抗营养因子和有毒物质的多 寡等。 所以,粮油品质的优劣,根据其用途的不同,具有相对性。 虽然粮油品质随着用途的不同具有一定的相对性, 但其营养成分含量是决定各种品质的主要因素。粮油的 主要营养物质是碳水化合物、蛋白质和脂肪,无论用于 何种目的,总要利用这些营养成分,因此营养成分含量 的多少,在很大程度上决定粮油的品质优劣。另外,粮 油品质还随国家及地域而异。 二、粮油储藏过程中品质变化的规律 在储藏过程中,大分子物质不断降解为数 量更多的小分子物质,有序结构不断演变为无 序结构,粮油的稳定性不断地减弱,其质量方 面表现为营养价值及色、香、味等品质随着储 藏时间的延长而逐渐下降。 粮食及油料在储藏过程中,随着储藏的延 长,虽未发热、霉变,但其品质已逐渐劣变, 这种现象称为粮油陈化(aging)。 粮油在储藏过程中品质发生陈化是不可避免的,是必然规 律,人们选用的各种储藏技术和手段,均无法抗拒这一 规律,即陈化的趋势。所谓储藏保鲜,并不是可以中止 陈化的进行,更无法使之逆转,只不过是减慢其变化的 速度而已,但由于延缓了无序化的速度,就可延长粮油 的储藏期限,尽管每种粮食及油料由于自身特性不同, 无序化速度不同,耐藏性有异,但都有一定的储藏期限, 这正是粮库中粮食“推陈储新”的依据。 (一)储藏过程中种用品质的变化 在储藏过程中,粮油品质发生不可逆转的变 化,即陈化,但有不同的变化规律。 粮油籽粒是有生命的有机体,保持粮油籽 粒活力是优质粮食及油料的综合指标。新收获 的粮油籽粒,一般表现新鲜饱满,具有较高的 活性,除了有休眠特性的籽粒,发芽率一般都 能达90%以上。 但在储藏过程中,往往因湿、热影响而发生霉变,极易丧 失其活力,特别是胚部容易受损伤发霉变质,从而使发 芽率降低。发芽率是种子种用品质的重要指标,即使是 在良好条件下储藏,粮油籽粒的发芽率也逐步降低,最 终丧失其种用品质。所以发芽率是粮油籽粒活力早期劣 变的较好指标,同时也可用来检验粮食的新陈度。 (二)储藏过程中主要营养成分的变化 1.碳水化合物 淀粉在粮食储藏过程中由于受淀粉酶作用,水解成 麦芽糖,又经酶分解形成葡萄糖,总的含量降低,但在 禾谷类粮食中,由于基数大(占总重的80%左右),总的变 化百分比并不明显,在正常情况下淀粉的量变一般认为 不是主要方面。淀粉在储藏过程中的主要变化是“质” 的方面。 淀粉————糊精————麦芽糖————葡萄糖 具体表现为淀粉组成中直链淀粉含量增加 (如大米、绿豆等),粘性随储藏时间的延 长而下降,涨性(亲水性)增加,米汤或淀 粉糊的固形物减少,碘兰值明显下降,而 糊化温度增高。这些变化都是陈化 ( 自然 的质变 ) 的结果,不适宜的储藏条件会使 之加快与增深,这些变化都显著地影响淀 粉的加工与食用品质。 还原糖和非还原糖在粮油储藏过程中的变化是另 外一个重要指标。在常规储藏条件下,高水分 粮油由于酶的作用,非还原糖含量下降。但有 人曾报道,在较高温度下,小麦还原糖含量先 是增加,但到一定时期又逐渐下降,下降的主 要原因是呼吸作用消耗了还原糖,使其转化成 CO2 和 H2O ,还原糖的上升再度下降说明粮食品 质开始劣变。 2.蛋白质及氨基酸的变化 粮食中蛋 白质的总含量在 储藏过程中基本 保持不变,一旦 发现变化即为质 变。 3.脂类 粮食中脂类变化主要有两方面,一是被氧化产生过氧化物与 由不饱和脂肪酸被氧化后产生的羰基化合物,主要为醛、酮类物质。 