粮食油脂部分讲稿_第二次课油脂讲稿

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粮食油脂部分讲稿

第二章 粮谷原料 第一节 概论

一、谷类

(一)谷类的生产、消费与流通

谷类为稻米、小麦等禾本科植物的种子,还有一些双子叶植物的豆类。

(二)谷类食物的特征

1.营养丰富:在我国居民的膳食中,约有60~70%的热能和60%的蛋白质来自谷类,是膳食中B族维生素的重要来源,同时也提供一定量的无机盐。

2.常食不厌、供应充足 3.成本较低、便于流通 4.可以转化为动物性食品

(三)谷类的性状和成分 1.构造与组织

(1)胚芽(2)种皮(3)胚乳 2.成分组成与营养(1)蛋白质

粮食因种类不同,蛋白质的含量存在着很大的差异。一般谷类粮食含蛋白质不超过15%(6%~14%之间),豆类和油料中蛋白质含量可高达30~40%。粮食蛋白质是我国人民主要的蛋白质来源。主要粮食中的蛋白质

①小麦面筋蛋白质

②玉米蛋白质

③大米蛋白质

④豆类蛋白质(2)脂肪

谷类中脂肪含量较低,在2%左右。(3)碳水化合物

①单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖等

②低聚糖:粮食中主要的低聚糖有蔗糖(集中在胚乳中)、麦芽糖(在麦芽中含量较多)、纤维二糖(以上三者为双糖,即由两个单糖分子组成)、棉子糖(三糖)、水苏糖(四糖)。

③多糖:

淀粉中国国家标准:GB/T.14490—93

纤维素、半纤维素(4)矿物质与维生素

谷类所含矿物质中,磷、钾比较丰富,但含钙、铁较少。粮食是人体维生素的主要来源。

粮食中的维生素,根据其溶解特性的不同分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。主要的脂溶性维生素有A、D、E、K四种,它们不溶于水,而溶于脂肪及溶脂的有机溶剂中,主要的水溶性维生素有B1、B2、B6及维生素C等数种。粮食中不含维生素A,但合有维生素A原——胡萝卜素。胡萝卜素在人体内能转变成维生素A,但当胡萝卜素的摄入量超过人体的需要时,通常就不再转化为维生素A。

(四)谷类的保藏与卫生

1.保藏:低温贮藏(10~15℃),相对湿度为70%~80%。2.卫生:

①贮藏、流通中霉变,有害微生物污染和有害物质的混入;②环境问题

二、豆类

(一)豆类的生产、消费与流通

豆类属于双子叶植物豆科蝶形花亚科,多为一年生或越年生。主要特征是:果实为荚果,即种子成熟于荚皮之中,通过根瘤菌从空气中固定氮以供其生长。一般子粒中含蛋白质20~30%,且赖氨酸丰富。

豆类是人类三大食用作物(禾谷类、豆类、薯类)之一,在农作物中的地位仅次于禾谷类。主要包括:蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、豇豆、普通菜豆、利马豆、扁豆、鹰嘴豆、瓜尔豆等。

在我国,大豆和花生习惯上不包括在食用豆类之中。大豆算作谷类,花生算作油料或干果。分类:食用豆类按其籽粒营养成分含量,可分成两大类: 第一类为高蛋白(35%~40%),中淀粉(35% ~40%),高脂肪(15%~20%)如羽扇豆、四棱豆等;第二类为高蛋白(20%~30%),中淀粉(55%~70%),低脂肪(

。我国栽培的主要是第二类食用豆类豆种。(二)豆类的营养成分

豆类含淀粉和蛋白质都很丰富,所以我国人民常作为粮、菜、饲料兼用农作物。豆类的蛋白质含量达20~28%,最大值是34.52%,是常用粮食的2~3倍,是极重要的植物蛋白资源。豆类蛋白中,含赖氨酸1.8~2.34%,这是尤应重视的资源。豆类蛋白质的氨基酸组成豆类蛋白质是全价的蛋白质,含有人体必需的8 种氨基酸,见表2。作为第一限制性氨基酸的蛋氨酸,其在豆类蛋白质的含量与FAO/WHO标准模式相比分别为蚕豆22%,豌豆 31%,绿豆 38%,红小豆40%,豇豆59%。其它除蚕豆的苯丙氨基酸70%之外,余下各项均在85%以上。每种豆类均有2~4项在100%以上,最为优异的是赖氨酸比值达到115%~133%,可作为提取赖氨酸的原料。

2.一般含B群维生素较多,但是作为蔬菜的青豆或豆芽菜,却也含有一般禾谷类不含的维生素C。例如青豌豆和豆芽的VC含量分别为0.55mg/g、0.25mg/g,比白菜、萝卜和芹菜的含量还高。

第二节 大米

一、稻米的生产、消费与流通(一)稻米的分类

1、按植物学分类:粳型稻的粳米和籼型稻的籼米。籼稻主要分布在华南热带和淮河、秦岭以前亚热带的平川地带,具有耐热、耐强光的习性,它的植物学性状,如粒形细长、米质粘性较弱、叶片粗糙多毛、颖壳上毛稀而短以及较易落粒等,都与野生稻米相似。粳稻主要分布在南方的高寒山区、云贵高原以及秦岭、淮河以北地区,具有耐寒,耐弱光的习性,粒形短而大、米质粘性较强,叶片毛较少甚至无毛,颖壳上毛长而密以及不易落粒等,和野生稻差异较大。

2、按生长条件分:普通水稻和陆稻。

种在水田里的稻叫水稻。种在旱地上的稻叫陆稻,也叫旱稻。

陆稻通常种植于热带、亚热带的山区坡地或温带旱地上。陆稻和水稻相比,发芽力强;耐旱力大;米质较差。陆稻的稻壳及糠层较厚,出米率低,米的刚度小。淀粉粒较大。所有这些,都直接、间接和水分生理有关。由于水稻起源于沼泽地区,因此陆稻可以看作是由水稻演变来的适应旱地栽培的生态型。

无论水稻或旱稻,都以在有水层的土壤上生长较好,产量较高。在旱地栽培时,生长和产量都会不同程度地受到抑制,但陆稻受抑制较低。有些品种既可作陆稻也可作水稻栽培,可见水稻和陆稻并无本质上的不同。

3、按淀粉构成分类:普通大米和糯米。普通大米直链淀粉含量约为20%,糯米直链淀粉含量极低(0~2%)。支链淀粉含量越高,米饭粘性越大,口感越好。粳米直链淀粉含量为17%~25%,优质品种直链淀粉含量约为16%;籼米直链淀粉含量为26~31%。

4、按生育期长短分:早、中稻和晚稻。生育期即从播种到收获在120~130d以内的叫早熟种或早稻在120~130d到150~160d的叫中熟或中稻,在150~ 160d以上的叫晚熟或晚稻。这里所说的早、中、晚稻和双季稻的早、中、晚稻不是同一概念,前者是指生育期的长短,后者是指种植季节早、晚而言。5.按米粒形状分类:如表2-10。

一般认为:粳米的长宽比为1.5~1.9,籼米的长宽比约为2.5以上。表2-10 糙米粒形分类标准

6.我国按生长期和外观把稻谷分为五类:早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、籼糯稻谷和粳糯稻谷。早籼稻谷:生长期较短,收获期较早的籼稻谷,一般米粒腹白较大,硬质颗粒少;

晚籼稻谷:生长期较长,收获期较晚的籼稻谷,一般米粒的腹白较小或无腹白,硬质颗粒较多; 粳稻谷:粳型非糯性稻的果实,籽粒一般呈椭圆形,米质粘性较大,胀性较小;

籼糯稻谷:籼型糯性稻的果实,籽粒一般呈椭圆形或细长形,乳白色,不透明或半透明; 粳糯稻谷:粳型糯性的稻的果实,米粒一般呈椭圆形,乳白色,不透明或半透明。

从分布的密度看,我国稻米 90%以上比较集中地分布在秦岭、淮河以南地区,其中长江三角洲,珠江三角洲、鄱阳湖平原、洞庭湖平原、江汉平原、成都平原都是我国著名的稻米产区。此外,云南、贵州等省的坝地平原,浙江、福建等省滨海平原,台湾省的西部平原也是稻作较集中的地区。秦岭、淮河以北地区,稻作分布零散,河北的渤海湾地区、山西的汾河谷地、陕西的渭水平原、宁夏的银川平原、甘肃的河西走廊、新疆的塔里木和准喀尔盆地以及东北的辽何下游和松花江流域都有水稻栽培。

(二)世界与我国稻米统计1.生产统计

世界95%的稻谷产于发展中国家,92%产于亚洲。美国、日本单产较高。我国为世界第一产稻大国。2.消费统计

早籼稻消费逐年下降,晚籼稻和粳稻逐年上升。直接食用消费提高幅度较大(10%),而工业用和饲料用的消费形式仅有不足2%的提高。我国大米消费和需求情况:

西方国家以小麦消费为主,稻米只作为替代品和补充品。而我国不同,稻米是城乡居民最主要的口粮,在粮食消费中占有最重要的地位。(1)我国稻米消费的一般性

①占粮食消费中的比重大。目前,我国每年消费稻谷约2亿吨,占粮食消费量的35%左右,人均占用稻谷151公斤。

②口粮消费比重大。目前,口粮消费占我国稻谷消费的86%,人均每年食用稻米91公斤,除西北、华北和东北大部分地区以外,稻米是我国60%人口的主食,约占城乡居民口粮消费的65%。

③南方消费比重大。从地区分布看,南方水稻主产区的13个省份的稻米销费量,占消费总量的90%左右。目前南方稻区人均年消费稻米160公斤左右,而北方稻区为18公斤左右。居民食用稻米占粮食比重最高的是湖南省,约占93%。

④农村消费比重大。我国农民历来有就地生产就地消费稻米的习惯。目前,在全国稻米消费总量中,农村居民消费约占80%,城市居民约占20%;农村居民人均年消费稻米在93公斤左右,城镇居民为52公斤左右。尤其在南方稻区,农村居民每年人均消费稻米高达185公斤,城市居民在87公斤左右。

(2)我国稻米消费的近期变化 ①北方消费增长快。

②粳米消费增长快。

③低收入人群消费增长快。

三、谷粒的形态和性状

(一)性状与成分 1.米粒的结构

水稻谷粒由颖(谷壳)和颖果(糙米)组成。

(1)颖(稻壳):稻谷的外壳称为颖,包括外颖、内颖、护颖、颖尖(俗称芒)四部分。

稻谷的外壳称为颖,包括外颖、内颖、护颖、颖尖(俗称芒)四部分。外颖较内颖长而大,呈船底形,内外颖的边缘卷起成钩状,外颖朝里,内颖朝外,两者相互钩合,包住颖果.稻谷在加工过程中,经砻谷机脱壳后,内外颖便脱落,脱下的颖称为稻壳,俗称大糠或砻糠。(2)颖果(糙米)p35

稻谷脱壳后的果实称为颖果,又称糙米,由皮层、胚乳和胚三部分组成。

糙米的主要部分是胚乳,占整粒稻谷重量的百分比,随稻谷的品种和等级不同而异。胚所在的一侧称为糙米的腹部,对面一例称为糙米的背部。胚位于糙米腹部下端,与胚乳连接不紧密,碾米时容易脱落。包在胚乳和胚外面的为糙米的皮层,碾米时皮层全部或部分地被剥离,称为米糠或细糠。

稻谷各组成部分的重量百分比大约为:稻壳占20%,皮层占6%,胚乳占72%,胚占2%。2.化学性质

蛋白质:稻谷中的蛋白质主要分布在胚及皮层中,胚乳中含量较少。稻谷籽粒强度与蛋白质的含量有关,蛋白质含量越高,则籽粒的强度越大,耐压性越强,加工时产生的碎米也少。

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。经碾制后的白米,由于胚和皮层大部分被碾去,因而脂肪的含量很低。但是,米糠中脂肪的含量则很多,所以米糠可用于制油。淀粉:稻谷中淀粉含量最多,一般在70%左右,大部分存在于胚乳中。矿物质:稻谷中所含矿物质大都在颖,皮层及胚中,胚乳中含量很少。

粗纤维:稻谷中粗纤维的含量大约为10%,主要分布在稻壳中,其次是皮层,胚乳中仅含0.34%。粗纤维对人体无营养价值,不能被人体消化,食用过多会影响人体健康。稻谷加工的目的也就在于去除含粗纤维较多的皮层,提高米粒的食用价值。

维生素:维生素主要存在于稻谷的胚和皮层里,其中以维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)等B族维生素为最多。为了尽量保留上述维生素,大米加工精度不宜过高。同时,在加工工艺中要加强稻谷的清理,提高大米纯度,以便食用时尽量减少米粒的淘洗,避免维生素溶于水中而流失。

四、稻米的品质评价

稻米的品质可根据其用途分为三个基本类别:食用品质、工业用米品质、饲料用品质。

(一)米的评价标准 按国家标准《稻谷》(GB1350-1999)。考察指标有出糙率、整精米率、不完善粒的比例、最大限度杂质、水分含量、色泽和气味等。

(二)稻米的品质检测项目和方法

1.毛稻检测项目:与品种有关:颖色、容积重、比重分布; 与品种无关的项目:含水率、受害粒、其他。

2.糙米的检测项目:与品种有关:米色、容积重、垩白率、龟纹粒、化学成分; 与品种无关的项目:含水率、米粒质量、受害粒。

3.白米检测项目:与品种有关:容积重、垩白率、千粒重、硬度、碎米率、化学成分、理化特性、食味。与品种无关的项目:含水率、白度。4.测定方法

(1)外观品质:腹白、心白、角质率:从试样中随机取完整白米100粒,测定腹白、心白和角质率。

米粒长度、宽度和形状:从试样中随机取完整白米50粒,用谷物长度测量仪逐粒测量米粉的长度和宽度,计算平均值。

(2)蒸煮理化品质的测定:可用仪器测量:

①糊化温度:采用碱消化法测定。

②直链淀粉的含量:采用Juliano(1971)改进的碘比色法测定。③胶稠度:采用Gapampan胶质延伸法测定

④吸水膨胀试验及米汤分析:小型蒸煮试验。

⑤大米粉的糊化特性及粘度测定 :采用布拉班德粘度计(Brabender Viscograph)可测量大米淀粉在逐步加热过程中粘度的变化情况。

也可用感官品尝:品尝内容一般包括:米饭外观、气味、滋味度及综合评价。

(3)营养品质:一般只考虑蛋白质的含量。测定米蛋白质含量一般是利用凯达尔法。

(4)碾磨品质:包括出糙率、精米度、精米率和整精米率。

五、稻米的贮藏与品质管理

(一)稻谷和稻米的贮藏特性

稻谷和稻米的贮藏性能有较大的差别。

1.稻谷的贮藏特性:稻谷有较厚的外皮,其主要成分是硅,具有一定的硬度,它对米粒起保护作用,可防止米粒受害虫、微生物的侵害和污染,能防止米粒在机械处理时受到损伤,也能减轻米粒受潮。因此,稻谷与糙米、大米相比要好保管。

2.糙米的贮藏特性:稻谷去壳后,剩下的是糙米。糙米有果皮和种皮的保护,有利于贮藏,而且为稻谷重量的70%~80%,贮藏糙米可节约仓容20%~30%。因此,在日本大都是以糙米贮藏的。

