粮油加工技术第01章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 粮油品质及其理化性质,胡 永 源,主编,粮油品质及其理化性质,第一节 粮油原料分类及其籽粒形态结构,一、粮油原料的种类及形态结构,1.稻谷的种类及形态结构,（1）稻谷的种类 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。,粮油品质及其理化性质, 籼稻和粳稻 籼稻子粒细而长，一般呈长椭圆形，米粒强度小，耐压性能差，加工时碎米多、出米率低，米饭胀性大、粘性小。籼稻根据生产季节义可分为早籼与晚籼。早籼腹白较大，硬质粒少，品质较差。粳稻子粒阔而短、较厚，呈椭圆形，米粒强度大，耐压性能好，出米率高，米饭胀性小、粘性大。粳稻也分早粳和晚粳，早粳腹白较大，硬质粒少。,粮油品质及其理化性质,粘稻与糯稻 籼稻和粳稻都有粘稻与糯稻之分。在植物形态上，粘稻与糯稻两者差别很小，主要区别是米质的粘性大小不同。糯稻的米质粘性大，而粳糯的粘性又大于籼糯。粘稻又称非糯型稻谷，粘性小。,水稻与旱稻 种在水田中的稻叫水稻，种在陆地上的稻称旱稻。水稻与旱稻相比，后者的谷壳与糠层较厚，出米率较低，米质较差。,粮油品质及其理化性质,（2）稻谷籽粒的形态结构,稻谷籽粒形态，见图1-1。,图11 稻谷的籽粒结构,1芒； 2外颍；3内颍；4茸毛；5脉；6护颍,粮油品质及其理化性质,稻谷籽粒主要由颖（稻壳）和颖果（糙米）两部分组成，颖果经碾白去皮后得成品大米。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。,胚乳在种皮内，由糊粉层和内胚乳组成。胚位于糙米的下腹部，包含胚芽、胚根、胚轴和盾片四个部分。在糙米中，果皮和种皮占2%3%，珠心层和糊粉层占5%6%，胚芽占2.5%3.5%，内胚乳占88%93%。,粮油品质及其理化性质,颖果脱壳后所得的糙米表面光滑而有光泽，随着稻壳脉纹的棱状突起程度的不同，糙米表面形成或深或浅的纵向沟纹，糙米背上的一条纵向沟纹，称为背沟。颖果沟纹的深浅对出米率的高低有着一定的影响。在糙米碾白时，果皮、种皮和糊粉层一起被剥除，称米糠层。米糠和米胚含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维、,B,族维生素和矿物质，营养价值很高可用于开发其他食品。,粮油品质及其理化性质,糙米去掉糠层和胚芽后即是大米，它由胚乳组成，其主要成分是淀粉。稻谷在加工过程中，随着稻壳的去除、皮层的不断剥离、碾米精度的提高，成品大米的化学成分越接近纯胚乳。从营养角度来看，大米精度越高，淀粉的相对含量越高，纤维素含量越少，消化率越高，但某些营养成分如脂肪、矿物质及维生素的损失也越多。从食用角度来看，精度高的米口感细腻、风味良好。,粮油品质及其理化性质,1.,小麦的种类及形态结构,（,1,）小麦的种类,小麦可按播种季节、皮色及子粒胚乳结构分类。,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。,按皮色分类,按皮色分类小麦大致分为红麦与白麦两种，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。,粮油品质及其理化性质,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，凡角质部分占籽粒截面积一半以上的籽粒，称角质粒或玻璃质粒。一批小麦含角质粒,50,以上，称硬质麦，又称角质麦。硬质麦粒的颜色较深。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。粉质部分占籽粒截面积一半以上的籽粒称粉质粒。一批小麦含粉质粒,50%,以上者，称软质麦，又称粉质麦。一般硬质小麦面筋筋力强于软质小麦。,粮油品质及其理化性质,（2）小麦籽粒的形态结构,小麦籽粒由皮层、胚和胚乳三部分组成（见图12）。