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　　311谷物食品概述大豆 小麦汇总

　　3.1谷物食品概述---植物性食品原料内容提要：第一节大豆第二节小麦教学目标了解大豆、谷物的种类。理解大豆、谷物的组成成分；掌握大豆蛋白质的特点及加工特性，大豆产生腥味的原因及解决方法，谷物中蛋白质的种类及加工特性，谷物中淀粉和脂肪的作用；了解小麦基础原料的分类、籽粒结构和化学成分第一节大豆了解大豆的分类、结构及化学成分掌握大豆中化学成分的基本性质概述大豆种植：先秦时期；唐宋时期扩展到长江流域。五谷：大豆、黍、稷、麦、稻。稷（j,即谷子,禾:古代指栗即小米）、黍（指玉米,也包括黄米）、菽（大豆）、稻（水稻,大米）、麦（小麦）豆制品：豆腐、豆酱、豆豉；我国是世界公认的传统豆制品发源地。大豆的分类按播种季节分：春大豆：春种秋收（十月）；东三省、河北、山西中北部、陕西北部。西北各省（区）。夏大豆：夏季种植，麦豆轮作，一年两熟、两年三熟；黄淮平原、长江流域。秋大豆：早稻收割后播种，一年三熟；浙江、江西中南部、湖南南部、福建、台湾。冬大豆：四季播种；两广地区、云南南部。根据地区、栽培制度分：北方春大豆、黄淮春大豆、黄淮夏大豆、南方春、夏、秋、冬大豆。按种皮颜色、粒形分：黄大豆、青大豆、黑大豆、其他色大豆（褐色、棕色、赤色）、饲料豆。大豆的分类大豆的籽粒结构由种皮、子叶、胚构成。种皮：占8%；子叶：占90%；胚：占2%。大豆的化学组成蛋白质脂肪碳水化合物矿物质和维生素抗营养因子一、大豆中的蛋白质1、蛋白质的组成及分类大豆蛋白质是大豆中诸多蛋白质的总称，并非某一种蛋白质。含量：平均40%，其中有80%~88%为可溶性蛋白质。水溶性蛋白质：94%球蛋白（78.5%大豆球蛋白+21.5%菜豆蛋白）+6%白蛋白。基本上都属于结合蛋白质，且大部分为糖蛋白。大豆酸沉淀蛋白：能在pH4-5从溶液中沉淀出来的大部分蛋白质。含量：占全部大豆蛋白的80%以上（主要是大豆球蛋白）等电点：pH4.5；因酸性条件下大豆中的植酸钙镁与蛋白质结合，导致等电点在pH4.3左右。1、蛋白质的组成及分类大豆乳清蛋白：在等电点不沉淀的蛋白质。含量：占大豆蛋白的6%-7%（主要是白蛋白）大豆蛋白按功能分为：储存蛋白质（主要为大豆球蛋白）、生物活性蛋白质。按沉降系数分为：2S、7S、11S、15S。从免疫学划分为：α-伴大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、γ-伴大豆球蛋白。1、蛋白质的组成及分类：（1）大豆球蛋白大豆球蛋白2S蛋白体：占蛋白质总量的22%，相对分子质量，还包括胰蛋白酶抑制剂、细胞色素C等。7S蛋白体：占总pro的37%，相对分子质量6，包括血球凝集素、脂氧合酶、-淀粉酶、7S球蛋白。1、蛋白质的组成及分类：（1）大豆球蛋白11S蛋白体：占总pro的31%，相对分子质量350000，结合1%的糖。特征：冷却后发生沉淀。15S蛋白体：占总pro的11%，相对分子质量600000，包括多种成分。特征：用酸沉淀或透析法沉淀时，15S首先沉淀出来。1、蛋白质的组成及分类：（1）大豆球蛋白蛋白质分子结构一级结构二级结构：亚基（多肽链）三级结构四级结构大豆蛋白的结构：1、2、3、4级构成各级结构的亚基数目不同，导致其相对分子质量不同。经超速离心分析：2S、7S、11S、15S。除去酸沉淀蛋白后的溶液中，含有约10%水溶性氮（一半为蛋白态氮，其余为小分子非蛋白氮）。包括：白蛋白、球蛋白、胰蛋白酶抑制剂、-淀粉酶、血球凝集素、磷酸酶、脂肪酶等。1、蛋白质的组成及分类：（2）大豆乳清蛋白2、大豆蛋白中的氨基酸（见表1-1-19）类型：18种其中：8种必需氨基酸，且比例较合理；赖氨酸含量相对较高，蛋氨酸、半胱氨酸含量较低。3、大豆蛋白的溶解特性（1）溶解度概念大豆蛋白的利用率与溶解度有关。