3.大米贮藏特性:由于大米失去外壳、果皮、种皮等保护层,营养物质直接暴露在外,易被害虫、微生物侵入。在外湿高于大米水分含量相对应湿度时,大米易吸湿,因而其贮藏比较困难。

(二)稻谷品种、水分和杂质含量与贮藏性能的相关性

1.我国稻谷按大类分,通常可分为两大类,即籼稻谷、粳稻谷。籼稻成熟期多在夏季,由于高温有利水分的散发,籼稻谷含水量一般较低,因此籼稻谷比较耐贮。粳稻成熟一般在秋季,由于收获时气温较低、光照弱,水分一般偏高,不利贮藏。如不能及时凉晒,粳稻谷易发热生霉。如采用烘干机或烘干塔烘干的话,由于米粒内外层干燥速度不一,体积收缩程度不同,会产生爆腰,使碎米率增大。2.稻谷的质量与贮藏性能的相关性:稻谷的水分、杂质含量与稻谷贮藏性能密切相关。水分含量在安全水分(13.5%)以内,在一般贮藏条件下,稻谷就能安全贮藏;如果稻谷水分含量超过14.5%,一般仓贮条件就难以安全贮藏,会生虫,发热,长霉,黄变。杂质含量在允许范围内的稻谷,贮藏性能良好.若杂质含量高,耐贮性就差。总的说来,稻谷的水分、杂质含量越高越不利贮藏。

(三)贮藏方式

目前我国采用的稻谷和稻米储藏方式有:常规贮藏、机械通风贮藏、低温贮藏、气调贮藏(密闭缺氧法和“双低”贮藏法;用于大米气调贮藏的以充氮、充二氧化碳、或真空小包装贮藏为 多)、化学贮藏等。

1.常规贮藏:适合于安全水分以内(13.5%)的稻谷贮藏。只要严格把握稻谷水分、杂质等含量不超过标准,常规贮藏方式还是行之有效的。但通常贮藏时间不宜超过一年,否则稻谷加工出的大米会出现陈化现象,即脂肪酸含量增加,大米粘性下降,甚至出现陈米臭气味。

2.机械通风贮藏:该方法不仅适合于安全水分的稻谷、大米的贮藏,而且对水分稍高的其它粮种也可采用。目前粮仓的机械通风方式有地上笼、地下槽或箱式通风三种。该方式对贮藏的稻谷、大米品质影响不大,而对水分偏高的晚稻不失为一种仓内降水的良好措施。

3.低温贮藏:低温贮藏通常又分为自然低温贮藏和机械制冷低温贮藏。

4.气调贮藏:我国气调贮粮方式用于稻谷贮藏的主要有两种,即:密闭缺氧法和“双低”贮藏法;用于大米气调贮藏的以充氮、充二氧化碳、或真空小包装贮藏为多。

六、大米的利用

(一)主食用 1.米饭 2.米粉 3.大米粉

(二)大米制品 1.米粒制品 2.大米粉制品 3.发酵制品 4.其他制品

第三节 小麦与小麦粉

一、小麦的概述

小麦是世界性的重要粮食作物。全世界约有35%~40%的人口以小麦作为主要粮食。小麦是一种适应性广,生育期间自然灾害相对较少,产量比较稳定,并且可以充分利用冬、春季节增加复种,迅速提高单位面积总产量的作物,同时,小麦籽粒含有较多的蛋白质。可作多种主食和副食加工原料,也是一种营养价值高,比较耐储藏的重要商品粮食。

二、生产、消费和流通

(一)小麦品种、分类 1.小麦的主要品种及特征

(1)植物学分类:一粒系小麦(染色体数14);二粒系小麦(染色体数28);普通系小麦(染色体数42)。一粒系小麦由于产量少,目前极少栽培,二粒系小麦种群,除硬粒小麦因意大利面条的用途广泛栽培外,其他品种只在极地少量栽培。普通系小麦占种植总面积的90%。(2)商品学分类:见表2-16。表2-16 小麦的商品学分类

(3)GBl351一1999国家标准《小麦》,根据小麦的皮色、粒质和播种季节将其分为10类:

①白色硬质冬小麦,种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%,角质率不低于70%的冬小麦。

②白色硬质春小麦,种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%,角质率不低于70%的春小麦。

③白色软质冬小麦,种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的冬小麦。

④白色软质春小麦,种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的春小麦。

⑤红色硬质冬小麦,种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%,角质率不低于70%的冬小麦。

⑥红色硬质春小麦,种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%,角质率不低于70%的春小麦。

⑦红色软质冬小麦,种皮为深红色成红褐色的麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的冬小麦。

⑧红色软质春小麦,种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的春小麦。

⑨混合小麦,不符合①~⑧各条规定的小麦。

⑩其他类型小麦。

我国主要种植冬小麦,占小麦种植总面积的80%以上,产量占小麦总产量的85%以上。

(二)全世界与我国小麦生产统计 1.世界小麦生产情况

目前,世界小麦的种植面积大约为22556万hm2。据联合国粮农组织(FAO)数据库统计显示,1991~2001世界小麦年均总产量为5.72亿t,占谷物总产量的28.48%。世界小麦生产主要集中在亚洲、俄罗斯、北美和欧洲。其中,中国、印度、美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、土耳其和巴基斯坦面积最多。产量位居全球前5名的是中国、印度、美国、俄罗斯、法国。从面积、总产、进出口综合考虑,最重要的小麦生产国是中国、美国、印度、法国、加拿大、澳大利亚。根据1991~2001年统计,这7个国家小麦面积占世界小麦总面积57.88%,小麦产量占世界小麦总产量的60.7%。

根据国际谷物理事会(IGC)的统计,2003/04年度全球小麦产量为5.52亿t,比上一年减少900万t,为1995年以来的最低点;消费预计为5.86亿t,期末库存为1.29亿t,世界贸易预计为9600万t。2002/2003年度世界小麦产量大约为5.61亿t,消费为6.01亿t,期末库存为1.63亿t,贸易为1.04亿t。2003年世界小麦总体产量的滑坡将导致世界小麦储存的减少和价格的上扬。2我国小麦生产情况

我国是世界上种植小麦面积最大、产量最高的国家,种植面积最高达到3000万 hm2,占世界小麦总种植面积的13.3%;小麦产量是世界总产量的19%;平均单产达到4100kg/hm2,在世界主要产麦国家中,是单产较高国家。我国小麦的主要产区在河南、山东、河北、江苏、四川、安徽等地。

根据国家粮油信息中心的统计,2003年我国冬小麦播种面积为2042万hm2,同比减少7.5%;产量为8101万t,同比下降4%。另据农业部的统计资料,2003年我国夏收小麦总面积为2107万hm2,同比减少193万hm2,减幅为8.4%;产量为8200万t,同比减少535万t,减幅为6.1%。2003年小麦减产导致我国小麦自1999年以来连续第5年减产。造成减产的主要原因,一是播种面积减少,二是不良气侯和病虫害的影响,三是小麦价格仍然偏低,种粮收益低,农民投入减少。

气候条件和自然灾害仍然是影响小麦产量的重要因素。近十几年来,全球小麦年均产量大约为5.72亿t,各主要产麦国和地区的产量,除播种面积变化外,干旱、洪涝、严寒等自然灾害是造成小麦产量波动的主要原因。如2002亚洲远东地区,适宜的生长状况提高了小麦产量,而中国由于洪涝等灾害造成小麦减产;加拿大2001年小麦产量约为2130万t而2002/2003年度因干旱造成减产,产量不足1000万t;此外,由于受干旱等异常气候变化的影响,美国、澳大利亚、阿根廷等传统小麦出口国均严重减产。产量的减少是造成小麦库存下降,价格上扬的主要原因。

三、性状与成分

(一)小麦籽粒的形态、性状

小麦籽粒的外形如图1-1所示,因为小麦的穗轴韧而不脆,脱粒时颖果很容易与颖分离,所以收获所得的小麦子粒是不带颖的裸粒。

小麦子粒的顶端生长着茸毛(称麦毛、下端为麦胚,胚的长度约为子粒长度的1/4~1/3。在有胚的一面称为麦粒的背面,与之相对的一面称为腹面。麦粒的背部隆起呈半圆形,腹面凹陷,有一沟槽称为腹沟.其深度随小麦品种及生长条件的不同而异。腹沟的两侧部分称为颊,两颊不对称。

小麦子粒的形状大致可分为长圆形、椭圆形、卵圆形和圆形几种,但其腰部断面形状都呈心脏形。(二)小麦子粒的结构

小麦子粒在解剖学上分为二个部分,即麦皮、胚乳和胚。1.麦皮

麦皮分为果皮和种子果皮,在制粉工艺学上又将果皮分为表皮、外果皮和内果皮;将种子果皮分为种皮、珠心层和糊粉层共六层组织。

表皮:为果皮的最外层,由几排与麦粒长轴平行分布的长方形细胞组成,细胞壁很厚,有孔纹,外表面角质化,染有稻秆似的黄色。麦粒顶端的表皮细胞为等径多角行,其中有一些突出为麦毛。

外果皮:由几层薄壁细胞组成,紧贴表皮的一层形状与表皮相似。另外1~2层细胞多少被压成不规则形。

内果皮:由—层横向排列整齐的长形厚壁细胞和一层纵向分散排列的管状薄壁细胞组成,麦粒发育初期细胞内含有叶绿素。

成熟的麦粒果皮细胞厚度为40~50µ m。

种皮:由两层斜长形细胞组成,极薄。外层细胞无色透明,称为透明层;内层为色素细胞组成,为色素层。如果内层无色,则麦粒呈白色或淡黄色,为白麦;如果含有红色或褐色素,则麦粒呈红色或褐色,为红麦。种皮厚度为10~15µm。

珠心层:由一层不甚明显的细胞组成。其细胞的内外壁挤贴在—起形成一薄膜状,极薄,与种皮和糊粉层紧密结合不易分开,在50℃以下不易透水。

糊粉层:由一层较大的方形厚壁细胞组成,胞腔内充满深黄色的糊粉粒。细胞壁极韧。易吸收水分,放人水中瞬间即涨大。糊粉层厚度为40~70µm。

淀粉细胞:糊粉层以内为淀粉细胞,近乎横向排列,内含淀粉粒。细胞体较大,壁薄,横切面呈多面体,因含有淀粉而呈白色或略黄的玻璃色彩。胚乳细胞中充满着大小和形状各异的淀粉颗粒、小粒近似球形、粒径2~9µm,中等颗粒为9~18µm,大粒为扁豆形、粒径18~50µm。从糊粉层到胚乳中心,小粒淀粉的相对数量逐渐减少,而大粒淀粉的数量增加。胚乳

胚乳基本上有两种不同的结构。如果胚乳细胞内的淀粉颗粒之间被蛋白质所充实,则胚乳结构紧密,颜色较深,断面呈透明状,称为角质胚乳即硬质麦粒;如淀粉颗粒及其与细胞壁之间具有空隙,基于细胞与细胞之间也有空隙,则形成结构疏松、断面呈白色而不透明,称为粉质胚乳即软质麦粒。

3.胚

胚由胚芽、胚轴、胚根及盾片组成,胚芽外有胚芽鞘和外胚叶保护,胚根外有胚根鞘保护,延于胚芽之上的盾片被认为是子叶;其下部有腹鳞,谷物为单子叶植物,因此只有一片子叶。胚轴侧面与盾片相连接。其上端连接胚芽,下端连接胚根。胚是雏形的植物体。含有较多的营养成分,在适宜的条件下能萌芽生长出新的植株,一旦胚受到损伤,子实就不能发芽。

(二)小麦的理化特性

1小麦的物理特性

(1)色泽、气味与表面状态

正常的小麦子粒随品种不同而具有其特有的颜色与光泽。硬麦的色泽有琥珀黄色、深琥珀色和浅琥珀色;软麦除了红、白两个基本色泽外,红软麦的色泽还有深红色、红色、浅红色、黄红色和黄色等。但在不良条件的影响下就会失去光泽,甚至改变颜色。

引起麦粒色泽异常的原因主要有:小麦晚熟,使子粒呈绿色;受小麦赤霉病的侵染,麦粒颜色变浅,有时略带青色,严重时胚部和麦皮上有粉红色斑点或黑色微粒,贮藏时间过久,色泽变得陈旧,受潮会失去光泽、稍带白色;发生霉变.麦粒上出现白色、黄色、绿色和红色斑点。严重的则完全改变其有颜色,成为黄绿、黑绿色等。

正常的麦粒具有小麦特有的香味,如果气味不正常。说明小麦变质或吸附了其他有异味的气体。引起小麦气味不正常的主要原因有:发热霉变,使小麦带有霉味;小麦发芽,带有类似黄瓜的气味;感染黑穗病,散发类似青鱼的气味;包装和运输工具不干净,使小麦污染后带有煤油、卫生球和煤焦油等气味。

正常小麦的表面光滑并富有光泽,贮藏时间过长、发热霉变或受潮的小麦,表面会失去光泽而会出现各种色泽的斑点,使表面的光滑度变差。麦粒的表面状态,对于小麦的容重具有决定作用。粗糙的、表面有皱纹和褶痕的麦粒,容重就比表面光滑的麦粒小。

对于色泽、气味不正常的小麦,生产中要采取相应措施,在不影响成品质量的前提下,可按一定比例搭配加工,否则就不能加工食用面粉。

(2)粒形、粒度与均匀度

①粒形与粒度

小麦子粒为一裸麦,形状多为长圆形和椭圆形。麦粒大小的尺度称为粒度,粒度的表示法用长、宽、厚三个尺度表示。所谓长度通常是指从子粒基部到顶端的距离,腹背之间的距离为粒厚,两侧之间的距离为粒宽.一般都是粒长>粘宽>粒厚。表1—2为我国小麦的粒度范围。

小麦粒度与小麦加工工艺参数和工艺效果都有密切的关系。大粒麦比小粒麦的表面积比例相对减少,小麦皮层的含量亦相应减少。所以,在相同加工工艺条件下,大粒麦的出粉率就比较高,同时小麦粒度也是选择和配备筛选设备筛孔的重要依据。

②均匀度

麦粒均匀度(又称整齐度)是指麦粒粒形和大小的均一程度。子粒的均匀度可用两种方法表示。

a用某一筛号筛面的筛上物质量占所筛谷物总量的百分数表示,同时指出麦粒存留筛面的筛孔大小。

b两个相邻分级筛面上留存的谷粒最大质量,如留存在两相邻的筛面上的数量在80%以上者均匀度最好;70%~80%为中等;小于70%的均匀度最低。

(3)比重、容重与千粒重

① 比重

比重是指小麦子粒单位体积的质量、不同类型的小麦其比重不同。即便是同一品种的小麦.其比重也不完全相同,根据品种和生长情况会有一定范围的变化。

比重的大小还与子粒的化学成分有关、由表1-3可见,小麦子粒中各种化学成分的比重是有差别的,其中矿物质的比重最大,其次是淀粉,而脂肪的比重最小。谷物子粒的胚乳中绝大部分是淀粉,故比重大;而胚中富含蛋白质和脂肪,故比重小。

比重的大小,决定于子粒的粒度、饱满度、成熟度和胚孔结构。因为胚乳占全谷粒的绝大部分,而胚乳中绝大部分为淀粉,因此,胚乳所占比例是影响谷粒比重的主要因素。一般而言,凡是发育正常、充分成熟、粒大而饱满的谷粒,具有较多的胚乳,其比重必然较大;而发育不良、成熟不足、粒小而不饱满的谷粒,麦皮相对含量较多,其比重就较小。如上述条件相同,比重则取决于胚乳的结构。胚乳角质率大的子粒,结构紧密,比重较大;胚乳粉质率大的子粒、结构较松,比重较小。