,图,1,2,小麦籽粒的形态,1,麦毛；,2,腹沟；,3,果颍；,4,胚,粮油品质及其理化性质,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。,小麦皮层包括种皮和果皮，占籽粒总质量的,8.7%,，主要由纤维素组成。种皮内层含有色素，麦粒的皮色主要由它决定，所以又称为色素层。红皮小麦种皮较厚故色深。皮层部分营养价值低，制粉时应最大限度地从面粉中筛除。糊粉层在皮层的最内侧，与胚乳相连，是一层厚壁细胞。糊粉层中分布较多营养成分，可以磨入面粉内。但由于糊粉层灰分含量高，并含一定量纤维素，不宜磨入一等粉内。,粮油品质及其理化性质,小麦中胚的含量为,2%3.9%,，尽管胚占籽粒很小部分，但胚部含有丰富的营养成分和酶，是种子生命力最强、也是最容易产生变质的部分。胚中含有大量脂肪及类脂物质以及脂肪酶等酶类，因此易于使面粉存储藏期腐败变质、酸度增加，故不宜磨入面粉。但可根据面粉的等级要求确定是否去除胚。一般面粉厂都有提胚工艺，用麦胚可制取高营养的麦胚制品。,粮油品质及其理化性质,胚乳紧紧地包裹在皮层内，它是制取面粉的基本部分，主要成分是淀粉、蛋白质，其他成分比例很小。胚乳占籽粒总质量的78%83%，而淀粉占胚乳质量的95%96%，胚乳中的蛋白质是构成面粉中面筋的主要物质。小麦中胚乳含量越高，制粉时出粉率越高。,粮油品质及其理化性质,2. 油料的种类及形态结构,（1）油料的种类,食用油料是指用来制取食用油脂的植物原料。通常将含油率高于10%的植物性原料均称为油料。它们都含有丰富的脂肪，并具有工业提取价值。食用油料如大豆、花生、油菜籽、葵花籽、棉籽、芝麻等。米糠、玉米胚和小麦胚也可列入食用油料。,粮油品质及其理化性质,植物油料的资源丰富，根据作物种类可分为草本油料(如大豆、花生、油菜籽、棉籽、芝麻)与木本油料(油桐籽、乌桕籽、油橄榄)，按照栽培区域可分为大宗油料、区域性油料、野生油料与热带油料等，按照用途可分为食用油料、工业用油料与药用油料等，按照油料含油率的高低可分为低油分(含油率8%25%)与高油分(含油率30%以上)两大类。,世界性大宗油料有大豆、棉籽、菜籽、葵花籽、花生、油棕(棕榈子)、椰子干、芝麻、亚麻籽、蓖麻籽与油橄榄等；我国的大宗油料有：大豆、棉籽、油菜子、花生，产量约占植物油脂总产量的80%；我国特有的油料有棕榈籽、乌桕籽与油菜籽等，其产品在国际市场上有极高的信誉。,粮油品质及其理化性质,（2）油料的形态结构,豆科作物及很多油料作物的籽粒是由皮层和种胚两部分组成，胚乳部分在种子发育过程中逐渐消失，成熟的籽粒没有胚乳。皮层部分只有种皮，主要由纤维素、寡聚糖、矿物质等成分构成，加工和食用前多被除去。,大豆种子的形状有椭圆形、扁圆形、球形等。按籽粒大小可分为小粒豆、中粒豆、大粒豆。大豆按皮色分为黄豆、青豆、黑豆、褐色豆、双色豆及杂色豆等。我国的大豆以黄豆为大宗，含油量较高，品质较好。,粮油品质及其理化性质,油菜属十字花科，其成熟种子多为球形，油菜子的胚有两片肥大子叶，呈黄色，油脂主要集中在两片子叶中。花生属豆科草本植物，带壳的果实为花生果，脱壳的为花生仁，花生仁由种皮和胚组成，胚具两片白色肥硕的子叶，含有丰富的脂肪和蛋白质。芝麻属胡麻科，种子呈扁平椭圆形，颜色有白、黄、棕红和黑色等，一般黄色和白色芝麻的含油量最高，棕红色芝麻次之，黑芝麻最低。种子由种皮、胚和胚乳三部分组成，胚和胚乳中储存着油脂和蛋白质，芝麻油具有特殊的香味。另外油料作物籽粒形态结构差异较大，有的是果实，如花生果；有的是种子，如油菜子；有的是胚乳，如芝麻；有的无胚乳，如花生。油料种子的两片子叶一般都比较发达，含有丰富的脂肪和蛋白质。,粮油品质及其理化性质,二、粮油原料的质量标准,1.