谷物中的其他成分

關(guān)于谷物中的其他成分組成植物細(xì)胞壁的主要成分(半纖維素和果膠質(zhì))。D-葡萄糖以β-1,4-糖苷鍵連接的直鏈狀高分子化合物，沒有分支。不完全的結(jié)晶體（結(jié)晶化度60~70%）、高度有序。水不溶、無還原性、可發(fā)生成酯，成醚反應(yīng)。可以抵抗許多生物體及酶的攻擊。纖維素是莖桿、粗飼料及皮殼的主要成分（40~50%），果皮（30%），胚乳（0.3%左右）。一、纖維素第2頁,共40頁，星期六，2024年，5月纖維二糖基纖維素的基本結(jié)構(gòu)，X代表聚合體的長度第3頁,共40頁，星期六，2024年，5月二、半纖維素（hemicellulose）和戊聚糖（pentosans）廣泛分布在植物界，是構(gòu)成細(xì)胞壁和將細(xì)胞連在一起的粘連物質(zhì)?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)很不一致，從β-葡聚糖到可能含有戊糖、己糖、蛋白質(zhì)和酚類物質(zhì)的多聚體，變化多樣。組成其基本成分的糖類包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、葡糖醛酸等。半纖維素結(jié)構(gòu)多樣，化學(xué)組成很不相同，在水中有不同的溶解性（水溶性和水不溶性）。第4頁,共40頁，星期六，2024年，5月小麥粉中含有1.0~1.5%水溶性戊聚糖，水不溶性戊聚糖2.4%，糖類：D-木糖、L-阿拉伯糖、L-半乳糖，和蛋白質(zhì)。其主鏈?zhǔn)且驭?1,4鍵結(jié)合的D-吡喃木糖殘基，在2、3位上有一個脫水L-呋喃阿拉伯糖殘基。小麥粉中主要水溶性阿拉伯木聚糖的結(jié)構(gòu)第5頁,共40頁，星期六，2024年，5月小麥胚乳中，水不溶性戊聚糖可以從水洗除去面筋之后，剩下的漿液（尾淀粉）之中分離。水不溶性戊聚糖中主要含有的單糖有D-木糖、L-阿拉伯糖和D-葡萄糖，其結(jié)構(gòu)與水溶性戊聚糖類似，但分枝程度更高。第6頁,共40頁，星期六，2024年，5月三、果膠物質(zhì)與纖維素、半纖維素共同存在于植物細(xì)胞壁中，起到粘聯(lián)細(xì)胞的作用。植物體內(nèi)有三種存在方式：原果膠、果膠和果膠酸。原果膠由半乳糖醛酸甲酯分子通過α-1,4-糖苷鍵連接而成的高分子化合物

第7頁,共40頁，星期六，2024年，5月果膠是原果膠的降解產(chǎn)物，分子量比原果膠小，可溶于水，遇乙醇或50%的丙酮時沉淀。在可溶性果膠中加入酸或者糖時，形成凝膠，在稀堿或果膠酶的作用下，容易脫去甲氧基，形成甲醇和果膠酸（即半乳糖醛酸）。第8頁,共40頁，星期六，2024年，5月果膠酸：是果膠的降解產(chǎn)物，分子量進(jìn)一步變小，果膠酸的分子大約有一百多個半乳糖醛酸殘基縮合而成，可溶于水，呈酸性，果膠酸在有糖存在時不能形成凝膠。果膠酸通過鈣離子的結(jié)合形式第9頁,共40頁，星期六，2024年，5月脂類（Lipids）是油脂及類脂的總稱。有脂溶性的共同特性。分類：簡單脂類、復(fù)合脂類、異戊二烯系脂類（定義）。脂類的用途：1、重要的生理功能2、其他工業(yè)用途。脂類在谷物、油料籽粒中的分布和含量與食用品質(zhì)和耐藏性有密切關(guān)系。第二節(jié)脂類1．脂類分類第10頁,共40頁，星期六，2024年，5月第二節(jié)脂類

脂類(lipids)是油脂及類脂的總稱。這類化合物在分子結(jié)構(gòu)上差別很大，但脂溶性是它們的共性。三大脂類

油脂：脂肪酸與甘油所成的酯簡單脂類(脂肪酸與醇所成的酯)

