第一章谷物的生产与构造.ppt

1. 1.谷物对国民经济的稳定发展具有重要的战略意谷物对国民经济的稳定发展具有重要的战略意义2. 2.谷物是食品工业的重要原料谷物是食品工业的重要原料3. 3.研究谷物及其加工制品的物理、化学和生物学特研究谷物及其加工制品的物理、化学和生物学特性，研究其加工、储藏特性对指导食品加工和谷性，研究其加工、储藏特性对指导食品加工和谷物安全储藏具有特定的意义物安全储藏具有特定的意义第一页，共四十五页学习学习：谷物籽粒结构、物理、化学性质、营谷物籽粒结构、物理、化学性质、营养价值重点学习重点学习：谷物淀粉、谷物蛋白质以及其它组谷物淀粉、谷物蛋白质以及其它组成成分的结构与化学、生物化学性质、谷物干燥、成成分的结构与化学、生物化学性质、谷物干燥、谷物安全贮藏的基本原理，以及谷物干法加工与谷物安全贮藏的基本原理，以及谷物干法加工与湿法加工的基本方法湿法加工的基本方法本课程是食品科学与工程专业的重要专业课程，对本课程是食品科学与工程专业的重要专业课程，对今后从事与谷物加工有关的研究、开发、生产和管今后从事与谷物加工有关的研究、开发、生产和管理工作有指导作用理工作有指导作用第二页，共四十五页1. 1.谷物的生产和构造谷物的生产和构造2. 2.谷物淀粉谷物淀粉3. 3.谷物蛋白质谷物蛋白质4. 4.谷物中的其他成分谷物中的其他成分5. 5.谷物干燥谷物干燥6. 6.谷物安全储藏谷物安全储藏7. 7.谷物干法加工谷物干法加工8. 8.谷物湿法加工谷物湿法加工9. 9.谷物加工副产品的利用谷物加工副产品的利用10.10.谷物中功能性成分的提取与分离方法谷物中功能性成分的提取与分离方法第三页，共四十五页。

第四页，共四十五页禾谷类作物都属于单子叶的禾本科禾谷类作物都属于单子叶的禾本科(gramineae) (gramineae) 植物，生植物，生产干的单种果实，这类果实就是产干的单种果实，这类果实就是“颖果颖果” ” (caryopsis)(caryopsis)，通常称为，通常称为“籽粒籽粒” ” (kernel , grain)(kernel , grain)具有具有皮层、胚和胚乳皮层、胚和胚乳三部分基本结构，各结构之间的三部分基本结构，各结构之间的联系也大致相同联系也大致相同第五页，共四十五页 皮层皮层: : 由子房壁发育而成，分果皮和种皮外果皮常有茸毛和由子房壁发育而成，分果皮和种皮外果皮常有茸毛和气孔，可依此确定品种如硬粒小麦和普通小麦果皮颜色气孔，可依此确定品种如硬粒小麦和普通小麦果皮颜色由花青素或其他杂色体存在导致，未成熟的果实中含大量叶由花青素或其他杂色体存在导致，未成熟的果实中含大量叶绿素种皮是由珠被发育而成，禾谷类果实的种皮只有一层绿素种皮是由珠被发育而成，禾谷类果实的种皮只有一层细胞 胚胚: : 种子最主要部分，受精卵发育而成各类种子的胚形状各种子最主要部分，受精卵发育而成。