稻谷的质量标准,中华人民共和国国家标准 （,GB1351-1999，,代替,GB1351-1986）,表,1- 1,籼稻质量标准,等级,出糙率,整精粒/%,杂质/%,水分,色泽、气味,1,2,3,4,5,79.0,77.0,75.0,73.0,71.0,50.0,1.0,13.5,正常,粮油品质及其理化性质,表,1- 2,粳稻质量标准,等级,出糙率,整精粒/%,杂质/%,水分,色泽、气味,1,2,3,4,5,81.0,79.0,77.0,75.0,73.0,60.0,1.0,14.5,正常,粮油品质及其理化性质,2.小麦的质量标准,中华人民共和国国家标准（,GB1351-1999，,代替,GB1351-1986）,各类小麦按容重分为五等，见表1-3。,表1-3 小麦质量标准,等级,容重,/,g/L,不完善粒,/%,杂质,/%,水分,色泽、气味,总量,其中：矿物质,1,790,6.0,6.0,6.0,8.0,10.0,1.0,0.5,12.5,正常,2,770,3,750,4,730,5,710,注：三级以下为等外。,粮油品质及其理化性质,3.主要油料的质量标准,各类大豆按纯粮率分等，等级指标及其他质量指标见表1-4。,纯粮率：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。,各类大豆以三等为中等指标，低于五等的为等外大豆，大豆种皮脱落，子叶完整，以及种皮生有白蒲而未伤及子叶的均属好粒。,粮油品质及其理化性质,棉籽按含油量分等，质量标准见表,1-5,。,表,1-5,棉籽质量标准,等级,含油量（以标准水，杂质，,%,）最低标准,水分,/%,杂质,%,色泽、气味,1,2,3,4,5,18.0,17.0,16.0,15.0,14.0,11.0,2.0,正常,粮油品质及其理化性质,第二节 粮油原料的物理特性及加工品质,一、粮油原料的粒度与均匀度,1.,粮油原料的粒度,不同的粮食、油料，籽粒大小不同，形状各异，其形状大致可分为卵形、长卵形、椭圆形、圆形、扁形等。正因为粮食、油料的形状和大小有很大的不同，这对于粮食与油料的清理、分级和加工都具有重要的实际意义。,粮油籽粒的形状和大小可用粒度来表示。如图,1-3,麦粒的形状。,粮油品质及其理化性质,图,1,3,麦粒的形状,A,麦粒长度；,B,麦粒宽度；,C,麦粒厚度,粮油品质及其理化性质,粮油籽粒大小的尺度称为粒度，一般以籽粒的长、宽、厚来表示。不同品种有不同的粒度划分方法。例如稻谷籽粒的粒度是指稻谷的长度、宽度和厚度。,稻谷的粒形还可根据稻谷长宽比的不同分为细长粒形、长粒形和短粒形三类。长宽比大于3的为细长粒形；小于3大于2的为长粒形；小于2的为短粒形。一般籼稻均属前两类，粳稻大部分属于后一类。而小麦是制粉原料，则按其颗粒粒度划分为大颗粒、中上等颗粒、中等颗粒和小颗粒四组。,粮油品质及其理化性质,2.粮油原料的均匀度,粮油原料的均匀度是指麦粒或谷粒大小一致的程度。如麦粒可用2.7520毫米、2.2520毫米、1.720毫米的矩形筛孔来筛分，如果留存在相邻两筛面上的数量在80%以上，就可算为均匀，颗粒均匀的小麦，除杂和磨粉均比较容易操作。稻谷籽粒的大小和形状因稻谷的品种不同而有很大区别。即使同一品种的稻谷，由于受生长周期、气候条件和栽培条件的影响，其籽粒大小也有差异。,粮油品质及其理化性质,二、粮油原料的密度、相对密度、硬度,1.粮油原料的密度与相对密度,粮粒的质量与其体积之比称为粮粒的密度。常用（,g/cm,3,）,表示。密度也可以表示粮粒的成熟程度和饱满程度。粮食或油料的相对密度是指一定体积粮食或油料的质量与同体积水的质量之比，也就是粮食的绝对质量与绝对体积之比。因此粮油原料的相对密度表示它内含物的充实程度或细胞结构的致密程度。如果粮食生长发育良好，内部积累的营养物质多，它的相对密度就大。粮食相对密度既可作为品质指标，也可作为生理成熟度的衡量标准。油料作物的种子发育成熟越好，说明含油量越高，相对密度越小。几种主要粮食的相对密度见表1-4。,粮油品质及其理化性质,2.粮油的硬度,粮粒的硬度是指粮粒单位截面积所能承受最大的正压力，即籽粒抵抗机械挤压力的程度。一般来说，粮食籽粒的硬度与其角质胚乳的比例成正相关。