我国小麦的比重为1.33~1.45g/cm3.是谷物中比重较大的一种。稻谷的比重为1.27~1.22g/cm3,玉米的比重为1.2g/cm3左右,大麦的比重为1.10~1.23g/cm3、燕麦的比重为1.13g/cm3左右,荞麦的比重为1.06g/cm3左右。②容重

容重是指单位容积中谷物的质量,以g/L或kg/m3为单位。容重的大小取决于小麦的比重和麦堆的扎隙度。一般子粒长宽比愈大,子粒愈细长,则孔隙度愈大,容重就愈小。

小麦子粒表面较光滑,比重较大,粮堆的孔隙较小,所以小麦的容重较稻谷要大。一 般为 680—820g/L之间。软麦的容重偏低。容重大的小麦一般出粉率较高。所以容重是评定小麦品质的主要指标,为世界各国普遍采用。③千粒重

千粒重是指一千粒谷物子粒所具有的质量,以g为单位。由于小麦的含水量很不稳定,千粒重经常受外界条件影响而改变,为了排除水分对小麦千粒重的影响,可根据小麦的含水量换算成以干物

质为基础的千粒重,称为“干物千粒重”或„绝对千粒重”。通常所讲的千粒重,是指自然状态下风干谷粒的千粒重。

小麦的品种和生长条件的不同,对千粒重有很大的影响。千粒重的大小取决于谷物的粒度、饱满度、成熟度和胚乳的结构。一般粒大、饱满、成熟而结构紧密的谷物,千粒重较大,反之则小。

我国小麦的千粒重一般为17~47g。随着小麦品种和成熟条件的差异,千粒重的差别比较大。千粒重是度量小麦粒度和子粒饱满程度的直接指标。在相同水分的条件下,千粒重越大,表明小麦子粒粒区大、饱满、充实、含淀粉多。

(4)硬度

小麦和其他固体物料一样,受到压缩、拉伸、弯曲、剪切等力的作用时,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,子粒即破碎,这种抵抗变形和破碎的能力称为小麦子粒的硬度(又称强度或刚度)。小麦硬度是使谷物具有结构力学性质的关键所在。

小麦的硬度与小麦子粒的组织结构有关,它直接涉及子粒的吸湿性、粉碎能耗、筛理效率和出粉率等工艺指标以及决定磨辊技术参数的选配。2.小麦粉的化学性状(1)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。粗纤维大多存在于麦皮中。

(2)蛋白质

蛋白质含量最低9.9%,最高17.6%,大部分在12~14%之间。主要为:麦胶蛋白、麦谷蛋白、麦白蛋白、球蛋白。前两种为面筋蛋白,不溶于水,具有其他动物蛋白所没有的特点:遇水能相互粘聚在一起形成面筋。后两者易溶于水而流失。(3)脂质

主要存在于胚芽和糊粉层中,含量为2%~4%,多由不饱和脂肪酸组成,易氧化酸败,所以在制粉过程中一般要将麦芽除去。(4)矿物质

主要有钙、钠、磷、铁、钾等。以盐类形式存在。含量丰富,其中铁、钾等含量比大米高出3~5倍。灰分大部分在麦皮中,灰分越少面粉越白。(5)维生素

主要有VB,VE,VA含量少,几乎不含VC和VD。(6)酶类

淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶。

四、小麦及小麦粉的品质规格与标准

(一)小麦规格标准 GBl351—1999国家标准《小麦》规定,各类小麦按体积质量分为5个等级。体积质量相差20g/L降一个等级。1999年颁布的标准对老标准作了多处修订。小麦质量指标见下表。

(1)不完善粒

受到损伤但尚有使用价值的颗粒。包括:

①虫蚀粒:被虫蛀蚀,伤及胚或胚乳的颗粒。

②病斑粒:粒面带有病斑,伤及胚或胚乳的颗粒。其中:赤霉病粒:籽粒皱缩,呆白,有的粒面呈紫色,或有明显的粉红色霉状物,间有黑色于囊壳;黑胚粒:籽粒胚部呈深褐色或黑色的颗粒。

③破损粒:压扁、破损,伤及胚或胚乳的颗粒。

④生芽粒:芽或幼根突破种皮不超过本颗粒长度的颗粒,芽或幼根虽未突破种皮但已有芽萌动的颗粒。

⑤霉变粒:粒面生霉或胚乳变色变质的颗粒。

小麦赤霉病粒最大允许含量为4.0%,按不完善粒归属。小麦赤霉病粒超过4.0%的,是否收购,由省、自治区、直辖市规定。赤霉病小麦含有致吐毒素。

致吐毒素其化学名称为脱氧雪腐镰刀菌烯醇,是人、畜引起赤霉病麦中毒的主要真菌毒素,也是我国主要的真菌性食物中毒因素(检测方法:薄层层析法)。

黑胚小麦由省、自治区、直辖市规定是否收购或收购限量。(2)杂质

①筛下物:通过直径1.5mm圆孔筛的物质。

②矿物质:砂石、煤渣、砖瓦块、泥土及其他矿物质。

③其他杂质:无使用价值的小麦粒,生芽粒中芽超过本颗粒长度的小麦粒,毒麦、麦角、小麦线虫病、小麦腥黑穗病等麦粒,异种粮及其他杂质。

(二)小麦品质检测项目和方法 1.小麦及小麦粉基本特性的测定(1)小麦容重的测定

采用HGT01000型容重器,从平均样品中分取1000g试样进行测定。(2)千粒重的测定

通常采用无水千粒重来表示。用计数板计数并称重。(3)粒度测定

采用筛分法,可采用布莱恩空气透过式粉末粒度测定仪。(4)湿面筋测定法

有手洗测定法和仪器测定法两种。

2.小麦及小麦粉理化特性指标的测定(看看,不做重点讲解)(1)沉降试验

原理:检测面筋质量。如果面筋质好、量多,则吸水量大,膨润大,沉降速度慢。

测定方法:将小麦粉和水搅拌混合,静置5min,测量沉淀表面的高度。沉淀表面的刻度即为沉淀值。(2)小麦粉中淀粉粉力测定

原理:用于测定小麦粉试样中淀粉性质和a-淀粉酶活性。(3)降落数值

3.小麦一次加工特性的测定 4.面团流变特性的测定

流变学是从流变体衍生出来的一门科学。这门科学诞生于1928年,由美国的一名科学家创立。流变学是对所有能够流动、摊开的物质的研究的一门科学。面团流变学是流变学的一个分支,是沟通面包师和他所用面团之间的一座桥梁。

测定仪器主要有粉质仪、揉面仪、拉伸仪和吹泡示功仪。

五、小麦及面粉的贮藏与品质管理

(一)小麦贮藏

贮藏性好,贮藏时应注意:湿度,温度的影响和防止虫害。

小麦具有较好的耐藏性,储藏稳定性好,在正常情况下,储3~5年仍能保持良好的品质。粉广贮存小麦的时间一般不会很长,但也要注意安全储藏。小麦的安全储藏取决于小麦品质和水分含量,小麦品质正常,水分不超过安全水分,一般不会发生储藏问题。

符合GG135l-1999规定的小麦的水分是符合储藏要求的安全水分。粉厂接收的小麦一般来说都应达到安全水分的要求。但是在大批合乎条件的小麦进仓时,有时会混进少量末被发现的水分较高的小麦;有时进仓时大气的相对湿度较高或小麦遭雨淋等,会存在储藏方面的隐患。

具有安全水分的小麦,长期暴露在相对湿度大、温度高的空气中,会重新吸收水分而使其水分上升,使呼吸作用加强,放出一定量的水和热,加速周围麦粒的呼吸作用,促进粮堆中害虫和微生物的生长繁殖,导致仓中小麦由局部到全部霉烂变质。

小麦无外壳保护,皮层较薄,组织松软,是一种抗虫性差、染虫率高的粮食品种,几乎所有储粮害虫均能侵蚀小麦,其中以玉米象和麦蛾危害最为严重。小麦在田间、晒场、仓库各个环节都有感染害虫的可能性。如果小麦要在库或仓中存放较长时间,就要注意防虫。发现小麦生虫了,就不宜再存放,应尽快加工用掉。

新麦储藏初期,由于处在后熟期,呼吸旺盛,会向粮堆放出大量的湿热,并易出现出汗、乱温、发热、结露、生霉等现象。小麦的含水量、含杂量及储藏条件是决定小麦能否安全度过后熟期的重要因素,如果小麦含水量在13.5%以下,没有害虫感染,小麦温度在后熟期经过一段时间的升高后,一般会自行恢复正常,不必采取特殊办法处理。但如果水分高,含杂多,在后熟期间麦温会出现持久不降并发生水分转移等现象,严重时还会出现粮堆的发热霉变。

小麦在储藏期间有一特殊劣变现象是褐胚,特别是含水量偏高、感染霉菌、储藏条件不善的情况下胚部会变成棕色、深棕甚至黑色。褐胚的发生与酶促褐变、非酶促褐变及霉菌的感染有关。小麦出现褐胚对工艺品质有一定的影响,制出的面粉灰分含量高、粉色深、筋力差,烘焙品质下降。

(二)面粉的贮藏

与小麦相比,小麦粉是储藏稳定性差的粮食品种,不能长期储藏,在储藏期容易吸湿和氧化。高温、高湿会引起面粉发热,霉变,害虫和霉菌繁殖,影响食用品质。

小麦粉的吸附性很强,一旦出现异味,很难除去,严重时,无论做什么食品都有异味残留。

小麦粉的储藏期限取决于水分和温度,水分13%~14%,温度在25℃以下,通常可储藏3~5个月。水分高,储藏期短。小麦粉储藏期与加工季节有关,秋凉后加工的小麦粉,水分在13%左右,可以储藏到次年4月份,冬季加工的可储藏到次年5月份;夏季加工的新麦粉,一船只能储藏1个月。

六、小麦的利用

(一)主食品

(二)其他加工品 1.专用粉 2.面包屑

3.谷朊粉和小麦淀粉 4.其他用途

5.小麦胚芽产品 6.麦皮制品

第四节 玉米

一、玉米的起源

玉米在植物分类学上属禾本科玉米属,学名玉蜀黍。

(一)玉米的起源

玉米起源于美洲大陆,但其起源中心至今尚存在几种不同的看法。

第一,华德生、瓦维洛夫等认为,玉米起源地在中美洲的墨西哥、危地马拉和洪都拉斯。

第二,达尔文、第康道尔等认为,玉米的起源地在南美洲的秘鲁和智利沿岸的半荒漠地带。

第三,韦瑟伍克斯、曼格尔斯多夫等认为,玉米有两个起源中心。初生起源中心在南美洲的亚马逊河流域。而中美洲的墨西哥和秘鲁则是第二起源中心。

第四,布卡索夫等认为,玉米有多个起源中心:粉质型玉米的起源中心在秘鲁和哥伦比亚;硬粒型玉米的起源中心在秘鲁;马齿型和爆裂型玉米的起源中心在墨西哥;甜质型和有稃型玉米的起源中心在巴拉圭。其中粉质型玉米是最原始的玉米类型。

二、玉米的生产、消费和流通

(一)我国及世界玉米生产概况

20世纪80年代以后世界美国和中国的种植面积和单产如表2-24所示.表2-24

1980-1997年世界和中国玉米面积和单产

(二)玉米的流通

1玉米进出口情况

玉米是我国重要的出口农产品,2003年玉米出口总量达到1639万吨的历史记录,但随着国内玉米库存的减少,国家取消了玉米的出口补贴,2004年1~10月,出口量急剧减少到不足200万吨。我国玉米出口后绝大多数用作饲料加工,我国玉米质量完全可以满足买方要求。由于海运费用优势,东亚等国家从我国进口玉米成本低廉,价格与美国玉米相差15美元以上,加之中转效率极高,可以做到即需即采,因此我国玉米在区域上有相当优势。现在,考虑出口补贴等因素后玉米出口利润几乎为零,我国玉米出口提高对外报价的关键是看市场供需,即使取消补贴,提高报价,从运输和中转效率考虑,出口量也不会明显降低。

(三)玉米消费

196-1997年度世界玉米总消费量在5.65亿t左右。据统计,世界玉米总产量的66%用作动物饲料;20%直接供人食用;8%用作工业原料;6%用作种子或其他。

三、类型、性状与成分

(一)玉米的类型

1.按照籽粒形状、胚乳性质与有无秀壳,可以分为8大类型(1)硬粒型(2)马齿型(3)粉质型(4)爆裂型(5)甜质型(6)糯质型(7)甜粉型(8)有稃型 2.特用玉米

(1)高赖氨酸玉米(2)高油玉米(3)爆裂玉米(4)甜玉米(5)笋玉米(6)糯玉米(7)青贮玉米

根据国家标准计量局颁布的6种粮食国家标准,玉米可分为四类:黄玉米——种皮为黄色;白玉米-种皮为白色,糯玉米——富有粘性;杂玉米——以上三类玉米超过互混限度的(混有其它类玉米的限度为5%)。

(二)玉米的形态、构造 1.外部形态 2.籽粒构造

成熟的玉米籽粒主要由果皮、胚芽,胚乳和胚根鞘组成。果皮的重量约占籽粒重量的6~7%,胚乳约占籽粒重量的81~82%,胚芽的重量占籽粒重量的8~12%,胚根鞘一般占籽粒重量的1~1.5%。

果皮

又称外皮,包括果皮和种皮两部分,果皮的主要成分是组织细密而坚硬的纤维素和半纤维素。

胚芽

位于籽粒的基部,主要由胚盘与胚根组成。其中胚盘约占胚芽重量的90%。

胚乳

由角质部分与粉质部分组成。普通马齿种玉米,胚乳中的角质部分与粉质部分的重量比力2:1;而爆裂种和硬粒种以角质胚乳为主体.只在中心部位食少量粉质胚乳;粉质部分主要是淀粉成分,蛋白质含量少,而角质部分蛋白质含量多。

(三)化学结构与营养

1.淀粉

普通玉米淀粉中直链淀粉占27%,其余是支链淀粉。高直链淀粉玉米中直链淀粉可达50%~80%。各种淀粉糊的加工功能特性见表2-25。

2.蛋白质

玉米中的蛋白质有白蛋白、球蛋白、醇溶谷蛋白、谷蛋白和其他蛋白。玉米蛋白质的含量一般为6.5~13.2%,仅次于小麦和小米。但是,玉米所含的蛋白质,缺少小麦中所含有的麦胶蛋白、麦谷蛋白,所以玉米粉没有面筋,其烘焙性能比小麦粉差、玉米蛋白可作为食品和饲料的优质添加剂,在玉米深加工中能提出8~10%的蛋白粉。

3.脂肪

玉米所含脂肪一般为3.6~6.5%,超过其它谷物。脂肪主要分布在胚中(85%左右),胚的脂肪含量高达34~47%,而且脂肪的乎均消化率极高。但是,脂肪中含有44.8—45.1%的不饱和脂肪酸(亚油酸含量居多),极易氧化变质。这是玉米籽粒和不提胚的玉米粉不易保管的主要原因。因此,玉米加工中提胚,既可增加油脂资源,又能保证玉米产品质量,并有利于产品的安全保管。