这种变化在成品粮中较明显。如大米的陈米臭与玉米粉的哈喇味等。 原粮中由于种子含有天然抗氧化剂,起了保护作用,所以在正常的 条件下氧化变质的现象不明显。另一种变化是受脂肪酶水解产生甘 油和脂肪酸。自30年代以来发现劣质玉米含有较高脂肪酸以来,各 国研究者多用脂肪酸值作粮食劣变指标。特别是高水分易霉变粮食 更明显,因霉菌分泌的脂肪酶有很强的催化作用。 新收获的粮食脂肪酸值一般在 15(mgKOH/100g粮食)以内,很少 超过20,在储藏过程中逐渐增加,水分高、温度也高的条件下增加 较快。 4.维生素 由于粮食储藏条件及水分含量不同,各种维生素的 变化不尽相同。正常储藏条件下,安全水全以内的粮食 维生素B1的降低比高水分粮要小得多。 VB1、VB5、VB6、VE在正常情况下,在原粮中都比较 稳定,但在成品粮中则易于分解。VE在不良的储藏条件 下损失较大。 VA在储藏过程中损失较大,甚至在低温储藏中也可 能降低,储藏1年以上玉米其VA可降低70%,尤其在第1 年降低特别快,以后则比较缓慢。 (三)粮食储藏过程中食用品质的变化 1。储藏对稻谷食用品质的影响 稻谷食用品质的指标一般以稻米蒸煮时的 吸水率、米汤固形物的含量、碘呈色反应、直 链淀粉含量、淀粉糊化特性等来表示。 (1)直链淀粉含量 研究表明,直链淀粉含量与大米流变学特 性密切相关,大米蒸煮时米饭粘度与直链淀粉 含量呈明显的负相关。 (2)大米的吸水率与膨胀率 国内外大量研究结果表明,大米储藏最初几个月大米的吸水率 有所增加,但继续储藏一段时间后会逐步下降。蒸煮时,陈化大米 的吸水率会随储藏时间的延长而增加。同样,稻米的膨胀率,也随 储藏时间的延长而增高。 (3)米汤固形物 在储藏过程中,随着大米的陈化,蒸煮时米汤中可溶性固形 物逐渐减少。 Chrastil 等(1987) 报道,美国中、长粒稻米在4℃条 件下储藏1年,米汤固形物含量分别降低21%和18.7%。 (4)碘兰色反应 一般品质优良的大米,米汤中淀粉与碘生成物的蓝色较深,透 光率较低。蒸煮时,米汤粘稠、米饭粘性好,从而表现良好的适口 性和粘弹性。稻米陈化后,则米汤稀,淀粉与碘生成物的兰色较浅, 透光率高,米粒之间疏松,适口性和粘弹性变差。 (5)糊化温度与糊化特性 稻米的糊化温度受储藏温度和时间的影响。在通常储藏条件下, 稻米的糊化温度随储藏时间的延长而逐渐上升。 糊化特性 糊化温度(℃) 最高黏度值(BU) 原始 79.5 740 储藏7个月 常温 81.0 775 88.4 空气 79.5 638 88.1 CO2 79.5 670 87.8 常温 79.3 887 87.8 储藏1年 空气 77.0 825 87.1 CO2 73.3 895 85.7 最高黏度值的温度(℃) 87.8 最低黏度值(BU) 黏度破损值(BU) 最终黏度 400 340 690 405 370 865 460 330 308 605 275 365 305 655 290 440 447 848 408 398 428 690 292 410 485 735 325 回生后黏度增加值(BU) 290 常温储藏的大米,储藏7个月后的最终粘度值,以及回生后粘 度增加值均显著增大,其他特性值也略有增加。储藏一年后除糊化 温度和粘度最高时的温度外,其余均显著增大。