角质化程度高并且含淀粉和蛋白质多的粮粒，其硬度较高，抗破坏力较强。相对密度大的籽粒硬度较大。成熟度高，饱满的籽粒比成熟度差的籽粒硬度大。含水量少，充分干燥的籽粒比含水量大的籽粒硬度大。籽粒硬度的大小在不同粮油原料之间有一定差异，在同一物种的不同品种类型之间差异也较大，如水稻的籼稻和粳稻相比，粳稻籽粒硬度大于籼稻。品种的栽培条件不同，成熟度等不同，其籽粒硬度也会出现差异。籽粒硬度的大小对于选择加工设备、加工方式是重要的参考因素，对于加工成品的质量也有一定影响。,粮油品质及其理化性质,三、粮油原料的容重与千粒重,1.粮油原料的容重,粮油原料的体积质量是指单位体积内粮油原料的质量，通常称为容重，通常用（,g/L）,作为计量单位。容重是评定粮油原料品质的主要指标，也是粮油原料检验的重要指标之一。容重与粮食籽粒的形状、大小、表面状况、整齐度、饱满度、含水量、内部结构、化学成分以及杂质的种类和数量等因素有关，籽粒较大、饱满坚实，其容重较大。,粮油品质及其理化性质,由于容重表示的是一定体积粮油原料的质量，其中包含了杂质，所以粮油原料中若含较轻杂质会使容重降低，较重一些的杂质如砂粒会使容重增加。以容重的大小来评价谷物或油料品质时，特别应注意谷物和油料两者的化学成分，由于谷物富含淀粉而油料富含脂肪，因此谷物类以容重大的为好，油料类因含油量高所以选择容重小的为好。几种主要粮食的容重见表1-6。,粮油品质及其理化性质,表1-6 几种主要粮食的相对密度和容重,粮食名称,相对密度,容重/,g/L,孔隙度/%,稻谷,1.041.18,460600,4956,玉米,1.111.22,725750,3945,小米,1.001.22,610,3950,高粱,1.141.28,740,352,荞麦,1.001.15,550,4552,大麦,0.961.11,455485,5356,小麦,1.201.35,660765,4345,豌豆,1.321.40,800,3943,粮油品质及其理化性质,2.粮油原料的千粒重,千粒重指一千粒风干种子的绝对质量，千粒重是度量原粮粒度和饱满程度的直接指标。以质量表示籽粒的大小非常方便、准确。籽粒越大、越饱满，其千粒重越大。可以根据千粒重准确地对比出不同粮油原料籽粒的大小。有时，同一作物、同一品种在不同地区、不同条件下收获的籽粒，其籽粒质量往往有差异。主要粮油原料的千粒重见表1-7。,粮油品质及其理化性质,表,1-7,主要粮油原料的千粒重,/,g,粮油原料,千粒质量,粮油原料,千粒质量,水稻,25,绿豆,3050,玉米,130430,蚕豆,650800,小麦,1741,豌豆,200300,大豆,140250,花生仁,500800,谷子,1.55.0,芝麻,2.05.0,粮油品质及其理化性质,四、粮油原料的孔隙度与悬浮速度,1.孔隙度,在一个粮堆中，由于粮粒与粮粒之间存在一定的空隙，所以粮堆（或油料堆）的体积实际上由两部分组成。一部分为粮食（或油料）籽粒的体积，另一部分是粮粒（或油料粒）之间空隙的体积。一般讲粮堆（或油料堆）的体积是指粮食（或油料）的绝对体积和粮粒（或油料粒）间的所有空隙的总和，即粮堆（或油料堆）的总体积。粮堆的孔隙度就是粮堆内空隙体积占粮堆总体积的百分率，即：粮堆孔隙度的大小，主要决定于粮粒形态和大小。,粮油品质及其理化性质,由大小不同的粗粒或细粒粮粒组成的粮堆，孔隙度较小，容重较大；由大小相同、表面不光滑或有皱纹的粮粒组成的粮堆较疏松，则孔隙度较大，密度较小。同一粮堆，其各个部位的孔隙度也可能不相同，杂质多、含水量高的部位，孔隙度小；粮堆底层，孔隙度较小；粮粒吸湿受潮膨胀后，也会使孔隙度变小。常见粮食的孔隙度见表1-4。,粮油品质及其理化性质,2.悬浮速度,在一垂直管道内，从下而上通入一定风速的稳定气流，此时管道内的物料颗粒会受到本身重力、气流作用力和空气浮力的同时作用。若作用在物料上的空气浮力与气流作用力之和同物料自身重力相等时，则物料颗粒将不会上升也不会下降处于悬浮状态，此时的空气速度称为该物料颗粒的悬浮速度。