各类种子的胚形状各异，基本可分为胚芽、胚茎（轴）、胚根和子叶四部分异，基本可分为胚芽、胚茎（轴）、胚根和子叶四部分 胚乳胚乳: : 由极细胞受精后直接发育成的胚乳称内胚乳；由珠心层直接发由极细胞受精后直接发育成的胚乳称内胚乳；由珠心层直接发育成的胚乳称外胚乳禾本科类籽粒的胚乳较发达胚乳中储藏着营育成的胚乳称外胚乳禾本科类籽粒的胚乳较发达胚乳中储藏着营养物质，主要由淀粉构成，所以禾本科作物一般作为主食之用，如稻养物质，主要由淀粉构成，所以禾本科作物一般作为主食之用，如稻谷，小麦，玉米，大麦，高粱，粟，燕麦等谷，小麦，玉米，大麦，高粱，粟，燕麦等第六页，共四十五页小麦籽粒小麦籽粒小麦籽粒小麦籽粒（颖果）（颖果）（颖果）（颖果）果皮果皮果皮果皮种子种子种子种子外果皮外果皮外果皮外果皮1 1 1 1、表皮、表皮、表皮、表皮2 2 2 2、皮下组织、皮下组织、皮下组织、皮下组织3 3 3 3、薄壁细胞的残余部分、薄壁细胞的残余部分、薄壁细胞的残余部分、薄壁细胞的残余部分种皮种皮种皮种皮胚乳胚乳胚乳胚乳盾片（子叶）盾片（子叶）盾片（子叶）盾片（子叶）1 1 1 1、上皮、上皮、上皮、上皮 2 2 2 2、薄壁组织、薄壁组织、薄壁组织、薄壁组织 3 3 3 3、微、微、微、微管束原组织管束原组织管束原组织管束原组织 内果皮内果皮内果皮内果皮1 1 1 1、细胞中间体、细胞中间体、细胞中间体、细胞中间体2 2 2 2、横细胞层、横细胞层、横细胞层、横细胞层 3 3 3 3、管状细胞、管状细胞、管状细胞、管状细胞胚轴胚轴胚轴胚轴:1 :1 :1 :1、胚芽（包括胚芽鞘）、胚芽（包括胚芽鞘）、胚芽（包括胚芽鞘）、胚芽（包括胚芽鞘）2 2 2 2、原生根、原生根、原生根、原生根3 3 3 3、次生侧小根、次生侧小根、次生侧小根、次生侧小根 外胚叶外胚叶外胚叶外胚叶 胚胚胚胚1 1 1 1、糊粉层、糊粉层、糊粉层、糊粉层 2 2 2 2、淀粉质胚乳、淀粉质胚乳、淀粉质胚乳、淀粉质胚乳（外种皮、种皮、内种皮）和色素束（外种皮、种皮、内种皮）和色素束（外种皮、种皮、内种皮）和色素束（外种皮、种皮、内种皮）和色素束珠心层（透明层、外胚乳）和珠心突出珠心层（透明层、外胚乳）和珠心突出珠心层（透明层、外胚乳）和珠心突出珠心层（透明层、外胚乳）和珠心突出物物物物小麦籽粒的构成小麦籽粒的构成 糠、麸糠、麸糠、麸糠、麸第七页，共四十五页。

冬小麦横切面扫描电子显微镜图冬小麦横切面扫描电子显微镜图冬小麦横切面扫描电子显微镜图冬小麦横切面扫描电子显微镜图P: P:P: P:果皮果皮果皮果皮 A:A:A:A:糊粉层糊粉层糊粉层糊粉层 E:E:E:E:胚乳胚乳胚乳胚乳 右图：右图：右图：右图： 胚乳细胞胚乳细胞胚乳细胞胚乳细胞第八页，共四十五页稻谷是我国重要的粮食作物，在国民经济中有极其稻谷是我国重要的粮食作物，在国民经济中有极其重要的地位目前的栽培稻绝大多数属于禾本科稻重要的地位目前的栽培稻绝大多数属于禾本科稻属（属（OryzaOryza），普通栽培稻亚属（），普通栽培稻亚属（Oryza Sative LOryza Sative L），），谷粒长谷粒长47mm47mm，分布极广分布极广第九页，共四十五页我国的稻谷品种繁多，分布极广，全国我国的稻谷品种繁多，分布极广，全国各地均有种植稻谷根据籽粒形态可分各地均有种植稻谷根据籽粒形态可分为籼稻和粳稻，根据生长季节和收获季为籼稻和粳稻，根据生长季节和收获季节可分为早、中、晚稻，根据淀粉粒性节可分为早、中、晚稻，根据淀粉粒性质可分为粘稻和糯稻，另外根据生长习质可分为粘稻和糯稻，另外根据生长习性还可分为水稻和旱稻。

性还可分为水稻和旱稻第十页，共四十五页 稻谷颖果的稻谷颖果的稻谷颖果的稻谷颖果的 纵剖面示意图纵剖面示意图纵剖面示意图纵剖面示意图1 1 1 1、糊粉层、糊粉层、糊粉层、糊粉层 2 2 2 2、胚乳、胚乳、胚乳、胚乳 3 3 3 3、种皮、种皮、种皮、种皮 4 4 4 4、珠心层、珠心层、珠心层、珠心层 5 5 5 5、果皮、果皮、果皮、果皮 6 6 6 6、盾片、盾片、盾片、盾片 7 7 7 7、胚根、胚根、胚根、胚根 8 8 8 8、外胚叶、外胚叶、外胚叶、外胚叶9 9 9 9、胚芽、胚芽、胚芽、胚芽10101010、胚根鞘、胚根鞘、胚根鞘、胚根鞘 11111111、中胚轴、中胚轴、中胚轴、中胚轴 12121212、腹鳞、腹鳞、腹鳞、腹鳞 13131313、侧鳞、侧鳞、侧鳞、侧鳞 14141414、胚芽鞘、胚芽鞘、胚芽鞘、胚芽鞘 15151515、外稃、外稃、外稃、外稃 16161616、内稃、内稃、内稃、内稃 第十一页，共四十五页l l籼稻粒形细长而稍扁平，稃毛短而稀，一般无籼稻粒形细长而稍扁平，稃毛短而稀，一般无芒，即使有芒也很短，稻壳较薄，腹白较大，芒，即使有芒也很短，稻壳较薄，腹白较大，耐压性差，易折断，加工时碎米多，米质胀性耐压性差，易折断，加工时碎米多，米质胀性较大而粘性较弱，并且与野生稻易杂交结实。