蠟：脂肪酸與長鏈一元醇所成的酯復(fù)合脂類：除脂肪酸與醇外，尚含有其它化合物，如谷物、油料中重要的復(fù)合脂類有：①磷脂類，含有脂肪酸、醇(甘油醇或鞘氨醇)、磷酸及一個含氮堿基。②糖脂類，含有糖(半乳糖、葡萄糖)、脂肪酸、甘油或鞘氨醇。異戊二烯系脂類：不含脂肪酸組分，如萜類和甾醇類。第11頁,共40頁，星期六，2024年，5月二、油脂三酰甘油

一些谷物籽粒的油脂含量種類含量（以干粒重計%）種類含量小麥2.1~3.8玉米胚23~40大麥3.3~4.6小麥胚12~13黑麥2.0~3.5米糠15~21稻米0.86~3.1高粱2.1~5.3小米4.0~5.5玉米3~5第12頁,共40頁，星期六，2024年，5月脂肪酸

分類：飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸（異構(gòu)體，取代基）幾種谷物籽粒中油脂的脂肪酸組成谷物油脂中脂肪酸組成14:014:116:016:118:018:118:218:320:0小麥7~241~21~24~855~603~5大麥2121~24<1<29~1456~594~7黑麥18<3125464糙米<115~28<1<331~4725~4742小米16~252~818~3140~552~5<1玉米4~71<423~4635~66<3第13頁,共40頁，星期六，2024年，5月磷脂(Phospholipids)在植物體內(nèi)的存在方式(蛋白質(zhì)等的結(jié)合)。按其組成分類（磷酸甘油酯、磷酸（神經(jīng)）鞘酯）。磷脂的生理功能（生物膜的重要組成成分）及工業(yè)用途（營養(yǎng)、抗氧化、乳化）。谷物籽粒中的磷脂含量。谷物種類含量（%）小麥0.4~0.5玉米0.2~0.3大麥0.74糙米0.64黑麥0.5~0.6第14頁,共40頁，星期六，2024年，5月糖脂(glycolipids)

糖脂是脂類中的一種含糖的脂溶性化合物。谷物中糖脂的分類（甘油醇糖酯、神經(jīng)酰胺糖酯）。一些谷物及植物中的糖脂糖脂種類簡稱單半乳糖甘二酯MGDG雙半乳糖甘二酯DGDG單半乳糖甘二酯MGMG雙半乳糖甘一酯DGMG磺基異鼠李糖雙酰甘油SQD第15頁,共40頁，星期六，2024年，5月2．異戊二烯(isoprene2-甲基-1,3-丁二烯)脂類萜類萜類不含脂肪酸，也不能被皂化，是一種異戊二烯的衍生物?？筛鶕?jù)異戊二烯的數(shù)目進(jìn)行分類，由兩個異戊二烯構(gòu)成的萜類稱為單萜，由四個、八個異戊二烯構(gòu)成的分別稱為二萜、四萜等。常見的有類胡蘿卜素、維生素E、K等。類胡蘿卜素是胡蘿卜素、蕃茄紅素及其氧化物的統(tǒng)稱，約有300多種。在谷物、油料中最主要的類胡蘿卜素有：α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、γ-胡蘿卜素、玉米黃素等，都由8個異戊二烯單位構(gòu)成，胡蘿卜素和葉黃素都是天然色素，易受氧化而脫色，油脂加熱過程顏色變化可能與此有關(guān)。小麥胚中含胡蘿卜素較多，如硬質(zhì)紅色春小麥、硬質(zhì)紅色冬小麥和硬質(zhì)小麥平均每克小麥分別含胡蘿卜素總量為5.65mg、5.81mg和7.21mg。第16頁,共40頁，星期六，2024年，5月甾醇類(sterol)

甾醇類屬于脂類中的不皂化物，在有機(jī)溶劑中容易結(jié)晶。一般甾醇結(jié)構(gòu)都有一個環(huán)戊烷多氫菲環(huán)。在環(huán)戊烷多氫菲的AB環(huán)之間和CD環(huán)之間各有一個甲基，稱為角甲基。帶有角甲基的環(huán)戊烷多氫菲稱“甾”。α型甾醇β型甾醇甾醇是制造妊娠激素和雄素酮的原料第17頁,共40頁，星期六，2024年，5月

1．非極性脂的影響向脫脂小麥粉中添加非極性脂超過一定量，對面包的體積大小和面包心質(zhì)地有著不良影響。小麥粉中的脂類與烘焙品質(zhì)的關(guān)系第18頁,共40頁，星期六，2024年，5月