溶解度定义：指一定条件下大豆蛋白“溶解”到溶剂（水）中的能力。“溶解”：大豆蛋白质以胶体形式分散到溶剂中。大豆蛋白溶解度的表示方法可溶性氮指数（氮溶解指数）NSI：蛋白质分散指数PDI：二者测定原理相同，方法不同。PDI结果比NSI大。3、大豆蛋白的溶解特性（2）影响大豆蛋白质溶解度的因素主要是温度、pH和无机盐。温度：随着T增加，溶解度有所增加，但达到变性温度后，溶解度会快速下降。采用蒸汽加热，NSI随加热时间延长，迅速降低。在10min内，NSI从80%左右降到20%-25%。（2）影响大豆蛋白质溶解度的因素无机盐：溶解度与无机盐种类和浓度有关。随盐浓度增加，蛋白质溶解度下降，达到最低点后，继续增加盐浓度，NSI开始上升，并接近对水的溶解度。4、大豆蛋白的变性变性因素：物理、化学、其他因素。（1）热变性：变性，导致巯基（-SH）暴露出来。50：蛋白分子即有剧烈反应；80时-SH完全暴露并形成-S-S-（导致粘度增加，溶解度降低）；90-100：内部疏水基暴露出来。4、大豆蛋白的变性：（2）冻结变性将大豆的加热提取液冻结，会出现“不溶性化”现象。影响因素：溶液浓度、加热条件、冷冻时间。不溶性化原因：蛋白质冷冻聚合，如冻豆腐的海绵化。4、大豆蛋白的变性：（3）溶剂使大豆蛋白质变性亲水性溶剂：影响显著，如醇类。疏水性溶剂：几乎不变性，如正己烷。（4）极端pH使大豆蛋白质变性使7S、11S和其他球蛋白发生不可逆变性。4、大豆蛋白的变性：（5）无机盐使大豆蛋白质变性使大豆蛋白溶解度降低，属于变性现象，即蛋白质的盐析沉淀作用。机理：盐的阴、阳离子与蛋白质表面正负电荷相抵消，破坏胶体结构。如：卤水点豆腐。常见的阴阳离子对pro的沉淀能力排列：5、大豆蛋白的功能特性包括：吸油性、水合性、乳化性、黏结性、溶解性、凝胶性等。定义：指蛋白质在加工中（如制取、配制、加工、烹调、储藏、销售）所表现的理化特性的总称。5、大豆蛋白的功能特性（1）乳化性大豆pro是表面活性剂，能促进o/w型乳状液形成。应用：焙烤食品、冷冻食品和糖类食品。（2）吸油性大豆蛋白能与磷脂、甘油三酯结合形成脂-蛋白络合物。吸油率达60%~130%。可减少蒸煮、烘烤、煎炸食品中fat的损失。（3）水合性吸水性：大豆蛋白吸附水分的能力；吸水能力与Aw有关：Aw0.3时吸水快，Aw在0.3-0.7时吸水慢。吸水能力与pH有关：pH升高，吸水能力增强。保水性：在加工时，蛋白保持水分的能力；与pro浓度、pH、电离强度、温度有关。浓度大，保水能力强；pH7.0，33-35时保水能力最强。5、大豆蛋白的功能特性（4）发泡性定义：大豆蛋白在加工过程中形成和保持泡沫的能力；影响因素：温度、pro浓度、pH。良好的发泡条件：浓度9%-25%，温度30-35、pH10-12.应用：蛋糕、冰激凌中添加豆粉或大豆蛋白，可提高食品疏松度。5、大豆蛋白的功能特性（5）粘性定义：指液体流动时的内摩擦。影响因素：pro的相对分子质量、摩擦比、温度、pH、离子强度、处理条件等。表观粘度随pro浓度增加而升高；大豆pro经酸、碱或热处理后，粘度增加； pH5-pH10.5增加时，粘度增加，达到pH11以上，粘度急剧下降。（pro分子缔合被破坏） 5、大豆蛋白的功能特性 （6）凝胶性（热凝胶作用、钙盐凝聚作用）定义：指在一定条件下可形成凝胶结构的特性。 热凝胶作用 5、大豆蛋白的功能特性 溶胶 加热 凝胶原 加热 冷却 凝胶 过分热处理 溶胶 与pro浓度、凝胶温度、有无凝固剂有关。 缔合、凝聚 钙盐凝胶作用利用Ca2+使pro溶胶转变为凝胶。 如利用豆浆制作豆腐。 5、大豆蛋白的功能特性 （7）组织形成性定义：指大豆pro在一定条件下加工处理后，形成有序的组织结构的性质。 方法：纺丝法、挤压蒸煮法、湿式加热法、冻结法等。 5、大豆蛋白的功能特性 定义：大豆蛋白质与一定量的水混合后，可制成类似生面团的物质。应用：面制品；提高制品蛋白含量并改善产品组织结构。 