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1粮油加工学主讲：李小平2第一章概述粮食和油料是主要的农产品，粮油加工产品是我国人民膳食结构的主体，粮油工业是我国食品工业的重要组成部分。特别是在我国主要农产品产量不断提高、供应充足的情况下，粮油加工与转化对促进农业发展、提高农产品的附加值、振兴农村经济、繁荣市场和提高人民生活水平具有重要意义一、粮油加工学的范畴1粮油加工的原料农产品：种植业所收获的产品统称为农产品，包括粮、棉、油、果、菜、糖、烟、茶、菌、花、药、杂等。狭义：即指粮油原料。粮油原料的种类三大部分八大类别粮油原料的特点：粮油原料主要是农作物的籽粒，也包括富含淀粉和蛋白质的植物根茎组织，如稻谷、小麦、玉米、大豆、花生、油菜籽、马铃薯、甘薯等。其化学组成是以碳水化合物（主要是淀粉）、蛋白质和脂肪为主。2、粮油加工的范畴食品工艺学：是一门应用技术，它以现代化学、物理、机械、材料、医学和电子学等为基础，研究食品在加工过程中的工艺、设备及质量控制和保障问题，保证生产出具有贮藏性、营养与功能性、感官功能易接受性、方便性、外包装可靠性、卫生与安全性的食品。它以了解食品原料的性质为基础，以研究加工工艺过程为重点，以生产出高质量的食品为目标。它所涉及的范围包括了人们日常所理解的食品生产的所有领域，是食品工程学的主要组成部分。粮油加工学：是食品工艺学的主要组成部分，它主要研究以粮食、油脂为主要原料制造食品的技术问题，同时研究粮油精深加工和转化的基本原理、工艺和产品质量粮油加工的范畴：以粮食、油料为基本原料加工成为粮食、油脂成品，进一步制得各种食品和工业及化工产品的过程都属于粮油加工的范畴。粮油加工学的范畴：以粮食、油料为基本原料加工成为粮食、油脂成品，进一步制得各种食品和工业及化工产品的过程都属于粮油加工的范畴。二、粮油加工学的主要内容1、粮食的研磨加工2、以米、面为主要原料的食品加工3、植物油脂的提取、精炼和加工4、淀粉生产35、淀粉的深加工与转化6、植物蛋白质产品的生产7、粮油加工副产品的综合利用三、粮油加工的重要意义（一）它与人民生活息息相关1、我国居民的消费水平和食物结构当今世界的三种食物消费模式:欧美模式，主要特点是以动物食物为主，高热量、高脂肪、高蛋白日本模式，主要特点是动植物食物消费量比较均衡，热量、蛋白质和脂肪的摄入量比较适中，基本符合营养学标准；发展中国家模式，以植物性食物消费为主，热量基本可以满足需要，但蛋白质和脂肪的摄人量不足，营养成分不全。今后我国食物消费改善的方向是：以植物性食物为主．适当增加动物性食物在膳食中的比重，并充分发挥大豆食品优势，在保证必要的谷物消费的同时，进一步增加蔬菜、水果，并把传统加工食品和现代加工食品结合起来，走多样化、科学化、方便化的路子，逐步形成适合我国国情的合理的食物结构。（二）它与农业及农村的发展息息相关，直接关系能否实现高产优质高效农业。四、粮油加工的历史和现状1.粮油加工的历史（1）中国的粮油加工与中国的农业同步发展，有着悠久的历史。（2）旧中国几千年封建半封建的社会制度，制约了粮油加工业的发展。（3）解放以后，粮油加工业得到很大发展2.粮油加工业的现状（1）在引进国外先进生产线的同时，积极研制国产化设备。在小麦制粉方面，引进国外先进的小麦制粉设备200多条，自行研制了多种专用粉标准，缩短了与世界发达国家的差距。碾米工业：方便面生产：油脂工业:淀粉工业：（2）粮油工业逐渐向规模化、集约化、现代化方向发展，粮油加工的重心开始向精加工、深加工转移，并向其他行业延伸。粮油工业已进入一个新的发展时期。4高新技术、生物工程和现代化管理模式的应用推动了粮油加工的进一步发展。3差距:（1）食品资源供给与众多人口饮食需求之间的矛盾全国耕地面积14亿亩上下浮动，人口增长率1.4%，每年粮食缺口900~1000万吨。（2）设备、技术落后，原料工艺性能差，高素质技术人才少。（3）产品品种结构单一，质量标准差，深度加工不够，综合利用差。五、我国粮油食品工业的发展方向(一)谷物食品工业的发展方向及重点1．