,物料的悬浮速度主要决定于物料本身的特征，同时与测定悬浮速度时所使用的测管直径有关。一般来说，密度较大的物料悬浮速度较大；测管直径较大时，所测得的悬浮速度也较大。细小颗粒杂质的悬浮速度远远小于粮油原料的悬浮速度。粮油原料与杂质的悬浮违度的差异，是风选法的主要理论依据。,粮油品质及其理化性质,五、粮食原料的散落性与自动分级性,1.粮油原料的散落性,粮堆总体具有流动性，容易变形，可称为散落体。当相当数量的粮食从一定高度自然落下时，会向四周流散并形成一个圆锥体，粮食的这种自然流淌的特性称为散落性。粮食或油料散落性的大小可用静止角来度量。,（,l）,静止角。粮食或油料自然流淌时所形成的圆锥体的斜面与底部平面的夹角称为静止角，如图,l4,所示之。,粮油品质及其理化性质,图,l-4,粮堆的静止角,静止角越大，散落性越差，反之，静止角越小，散落性越好。影响粮食散落性的因素很多，但主要是由粮粒之间内摩擦力所决定的。因此散落性的大小与粮食（或油料）种类、性状、表面状态、大小、水分和杂质数量有关。,粮油品质及其理化性质,如粒形为圆形、表面光滑、水分低、杂质少时，则静止角小，散落性就较好，反之散落性就较差。主要粮油原料的静止角列于表,l-8,。,表,l-8,主要粮食的静止角,粮食种类,静止角,(,度,),粮食种类,静止角,(,度,),水稻,3555.25,小米,21.530.5,小麦,2738,大豆,2536.5,大麦,3145.5,豌豆,2130.5,玉米,28.534.5,蚕豆,35.542.7,粮油品质及其理化性质,（2）自流角。将粮食放在某光滑平面上，然后将该平面的一端慢慢抬升，使之成为一斜面，当斜面与水平面的夹角增加到某一角度时，粮粒开始沿平画向下滑动。粮粒开始沿斜面下滑时斜面的最小角度称为粮食的自流角。显然自流角与斜面的材料和质地有关。,粮油品质及其理化性质,2.粮油原料的自动分级性,组成粮堆的各组成部分由于粒形、大小、密度和表面性状的差异，具有不同的散落性，当发生相对运动时，性状相同的部分逐渐聚集在一起，这种现象称为自动分级。一旦形成自动分级，则密度较小、粒形较大、表面粗糙的物料会趋向聚集到粮堆的上层，密度较大、粒形较小、表面光滑的物料会趋向聚集到粮堆下层。自动分级现象对粮油的加工有利也有弊。例如进行粮食筛理分组时主要就是利用了物料自动分级的性质，但在粮食运输过程中则应避免自动分级现象的产生。,粮油品质及其理化性质,六、粮油原料的吸附性、吸湿性与导热性,1.,粮油原料的吸附性、吸湿性,粮油籽粒表层分子和内部的处境不同，表层分子的作用力是不均衡的，因为它们的一部分向着周围的空气，总是处于一种力的作用下，这种力把分子拉向内部，因而粮粒的表面蓄有若干自由能。也就是说，粮粒表面有吸附力场存在。如果有气体或蒸汽分子进入此力场所作用的范围内，就有可能被吸附，而聚集在粮粒表面，这种现象称为吸附作用。如果它们向粮粒内部扩散，则称为吸收，如果气体或蒸汽与粮食发生了化学反应，而形成一种不可逆的新物相时，就称为化学吸附。当外界环境条件变化，某种气体或蒸汽浓度小于粮粒内部时，吸附的气体或蒸汽还会扩散出来，称为解吸。,粮油品质及其理化性质,在粮食吸附性上，对储粮影响较大的是从空气中吸附和解吸水汽。对水汽的吸附即称吸湿性。粮粒是一个具有多孔毛细管的物体。实验证明，粮粒内部的大、小毛细管的内壁都是吸附蒸汽或气体的有效表面，而且粮食中含有很多亲水胶体，蛋白质和淀粉也含有很多能与水作用的的极性基团，可与水发生作用。,油料作物种子除含脂肪外，也含有很多蛋白质和淀粉类亲水胶体，因此也具有吸湿性但是脂肪具疏水性，对水汽吸附容量，比谷类粮食低。,粮油品质及其理化性质,粮食除了具有吸湿性还有吸附气体的性质，这种性质也受温度、气体压力、气体性质和粮食种类等多种因素的影响。如粮食可以无选择性地吸附任何气体，但吸附量会因粮食种类和气体种类的不同而相差很大。由于粮食具有吸附气体和异味的性能，所以粮食仓库管理办法中规定，化肥、农药以及其他易使染毒或感染异味（汽油、煤油等）的物品，禁止与粮食混存。