2．極性脂的影響極性脂主要是糖脂和磷脂。在面包烘焙過程中，極性脂能抵消非極性脂的破壞作用，改進(jìn)烘焙品質(zhì)。在極性脂中，糖脂對于促進(jìn)面團(tuán)的醒發(fā)和改進(jìn)面包體積最為有效（DGDG）。在面團(tuán)中，一部分糖脂結(jié)合到淀粉粒的表面，在烘焙溫度下，形成蛋白質(zhì)-糖脂-淀粉復(fù)合物，使面包心軟化，并起著抗老化的作用。糖脂和磷脂都是良好的發(fā)泡劑和面團(tuán)中的氣泡穩(wěn)定劑，特別是當(dāng)有蛋白質(zhì)存在時，其作用更為明顯。第19頁,共40頁，星期六，2024年，5月第三節(jié)酶（enzyme）是活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的具有高度專一性和催化效率的蛋白質(zhì)，生物體在新陳代謝過程中，幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下進(jìn)行的。隨著蛋白質(zhì)分離技術(shù)的進(jìn)步，生物酶的分子結(jié)構(gòu)、作用機(jī)理的研究得到發(fā)展。谷物中存在不同類型的酶，它們影響著谷物加工品質(zhì)和加工制品的食用品質(zhì)。第20頁,共40頁，星期六，2024年，5月α淀粉酶對谷物的食用品質(zhì)有很大影響，如用發(fā)芽小麥制成的面粉制作面包，會由于α淀粉酶的水解作用導(dǎo)致面包的粘芯。當(dāng)?shù)竟葍Σ貢r間過長，容易導(dǎo)致稻谷的陳化，加工出來的陳米會由于本身α淀粉酶活力的喪失，蒸煮品質(zhì)下降，缺乏新鮮米飯?zhí)赜械恼耻浛诟小Ｒ?、淀粉酶?1頁,共40頁，星期六，2024年，5月β淀粉酶對谷物的食用品質(zhì)有很大的影響，如鮮薯在蒸煮或者烘烤過程中，有50%以上的淀粉被β淀粉酶水解為麥芽糖，而當(dāng)鮮薯被制成薯干時，β淀粉酶由于干燥失去活性，失去蒸煮以后鮮薯的味道。面粉發(fā)酵作饅頭或者面包時，也需要有適量的β淀粉酶存在。第22頁,共40頁，星期六，2024年，5月二、蛋白酶谷物中的蛋白酶與加工食品的品質(zhì)有關(guān)（小麥面筋的弱化等）。谷物種子中既有蛋白酶，又有肽酶，均是含有－SH的化合物。激活劑：H2S、CyS、GSH（還原劑）。抑制劑：H2O2、KBrO3、KIO3、K3Fe(CN)6（氧化劑）。第23頁,共40頁，星期六，2024年，5月籽粒不同部位的蛋白酶的相對活力不同。不同生長期蛋白酶的活力不同（活化作用）。蛋白酶對小麥面筋有弱化作用及抑制方法。不同類型蛋白酶的作用條件。第24頁,共40頁，星期六，2024年，5月三、酯酶