大力开发我国农产品资源，使资源合理利用，创造高的价值。2．要大力开发花色品种，提高产品的数量和质量。3．大力发展方便食品。4．谷物食品应按现代食品的科学导向发展。具体体现在以下几方面：(1)食物营养平衡化。(2)食物搭配科学化。(3)食品资源天然化。(4)食物口感清淡化。(5)食物食用特异化。(6)安全无害化。(二)现代谷物食品应具备的特性谷物食品加工一般分为四个阶段，第一阶段为原料的初步加工，如碾米、制粉、榨油等。第二阶段为对前项加工品的再加工，如加工面条、酿造制品等。第三阶段则是更进一步的加工，所加工食品只要在食用前略加调理，即可食用，如各种方便食品。第四阶段则加工可直接供食用的食品，如应用专业自动化机器设备，在人口集中的大都市，大量生产现成食品。随着食品方便化程度的提高，今后，后两个阶段的加工食品将越来越多。不论哪一阶段的生产，都必须符合近代食品所应具备的以下特性。1．可贮藏性2．营养与功能性3.感官功能的易接受性4.方便性55外包装的可靠性6．加工技术的先进性7．卫生与安全性六、开创粮油加工的新局面1积极开发适合加工的优质、专用型粮油原料品种的选育工作，加快粮油原料的优质和专用化进程，完善和制定原料质量标准，尽快改变我国粮油加工原料参差不齐的现状，为粮油加工提供优质原料。从这个意义上说，农业也是食品工业的一部分，因为农业担负着为食品工业提供原料的任务。2进一步加快高新技术在粮油工业中的应用，提高生产效率，降低生产成本。3研究保存色、香、味及营养素和改良、提高品质的新工艺、新技术，在分子水平上研究食品稳定性，加工可能性，提高营养和感官质量。4研究提高米、面、油的营养效价的实用技术，开发功能食品，运动食品，婴儿食品，老年食品等。5研究储藏和流通的过程中品质变化的规律，选择储藏条件和相应的包装材料、包装技术。6研究粮油加工副产品的综合利用。7面向国际市场，在生产、管理、产品标准和产品质量上尽快与国际接轨，关注食品安全，增前产品在国际市场上的竞争力。8加强粮油加工科研人才的培养。6第二章稻谷制米§2-1稻谷的工艺品质一、稻谷的分类、籽粒结构、化学成分（一）、稻谷的分类1按稻谷的生长方式分：水稻和旱稻2按生长的季节和生长期长短不同分：早稻谷（90~120天）中稻谷（120~150天）晚稻谷（150~170天）早稻谷腹白较大，硬质较少；晚稻谷腹白较小，硬质较多。3按稻谷粒形和粒质分（主要分类方法）籼稻谷：籽粒细长,，呈长椭圆形或细长形，米质较疏松，淀粉中含直链淀粉较多，米饭胀性大而粘性小，较易消化吸收。早籼稻谷腹白较大，硬质较少；晚籼稻谷腹白较小，硬质较多粳稻谷：粒形短、呈椭圆形或卵圆形、米质较紧密,淀粉中含支链淀粉较多,米饭胀性小而粘性强，但粳米饭比籼米饭较难消化。早粳稻谷腹白较大，硬质较少；晚粳稻谷腹白较小，硬质较多糯稻谷：籼糯稻谷和粳糯稻谷,粒形细长的称为籼糯,粒形短圆的称为粳糯,胚乳横断面呈蜡白色,不透明,也有少数呈半透明状(俗称阴糯)。糯米的淀粉全部是支链淀粉,米饭粘性很强,较难消化吸收,一般用做粥饮或制作糕点等副食品。（二）、稻谷籽粒的形态结构稻谷由颖(稻壳)和颖果(糙米)两部分组成。1、颖(稻壳)包括内颖、外颖、护颖和颖尖(伸长即为芒)四部分。稻壳占18—20％含较多的纤维素（30%），木质素（20%），灰分（20%），和戊聚糖（20%），蛋白质（3%）。2、颖果颖果(即糙米)是一个完整的果实，由于其果皮和种皮在米粒成熟时愈合在一起，故称为颖果。颖果没有腹沟，长5~8mm，粒质量约25mg。由皮、胚乳和胚三部分组成。胚乳占颖果的绝大部分，占88-93%胚所在的一侧称为颖果的腹部，胚的对面一侧为颖果的背部。胚位于腹部下端，包括胚芽、胚根、胚轴和盾片。胚与胚乳连接不很紧密，碾米时容易脱落。胚占2-3.5%皮层包括果皮、种皮、珠心层和糊粉层，这四部分总称为糠层。果皮和种皮称为外糠层，占1.2—1.5％，珠心层和糊粉层称为内糠层，占4一6％。在碾米时，被除去的皮层和胚称为米7糠，去皮的颖果则称为大米。