作为气体杀虫的一切熏蒸剂，要具有迅速、充分的解吸作用。用熏蒸剂处理的粮食，要等毒气解吸到符合卫生标准后才能出库食用，粮食保护剂一定要经过脱臭处理，消除异味，才能在粮仓中使用。,粮油品质及其理化性质,2.粮油原料的导热性,在粮堆中，热量通过粮粒之间的接触面，由温度较高处缓慢地传递到温度较低处，粮粒这种传递热量的性能称为该物料的导热性。导热性能的高低以导热率表示。在单位时间内通过静止的粮堆单位表面的热量，称为该粮堆的导热率。 计算导热率应先测出导热系数。导热系数以“,”,表示，导热系数愈大，则导热能力愈大。粮食的导热系数大都比较小，是热的不良导体。空气的导热性不如粮食，水的导热性比粮食强。因此在密闭条件下，粮食的导热系数随着粮食水分的增加而增加，随着粮堆中空气量的增大而减少。疏松而干燥的粮食，不易受外界高温的影响，紧密而潮湿的粮食，则不易保持稳定的温度。,粮油品质及其理化性质,第三节,粮油原料的化学成分与加工品质,每种粮油籽粒都是由各种不同的化学物质按一定的比例组成的。这些化学物质大多数都有很高的营养价值，同时也存在一些不能为人体所利用的成分。研究粮油籽粒的各种化学成分及其营养品质，对于决定加工时的分离取舍、选择合理的加工方法、保证产品质量和成品出率具有重要的实际意义。,各种粮油原料籽粒的主要化学物质的种类基本相同，即：水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素等。粮油种类不同，其化学成分也不同。例如禾谷类粮食的主要化学成分是淀粉。油料种子富含脂肪，而大豆既有很高的蛋白质含量也有较丰富的脂肪。表,1-9,为常见粮油的营养成分含量。,粮油品质及其理化性质,表,1-9,主要粮食、油料原料营养成分的含量，,%,原料 种类,水分,淀粉,蛋白质,脂肪,纤维素,矿物质,稻谷,13.0,68.2,8.0,1.4,6.7,2.7,小麦,13.8,68.7,9.4,1.5,4.4,2.1,大麦,14.0,68.0,9.9,1.7,3.8,2.7,高粱,10.9,70.8,10.2,3.0,3.4,1.7,玉米,13.2,72.4,8.0,6.1,5.2,1.7,粟米,10.5,76.0,0.7,1.7,0.7,1.4,荞麦,13.1,71.9,6.5,2.3,3.2,3.9,粮油品质及其理化性质,大豆,10.0,26.0,40.0,18.2,4.5,5.5,花生仁,8.0,22.0,26.0,39.2,2.0,2.5,绿豆,8.0,56.0,22.3,1.1,1.6,4.0,油菜籽,5.8,17.6,26.3,40.4,4.6,5.4,棉籽,6.4,14.8,39.0,33.2,2.2,4.4,葵花子,7.8,9.6,23.1,51.1,4.6,3.8,芝麻,5.4,12.4,20.3,53.6,3.3,5.0,粮油品质及其理化性质,一、粮油原料的蛋白质,粮油籽粒中蛋白质的含量也是随其品种、土壤、气侯及栽培条件等的不同而不同。就各种粮油种子而言，一般以豆类含蛋白质最多，油料次之，禾谷类再次之。粮油原料所含蛋白质中，简单蛋白质占主体，复合蛋白质含量很少。简单蛋白质又称单纯蛋白质，是一种胶体含氮物质。粮油种子的胚乳或子叶中的贮藏性蛋白质都属于这一类。这种胶体物质是由许多在品质和数量上不同的氨基酸所构成。当简单蛋白质与糖或其它化合物相结合时，便形成了复合蛋白质，也称结合蛋白质。蛋白质不仅是构成生物体的重要成分，而且一切生命现象和生理活动都离不开蛋白质。在粮油的营养性和食用性的评价中，蛋白质的质和量占有非常重要的地位。,粮油品质及其理化性质,1.稻谷蛋白质,稻谷的蛋白质含量并不多，糙米的蛋白质含量为8%左右，白米的蛋白质含量为7%左右，主要分布在胚及糊粉层中，胚乳中含量较少。稻谷籽粒的蛋白质含量越高，籽粒的强度越大，耐压性能越强，加工时产生的碎米越少。,粮油品质及其理化性质,2.小麦蛋白质,小麦所含的蛋白质种类很多，其中麦胶蛋白与麦谷蛋白构成面筋质。