4.纤维素

一半以上含在种皮中,主要由中性膳食纤维、酸性膳食纤维、戊聚糖、半纤维素、纤维素、木质素、水溶性纤维组成。

5.糖类

除淀粉外,玉米还含有各种多糖类、寡糖、单糖,大部分含在胚中。甜玉米的蔗糖含在胚乳中。6.其他微量成分

四、品质规格和标准

(一)我国玉米的等级标准

表2-27 中国玉米的等级标准

五、储藏和品质管理

(一)玉米的储藏特点

1.吸湿性强、呼吸旺盛2.陈化和酸败3.易受黄曲霉素等毒素污染

(二)安全水分

为12.9%,不能超过14%。

六、玉米的利用

(一)作为饲料

(二)作为口粮(三)玉米小吃或菜用

1.玉米片类食品:玉米片;油炸玉米片;玉米锅巴;玉米蔬菜片;甜玉米脆片;玉米快餐薄片;玉米胚芽薄片。2.玉米膨化食品:五谷香粉;玉米花沾;膨香酥;玉金酥;麦粒素;玉米米花糕;玉米绿豆糕;膨化玉米粉烧饼。3.玉米面条类食品:玉米方便面;玉米挂面;玉米晶丝;玉米粉条;玉米粉皮;玉米粉丝。

4.玉米饮料:甜玉米饮料;玉米茶;玉米笋汁;玉米冰淇淋;玉米酸奶;玉米发酵饮料;玉米啤酒;玉米黄酒;玉米白酒。

5.玉米烘烤类食品:玉米饼干;膨化玉米粉面包;膨化玉米燕麦面包;玉米蛋糕;烤玉米饼。6.玉米罐头食品:甜玉米粒罐头;甜玉米羹罐头;玉米笋罐头。7.速冻玉米食品:速冻甜玉米粒;速冻甜玉米穗。

8.玉米糖类食品:玉米果葡糖浆;玉米饴糖;玉米酥糖;玉米麻秆糖;玉米麻糖。9.其他类:玉米营养方便粥;玉米春卷;玉米凉粉;玉米粽子;玉米年糕等。

第五节 其他麦类及杂谷类

一、大麦

大麦是禾本科小麦族大麦属作物的总称,具有早熟、生育期短、适应性广、丰产和营养丰富等特性。世界各国的大麦主要用于畜禽饲料,约占总产的70%~80%,其次是酿制啤酒。

大麦可能是世界上人类栽培的最古老的粮食作物之一。公元前6000年它在埃及就开始栽培了,已有8000多年的历史。但中国栽培大麦的老家在青藏高原,开始于5000多年前。

(一)分类:大麦按大穗穗轴上小穗的排列条数,可分为二棱大麦和六棱大麦,其中六棱大麦中如果侧生小穗较小,也叫四棱大麦。按稃皮的有无分为皮大麦和裸大麦。裸大麦因地区不同而有元麦、米大麦、青稞之称。

(二)产地:中国各地区都有大麦分布,在海拔4750米的高寒地区也有栽培。中国青藏高原地区把裸大麦叫做青稞,主要分布在西藏、青海、甘肃、新疆、宁夏等地,四川省西部、云南省西北部也有分布。江苏、浙江称为元麦,华北称为米大麦。青稞是中国藏族人民聚居区的主要食用作物,用来制作“糌粑”食用,或将糌粑与牛奶(奶茶)等一起拌匀食用,适用于游牧生活。

(三)性状和成分:大麦籽粒呈梭形或椭圆形,颜色多为黄色或淡黄色,也有紫、棕、黑和绿色等。二棱大麦籽粒一般比六棱的大而饱满。千粒重六棱皮大麦为25~35g,裸大麦为25~30g,二棱大麦为40~50g。

和大多数粮食作物差不多,大麦含有7-14%的蛋白质,46-68%的淀粉,1-3%的脂肪和2-3%的矿物质。六棱大麦成分虽然和小麦十分近似,但是蛋白质组成主要为麦谷蛋白和大麦醇溶蛋白,大麦醇溶蛋白缺乏麦胶蛋白的粘性,因此大麦粉不能形成面筋。

(四)用途:

大麦籽粒有三种用途:制麦芽,食品和饲料。

六棱大麦一般作食用,可将其碾磨成麦粉、麦渣或压成麦片,做粥饭或饭团。大麦还可制麦芽糖、饴糖、醋、麦曲、酱油、味精、浓酱、点心、糖果、麦乳精和糊精,也是生产酵母、酒精、核苷酸、乳酸钙的原料。在医药上麦芽可入药,具有健胃和消食作用;焦大麦具有清暑祛湿、解渴生津作用,可作麦茶的原料。

二、燕麦

燕麦(oats)禾本科早熟禾亚科燕麦属,一年生草本植物。原为谷类作物的田间杂草,约在2000年前才被驯化为农作物。南欧首先作为饲草栽培,以后才作为谷物种植。

(一)分类和生产

分类:燕麦内按染色体组可分为二倍体、四倍体、六倍体三个种群,23个种。燕麦是一种重要的饲草、饲料和粮食作物。按其外稃性状可分为带有稃型和裸粒型两大类。世界各国主要栽培的种是六倍体带稃型的普通燕麦。中国以大粒裸燕麦为主,俗称莜麦、玉麦。

分布:分布在北半球的温带地区。俄罗期燕麦种植面积占世界总面积的半数以上,居世界首位,其次有美国、加拿大、澳大利亚、波兰等。

(二)性状和成分

芒出自外颖背上。带稃型燕麦籽粒紧裹在内颖与外颖之间,稃壳占种子重量的25~40%,千粒重20~40g;裸粒型则松散,种子不带皮,千粒重16~25g。蛋白质含量为12~18%,脂肪4~6%,淀粉21~55%。裸燕麦蛋白质中氨基酸组成合理,脂肪酸中含亚油酸38.1~52%,营养价值极高。

(三)用途

不含面筋,需要用开水和面形成面团。我国最常见的食品有:莜麦面条、莜麦卷、莜面饺子。欧美主要是燕麦片、燕麦粥。

还可作饲料,肥皂、化妆品的原料。

三、黑麦

小麦族黑麦属。

(一)分布

北欧是黑麦的主要产区,如德国、波兰、俄罗斯等国。主要种植在小麦、大麦栽培困难的高寒地区、瘠薄的沙性或酸性土壤上。在中国仅零星分布在云南、贵州、内蒙古、甘肃、新疆等省的高寒山区或干旱地区。

(二)性状和成分

黑麦穗形瘦长。种子蛋白质和钙含量稍高于小麦,其他成分与小麦类似,但面筋含量很少。籽粒呈纺锤形。

(三)用途

主要用作面包以及作为饲料和牧草。除小麦外,黑麦是唯一适合做面包的谷类。为北欧、俄罗斯等地人们制作黑面包的原料。也可用于制酒精饮料,如黑啤酒、威士忌酒、伏特加酒等。

四、高粱禾本科高粱属,一年生草本植物。原产地在非洲撒哈拉沙漠,约在4000年以前就传入亚洲。

(一)分类和生产

在作物中名列第五,仅次于小麦、水稻、玉米和大麦。主要生产国家有印度、美国、尼日利亚和中国。在中国主要分布在东北、华北地区,南方各省均属零星种植。

高粱按用途可分为粒用高粱、糖用高粱、饲用高粱和工艺用高粱。

(二)性状和成分

高粱米主要作为淀粉作物,营养价值不是很高,限制性氨基酸是赖氨酸。

(三)用途

可以用作粮食、酒精、淀粉、醋、酱油、味精等。

五、荞麦

属于蓼科荞麦属,一年生草本植物。原产地在中国西南部,又名乌麦、花荞。

(一)分类和生产

主产国和主要利用国有俄罗斯、中国、印度、日本、意大利等。在我国各省均有种植,尤其是高海拔高纬度地区,其垂直分布可达4400m。中国荞麦的产量居世界第二位。主要栽培种有:甜荞、苦荞。

(二)性状和成分

荞麦植株高为40~80cm,茎部呈绿色和微红色,在成熟时茎和分枝都转成棕色。荞麦的籽粒呈三棱形。为高蛋白食品。脂肪含量1.9~3.1%,并富有亚油酸等不饱和脂肪酸。

(三)用途

主要是磨粉食用。磨粉工程一般要经过多次研磨,初次研磨得到的粉是荞麦籽粒胚乳中心的部分,叫内层粉;二次研磨后得到的是中层粉;最后研磨得到的是表层粉。内层粉最白,但缺少风味;中层粉淡黄色,风味、营养较好;表层粉香味最浓,略带绿色,营养价值最高,但食味、口感较差。

以荞麦为原料的食品有面条、凉粉、扒糕、烙饼、蒸饺和荞麦米饭等。它也可作灌肠、麦片与各种高级糕点和糖果的原料。

六、粟(谷子、小米)

属于禾本科狗尾草属,一年生草本植物。在中国北方统称谷子,南方称为粟谷、狗尾粟,种子可食部分称为小米。

(一)分类和生产

作为五谷之一的粟曾是我中古代重要粮食作物,现在我国也是世界上种粟最多的国家。其他种植较多的国家有:印度、俄罗斯、日本等。

(二)性状和成分

小米籽粒多为黄色,是谷类是最小的。成分以淀粉为主(约63%),蛋白质的质量优于小麦、大米和玉米,VB1也很丰富。

(三)用途

可做粥饭,与豆类混合或单独磨粉可制糕饼。糯性小米主要制作糕点。还可制米酒,制醋。

七、黍稷

属于禾本科黍属,1年生草本。起源于欧亚大陆,是中国古老的具有早熟、耐瘠和耐旱特性的谷类作物。

(一)分类

粳性:古代称为稷。现代:西北称为糜子;东北,南方称为稷子。籽粒称为黄米或糜米。

糯性:古代称为黍。现代:北方:粘糜子、软糜子;南方:夏小米、黄粟或大粟。籽粒称为黍米,大黄米,黄糯米,也称黄米。

(二)性状和成分

带稃黍稷的籽粒有光泽,有黄、白、红、黑等色,脱壳的黄米比小米稍大,千粒重约为2.71~5.58g,米色有黄、白、淡黄等色。营养成分与米小相近。碳水化合物大部分为淀粉,蛋白质含量平均为14%左右。含有丰富的VB1。

(三)用途

糯性黄米磨成面粉可制作油炸糕、粘糕、粘豆包、粘面饼、汤圆等。也可做成粥。也可与大米混合做成“二米饭”。粳性黄米主要可做成炒米、涝饭、焖饭和酸粥。加工成面粉可以做窝窝头,煎饼和摊花。也可作食品的添加剂、酿酒。

八、薏苡

属于禾本科薏苡属,一年生草本植物。别名米仁、六谷子、薏苡仁、药玉米等。

(一)分类和生产

薏苡起源于亚洲东南部的热带、亚热带地区。我国大部分地区均产,主产于福建、河北、辽宁等地。薏苡也有糯性和粳性两类。一般糯性栽培较广泛。

(二)性状和成分

薏苡的总苞质地较软,果椭圆形。基部孔较小,颖果饱满,米质粘性。含有丰富的蛋白质、脂类。

(三)用途

薏苡可作为制糖、糕点、酿酒,也可做粥、饭。

九、籽粒苋

为苋科苋属一年生草本植物,株高2米以上,茎红色或绿色,主茎粗4厘米左右,叶直生长,叶柄、种子细小,千粒种子重约0.54克。籽粒苋为短日照植物,喜温暖湿润气候,生育期要求有足够的光照。对土壤要求不高,但消耗肥力多,不耐荫,不耐旱。中等肥力地块亩产鲜草5-7吨,适口性好,营养价值高,鲜草中粗蛋白含量可达2-4%,因此有人把籽粒苋称为“蛋白草”。

苋的营养价值较高,籽粒中蛋白质含量14-17%,赖氨酸含量0.92-1.02%,为麦的2倍、玉米的3倍。苋作为食品的添加物可与小麦面粉共同制成面包、饼干等,可提高小麦制品的营养价值。

苋为粮食、蔬菜、饲料兼用作物。苋属约有40个种,中国有13个种,苋的栽培历史悠久,分布广泛,亚洲、非洲、美洲、欧洲都有种植。中国江南地区主要种植菜用苋;河北、山西、陕西、内蒙古、黑龙江、辽宁、吉林、山东、江苏、云南、西藏等省(自治区)有小面积的粒用苋种植;饲用苋主要在北方地区种植。

国外用籽粒苋作为饼干、糕点、饴糖、杏仁软糖、蜜饯、面饼、玉米饼等食品。营养丰富,茎含粗蛋白8.5%,粗纤维38.7%,粗脂肪1.80%,无氮浸出物35.30%,粗灰粉10%,磷0.17%,钙3.58%;叶含粗蛋白23.7%,粗纤维11.70%,粗脂肪4.70%,无氮浸出物32.40%,粗灰分17.6%,磷0.30%,钙2.31%。必需氨基酸种类比较齐全,籽粒含氨酸较高,是中国南方的夏令叶菜。

第六节

大豆

一、大豆的栽培史与分类

大豆属豆科、蝶形花亚科、大豆属。为一年生草本植物,其果实为荚果,荚内含种子1~4粒。起源于中国,种植至少有5000年的历史,适于冷凉地域生长。

根据用途分类:食用大豆和饲料豆。食用大豆又可分为油用大豆;粮用大豆和菜用大豆。根据皮色分类:黄豆,杂色大豆(青、黑、褐、茶或赤等色)。

二、生产、消费和流通

(一)我国大豆生产的区域分布和品种资源

集中在三个地区:一是东北春大豆区,产量约占全国总产的40~50%;二是黄淮流域夏大豆区,产量占25~30%;三是长江流域夏大豆区,产量占10~15%。

一般东北大豆产地多种植油脂含量较高的油用大豆,南方多种植蛋白质含量较高的食用大豆。

(二)我国及世界大豆生产统计

表2-5 世界大豆主要产国的大豆产量/万吨

三、性状与成分

(一)大豆种子结构

大豆种子是典型的双子叶无胚乳种子。成熟的大豆种子只有种皮和胚两部分。(一)种皮

大豆种皮是由胚珠被发育而成的。种皮位于种子的表面,对种子具有保护作用。大多数品种种皮表面光滑,有的有蜡粉或泥膜。种皮呈不同头颜色,其上还附有种脐、种孔和合点等结构。不同品种种脐的形态、颜色、大小略有差别。在种脐下部有一凹陷的小点称为合点,是珠柄维管束与种胚连接处的痕迹。脐上端可明显地透视出胚芽和胚根的部位,二者之间有一个小孔眼,种子发芽时,幼小的胚根由此小孔伸出,故称此小孔为种孔或珠孔、发芽孔。

列过分紧密时,水便无法透过,使大豆籽粒成为“石豆”或“死豆”,这种豆几乎不能加工利用。靠近栅状细胞的是圆柱状细胞组织,由两头较宽而中间较窄的细胞组成,长约30~50微米,细胞间有空隙。在泡豆时,此细胞膨胀极大。大豆种子的种皮从外向内有四层形状不同的细胞组织构成(如图所示)。最外层为栅状细胞组织,由一层似栅栏状并排列整齐的长条形细胞组成,细胞长约40~60微米,外壁很厚为外度层。其最外层为角质层,其中有一条明线贯穿,决定种皮颜色的各种色素就在栅状细胞内。