较大而粘性较弱，并且与野生稻易杂交结实l l粳稻则粒形短而宽厚，稃毛长而密，芒较长，粳稻则粒形短而宽厚，稃毛长而密，芒较长，稻壳较厚，腹白和心白较小，或者完全没有，稻壳较厚，腹白和心白较小，或者完全没有，耐压性强，加工时不易产生碎米，故出米率高，耐压性强，加工时不易产生碎米，故出米率高，米质胀性较小而粘性较强米质胀性较小而粘性较强第十二页，共四十五页l无论籼稻和粳稻，根据其淀粉的性质不同，可分为糯无论籼稻和粳稻，根据其淀粉的性质不同，可分为糯稻和非糯稻两类稻和非糯稻两类l非糯稻又称粘稻，含直链淀粉非糯稻又称粘稻，含直链淀粉1030%1030%，色较深，呈半透，色较深，呈半透明的角质状态，米质硬而脆，一般作主食之用明的角质状态，米质硬而脆，一般作主食之用l糯米中的淀粉则几乎全部为支链淀粉，色乳白，不透明，糯米中的淀粉则几乎全部为支链淀粉，色乳白，不透明，呈蜡状，米质较疏松，产量一般较低，适宜做糕点和酿酒呈蜡状，米质较疏松，产量一般较低，适宜做糕点和酿酒之用第十三页，共四十五页l稻谷在收获时，粘附着稻壳，稻壳约占毛稻重量的稻谷在收获时，粘附着稻壳，稻壳约占毛稻重量的20%，它是由花被（外稃和内稃）形成的，稻壳含有丰富的纤维素它是由花被（外稃和内稃）形成的，稻壳含有丰富的纤维素（25%），木质素（），木质素（30%），戊聚糖（），戊聚糖（15%）和灰分（）和灰分（21%），灰分中含有大约），灰分中含有大约95%的二氧化硅。

的二氧化硅稻壳外表面稻壳外表面第十四页，共四十五页l除去稻壳以后的稻谷称为糙米，它包括果皮、种皮、外除去稻壳以后的稻谷称为糙米，它包括果皮、种皮、外胚乳、胚乳和胚各个部分，在其中，胚乳占到了米粒的胚乳、胚乳和胚各个部分，在其中，胚乳占到了米粒的最大部分，包括糊粉层和淀粉细胞最大部分，包括糊粉层和淀粉细胞l糙米碾白时，米粒的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等被剥离糙米碾白时，米粒的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等被剥离而成为米糠而成为米糠第十五页，共四十五页l糙米出糠率的大小取决于米糠层的厚度和糠层的表面积糙米出糠率的大小取决于米糠层的厚度和糠层的表面积l在加工同一精度的大米时，品质优良的品种及成熟而饱满的稻在加工同一精度的大米时，品质优良的品种及成熟而饱满的稻谷，因其纵沟较浅，糠层较薄，表面积相对减小，出糠率较低，谷，因其纵沟较浅，糠层较薄，表面积相对减小，出糠率较低，出米率较高出米率较高l此外，腹白和心白多的稻谷，结构疏松，硬度低，加工时易出碎米，此外，腹白和心白多的稻谷，结构疏松，硬度低，加工时易出碎米，品质较差，耐储性差有爆腰的稻谷，加工时碎米多品质较差，耐储性差有爆腰的稻谷，加工时碎米多。

l爆腰率与稻谷的晒干程度有关，稻谷晒得过干，爆腰率高，影响米爆腰率与稻谷的晒干程度有关，稻谷晒得过干，爆腰率高，影响米的品质l碾米时，除糠层被碾去外，大部分的胚也被碾下来加工高碾米时，除糠层被碾去外，大部分的胚也被碾下来加工高精度的白米时，胚几乎全部脱落，进入到米糠中精度的白米时，胚几乎全部脱落，进入到米糠中16第十六页，共四十五页胚胚胚胚乳乳乳乳 通通通通常常常常，胚胚胚胚乳乳乳乳是是是是硬硬硬硬质质质质和和和和半半半半透透透透明明明明的的的的，但但但但是是是是也也也也有有有有不不不不透透透透明明明明的的的的栽栽栽栽培培培培品品品品系系系系，某某某某些些些些稻稻稻稻谷谷谷谷品品品品种种种种有有有有不不不不透透透透明明明明的的的的区区区区域域域域（称称称称为为为为腹腹腹腹白白白白），腹腹腹腹白白白白是是是是由由由由胚胚胚胚乳乳乳乳中中中中的的的的空空空空气气气气间间间间隙隙隙隙所所所所引引引引起起起起靠靠靠靠近近近近糊糊糊糊粉粉粉粉层层层层的的的的胚胚胚胚乳乳乳乳细细细细胞胞胞胞中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质比靠近胚乳中心细胞中的蛋白质多得多。