小麦的糊粉层和胚中蛋白质含量虽很高，但却不能形成面筋质，因为糊粉层和胚中的蛋白质不含有麦胶蛋白和麦谷蛋白。蛋白质在温度超过50时会逐渐凝固变性，因此需注意研磨物的温度不能过高。胚乳中含有部分蛋白质。,粮油品质及其理化性质,3.油料作物的蛋白质,油料作物的蛋白质含量丰富，而且蛋白质组成中的人体必需氨基酸种类齐全。因此植物蛋白质已经成为油脂制取工业的另一个主产品。同时，蛋白质的性质对制油工艺有很大的影响。比如，蛋白质的易吸水膨胀性可增加料坯的可塑性；在干燥、加热、高压或酸碱、酒精、尿素等作用下会发生变性使塑性降低。,粮油品质及其理化性质,二、粮油原料中的碳水化合物,碳水化合物是自然界中分布最广的一类有机化合物。几乎所有的生物体内或多或少地含有碳水化合物，其中以植物体的含量为最多。粮油原料中碳水化合物根据结构和性质的不同，可以分为单糖、低聚糖和多糖三大类。淀粉是粮油种子中最重要的贮藏性多糖是人体所需要食物的主要来源，也是轻工业和食品工业的重要原料。,1.稻谷的碳水化合物,稻谷中的淀粉含量最多，一般为70%左右，大部分存在于胚乳中。加工时应尽量完整地保留，以提高大米产率。,粮油品质及其理化性质,2.小麦中的碳水化合物,碳水化合物包括淀粉和糖，是麦粒的主要成分，也是制粉生产时需要从麦粒中提取的部分，其中淀粉含量越高，出粉率也越高。小麦中的淀粉主要集中在胚乳，因此胚乳是制取面粉的基本部分，胚乳约占小麦籽粒总质量的78%83%，而淀粉约占胚乳质量的95%96%。因此胚乳含量越多，小麦制粉时出粉率越高。但淀粉在磨粉过程中遇到水气凝结时会发生糊化现象而使筛孔阻塞，影响筛理效果，故在水分调节时应注意。硬质麦与软质麦的根本差异就在于小麦子粒内部淀粉组织的坚实程度不同，同时也带来胚乳与皮层的差异，这也是决定粉路操作的重要因素。,粮油品质及其理化性质,3.油料作物中的碳水化合物,碳水化合物在油料作物的油籽中占有相当比重，对制油有较大的影响，例如米糠中的淀粉在高温下（140）易糊化、焦化、还能与蛋白质结合、不利油脂的提取。,三、粮油原料的油脂,油脂包括动物油和植物油，是人类食物六大主要成分之一，也是种子在贮藏时用于呼吸及发芽时所需能量的贮藏物质它不仅是很好的热量来源，而且还含有人体不能合成而一定要从食物中摄取以维持健康的必需脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。,粮油品质及其理化性质,油脂存在于切动植物中，粮油原料中以油料作物含量最多。例如豆类中的大豆是良好的榨油原料，禾谷类作物的油脂含量一般都不高，但它们加工的副产品，如米糠、玉米胚中油脂含量较高，也是提取植物油的原料。,粮油原料中含有些物理性质与脂肪相似，而化学性质则与脂肪不同的物质，这些物质都属于磷脂类，它们和脂肪一样都是甘油酯，即甘油和脂肪酸结合的酯，其他还含有磷酸，且含有氮碱，这些是它们和真正的脂肪不同的地方。,粮油品质及其理化性质,1.稻谷的脂肪,稻谷中含脂肪一般为2%左右，大部分集中在胚和皮层中。糙米碾白时，胚和皮层大部分被碾去，因此白米中基本不含脂肪。但米糠中含脂肪较多，一般含油量在18%20%，故米糠可用于榨油。米糠油中不饱和脂肪酸含量高，易氧化变质因而在保管过程中应妥善处理。提倡用新鲜米糠榨油，以利于提高米糠油的质量。米糠中如果混有淀粉，会使出油率降低，因此碾米时应采取措施防止淀粉混入米糠。,粮油品质及其理化性质,2.小麦中的脂肪,小麦胚中含有大量的脂肪，我国制粉工业一般将胚磨入面粉中。制粉时将胚磨入面粉，虽然能够增加营养价值，但由于脂肪易变质，使面粉的酸度增加，不利于面粉的保管，同时胚磨入面粉，还会影响面粉的色泽并增加灰分。所以磨制高等级面粉时，不宜将麦胚磨入面粉。采取合适工艺，可将麦胚单独分离出来，制取高营养的麦胚制品。,粮油品质及其理化性质,3.油料作物的脂肪,油脂又称脂肪，是油和脂两者的合称。,大豆的特点是它的磷脂含量特别多，甚至连大豆粉也能作为磷脂的工业制造原料。磷脂具有与油脂相似的物理性质，常伴随油脂存在于粮油原料中。