5、大豆蛋白的功能特性 （9）调色性漂白作用：大豆pro中的脂肪氧化酶可氧化不饱和脂肪酸，生成过氧化物；氧化面粉中色素，而由黄色变为无色。 增色作用：美拉德反应。 5、大豆蛋白的功能特性 二、大豆油脂（脂肪酸+甘油）含量一般为18-22%，高达28.6%。 凝固点-15，相对密度0.92，酸价0.3-1.9，皂化价194-196，不皂化物0.6%-1.2%,碘价127-139，属于半干性油脂。 不饱和脂肪酸含量丰富，不含胆固醇。 磷脂：卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂。 大豆油脂中的脂肪酸的构成：不饱和脂肪酸含量约占80.7%，亚油酸占50.8%。 豆腥味的产生原因：脂类 氧化降解 豆腥味的产生机制： 不饱和脂肪酸氧化形成氢过氧化物，极不稳定，裂解产生异味化合物（醛、酮等）。 脂肪氧化酶 豆腥味的消除方法方法：加热、调整pH、闪蒸等。 加热：钝化脂肪氧化酶； 调整pH：降低酶活；一般在pH3.0-4.5和7.2-9.0；采用Na2CO3和NaHCO3调整，并提高蛋白质溶出率。 闪蒸：快速高温蒸汽处理； 其他方法：添加还原剂、铁离子络合剂，生物工程法。 三、碳水化合物大豆中约占25%左右，几乎不含淀粉； 不溶性碳水化合物：纤维素； 可溶性碳水化合物：低聚糖、多糖； 四、维生素与矿物质矿物质约有十余种，因品种及种植条件而异； 矿物质含量约4.0-4.5%，钾含量最高，其次是磷； 大豆中维生素含量较少，种类不全，以水溶性维生素为主，特别是B族维生素含量丰富； 五、酶类含30多种酶：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。 1、脂肪氧化酶 （1）与豆腥味的关系 脂肪氧化酶利用溶于水中的氧使不饱和脂肪酸发生氧化，形成过氧化物； 过氧化物继续降解，形成正己醇、乙醛、酮类等。 （2）钝化脂肪氧化酶的方法 见前述：豆腥味的消除方法。 2、脂肪酶能催化fat的水解、合成反应，具有可逆性。 最适催化条件：30-40，pH8左右。 3、淀粉酶 4、蛋白酶 六、大豆异黄酮与大豆皂苷异黄酮：抗癌、抗氧化、抗溶血等； 皂苷：降低胆固醇，抗血栓、抗肿瘤、增强人体免疫力。 七、抗营养因子胰蛋白酶抑制剂（TI）、血球凝集素（Hg）、植酸、致甲状腺肿素、抗维生素因子等。 能抑制人体内的胰蛋白酶活性、腹胀、呕吐等。 一般认为，至少钝化80%以上的TI才能提高蛋白质的生理价值。 对豆制品营养价值 影响最大 小麦加工过程预处理 小麦制粉 面粉后处理 一、小麦的分类、籽粒结构和化学成分（一）小麦的分类 1.按播种季节分：冬小麦、春小麦； 北方地区 中部地区 种植小麦？ 南方地区 中国小麦的三大主产区北方冬麦区： 位置：秦岭、淮海以北，长城以南，约占全国产量的56%（河南、河北、山东、陕西、山西等）。 耕作制度：一年两熟或两年三熟 南方冬麦区：秦岭、淮河以南，约占全国产量的30%（江苏、四川、安徽、湖北）。 春麦区： 长城以北（黑龙江、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古），约占 全国产量的9%。 耕作制度：一年一熟。 3.按胚乳结构分：硬麦、软麦。胚乳 角质 角质粒 GBl351—1999按冬春性、皮色、粉质等划分为9种小麦：第9种：不符合以上8种类型的小麦 冬小麦 春小麦 白色 红色 硬质 软质 （二）小麦的籽粒结构茸毛（麦毛） 背部 腹部：腹沟、颊 小麦籽粒的三个重要组成部分皮层：约占13.5%； 表皮、外果皮、内果皮、种皮、珠心层、糊粉层（占皮层重量的40%~50%，含较多的灰分）；（麸星：加工精度） 胚乳：约占84%；是小麦粉的主要成分； 胚：约占2.5%，含小麦的生命活性物质。 （蛋白质、脂肪、和酶类）

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