栅状细胞较坚硬并互相排列紧密,一般情况下水较易透过,但若它们互相排再里一层是海绵组织,是由6~8层薄细胞壁的细胞组成,间隙较大,泡豆时吸水剧烈膨胀。最里层是糊粉层,是由类似长方形细胞组成,壁厚。对于没有完全成熟的大豆籽粒,其种皮的最里层(糊粉层之下)是一层压缩胚乳细胞。种皮约占整个大豆重量的8%。

(二)胚

大豆种子的胚由胚根、胚轴(茎)、胚芽和两枚子叶四部分组成。胚根、胚轴和胚芽三部分约占整个大豆籽粒重量的2%。大豆子叶是主要的可食部分,约占整个大豆籽粒重量的90%。子叶的表面由小型的正方形细胞组成表皮,其下面有2~3层稍呈长形的栅状细胞,栅状细胞的下面为柔软细胞,是大豆子叶的主体,其详细的显微结构如图2~3所示。白色带状的为细胞壁(CW),细胞内白色的细小颗粒称为圆球体,其直径约为0.2~0.5微米,内部蓄积有中性脂肪;散在细胞内的黑色团块,称为蛋白体(PB),直径约为2~ 20微米,其中贮存有丰富的蛋白质。

二、大豆籽粒的组成如前所述,大豆籽粒是由种皮、胚根、胚轴、胚芽和子叶所构成的。其各个组成部分由于细胞组织形态不同,其构成物质也有很大差异。大豆种皮除糊粉层含有一定量的蛋白质和脂肪外,其它部分几乎都是由纤维素、半纤维素、果胶质等所组成。而胚——胚根、胚轴、胚芽、子叶则主要以蛋白、脂肪、糖为主。整粒大豆及各部分含量如表2—5所示。

(二)化学组成与营养 1.常量成分(1)蛋白质

根据在籽粒中所起的作用不同,分为:贮存蛋白、结构蛋白和生物活性蛋白。贮藏蛋白是主体,约占总蛋白的70%左右,它与大豆的加工性关系密切;生物活性蛋白包括的较多,如胰蛋白酶抑制剂、β—淀粉酶、血球凝集素、脂肪氧化酶等,它们在总蛋白中所占比例虽不多,但对大豆制品的质量却非常重要。(2)脂质

①大豆油脂的形成与积累

大豆油脂是体内的甘油和脂肪酸地脂肪酶的催化作用下形成的。甘油和脂肪酸产生的途径有2条,一是光合产物葡萄糖经过糖酵解等途径,在氧化分解过程中形成的;二是在光合碳循环中1.5—二磷酸核酮酸(RuDP)固定CO2形成的3—磷酸甘油酸(3—PGA)进一步转化而来的。因此,油脂是由光合产物中的碳水化合物转化而来的。油脂形成期间,大豆体内的碳水化合物因被转化消耗而逐渐减少,使大豆体内的油脂形成和积累的过程与碳水化合物的消耗密切相关。大豆种子内油脂含量是在结荚以后迅速增加的,在乳熟期达到高峰,以后逐渐稳定,到成熟期,脂肪的绝对重量最高。

②大豆油脂的脂肪酸组成大豆油脂的主要成分是由脂肪酸与甘油所形成的酯类,构成大豆油脂的脂肪酸种类很多,达10种以上,如表3—1所示。从表中数据不难看出,大豆油脂中的不饱和脂肪酸的含量很高,达80%以上,而饱和脂肪酸的含虽则较低。这种特定的脂肪酸组成,决定了大豆油脂在常温下是液态的,属于半干性油脂(在植物油中,在常温下放置会干固的称为干性油,不会干固的称为不干性油,具有中间性质的称为半干性油)。大豆磷脂

除脂肪酸甘油酯外,大豆油中还含有约1.1—3.2%的磷脂。大豆磷脂的种类和比率如表3—2所示。从表中可以看出,卵磷脂、脑磷脂及磷脂酞肌醇是其主要成分。

卵磷脂的胆碱残基端具亲水性,脂肪酸残基端具憎水性,因此,能以一定方向排列在两相界面上,表现出良好的乳化性。在食品工业中,卵磷脂广泛地用作乳化剂、抗氧化剂和营养添加剂。

脑磷脂与血液凝固的机制有关,有加速血液凝固的作用。肌醇磷脂在溶解性上与脑磷脂相近,有的分类方法把它列入脑磷脂一类,但在化学上它应独立一类,其特点是分子中有肌醇。

③大豆油脂的营养特性及其在食品中的作用

大豆油中含有大量的亚油酸,它是人体的必需脂肪酸,在人体内起着重要的生理作用。幼儿缺乏亚油酸皮肤会变得干燥,鳞屑增厚,生长发育迟缓;老年人缺乏亚油酸会得白内障。

大豆油在人体内的消化率高达97.5%,且有阻止胆固醇在血管中沉积、防止动脉粥样硬化的作用。因此它是—种优质的植物油。

(3)碳水化合物

①大豆中碳水化合物的组成特征

大豆中的碳水化合物含量约为25%,其组成比较复杂,主要成分为蔗糖、棉籽糖、水苏糖、毛蕊花糖等低糖类和阿拉伯半乳聚糖等多糖类。成熟的大豆中淀粉含量甚微,约为0.4~0.9%,青豆(毛豆)比成熟大豆淀粉含量多。另外,在成熟的大豆中也没有发现葡萄糖等还原性糖。大豆中各部分的碳水化合物组成如表3—3所示。

大豆中的碳水化合物可分为可溶性与不溶性两大类。在所有碳水化合物中,除蔗糖外,都难以被人体所消化,其中有些在人体肠道内还会被菌类利用,并产生气体,使人有胀气感。所以,大豆用于食品时,往往要设法除去这些不消化的碳水化合物。2.大豆中重要的微量成分(1)大豆异黄酮

大豆中发现有两种异黄酮。异黄酮呈淡黄色,具有酚的性质,难溶于水,对湿热稳定。在大豆中的含量,染料木甙为0.15%、异黄铜甙是0.007%,染料木甙占大豆异黄酮的大部分。染料木甙的性质显示有女性荷尔蒙(雌酮)的作用,但其效力不过是合成雌酮的五万分之一。按上述含量计算,也没有多么重要的意义,尚没见到有关这方面的实验结果。因为异黄酮具有酚的性质,推测可能多少有抗氧化能力。

皂甙又名皂苷或皂素、皂草甙,是类固醇或三萜系化合物的低聚配糖体的总称,因其水溶液能形成持久泡沫,象肥皂一样而得名。在植物组分中分布很广,大豆中约占干基的2%,脱脂大豆中的含量约为0.6%。

日本学者北川等人最近的研究结果表明,大豆皂甙不仅对人体生理无阻碍作用,而且对人体健康还有很多好的作用。如大豆皂甙有降低过氧化脂类生成的作用。临床应用结果,大豆皂甙对高血压和肥胖病患者有显著的疗效,且有抗炎症、抗溃疡、抗过敏等功效。可以认为,从食品营养学的角度重新正确评价大豆皂甙的生理作用,对其在医药和食品方面的开发和应用将是非常有意义的。(3)蛋白酶抑制素

大豆中含有一类毒性蛋白,可抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性硬蛋白酶及丝氨酸蛋白酶的活性,称为蛋白酶抑制素或胰蛋白酶抑制素。其含量为17~27mg/g,占大豆贮存蛋白总量的6%。由于蛋白酶抑制素可影响动物胰脏功能,因此在大豆食品加工中,需钝化其活性。(4)大豆脂肪氧化酶

可以催化大豆中的亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸氧化,生成相应的氢过氧化物。氢过氧化物分解成各种挥发性化合物,形成大豆特有的风味。(5)大豆中的矿物质和维生素

大豆中的矿物质丰富,总含量约为4.0%~4.5%,其中的钙含量是大米的40倍(2.4mg/g),铁含量是大米的10倍,钾含量也很高。钙含量不但较高,而且其生物利用率与牛奶中的钙相近。VB、VE丰富。

四、大豆及大豆蛋白制品的品质规格与标准(一)中国大豆质量标准(GB 1352—86)各类大豆按纯粮率分等,以3等为中等标准,低于5等的为等外大豆。纯粮率就是指除去杂质的大豆(其中不完善粒折半计算)占试样重量的百分率。杂质包括:筛下物(通过直径3.0毫米圆孔筛的物质)、无机杂质(泥土、砂石、砖瓦块及其它无机物质)、有机杂质(无食用价值的大豆粒、异种粮粒及其它有机物质)。不完善粒包括下列尚有食用价值的颗粒:未熟粒(籽粒不饱满、瘪缩达粒面1/2及以上或子叶青达1/2及以上,与正常粒显著不同的颗粒)、虫蚀粒(被虫蛀蚀,伤及子叶的颗粒)、破碎粒、生芽粒、涨大粒、霉变粒(粒面生霉或子叶变色、变质的颗粒)、冻伤粒(籽粒透明或子叶僵硬呈暗绿色的颗粒)。大豆种皮脱落,子叶完整以及种皮有白蒲而未伤及子叶的均属好粒。

等级指标及其它质量指标如表2—2所示。收购大豆水分的最大限度和大豆安全储存水分标准,由省、自治区、直辖市规定。

本标准规定,异色粒大豆互混限度不超过5%。

本标准适用于收购、销售、调拨、储存、加工和出口的商品大豆。

五、大豆的贮藏

大豆从收获到加工大多都需要经过一段时间的贮藏。大豆籽粒贮藏过程中,其本身会发生一系列复杂的变化,这些变化在很大程度上会直接影响大豆的加工性能和产品的质量。因此,了解大豆籽粒贮藏过程中的变化机理,掌握和控制变化条件,就可以防止大豆在贮藏过程中发生质变。

(一)大豆在贮藏过程中的质变及其机理

刚刚收获的大豆籽粒,一般都还没有完全成熟。没有完全成熟的大豆籽粒,不仅含油量、蛋白量比发育正常的种子要低,而且不利于加工,所得产品质量也差。如用刚刚收获的大豆加工豆腐,不仅出品率低,而且豆腐筋性较差。经过一定时间的贮藏,大豆籽粒会进一步成熟,这一过程叫做“后熟”。

有生命的大豆籽粒从不间断呼吸作用。即大豆籽粒不断地吸收氧气,排出二氧化碳和水分,并产生热量。呼吸作用强烈就会消耗大量的有用成分,如糖、脂肪,而且增加了水分,升高了温度。易发生霉变,所以在贮藏时维持大豆籽粒最微弱的呼吸作用才是合理的。

一般来说,大豆籽粒的含水量高,呼吸强度增大反之,呼吸强度减小。大豆籽粒的含水量对其呼吸强度的影响有一个转折点,这个转折点的水分含量叫做临界水分。就是说当大豆籽粒的含水量增加到临界水分时,其呼吸强度会突然增加。可见,在某种条件下,只需将大豆的含水量控制在一定范国内,大豆就能保持安全贮藏。

但这也不是绝对的,因为大豆的安全贮藏除水分条件外,还有温度的影响,它们是互相关联的。当贮藏温度在30~40℃之间时,温度升高,呼吸作用也会增强。水分含量能起一定的约束作用。水分含量较低的大豆贮藏温度可以稍高一些。而在温度较低的条件下(0~10℃),即使大豆含水量较高(如接近临界水分)也会取得良好的贮藏效果。在常温下,大豆的安全贮藏水分为11—13%,临界水分为14%。

大豆的强烈呼吸,不但会使其内部的酶活性增强,使酸价增高,而且还会促进各种微生物的繁殖(如霉菌、细菌、酵母菌等),致使大豆在贮藏过程中霉变、变色、产生毒素。因此,大豆贮藏过程中,控制条件,控制呼吸,是防止质变的关键。(三)大豆的贮藏方法

1.干燥贮藏法 2.通风贮藏 3.低温贮藏 4.密闭贮藏 5.化学贮藏法

六、大豆的利用

(一)油脂和植物蛋白

世界上大豆大部分用于油脂工业,其制品除大豆色拉油外,还包括如人造奶油、起酥油等油脂产品。油脂的副产品——渣粕,过去用于饲料,现在用来制作各种大豆蛋白制品,如大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、水解蛋白、氨基酸等。

大豆蛋白粉,又称为脱脂豆粉。是由豆粕经焙烤、粉碎制得,其蛋白含量一般不少于50%。

浓缩大豆蛋白是从脱脂豆粉中除去低分子可溶性非蛋白质成分(主要是可溶性糖、灰分和各种气味成分等),制得的蛋白质含量在70%(以干基计)以上的大豆蛋白制品。

分离大豆蛋白是一种高纯度的大豆蛋白制品,蛋白质含量在90%以上(以干基计)。生产分离大豆蛋白不但要从低温豆粕中除去低分子可溶性非蛋白质成分。而且还要除去不溶性的高分子成分。目前,国内外生产分离大豆蛋白仍以碱提酸沉法为主,美国和日本等发达国家已开始试用超滤膜法和离子交换法,我国也开始了这方面的研究工作。生产原理:低温脱脂豆粉中的蛋白质大部分能溶于稀碱溶液。将低温脱脂大豆粉用稀破液浸提后,经过滤或离心分离就可以除去豆粕中的不溶性物质(主要是多糖或残留蛋白)。当用酸把浸出液pH值调至4.5左右时,蛋白质处于等电状态而凝集沉淀下来,经分离可得蛋白沉淀物,再经干燥即得分离大豆蛋白。

(二)传统大豆食品

豆腐类制品。

(三)其他用途

豆芽、毛豆角、豆瓣酱、酱油等。

第七节 马铃薯

一、马铃薯的栽培史与分类

马铃薯,茄科茄属马铃薯种,为一年生草本块茎植物。别名土豆、洋芋、山药蛋、荷兰薯等。

二、生产、消费和流通

(一)分布与品种

马铃薯在我国分布极其广泛,但主要还是集中在四川、黑龙江、甘肃、内蒙古、河北、山西、陕西、云南、贵州等省区。其中,四川、黑龙江、甘肃、内蒙古四省区,马铃薯播种面积约占全国马铃薯播种面积的30%以上,种植面积达3亿亩左右,总产量约3000亿公斤。我国已成为世界上第1大马铃薯生产国。我国马铃薯的主要品种有:克旗1号、马尔科、米粒等20多种。

(二)消费与流通

美国等马铃薯主产国鲜薯的70%以上用于加工马铃薯食品,其种类达70余种。日本马铃薯用于加工淀粉占总产量的35%,零售鲜食占21%,加工食品15%左右,其他为饲料等用途。

我国马铃薯鲜食量占55%,淀粉等粗加工占7%,出口及饲料占14%,种薯占24%。我国马铃薯出口总量逐年上升,但与欧洲马铃薯主产国比较,我国出口的鲜薯在品种、质量、分级、包装、贮运各方面均有差距。

三、性状与成分

(一)性状

1.马铃薯块茎的结构

马铃薯属块茎作物。它的块茎是一短而肥大的变态茎,是其在生长过程中积累并储备营养物质的仓库。马铃薯的形状有球形、长筒形、椭圆形、卵形和其他不规则形状。它们都有小的、中等的或较深的芽跟,在芽眼里存有休眠的幼芽。