米糠含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维、B族维生素。3、稻谷形态与出米率的关系颖果在未碾去皮层时，表面光滑，具有蜡状光泽，并有纵向沟纹五条，纵沟的深浅随稻谷品种的不同而异，它对出米率有一定的影响。碾米主要是碾去颖果的皮层，而纵沟内的皮层往往很难全部碾去，若要全部碾去，必然使胚乳造成很大的损伤。因此，在其它条件相同的情况下，要达到同一精度(米粒表面去皮的程度)，则纵沟越浅，皮层越易碾去，胚乳损失小．出米率就高，反之，出米率则低。（三）、稻谷的化学成分1大米蛋白质大米蛋白质含量低（7%），也属于半完全蛋白质,赖氨酸是第一限制性氨基酸。但大米蛋白质在人体中的吸收利用率高于小麦蛋白质。随着加工精度的提高,大米中脂肪、总矿物质、维生素都大为减少,其中以维生素的损失最大，应进行强化2淀粉占整粒大米的77%~80%；糯米淀粉几乎都由支链淀粉组成，不含直链淀粉，粳米中直链淀粉多一些，约占20%，籼米中直链淀粉更多，约占22%。含直链淀粉多，则米质松散，食用品质低，但适合于用来加工米粉；粳米、糯米淀粉含直链淀粉少或没有，食用品质好，还可用来加工年糕。3其他随着加工精度的提高,大米中脂肪、总矿物质、维生素都大为减少,其中以维生素的损失最大，应进行强化。二、稻谷籽粒的物理性质及结构力学性质（一）、稻谷籽粒的物理性质1、千粒重：1千粒稻谷的质量，15~43g。可以根据千粒质量的大小，准确地对比籽粒的大(一)稻谷外形1.芒2.外稃3.内稃4.5.小穗柄(二)稻谷纵剖面1.稃毛2.内稃3.糊粉层4.内胚乳5.护颖6.7.外稃8.果种皮9.盾片10.胚芽11.胚根12.护颖(三)米粒横剖面1.表皮2中层3横细胞4.管状细胞5.果皮6.种皮7.外胚乳8.糊粉层(四)稻米横切图1.内稃2.外稃3.维管束8小。2、密度:粮食或油料的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，所以，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。粮食生长发育良好，成熟度高，内部积累营养物质多，籽粒饱满，则相对密度大。用g/L或g/cm3表示，1.17~1.22。3.容重：单位容积内稻谷的质量，用g/L，400~600。容重是粮油原料检验的重要指标之一，容重越大，稻谷品质越好，4.谷壳率：稻谷占净谷质量的百分率5.爆腰率：米粒上的横向裂纹称为爆腰，爆腰率指爆腰米粒占试样的百分率。6.出糙率：指一定数量稻谷全部脱壳后获得全部糙米质量占稻谷质量的百分率。7、散落性和自动分级散落性当粮食从一定高度自然落下时，会向四周流散，达到相当数量时，就形成一个圆锥体，这种特性叫做散落性。散落性的大小用静止角或自流角表示。粮食散落性的大小是确定粮食加工前进行清理、输送及各种自流齐备角度的依据。自动分级当粮食或油料在运动时，由于各组成部分具有不同的散落性，就会发生性质相类似的组成部分趋向集聚于同一部位，这种现象叫做粮食的自动分级。自动分级会使粮堆不同部位的粮食在品质上发生差异。自动分级对粮食储藏十分不利。但有利于粮食加工时的筛理。（二）、稻谷籽粒的结构力学性质1、稻谷籽粒不同部位的结构力学性质不同的稻谷籽粒组织具有不同的化学组成和细胞结构，所以稻谷各部分表现出不均匀的结构力学性质。颖的主要成分是粗纤维和二氧化硅，具有较硬的质地，有较强的机械承受能力。皮层由纤维素半、纤维素和木质素组成，其中还结合了较多的矿物质，韧性较大，且易受水分影响，加工时常在表面着水，以增加韧性，从而保持皮层的完整性。胚乳主要由蛋白质和淀粉组成，有较大的刚性。胚含油脂较多，细胞的人性较前，能被压扁而不破碎。在机械力的作用下，糙米会发生变形而产生内部应力，当外力的作用超过一定强度是，糙米颗粒将破裂。2、影响稻谷和糙米结构力学性质的因素主要有：（1）稻谷的类型籼稻谷和糯稻谷米粒强度差，耐压性能差，加工时易初邃密，出米率低。见表2-39（2）胚乳的结构主要表现在腹白、心白和角质粒的差别上，