一般认为大米淀粉 最终粘度值和回生后粘度增加值的增大,意味着大米有陈化的倾向。 2.贮藏对小麦与面粉食用品质的影响 小麦与面粉储藏后食用品质的变化一般以面粉烘焙性质和流变 学性质来表示。 新收获小麦最初几个月因为其生理后熟及工艺后熟尚未完 成,其一次加工品质(出粉率)较低,随着储藏时间的延长,出粉 率则逐步提高,若继续储藏,则出粉率保持恒定甚至下降。 新收获小麦或新加工的面粉制成的面包和加工后储藏一定 时期后制成的面包相比,一般体积较小,品质较差。故面包烘烤 性质通常在储藏中有所改进。其改进程度则随面粉的性质与储藏 条件而有所不同。若储藏时间更长将会使面包烘烤品质逐渐降低。 面粉陈化能使湿面筋的物理性质发生变化,这种变化是面粉中增 多了游离的不饱和的脂肪酸所造成的。这些脂肪酸都是在面粉中 的脂肪受到酶的水解作用而产生的。 三、品质控制指标 (1)稻谷储存品质控制指标 项目 籼稻谷 宜存 轻度不宜 重度不宜存 存 正常 正常 基本正常 粳稻谷 宜存 轻度不 宜存 正常 正常 重度不宜存 基本正常 色泽、气味 ≤30.0 脂肪酸值 (KOH/干基) /(mg/100g) 品尝评分值/分 ≥70 ≤37.0 ≥60 >37.0 <60 ≤25. ≥70 ≤35.0 ≥60 >35.0 <60 表2玉米储存品质指标 项目 色泽、气味 宜存 正常 轻度不宜存 重度不宜存 正常 基本正常 脂肪酸值(KOH/ ≤50.0 干基)/(mg/100g) ≥70 品尝评分值/分 ≤78.0 ≥60 >78.0 <60 表3小麦储存品质指标 项目 色泽、气味 面筋吸水量/ ( %) 品尝评分值/分 宜存 正常 ≥180 ≥70 轻度不宜存 正常 <180 ≥60且<70 重度不宜存 基本正常 ---60 习题 ? 一、填空题 ? 1、粮食及油粒的化学成分包括许多类,除了水分和—— ————(淀粉、蛋白质和脂肪)以外,还含有少量的———— ——————及色素等物质。 ? 2、粮食中主要的双糖有————和————. ? 3、胚在整个籽粒中所占的比例很小,但含有较高的—— ——、————和可溶性糖及矿物质。 ? 4、作为主要储藏物质的淀粉全部集中在————的淀粉细 胞中,其它各部分均————淀粉; ? 5、碳水化合物的存在形式因粮油种类而不同,一般包 括两大类:——————和——————,前者是主要的储藏形式。 6、粮油中的蛋白质分为清蛋白、————、醇溶蛋白和 ————四种。 7、禾谷类籽粒中的蛋白质主要是——————蛋白,豆类和 油料中蛋白质大多数为——蛋白。 8、脂类物质包括————和———两大类,前者以储藏物质 的状态存在于细胞中,后者是构成原生质的必要成分。 ? 9、脂类在储藏过程中的变化主要有两条途径,一是—— ——作用,另一种是————作用。 ? 10、粮油籽粒中淀粉酶有三种:————、———及异 淀粉酶。 随着大米陈化时间的延长,————酶活性降低。 ? 11、粮油籽粒内的矿物质有——多种,根据其含量可分 为————元素及————元素两类。 ? 12、一般禾谷类粮食灰分率为————%,豆类含量较高, 尤其是大豆,高达——%。 ? 13、籽粒所含的矿物质有————————、硫、锰、锌等多 种。矿物质的分布很不均匀,各种矿物质在籽粒中的分 布部位也不相同,胚与种皮(包括果皮)的灰分率高于— —数倍。 ? 14、虽然粮油品质随着用途的不同具有一定的相对性, 但其——————含量是决定各种品质的主要因素。 二、选择题 ? 1、 粮油主要化学成分中的三大营养物质包括( )。 ? A 糖类 B 水 C 蛋白质 D 维生素 ? 2、 谷类粮食的主要成分是糖类,约占65-80%,其中最 主要的是( )。 ? A 蛋白质 B 脂肪 C 淀粉 D葡萄糖 ? 3、要使粮食保鲜,提高粮食的加工品质,保持粮食适 当的( )是必要的。 ? A 粮堆高度 B 含杂量 C 含砂量 D 含水量 ? 4、玉米储存的品质控制指标有色泽、气味、( )、品 尝评分值。 ? A 酸值 B 降落值 C 脂肪酸值 D 过氧化值 ? ? 5、人体的必需氨基酸有( )种。 A 6 B 7 C8 D9 6、轻度不宜存玉米是指玉米的( ),脂肪酸值小于或等于 (KOH)78mg/100g,品尝评分值大于或等于60分。 A 色泽、气味正常 B色调、气味正常 C色度正常 D色差正常 7、油脂产生酸败变苦的原因,主要是发生( )及微生物作 用所致。 A 光合作用 B 光敏作用 C 褐变作用 D 氧化作用 8、粮食中主要的双糖有蔗糖和( ). A 麦芽糖 B 葡萄糖 C 果糖 D 已糖 9、蛋白质主要由碳、氢、氧、( )四种元素构成,另外还 有少量的硫、磷、铁、碘等元素。 A、锌 B、钙 C、硒 D、氮 ? 10、当油脂已经酸败,油脂中过氧化值已升高到一定程 度时才添加抗氧化剂,( )获得显著效果。 ? A 可以 B 将会 C难以 D 必定 ? 11、大米中( )含量是大米品质的关键因子之一,是 决定蒸煮品质的重要因素。 ? A 可溶性糖 B 直链淀粉 C 支链淀粉 D 淀粉 ? 12、脂类是脂肪和( )以及脂肪伴随物的统称。 ? A类脂 B 脂溶性色素 C 三酰甘油 D 维生素E ? 13、纤维素是( )的主要成分,是构成植物支持组织 的基础。 ? A 胚芽 B 植物细胞壁 C 胚乳 D子叶 ? 14、 下列哪个蛋白质是完全蛋白?( ) ? A. 麦谷蛋白 B. 麦胶蛋白 C. 玉米胶蛋白 D. 豆球蛋白 ? 15、 小麦粉蛋白质第一限制氨基酸是( )。 ? A. 异亮氨酸 B. 赖氨酸 C. 苏氨酸 D. 缬氨酸 ? 16、水溶性维生素包括下列哪一组?( ) ? A. 维生素 A , D , E 和 K ; B. 维生 素 B1 , B2 , B6 , C ; C. 维生 素 A , C , B6 , B2 ; D. 维生 素 B1 , B2 , D , C 三、判断题 ? 1、高水分粮在储藏中a- 淀粉酶活性强,这是高 水分粮变质的重要因素。( ) ? 2、壳薄的稻谷出糙率较低。( ) ? 3、粮食水分过高时,对储粮稳定性的影响并不 大( ) ? 4、稻谷食用品质的指标一般以稻米蒸煮时的吸 水率、米汤固形物的含量、碘呈色反应、直链 淀粉含量、淀粉糊化特性等来表示。( ) 四、问答题 ? ? ? ? ? 1、粮油的主要化学成分及其营养特点有哪些? 2、粮油品质有哪些内容? 3、什么是完全蛋白质 ? 4、人体中必需的八种氨基酸有哪些? 5、简述三大原粮的储存品质控制指标? 本章内容讲授结束 将进入下一章学习

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。