块根的皮色有白色、黄色、粉红色及紫色。块茎如经日光照射过久,皮色则变绿。见光过久和已萌芽的块根中含有较多的龙葵素,它对人体和家畜有毒性。因此在收获贮藏的过程中、要尽量减少其露光的机会,以免龙葵素含量增加。块根的果肉一般是白色的,带有不同程度的浅黄色,个别品种块茎的果肉呈红色或蓝紫色。

从结构上看,它是由表皮层、形成层环、外部果肉和内部果肉四部分组成。马玲薯的最外一层是周皮,周皮细胞被木栓质所充实,具有高度的不适水性和不透气性,所以周皮具有保护块茎,防止水分散失,减少养分消耗,避免病菌浸入的作

用。周皮肉是薯肉,薯肉由外向里包括皮层、维管束环和髓部。皮层和髓部由薄壁细胞组合,里面充满着淀粉粒。皮层和髓部之间的维管束环是块茎的输导系统,也是含淀粉最多的地方。另外,髓部还含有较多的蛋白和水分。

(二)营养与成分

1.马铃薯块茎的化学组成马铃属块茎的化学组成一般为:水分含量63.2%~86.9%,淀粉含量8%~29%,蛋白质含量0.75%~4.6%,另外,还含有丰富的铁、维生素等。

(1)淀粉和糖分:在马铃薯块茎中,维管束环附近的淀粉含量多,从维管束环由外向内淀粉含量逐渐减少,皮层比外髓部多。外髓部比内髓部多,块茎基部比顶部多,顶端的中心含淀粉极少。这种分布很有规律,而且与块茎大小有关。

马铃薯淀粉由直链淀粉与支链淀粉组成。支链淀粉约占总淀粉量的80%左右。马铃薯淀粉的灰分含量比禾谷类作物淀粉的灰分含量高1~2倍,且其灰分中平均有一半以上的磷。马铃薯干淀粉中P2O5的含量平均为0.15%,比禾谷类作物淀粉中磷的含量高几倍。磷含量与粘度有关,含磷愈多,粘度愈大。糖分占马铃薯块茎总重量的1.5%左右,主要为葡萄糖、果糖、蔗糖等。新收获的马铃薯块茎中含糖分少,经过一段时间的贮藏后糖分增多。尤其是在低温贮藏时对还原糖的积累特别有利。糖分多时可达鲜薯重的7%,这是由于在低温条件下,块茎内部进行呼吸作用所放出的CO2大量溶解于细胞中,从而增加了细胞的酸度,促进了淀粉的分解,使还原糖增加。还原糖增高,会使一些马铃薯制品的颜色加深。如将马铃薯的贮藏温度升高到21℃~24℃,经过一个星期的贮藏后,大约有4/5的糖分可新结合成淀粉,其余部分则被呼吸所消耗。

(2)含氮物:马铃薯块茎中的含氮物包括蛋白质和非蛋白质两部分。而以蛋白质为主,约占含氮物的40%~70%。马铃薯块茎中所合的蛋白质主要由盐溶性球蛋白和水溶性蛋白组成,其中球蛋白约占2/3,这是全价蛋白质,几乎含有所有的必需氨基酸.其等电点pH恒为4.4,变性温度为60℃。在马铃薯的含氮物中,有天门冬氨酸、组氨酸、精氨酸、赖氨酸、酪氨酸、谷胱甘肽、亮氨酸、乙酰胆碱等氨基酸。淀粉含量低的块茎中含氮物多,不成熟的块茎中含氮物更多。马铃薯蛋白质在营养上具有重要意义。

(3)脂肪:在马铃薯块茎中,脂肪含量为0.04%~0.94%,马铃薯中的脂肪主要是甘油三酸酯、棕榈酸、豆蔻酸及少量的亚油酸和亚麻酸组成。

(4)有机酸:马铃薯块茎中的有机酸含量为0.09%~0.3%,主要有柠檬酸、草酸、乳酸、苹果酸,其中主要是柠檬酸。

(5)维生素:马铃薯中含有多种维生素,它们主要分布在块茎的外层和顶部,目前在马铃薯中已发现的维生素有维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素PP及维生素C,其中以维生素C为最多。

(6)酶类:马铃薯中含有淀粉酶、蛋白酶、氧化酶等。氧化酶有过氧化酶、细胞色素氧化酶、酪氨酸酶、葡萄糖氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。这些酶主要分布在马铃薯能发芽的部位,并参与生化反应。马铃薯在空气中褐变就是其氧化酶的作用。通常防止马铃薯变色的方法是破坏酶类或将其与氧隔绝。

(7)茄素:这是一种含氮配糖体,有剧毒。它由茄碱和三糖组成,纯品为白色发光的针形结晶体,微溶于冷热乙醇,很难溶于水、醚及苯,茄素晶体的熔点为280℃~285℃。马铃薯的茄素含量以未成熟的块茎为多,约占鲜重的0.56%~1.08%。其含量以外皮为最多,髓部最少。品种不同,其茄素含量也不同,高的每100克鲜薯中的茄素含量达到了20毫克,食用后人体就会出现中毒症状。

(8)灰分:马铃薯块茎中的灰分约占干物质重量的2.12%~7.48%,平均为4.38%。其中以钾为最多,约占灰分总量的2/3;磷次之,约占灰分总量的1/l0。马铃薯块茎中的其它无机元素有钙、镁、硫、氯、硅、钠及铁等。其中钙与镁的含量比较固定,互为消长,钙多镁少,或者相反。磷与氯的含量也相似。马铃薯的灰分呈碱性,对平衡食物的酸碱度具有显著的作用。

2马铃薯的营养价值

马铃薯是珍贵的食品,它既是菜又是粮。它的块茎中含有丰富的淀粉及对人体极为重要的营养物质,如蛋白质、糖类、矿物质、盐类和多种维生素等。马铃薯中除脂肪含量较少外,其他蛋白质、碳水化合物、铁和维生素的含量均显著高于小麦、水稻和玉米。每100克新鲜马铃薯块茎能产生356焦耳的热量,加以2.5千克马铃薯块茎折500克粮食计算,它的发热量高于所有的禾谷类作物。马铃薯蛋白质是完全蛋白质,含有人体必需的8种氨基酸,其中赖氨酸的含量较高,达93毫克/100克,色氨酸也达32毫克/100克,这两种氨基酸是其他粮食所缺乏的。马铃薯淀粉易为人体吸收,其维生素的含量与蔬菜相当,胡萝卜素和抗坏血酸的含量丰富,分别为40毫克/100克和25毫克/100克。马铃薯中还富含维生素C(35毫克/100克)和维生素A。

美国农业部研究中心的341号研究报告指出:“作为食品,全脂牛奶和马铃薯两样便可提供人体所得的营养物质”,而德国专家指出,马铃薯为低热量、高蛋白、多种维生素和矿物质元素食品,每天食进150克马铃薯,可吸入人体所需的20%的维生素C、25%的钾和15%的镁,而不必担心人的体重增加。马铃薯不但营养价值高,而且还有较广泛的药用价值。我国传统医学认为,马铃薯有和胃、健脾、益气的功效,可以预防和治疗胃溃疡、十二指肠溃疡、慢性胃炎、习惯性便秘和皮肤湿疹等疾病,还有解毒、消炎之功效。

五、贮藏与品质管理

马铃薯贮藏的好坏,对其食用品质及其加工制品的优劣都有着很大的影响。

1.马铃薯的贮藏特性

马铃薯喜凉爽,不耐寒,不耐热,如果贮藏不当,容易发生病害和腐烂。马铃薯的安全贮藏与环境温度、湿度、通风及光照等条件有密切关系。

(1)温度对贮藏的影响:在贮藏初期,新收获的马铃薯尚在后熟阶段,呼吸旺盛,会产生大量的二氧化碳气体,并释放出热量,加之水分散失,重量减轻。在此期间,薯块的机械损伤会逐渐木栓化,块茎周皮细胞的木栓化层亦愈来愈厚,如果条件适宜,5天~7天就可形成致密的木栓质

保护层。此保护层能阻止氧气进入块茎内,也可以控制水分的散失及各种病原微生物的侵入。因此在贮藏初期10天~15天的愈伤阶段,应保持15℃~20℃的较高温度,待形成木栓化保护层后,便可以将温度控制在0℃~5℃进行贮藏。

贮藏期间,马铃薯进入一个较长的休眠期。一般来说,充分成熟的块茎比未充分成熟的块茎休眠期短;春播的比秋播的休眠期短;生长后期如土壤干燥、气候干旱,可使块根的休眠期缩短;干燥的贮藏环境可延长体眠期;高湿、高温能打破体眠期;较高的二氧化碳气体浓度可以延长休眠期。在上述诸因素中,温度是主要的。如在5℃条件下,块根呼吸强度很弱,重量损失小,体眠期可达180天,渡过休眠期的块根不发芽;在15℃条件下,休眠期仅为90天,块茎呼吸强烈,而且易造成其皱缩成湿腐病的蔓延。

贮藏期间,马铃薯进入一个较长的休眠期。一般来说,充分成熟的块茎比未充分成熟的块茎休眠期短;春播的比秋播的休眠期短;生长后期如土壤干燥、气候干旱,可使块根的休眠期缩短;干燥的贮藏环境可延长体眠期;高湿、高温能打破体眠期;较高的二氧化碳气体浓度可以延长休眠期。在上述诸因素中,温度是主要的。如在5℃条件下,块根呼吸强度很弱,重量损失小,体眠期可达180天,渡过休眠期的块根不发芽;在15℃条件下,休眠期仅为90天,块茎呼吸强烈,而且易造成其皱缩成湿腐病的蔓延。

马铃薯在贮藏期间会产生物质转化现象,尤其是在0℃~1℃的低温条件下,细胞中的淀粉极易转化为糖,其中以蔗糖为主,含量常在0.2%~7%之间,还有少量的葡萄糖和果糖。而块根中的淀粉含量会随着贮藏期的延长而逐渐降低。据试验,贮存2~3个月的马铃薯的出粉率可达12%以上,而贮存12个月以后,就降低到9%。如果块茎腐烂或发芽,马铃薯淀粉的损失率可达12.5%。当块茎发芽时,一部分含氮物质会转化为有毒的并带有苦味的茄精物质。块茎中的Vc含量亦随贮藏期的延长而逐渐降低,马铃薯在贮藏120天~210天后、其中Vc的含量可降低60%~70%。

(2)湿度对贮藏的影响:贮藏初期愈伤阶段的适宜相对湿度为85%~95%,贮藏期的适宜相对湿度为90%。湿度过低,水分损失严重,薯块重量损失大,且会产生萎缩现象。湿度过高,则会加快薯块的发芽速度,引起病害,造成腐烂。

(3)通风条件对贮藏的影响:通风可以调节马铃薯贮藏的温度、湿度,有利于排除不良气体,维持薯块的正常呼吸,前期还能促进其木栓化。除此之外,通风可以使贮藏环境以及薯堆内各部分的温度相对均匀,避免局部温、湿度过高或过低和结露现象的发生。通风要视外界气温而定,外界气温过低或过高时,都不宜通风。因为外界温度过低时通风会造成薯块结露,过高时通风会使窑内温度升高而不利于贮藏。一般以接近适宜贮藏温度时通风为好。(4)光照对贮藏的影响;马铃薯在贮藏期间应避免光照,因光照能促使马铃薯中叶绿素以及茄苷类物质的形成,降低马铃薯块茎的品质。

六、利用

(一)鲜食用

炒菜、咖喱饭、薯泥等。

(二)食品加工用

1、方便食品、快餐食品原料

2、休闲食品

3、马铃薯提取淀粉后的残渣可制成马铃薯发酵饲料、提取蛋白等。

(三)淀粉用

第八节 甘薯

一、栽培与植物分类

是旋花科甘薯种中的一个栽培种,是热带、亚热带四季可栽培的多年生草本块根植物,在温带由于无法越冬,被作为春栽秋收的1年生作物。别名番薯、红薯、红苕、红芋、山药、山芋、地瓜、白薯等。

二、生产、消费和流通

(一)生产与分布

自1949年以来,我国甘薯栽培面积一直呈上升趋势,1979年曾达到1026万公顷,之后由于谷物产量的上升,甘薯生产逐年下降,现在种植面积为

560万公顷左右,约占世界甘薯面积的70~75%,我国单产水平现在为19吨/公顷,相当于世界平均水平的130%左右。

(二)消费情况

日本主要的消费形式为烤甘薯和加工淀粉,美国作为食品直接消费较多,韩国作为保健食品消费,印度和越南等经济相对落后的国家甘薯还是主要粮食作物。我国加工用甘薯约占45%。

三、性状与成分

(一)形态

甘薯的薯块不是茎,而是由芽苗或茎蔓上生出来的不定根积累养分膨大而成,所以称之为“块根”。

甘整块根由皮层、内皮层、维管束环、原生木质部、后生木质部组成。由于甘薯品种、栽培条件和土壤情况等不同,其块根形状有纺锤形、椭圆形、圆筒形、球形、梨形等。有的甘薯品种特征块根表面光滑平整,有的粗糙,也有的带深浅不一的数条纵沟。其形状大小和纵沟的深浅等均是甘薯品种的重要标志。此外甘薯块根的皮层和薯肉的颜色亦是其品种特征之一。甘薯表皮有白、黄、红、黄褐等色,肉色有白、黄红、黄橙、黄质紫斑、白质紫斑等。

(二)化学成分与营养

甘薯的化学组成因其所生长的土质、品种、生长期长短、收获季节等的不同而有很大的差异。一般甘薯块根中约含60%~80%的水分、l0%~30%的淀粉、5%左右的糖分及少量的蛋白质、油脂、纤维素、半纤维素、果胶、灰分等。

甘薯的营养成分与大米、面粉的比较(每100克含量)(三)甘薯的营养价值

从新鲜甘薯块根的化学组成中可以看出,以2.5千克鲜薯折成0.5千克粮食计算,其营养成分除脂肪外,其他比大米和白面都高,发热量也超过许多粮食作物。甘薯中蛋白质氨基酸的组成与大米相似,其中必需氨基酸的含量高,特别是大米、面粉中比较稀缺的赖氨酸的含量丰富。维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素C和尼克酸的含量都比其他粮食高,钙、磷、铁等无机物较多。甘薯中尤其以胡萝卜素(红色薯肉)和维生素C的含量丰富,这是其他粮食作物含量极少或几乎不含的营养素。所以甘薯若与米、面混食,可提高主食的营养价值。此外,甘薯还是一种生理性碱性食品,人体摄人后,能中和肉、蛋、米、面所产生的酸性物质,故可调节人体的酸碱平衡。甘薯不但营养价值高,还具有很高的药用价值。中医认为,甘兽性甘、平、无毒,功效:补脾胃、养心神、益气力、通乳汁、消疮肿;甘薯中维生素A丰富,可治夜盲。

在日本,营养学家发现甘薯中有丰富的粘液蛋白(一种多糖和蛋白质的混合物),对人体有着特殊的保护作用,能保持人体心血管壁的弹性,阻止动脉粥样硬化,使皮下脂肪减少,防止肝肾中结缔组织萎缩,预防胶原病的发生,还可以提高肌体的免疫能力。同时美国科学家发现,甘薯中含有一种脱氢表雄铜的化合物质,可以防止结肠癌和乳腺癌,并含有一种女性激素,对保护皮肤、延缓衰老有很好的作用。另外,甘薯中纤维素的含量较高,可预防便秘。同时,这些纤维素还易与不饱和脂肪酸结合,有助于防止血液中胆固醇的形成,预防冠心病的发生。我国甘薯商品质量要求如表2-44所示。