从分子结构看，磷脂中有亲水基团和亲油基团，具有表面活性或乳化作用。磷脂的吸湿性强，能够吸收水分，引起微生物生长，导致油脂腐败；磷脂在高温下还会发生结构变化，导致油脂变色，降低油脂的品质。故油脂精炼过程中需要脱磷。,粮油品质及其理化性质,四、粮油原料的其他化学成分,1.稻谷的其他化学成分,稻谷的化学成分主要有水分、蛋白质、脂肪、淀粉、粗纤维、矿物质和维生素等。各种成分的含量，因稻谷的品种以及生长条件的不同而不同。,稻谷的籽粒及其各组成部分的化学成分见表1-10,粮油品质及其理化性质,表,1-10,粮食籽粒中各组成部分的化学成分,/%,项目,水分,粗蛋白质,粗脂肪,无氮抽出物,粗纤维,灰分,稻谷,11.68,8.09,1.80,64.52,8.89,5.02,糙米,12.16,9.13,2.00,74.53,1.08,1.10,胚乳,12.40,7.60,0.30,78.80,0.40,0.50,胚,12.40,21.60,20.70,29.10,7.50,8.70,皮层,13.50,14.80,35.10,9.00,0.40,稻壳,8.49,3.56,0.93,29.38,39.05,18.59,粮油品质及其理化性质,稻谷中含水分为13%14%，稻谷含水量的高低对稻谷加工影响很大。水分过高，则籽粒的流动性差，造成筛理困难，影响清理效果；同时，高水分的稻谷，强度低，碾米时碎米增多，出米率降低；另外还会增加碾米机的动力消耗及加工成本。但稻谷水分过低会使籽粒发脆，也容易产生碎米，降低出米率。因此，稻谷的水分状况与碾米工艺密切相关。纤维素6.7%，矿物质2.7%。,稻谷中的矿物质大多存在于颖、皮层和胚中，胚乳中含量很少。大米的精度越高，矿物质含量越少，有的甚至全部损失。,粮油品质及其理化性质,稻谷籽粒中含有人体不可缺少的,B,族维生素，它主要集中在胚和大米皮层中，其中以维生素,B,1,（,硫胺素）、维生素,B,2,（,核黄素）等,B,族维生素最多。维生素,B,1,具有预防和治疗脚气病、促进发育等功能，是人体所必需的营养物质。维生素,B,2,能增进人体健康，防治口角炎、皮肤炎、脱发、角膜炎等疾病。因此为了尽量保留这些维生素，大米加工精度不宜过高。在工艺中采取措施，以保留部分胚和糊粉层，并加强稻谷的清理，提高大米的纯度，以便食用时尽量减少米粒的淘洗，避免维生素损失。,粮油品质及其理化性质,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%。它对人体无营养价值，不能被人体所消化，稻谷加工的目的就是在于去除含粗纤维较多的稻壳和皮层，提高米粒的食用价值。,综上所述，可见稻谷在加工过程中化学成分含量随碾米精度的不同而变化。精度越高，大米的化学成分越接近于纯胚乳的成分，即淀粉的含量比例随精度提高而增加，其它各种成分则相对地减少。从营养角度来看，大米精度越高，其营养成分损失越多。,粮油品质及其理化性质,2.小麦的其他化学成分,水分是小麦的最主要化学成分之一。小麦的水分与色泽直接影响成品面粉的水分与色泽。单就面粉的水分指标而言，小麦水分是面粉水分的保证。水分过高，胚乳难以从麸皮上剥离干净，物料筛理困难，水分蒸发强烈物料流动困难。水分过低，胚乳坚硬不易磨碎，且麸皮脆而易碎，影响面粉的质量，进而影响食品的外观价值与内在口味。在制粉工艺上对小麦水分的要求是比较高的。为能生产高等级的面粉，保证面粉的精度，必须采用缓和碾磨。,粮油品质及其理化性质,灰分是小麦燃烧后剩下的无机杂质。小麦各部分的灰分分布很不均匀，麸皮与胚的灰分高，胚乳的灰分低。面粉质量愈好，要求所含的麸皮愈少，它所含的灰分也愈低。因而在目前情况下，灰分仍是鉴定面粉质量等级的指标。小麦的灰分愈高，说明胚乳含量愈少，出粉率愈低。,粮油品质及其理化性质,3.油料作物的其他化学成分,油料中的微量成分约有百种，在制油过程中一般需除去，但其中有些成分如生育酚为天然的油脂抗氧化剂，需保留。此外，许多成分通过制油或精炼过程分离出来后，还可以综合利用，如植酸盐、蜡质、棉酚、葡萄糖苷等。,