酯酶是指能夠水解酯鍵的酶類（脂肪酶和植酸酶）。1、脂肪酶基本性質(zhì)。與谷物在儲藏期間的穩(wěn)定性之間的關(guān)系。第25頁,共40頁，星期六，2024年，5月雜糧，如玉米面等不耐儲藏，容易變苦。米糠油、小麥胚芽油等油料若精練不及時或者精練不好，油品酸價增加很快，嚴(yán)重影響油品質(zhì)量。精度不高的面粉，由于脂肪含量較高，在儲藏期間受到脂肪酶的作用，不僅容易導(dǎo)致面粉食用品質(zhì)的下降，而且對面筋蛋白質(zhì)和烘焙品質(zhì)產(chǎn)生影響。谷物在儲藏期間出現(xiàn)的問題，與脂肪酶的關(guān)系：第26頁,共40頁，星期六，2024年，5月糧食、油料如小麥、玉米、稻米、高粱、大豆等一般含有脂肪酶，一般在種子發(fā)芽后迅速產(chǎn)生。脂肪酶一般存在谷物糊粉層中，在正常情況下，脂肪酶與其作用的底物在細(xì)胞中有一個固定的位置，彼此不會發(fā)生反應(yīng)，但是當(dāng)被制成成品糧時，酶與底物有了相互接觸的機(jī)會，所以，從這個角度出發(fā)，成品糧相對原糧更難保管。第27頁,共40頁，星期六，2024年，5月2、植酸酶在谷物如小麥、稻米、玉米以及一些豆類作物中，都含有植酸酶，植酸酶可以水解植酸，生成肌醇和磷酸。植酸酶的基本性質(zhì)。第28頁,共40頁，星期六，2024年，5月小麥、稻米、玉米、高粱等谷物糊粉層中均含有植酸，植酸與鈣可以形成難以溶解的鈣，容易降低鈣的生物利用率。植酸酶的存在可以使植酸水解，這不僅可以促進(jìn)鈣的吸收，而且生成的肌醇還是人體的重要營養(yǎng)物質(zhì)。第29頁,共40頁，星期六，2024年，5月植酸酶在成熟的種子中才出現(xiàn)，它對干燥和冬眠的種子中的植酸不發(fā)生水解作用。當(dāng)儲藏條件不適當(dāng)時，該酶就要發(fā)生催化植酸的水解作用。如小麥貯藏在溫度高、濕度大的條件下，無機(jī)磷含量增加，同時植酸含量下降。不同來源谷物和谷物的不同部位的植酸酶活力不同。植酸及植酸酶的工業(yè)用途。第30頁,共40頁，星期六，2024年，5月第四節(jié)維生素維生素是維持人和動物機(jī)體健康所必須的一類營養(yǎng)素，不能在體內(nèi)合成（或合成量難以滿足機(jī)體的需要），必須由食物供給。維生素的生理作用谷物中維生素含量分布加工精度的影響第31頁,共40頁，星期六，2024年，5月類別名稱脂溶性VA，視黃醇（retinol）VD，鈣化醇（calciferol）VE，生育酚（tocopherol）VK，凝血維生素（phylloquinone）水溶性1、維生素B族VB1，硫胺素（thiamine）VB2，核黃素（riboflavin）泛酸，（遍多酸）（pantothenicacid）Vpp，尼克酸，尼克酰胺（nicotinicacidandnicotinamide）VB6，吡哆醇(pyndoxine)及其醛、胺衍生物生物素（biotin）葉酸（folicacid）VB12，鈷胺素（cobalamin）2、維生素C，抗壞血酸（ascorbicacid）3、維生素P，通透性維生素（pioflavonoids）第32頁,共40頁，星期六，2024年，5月脂溶性維生素維生素A

維生素A1（視黃醇）維生素A2（3-脫氫-視黃醇）全反型（哺乳動物和咸水魚)全反型（淡水魚）40%植物性食品：維生素A效能的物質(zhì)，如各種類胡蘿卜素（carotenoid）β-胡蘿卜素（β-carotene）第33頁,共40頁，星期六，2024年，5月β-胡蘿卜素：維生素A元（provitaminA）。β-胡蘿卜素與維生素A生物活性比較(6ug-1ug)。玉米胚乳的β-胡蘿卜素含量（ug/g）胚乳顏色β-胡蘿卜素含量白色0.03黃白色1.35淺黃色3.00深黃色4.50小麥籽粒中的類胡蘿卜素，主要是黃體黃素，不具有維生素A的活力。第34頁,共40頁，星期六，2024年，5月維生素E

分類結(jié)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)生理功能又稱生育酚，含有一個6-羥色環(huán)和一個16烷側(cè)鏈，根據(jù)5,7,8位取代基不同而分類。以α生育酚的活性最高。來源含量αβγ小麥胚芽油27919287－大豆油168209850玉米油10212.689.4－米糠油915833－棉籽油8641369花生油422022－α-生育酚（活性最強(qiáng)）苯并二氫吡喃的衍生物第35頁,共40頁，星期六，2024年，5月水溶性維生素硫胺素（維生素B1）參與a-酮酸氧化脫羧過程，以輔酶形式參與糖的分解代謝，有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用（腳氣?。４龠M(jìn)腸胃蠕動，增加食欲：抑制膽堿酯酶的作用（消化道疾病）。噻唑環(huán)嘧啶環(huán)第36頁,共40頁，星期六，2024年，5月谷物籽粒中的維生