五、贮藏与品质管理

(一)鲜甘薯的贮藏特性

鲜甘薯的体积大、含水量多、组织细嫩、皮薄,容易破皮受伤,又易受害和感染病害而发生腐烂。甘薯在贮藏期间,怕冷、怕热、怕干、怕湿、怕闷,如果管理不好,很容易出现烂窖现象。因此,要保管好甘薯,使之安全贮藏,保证其不烂或少烂是至关重要的。鲜甘薯在贮藏时发生烂窖的原因概括起来有以下几点:(1)冷害和冻害

(2)病害

(3)湿害或干害

(4)缺氧

2.贮藏期的管理

甘薯在贮藏期间要有适当的温度、湿度和空气。在这三个条件之中,温度是主要的方面。在管理上,应掌握前期通气降温、中期保温防寒和后期平稳窖温三点。

(1)贮藏初期:甘薯在贮藏期间的适宜温度为10℃~13℃。但其在入窖后20多天内,容温有时高达20℃左右,薯块呼吸强度大,容易发芽、“糠心”,应注意通风降温、排湿,可打开窖口或气窗、气眼,以免窖温过高。但是,如遇寒流时应注意保温。

(2)贮藏中期:甘薯入窖20多天到来年2月初为贮藏中期。这时由于气温较低,因此薯易受冷害,应注意保温防寒,窖温要控制在12℃~14℃,不应低于10℃。当窖温下降到13℃时,由于其呼吸作用缓和,放出二氧化碳和水气较少,大窖与棚窖可关严门窗与堵住气眼,深井窖可盖严口,以防止冷害。

(3)贮藏后期:为2月初之后,气温逐渐回升,但此时常有寒流。另外,甘薯经长期贮藏后,生理机能衰退,呼吸作用微弱,抵抗不良环境的能力较弱。因此,仍应保持适当的温度和湿度。

贮藏期间的甘薯,仍是有生命的物体,其生理活动还在不断地进行,即使在安全贮藏时,其营养物质仍不断地转化消耗,部分淀粉被转化成糖.造成淀粉的损失。甘薯在贮藏一个冬季后,其淀粉含量降低约占总淀粉含量的20%左右。用贮藏时间过长的甘薯生产淀粉时,淀粉的提取率将下降。因此,若用甘薯生产淀粉,除将其少部分鲜存以保证的短期加工生产外,通常都要将新鲜甘薯切片晒干后贮藏。这样避免甘薯腐烂以及淀粉转化为糖而造成损失。

六、利用

主要用于淀粉生产,以及以淀粉为原料生产粉条类、葡萄糖、果葡糖浆等。还可以酿酒、醋,做成果脯、脱水甘薯、冷冻甘薯片、甘薯粉等。

第三章 油脂原料 第一节 概论

一、食品中的油脂

可供人类食用的动、植物油叫作食用油脂,简称油脂。液态的叫油,呈固体状态的叫脂。在食品加工中有着非常重要的地位。从化学上讲,油脂是指甘油与脂肪酸所成的酯,也称为真脂或中性脂肪。

油脂是人类食品的主要营养成分之一,不仅是人体很好的热量来源(每克油脂产生热量37.67kJ,高出蛋白质和碳水化合物1倍左右),而且含有必需脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸等。别外,油脂中还含有磷脂、甾醇、生育酚等脂质伴随物,这些物质对人体的生长发育和维持正常的生理功能有着密切的关系。

二、食用油脂的生产与消费

植物油的原料主要有大豆、花生、棉籽、油菜籽、向日葵、干椰子肉、棕榈核、红花籽、芝麻、亚麻籽、玉米胚芽、米糠等。我国是世界上主要油料生产国之一,主要生产油菜籽、大豆、棉籽、花生、葵花籽、芝麻、亚麻等大宗油料。其中油菜籽产量占世界油菜籽总产量的26.6%,花生产量占世界总产量的35.3%,芝麻产量占世界总产量的20%,亚麻占22.4%。

我国油脂的生产主要指植物油的生产。由于生活习惯等原因,动物性油脂在流通中占的比例仅为食用油脂总消费的2%以下。过去我国食用油基本属于紧缺物品,人均消费量只有5g/d。直到1980年,人均占有量增长到6.3g/d;1990年,人均占有量为13.2g/d;1995年人均占有量为25.8g/d。

我国的棕榈油和椰子油生产很少,动物油脂原料主要取自牛乳、猪、牛、羊肉的脂肪部分。我国主要的食物油脂制品有:普通植物油、色拉油、调味油、黄油、起酥油及精制猪油等。

三、食用油脂的分类

(一)按原料分类

植物油中,干性油、不干性油是按油在空气中表面形成干膜的难易区别的。油的分类:

干性油一般含亚油酸、亚麻酸(或其他共轭酸的甘油三酸酯较多),主要包括亚麻仁油、荏(胡麻)油、桐油、麻籽油、红花油、榧子油、核桃油、芥油、葵花油等。这类油脂除少数食用外,多用于快干性的油漆、清漆、印刷墨油、油绘彩等。

半干性油主要有:棉籽油、菜籽油、大豆油、芥子油、木棉籽油、芝麻油、玉米油、米糠油,这类油主要含油酸、亚油酸和其他饱和脂肪酸,经冬化处理可制成色拉油。

不干性油有:花生油、橄榄油、山茶油、茶油、蓖麻油。不干性油的主要成分为油酸,一般作为食用油,但是由于其不干性的特点,也是化妆品、润滑油和医药的原料。脂的分类:

植物脂:椰子油、棕榈油、棕榈核油、可可脂、树脂黄油、摩拉树脂和巴巴苏油。动物脂:牛脂、猪脂、牛骨脂、羊脂、鲸油等。乳脂。

(二)按脂肪酸组成分类

月桂酸型:椰子油、棕榈核油、巴巴苏油。

油酸、亚油酸型:棉籽油、花生油、橄榄油、棕榈油、芝麻油、红花油、玉米油、米糠油。芥酸型:油菜籽油、芥子油

亚麻酸型:亚麻籽油、大豆油、荏胡麻油、麻仁油。共轭酸型:桐油、奥蒂籽油 羟基酸型:蓖麻油。

(三)商品分类

天然油脂和加工油脂。

第二节 各类油脂及原料

一、天然油脂

(一)植物油 1.大豆油:大豆油为世界上消费最多的食用原料油,其中不饱和脂肪酸占80%以上,必需脂肪酸含量高达53~56%。

大豆油的消费:直接供人们食用的占总产量的70%;作为涂料(油漆、油墨等)使用的占5%;加工成为人造奶油和起酥油、蛋黄酱的占11%;其它领域占l4%。

用途:人造奶油、蛋黄酱、代可可脂、“脂肪乳剂”等方面。

在工业应用方面:制作油漆、油墨、油彩、肥皂、香皂、塑料的可塑剂外、化妆品、内燃机燃料等。2.玉米油

特性:从胚芽中提取。不饱和脂肪酸占85%,其中亚油酸占41%~61%。含有较高的Vc。

玉米油是玉米深加工的副产物,随着玉米深加工事业的发展,大型玉米深加工企业的增加,玉米油的产量会逐渐增多,并将在人民生活和社会经济的发展中发挥重要的作用。玉米油的生理功能:

富含维生素E和人体必须多不饱和脂肪酸,而且易于消化吸收,玉米油的消化吸收率在97%以上。可调整人体血液中胆固醇含量。

玉米油含有植物甾醇(亦称固醇),是玉米油不皂化物的主要成份。玉米油含甾醇1441mg/100g,(比葵花籽油496mg/100g及大豆油436mg/100g均高),其中β-谷甾醇占60.3%,燕麦甾醇10.5%。

应用:美国是世界上玉米深加工最发达的国家,是目前世界上玉米油产量和出口最多的国家。在美国国内消费的玉米油,大约有50%的玉米油用于生产色拉油和煎炸用油;有30%~35%的玉米油用于生产人造奶油。

我国有玉米胚芽分离装置的企业,一般均能从玉米中分离得6%的胚芽,从胚芽制油,可获得2%~3%的玉米油。如全国所加工的玉米1500万吨的玉米,均进行胚芽分离,按此产率测算的话,每年应可产毛玉米油30多万吨。(美国目前年加工玉米5000万吨,产玉米油约120万吨,相当于对玉米产油2.2%左右),但我国实际产毛玉米油只有10万吨左右。因此我国玉米油生产潜力巨大。3.棉籽油

我国是世界主要棉花生产国,每年皮棉产量在350万吨左右,而棉籽的数量达500多万吨。

性质:棉籽含油18%左右。棉籽油的脂肪酸主要是棕榈酸(22%)、油酸(18%)和亚油酸(56%),此外还含有少量的硬脂酸和亚麻酸等,棉籽油的饱和脂肪酸含量在25%左右,脂肪酸又以短碳链脂肪酸为主,C20以上的脂肪酸仅占2%左右。

应用:色拉油、煎炸油、蛋黄酱、人造奶油、起酥油 4.菜籽油 特性:菜籽油的脂肪酸组成:饱和脂肪酸含量很低,单烯不饱和脂肪酸(主要为油酸)含量较高,多烯不饱和脂肪酸(主要为亚油酸、亚麻酸)含量中等,而且Ω6(或称n-6)和Ω3(或称n-3)的含量比例合理(Ω6和Ω3为两种重要的多烯不饱和脂肪酸)。功能:

(1)是人体重要的能量来源

(2)菜籽油是人体内脂肪酸的主要来源。(3)可降低血液的胆固醇。

(4)菜籽油可预防治疗心血管疾病。5.红花油

红花在我国栽培历史悠久,且栽培地域广阔,几乎遍及全国各地。特性:红花籽含油率,一般在23%~46%,油中含有大量不饱和脂肪酸及维生素。亚油酸在红花籽油中含量可达73%~85%,是已知植物油中含量最高的。6.葵花油:油酸含量仅次于红花油。

特性:葵花油,含有65~70%的亚油酸,仅次于红花油而居一般食用油之冠。

功能作用:减少胆固醇在血液中的淤积;可以防止皮肤干燥及,保护皮肤健康;还有助于人体发育和生理调节,因而是一种高级营养食用油。

葵花油还含有丰富的胡萝卜素,比花生油,麻油和豆油都高。因此,葵花油能降低血清胆固醇的浓度,防止动脉硬化和血管疾病的发生,非常适合高血压患者和中老年人食用。

葵花油更含有较多的维生素B3,对治疗神经衰弱和抑郁症等精神类疾病有较好疗效。

葵花油中的蛋白质及钾、磷、铁、镁等无机物,对糖尿病,缺铁性贫血病的治疗很有效。对促进青少年骨骼及牙齿的发育生长具有良好的作用。

此外,葵花油还含有葡萄糖、蔗糖等营养物质,其发热量也高于豆油、花生油、麻油、玉米油等。其溶点也较低,易于被人体吸收,吸收率可达98%以上。另外,它稍经加热,香味浓郁,是除了芝麻油外,味道最好的食用油。

应用:人造奶油、色拉油,人造奶油的配方中,包括50~57%的液态葵花油和适量的固态油脂。

葵花油在食品工业中,被广泛用于制作油煎快餐食品,如土豆片和玉米片。它在贮藏中有较易氧化的特点,可通过加入适量的抗氧化剂来解决。

目前在国际市场上最畅销的三种特殊食用油是:

一、核桃油,二、葵花油,三、葡萄籽油。其中,葵花油的销量已居全球植物油的第二位。

7.芝麻油

特性:含有较多的不饱和脂肪酸,非皂化物成分含量较多,还含有抗氧化物质芝麻明、芝麻酚林和芝麻酚。功能: 芝麻素,在生物体内呈现较强抗氧化作用,并与a-生育酚有协同抗氧化作用。对人体能保护肝功能,促进醇代谢。

芝麻油还具有可抑制吸收小肠内胆固醇和阻碍肝脏胆固醇合成,从而降低血清胆固醇作用。抑制化学致癌剂诱发乳癌;激活生物体内抗氧化活性;激活免疫功能及抗高血压,提高肝脏n-6/n-3脂肪酸比等作用。在芝麻色拉油内含有0.7%芝麻素和羟基芝麻素,可防止油脂劣化变质。

应用:在欧美国家常食用经精炼的芝麻色拉油,但在东南亚地区,包括中国均习惯食用未经精炼,仅经沉淀、过滤,除去不纯物的芝麻油,这样不仅油的香味浓厚,而且油内含脂溶性不皂化物较多,抗氧性强。芝麻色拉油油料不需焙炒便可制油,与其它植物油精炼一样,一般经脱酸、脱色、脱臭、冬化等工序,外观虽与其他精炼油一样无色透明,但香味明显不足。现国外有些厂商,为了增强油的风味嗜好性,特意将其他植物油与焙炒芝麻油混和,制成调合芝麻油。8.米糠油

特性:米糠油中亚油酸含量为38%,油酸为42%,比例为1∶1.1,符合国际卫生组织推荐的油酸和亚油酸比例为1∶1的最佳比例。营养价值

①可降低血液中低密度脂蛋白的含量(而低密度脂蛋白是造成动脉粥样硬化及冠心病的祸首)。

②米糠油中亚麻酸含量极低,使其具有良好的热稳定性,不易氧化,使用过程中除本身固有的香味外不会产生异味。③米糠油中的谷维素还具有降低血小板凝聚,减少肝中的胆固醇合成和降低胆固醇的吸收等方面的作用。应用

①风味增香剂。②人造奶油原料。③稳定剂、涂覆剂。

④防止血清胆固醇升高。⑤保健食品配料。9.小麦胚芽油 特性

小麦胚芽平均含10%左右的麦胚油,其主要成分是亚油酸、油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸,占总量的80%以上,其中亚油酸的含量高达50%以上。小麦胚芽油中各种脂肪酸含量见表1。

小麦胚芽油是VE含量最高的一种植物油,其VE含量为200~500mg/100g油,高出其它植物油1~9倍(表3)。营养价值:(1)延缓衰老。小麦胚芽油中的VE为一种复合型天然VE,抗氧化活性最高的α-生育酚占总生育酚的80%以上,并且各异构体均为D-构型。根据有关资料,小麦胚芽油中7mg天然VE就可与200mg人工合成VE的生理活性相当。由此可以看出小麦胚芽油是提取天然VE的理想原料。

(2)改善心肌功能。小麦胚芽油中廿八碳醇(含量100mg/kg油),它能够增强运动的爆发力和耐力,改善心肌功能,提高全身肌肉松驰作用和灵敏性,对运动员来说是一种很好的营养保健品。(3)小麦胚芽中类胡萝素, 具有抗辐射、抗衰老、防止肿瘤等功效。

10.花生油

特性:花生油的脂肪酸中不饱和脂肪酸的含量达80%,优于任何一种动物性油脂,亚油酸含量达26%。易被黄曲霉毒素污染。

用途:作油煎食品、色拉油、人造黄油、起酥油。花生油还可用来制造肥皂、擦脸粉,刮脸膏、洗发剂、油漆、机器油及制造硝酸甘油等。

功能:花生油含丰富的维生素E,有抗老防衰作用。11.木棉籽油

木棉籽取自热带植物木棉的种子。木棉籽油是生产木棉纤维的副产品,主产地在南非和东南亚一带,木棉籽油性状很像棉籽油,但色浅一些,且没有棉酚。12 橄榄油

被称为“液体黄金”,和“植物油皇后”。

特性:脂肪酸组成中油酸较多,多价不饱和脂肪酸:亚油酸、亚麻酸很少。

功能:用橄榄油可以提高其抗氧化作用,减少心脏病等心脏血管和癌症等多种疾病的危险性,增强人体的消化功能,防止大脑衰老,促进骨骼及神经系统的发育,提高免疫功能。原生橄榄油中的角鲨烯、维生素E等是天然的抗氧化剂。具有美容的功效。13.棕榈油

研究表明,棕榈油含有人体所必需的亚油酸,更适合人体的吸收和利用。另外,棕榈油不含胆固醇,具有中等水平的不饱和度,当其作为食物中脂肪组成部分利用时,不需要氢化,还可提高脂肪酸的吸收率。棕榈油富含类胡萝卜素和维生素E,不仅是天然抗氧化剂,而且具有清除有损伤性氧自由基的作用。作为食用油,它对人体的细胞衰老、动脉粥样硬化、血栓起着预防作用。棕榈油对健康人群是一种安全的食用油及营养来源。14.椰子油、棕榈仁油

用椰子来提椰子油。椰子油是制取油脂化学品的最重要原料。生产椰子的主要国家是印度尼西亚、菲律宾、印度和斯里兰卡,其次是马来西亚和泰国。

印度尼西亚和菲律宾拥有以椰子油为原料的油脂化学厂。例如,菲律宾的联合椰子化学品公司每年约生产脂肪醇7万t、脂肪酸2.9万t、粗甘油8500t。

又如,印度尼西亚的油脂化学品公司,每年生产的油脂化学品有6t。德国和美国也有以椰子油为原料的油脂化学品生产厂,产品有脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、甲酯、甘油等等。

棕榈仁油也叫棕榈核油,虽然取自油棕种子,但它脂肪酸组成却与椰子油很相似,因此常与椰子油并列甚至使用时可以互换。从棕榈果实得到的棕榈油与棕榈仁油量之比为5~7:1。15.可可脂

可可脂是浅黄色固体,它取自热带植物可可树的种子可可豆,是巧克力的主要成分。可可树的适生地在赤道附近南北纬20度以内的热带,可可豆主产地依次为科特迪瓦、巴西、加纳、马来西亚、印度尼西亚、尼日利亚等国,我国也有少量生产。

可可豆从果肉中分离后经发酵、干燥、高温处理就成为巧克力色。(二)动物油 1.乳脂.组成乳脂是目前已知的组成和结构最复杂的脂类,主要成分为甘油三酯,在乳脂中含量约为98%,其余部分为甘油二酯、甘油一酯、胆固醇及其酯、游离脂肪酸、磷酯。

另外,乳中尚有微量的类胡萝卜素、脱氢胆固醇、脑苷脂和神经节苷脂等。

牛奶中乳脂含量为4%左右,是最主要的乳脂来源。乳脂以乳脂球的形式分散于乳中。营养功能

牛乳甘油三酯中有1/4的C12以下的脂肪酸,这些脂肪酸中的大部分通过胃壁直接进入门静脉并在肝脏中迅速氧化提供能量,这种简捷的方式完全不同于其它类型的食物脂肪在肠道吸收中所经历的微粒途径,对新生幼仔的生长是有利的。

乳脂中含有亚油酸、亚麻酸等必需脂肪酸,属多不饱和脂肪酸,在维持细胞膜的正常功能及合成某些活性成分等方面具有一些重要功能。牛乳脂中必需脂肪酸含量较低。

2.牛脂 :

牛脂通常指从牛肉中提炼的油脂.牛脂中主要的脂肪酸为软脂酸、硬脂酸和油酸,占90%左右,其特性是含奇数碳原子脂肪酸较多。牛脂的熔点比猪油高(35~50℃),可塑性差,起酥性不好,但是融和性比较好,可作为高熔点的起酥油和人造奶油。在工业上,牛脂大部分用作肥皂原料。

3.猪油: 猪油是最重要的食用动物脂,它通常是指猪的背、腹皮下脂肪、内脏周围的脂肪及猪肉的脂肪部分,经熬制而成的脂肪。

猪油的不饱和脂肪酸占一半以上,多为油酸和亚油酸,饱和脂肪酸多为软脂酸。猪油熔点较低,板油约为28~30℃。应用:中餐烹饪、洋式火腿、油炸食品、加工起酥油。此外还有一些新产品开发:①精制猪油 ③液化猪油②粉末猪油 4.鱼油

定义:鱼油,常泛指从鱼体提取出来的油,也指鱼类和海兽的体油,肝油、内脏油,当然也指鱼肚中的鱼油。特性:鱼油中不饱和脂肪酸的含量达80%以上,因此鱼油的稳定性差,易酸败生成鱼腥味和引起变色.功能 :

(1)能降低血胆固醇,预防血液凝结,减少冠心病发生。(2)减少癌症的发生。

二、加工油脂

概念:加工油脂主要指以植物油或动物油为原料经氢化、交酯反应、分离、混合等化工操作得到的具有一定性状的油脂。

(一)起酥油 1.概述.定义: 起酥油是指精炼的动、植物油脂,氢化油或上述油脂的混合物,经急冷、捏合制造的固态油脂或不经过急冷、捏合制造的固态或流动态的油脂产品。起酥油具有可塑性、乳化性等加工性能。3.分类

起酥油的加用范围很广、产品随着食品工业的发展和人类需求的不断增加而变化。因此可以从许多角度对起酥油进行分类。

(1)按原料种类分为:a.植物性起酥油;b.动物性起酥油;c.动、植物混合型起酥油。(2)按加工方法分类:a.全氢化起酥油;b.混合型起酥油;c.酯交换型起酥油。4.起酥油的制造

制造过程:精制→氢化处理→脱臭→冷却→调质

(1)精制:经脱酸、脱胶、脱色等处理,除去油的杂质。

(2)氢化处理:也叫硬化,使不饱和脂肪酸变为饱和脂肪酸。

(3)脱臭:将油脂在真空下,加热到205~ 246℃,将油脂内挥发性成分、水分一并带走。

(4)冷却:进行急速冷却处理,使高熔点与低熔点的油脂混合均匀,形成结晶颗粒,使其具有较大的可塑性。(5)调质:27~30℃,48~72h。重新调整油脂的结晶形态,增加油脂的融合价。

(二)人造奶油 1.概述

2.定义:最初法国化学家把牛油的软质部分分离出来,加入牛乳,并乳化这一混合物,得到了类似奶油的东西。国际标准方案的定义:人造奶油是可塑性或液体乳化状食品,主要是油中水型,原则上是由食用油脂加工而成。这种食用油脂不是,或者不主要是从乳中提取的。

中国专业标准定义 :人造奶油系指精制食用油脂中添加水及其它辅料,经乳化、急冷捏合成具有天然奶油特色的可塑性制品。

2.种类

分为两类:家庭用(餐用)人造奶油和工业用人造奶油。(1)家庭用(餐用)人造奶油

家庭用(餐用)人造奶油必须具备以下性质:①口感好、风味佳以及口溶性要好;②涂抹性与保形性好,室温下不熔化、不变形,而在外力作用下则易变形,即使放人冰箱中也不很硬,取出即可涂抹面包等;③营养价值高。

a.硬型人造奶油b.软型人造奶油 c.高亚油酸型人造奶油

这类人造奶油含亚油酸可达到50%~63%。d.低热量型人造奶油

e.流动性人造奶油 f.烹调用人造奶油

(2)食品工业用人造奶油

①通用型人造奶油 ②专用性人造奶油 a 面包用人造奶油 b.起层用人造奶油 c.起酥点心用人造奶油

③o/w型人造奶油 ④调和型人造奶油

3.制造方法

(1)原料:油脂(80%)、水分(14%~17%)、食盐(0~3%)、乳化剂(0.2~0.5%)、乳成分、人工色素及香味剂。(2)制作原理:人造奶油的基本材料有2个部分:一部分为油溶性材料,溶于脂内;一部分为水溶性材料,溶于牛奶内。将两部分材料混合在一起做激烈的搅拌,通过急速冷却设备结晶包装而成。4.发展现状

(1)中国人造奶油的现状及发展趋势(2)美国人造奶油生产与发展

(3)欧洲人造奶油制品的生产与发展(4)日本人造奶油的生产与发展

第三节 食用油脂的性状与成分

一、化学特性

(一)油脂的化学组成分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成。包括三酸甘油酯、单酸甘油酯、双酸甘油酯、磷脂、脑甘油酯类、固醇、脂肪酸、油脂醇、油溶性维生素等。通常所说的油脂就是甘油与脂肪酸所成的酯,也称为真脂或中性脂肪,而把其他的脂质统称为类脂。

脂肪酸分子中碳原子数越少,脂肪酸不饱和键越多,则熔点越低,越易受化学作用。

(二)油脂的化学性能

包括水解作用、皂化反应、加成反应、交酯反应、氧化与酸败等。

交酯反应:是油脂、醇类在有催化剂条件下加热,则油内的脂肪酸分子分解重组,接于醇根上形成新的酯的反应。油脂品质改良的措施。

酸败:油脂暴露在空气中会自发进行氧化作用而产生异臭和苦味的现象称作酸败。

影响酸败的因素:①氧的存在;②油脂内不饱和键的存在;③温度;④紫外线照射;⑤金属离子。抗氧化剂可防止酸败。例如生育酚、芝麻明、芝麻酚林等。1.酸价(AV:Acid Value):鉴定油脂纯度、分解程度的指标,与油脂中游离脂肪酸的多少有关,其值用以中和1g油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数来表示。2.中和价(NV:Neutralization Value):中和1g脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数表示。

3.碘价(IV:Iodine Value):也称溴价,用来测定不饱和脂肪酸中双键的含量。卤化100g脂肪或脂肪酸所吸收碘的克数。

4.皂化价(SV:Saponification Value):皂化1g脂肪所需KOH的毫克数。可以用来鉴定油脂,也可以含杂质的多少。5.过氧化物价(PV:Peroxide Value):每1000g脂肪中成为过氧化物的氧的摩尔数表示。6.羰基价(Carbonyl Value):每1000g试样中含羰酰基的摩尔数或%、mg/g等表示。由于酸败的油脂臭味主要来自生成的醛、酮等的羰基化合物,因此利用羰基价测定可以定量显示油脂的酸败程度。7 .硫代巴比妥酸值(TBA:Thiobarbituric acid value):测定羰基价的方法。它是利用TBA试剂与脂肪氧化物的衍生物丙二醛生成红色复合物的反应,生成红色复合物量与油脂酸败程度相关。8.硫氰价(TV:Thiocyanogen Value):对100g试样按规定的方法以硫氰基作用,把作用后被吸收的硫氰基的量换成碘的克数,以此数表示硫氰价。由于硫氰基对不饱和键是部分有选择的结合,因此可以与碘价一起判断油脂肪酸组成。

9.乙酰价(Acetyl Value):乙酰价为中和1g按一定方法乙酰化了的试样中的醋酸所需要的氢氧化钾的毫克数。一般三酸甘油脂不包含羟基,但混入的长链醇、单酸甘油酯、双酸甘油酯、游离甘油、固醇甘油二酯羟基酸等存在羟基,可用乙酰价测定。

10.稳定度测定(AOM: Active Oxygen Method):稳定度(AOM)是表示油脂抗氧化性能的指标。其测定原理为:将试样油20mg放入一定的试管中,将试管放入97.8℃水浴槽里,以每秒2.33mL的速度将清净空气吹入油中,并定时测过氧化物价。对于植物油当过氧化物价达到100mol/kg时,对固型脂达到20mol/kg时,所需要的小时数,就是AOM值。

二、物理特性

(一)基本物理特性

1.颜色:大部分的颜色受所含胡萝卜素系列色素影响,带有黄红色,其他还含有绿、蓝和茶色成分。空气、光线、温度都会使油色变浓,尤其加热后油会发红色,变浓。2.比重:所有的油脂都比水轻,相对密度在0.9~0.7之间。油脂的比重与脂肪酸构成有关,一般不饱和脂肪酸、低级脂肪酸、羟基酸的含量越大比重越大。

3.熔点:成分不单一,熔点不是一个定值。即它是在一定温度范围内软化熔解。熔点可规定为透明熔点和上升熔点。透明熔点为按规定方法加热时,油脂熔化为完全透明液体时的温度,上升熔点是开始软化流动时的温度。含不饱和脂肪酸多的油脂越多,熔点越低。

4.凝固点、脂肪酸凝固点与雾点:凝固点是脂熔化了的油脂冷却凝固时,因产生熔解热使温度上升的最高点或静止温度点。油脂的凝固点比熔点稍低一些。

脂肪酸凝固点是指按规定方法使试样皂化分解所得脂肪酸的凝固点,试样中含高熔点脂肪酸比例越高,凝固点就越高。

雾点也称浑浊点,它是指按规定方法试验时,试样开始变得浑浊不透明的温度点。雾点是判断油脂中含有的甘油脂、蜡质、高级醇类、长链烃类等在精制时是否被除去的指标。雾点以下油会失去动流动性,因此它也是对要求流动性的油脂的一个特征值。

5.粘度:流体在流动过程中的阻滞力。液体油的粘度随着存放时间增长而增加,而且与温度有关系,温度越低粘度越大。

6.稠度与固体脂指数(SFI:Solid Fat Index):稠度是测量固体脂的硬度的指标。影响稠度的是固体脂指数,SFI的值就是在固型脂中含有固体油脂的百分比。

7.比热容:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容.油脂的比热容约为水的1/2,1.84~2.15J/(g·K).8.发烟点、引火点、燃烧点:当油加热到200℃左右,由于产生的热裂解物或不纯物挥发显著可见,开始冒烟,这时的温度称为发烟点;如果继续加热,油表面挥发物浓度大到当接进明火时,开始点燃的温度称为引火点;当温度再升高,在无火点燃,自己燃烧时的温度为燃点。

(二)加工特性

1.可塑性和可塑性范围:所谓的可塑性就是柔软(很小的力就可以使其变形),可保持变形但不流动的性质。可塑性是因为通常油脂不是由一种纯的三酸甘油脂构成,而是由不同脂肪酸构成的多种三酸甘油脂的混合物。熔点不同,在常温下有固液相之分,液相增加,油脂变软,固相增加,油脂变硬。2.起酥性:就是用做饼干、酥饼等焙烤食品的材料时,可以使制品酥脆的性能。

3.融和性:在搅拌时油脂包含空气气泡的能力,或叫拌入空气的能力。其衡量尺度叫融和价。融和性是油脂在制作蛋糕、软奶油等糕点时非常重要的性质。Bailey测定法规定:把每1g试料拌入空气的立方厘米数的100倍称做该试料的融和价。

4.乳化分散性:指油脂在与含水的材料混合时的分散亲和性质。乳化分散性好的油脂对改善面包、饼干面团的性质,提高产品质量都有一定作用。

5.吸水性:起酥油、人造奶油在没有乳化剂的情况下也具有一定的吸水能力和持水能力。吸水性对制造冰淇淋、焙烤点心类有重要意义。

6.稳定性:油脂抗酸败变质的性能。经氢化处理的油脂平均稳定度AOM可达200小时以上。

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