1、谷物科学原理Principle of cereal science,课程意义：,谷物对国民经济的稳定发展具有重要的战略意义。 谷物是食品工业的重要原料。 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物安全储藏具有特定的意义。,课程主要内容,谷物的生产和构造 谷物淀粉 谷物蛋白质 谷物中的其他成分 谷物干燥 谷物安全储藏 谷物干法加工 谷物湿法加工 谷物加工副产品的利用 谷物中功能性成分的提取与分离方法,第一章 谷物的生产与构造,禾谷类果实的基本构造,禾谷类作物都属于单子叶的禾本科(gramineae) 植物，生产干的单种果实，这类果实就是“颖果” (ca
2、ryopsis)，通常称为“籽粒” (kernel or grain)。具有皮层、胚和胚乳三部分基本结构，各结构之间的联系也大致相同。,皮层: 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细胞。 胚: 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。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
3、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。,小麦籽粒 （颖果）,果皮,种子,外果皮 1、表皮 2、皮下组织 3、薄壁细胞的残余部分,种皮,胚乳,盾片（子叶）1、上皮 2、薄壁组织 3、微管束原组织,内果皮 1、细胞中间体 2、横细胞层 3、管状细胞,胚轴:1、胚芽（包括胚芽鞘）2、原生根3、次生侧小根,外胚叶,胚,1、糊粉层 2、淀粉质胚乳,（外种皮、种皮、内种皮）和色素束 珠心层（透明层、外胚乳）和珠心突出物,小麦籽粒的构成,糠、麸,谷物内部的糊粉粒,冬小麦横切面扫描电子显微镜图 P:果皮 A:糊粉层 E:胚乳 右图： 胚乳细胞,左图:硬质小麦沿细胞
4、壁的破裂 右图:软质小麦穿过细胞壁的破裂,左图: 硬质小麦，BS：破损淀粉 右图: 软质小麦,第一节 稻谷,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。 普通栽培稻：籼稻和粳稻两个亚种。 籼稻和粳稻性质差异： 结构上的差异 加工特性差异,稻谷颖果的纵剖面示意图1、糊粉层 2、胚乳 3、种皮 4、珠心层 5、果皮 6、盾片 7、胚根 8、外胚叶,9、胚芽 10、胚根鞘 11、中胚轴 12、腹鳞 13、侧鳞 14、胚芽鞘 15、外稃 16、内稃,上图：稻壳外表面 下左：接近糊粉层的复合淀粉 颗粒和蛋白质（箭头指向） 下右：接近籽粒中心的复合淀粉 颗粒和单独小颗粒（箭头指向）,稻谷基本化
5、学组成稻谷碾米（米糠的组成）碾精程度与营养价值“腹白”与“心白”“爆腰”,第二节 小麦,小麦的不同品种 软质小麦与硬质小麦 小麦制粉 小麦籽粒的结构与出粉率 小麦胚 胚乳细胞与面筋蛋白质,1、茸毛 2、胚乳 3、淀粉细胞 4、细胞的纤维壁 5、糊粉细胞层 6、珠心层 7、种皮 8、管状细胞 9、横细胞 10、皮下组织,11、表皮层 12、盾片 13、胚芽鞘 14、胚芽 15、初生根 16、胚根鞘 17、根冠 18、腹沟 19、胚乳 20、色素束 21、皮层 22、胚,小麦籽粒的纵切面及 横切面示意图,小麦籽粒的果皮及邻近组织的剖面图 A：横切面 B：纵切面 EP：外表皮 HP：下表皮 CC：横
6、细胞 TC：管状细胞 SC：种皮 NE：珠心层 AL：糊粉层 E：淀粉胚乳,第三节 玉米,玉米的工业用途 玉米籽粒的结构 籽粒颜色 基本化学组成 玉米蛋白质:缺价蛋白质，赖氨酸（Lys）色氨酸（Trp）,1、皮壳 2、表皮层 3、中果皮 4、横细胞 5、管状细胞 6、种皮 7、糊粉层 8、角质胚乳 9、粉质胚乳 10、淀粉细胞,玉米籽粒的纵切面及 横切面示意图,11、细胞壁 12、盾片 13、胚 14、初生根 15、基部 16、盾片 17、胚轴 18、果皮 19、粉质胚乳 20、角质胚乳,玉米籽粒的扫描电镜图上左：破损籽粒，可见胚乳质地 上右：多角形淀粉颗粒 下左：籽粒不透明部分，球形淀粉粒、
7、蛋白质以及大量的空气间隙 下右：淀粉核，破损淀粉（BS）,第四节 大麦,大麦籽粒的结构 大麦籽粒的颜色差别（花青色素和黑色素） 大麦的主要用途（啤酒专用大麦、非酿造大麦） 国产大麦不能用于酿造行业的主要原因 大麦的营养价值,上图： C：胚芽鞘 F：叶状茎 SN：盾片节 CR：胚根鞘 R：根 V：维管系统 S：盾片 E：胚鳞上皮细胞 H：外壳 PT：果皮-种皮 AL：糊粉层,大麦籽粒横切面示意图,下图：籽粒外层,大麦籽粒横切面扫描电子显微镜图 H：壳 P：果皮 A：多层糊粉细胞 右图：胚乳细胞构成,高梁生长特点和工艺特点 高梁的工业用途 高梁籽粒的化学组成 缩合单宁与苦涩味,第五节 高粱,高粱籽
8、粒解剖图,皮层占7.9%、胚9.8%、胚乳82.3%。高粱的果皮中含有淀粉粒，位于中果皮，大小为14m。,S.A. 花柱残迹 E. 胚乳 S. 盾片 E.A. 胚轴,左上：籽粒外缘：外果皮（EP），中果皮（M），内果皮（EN）， 内珠被（I）和糊粉细胞 （AL）。右上：外部边缘：示出厚着色内珠被（I）的存在。左下：不含内珠被的高粱籽粒：可见种皮（SC）。右下：籽粒的玻璃质部分： 示出胚乳细胞内含物及蛋白质体（P）。,高粱籽粒横切面的扫描电子显微图,第六节 粟,粟（谷子）的主要工业用途加工成品小米的营养价值,粟籽粒横切面的扫描电子显微图左图 不透明部分：可见空气间隙和球形淀粉粒。 右图 玻璃质部
9、分：无空气间隙，可见多边形的淀 粉粒和蛋白质体（P）。,第七节 燕麦,燕麦品种的多样性 判断燕麦质量的重要指标（谷壳占籽粒的百分率） 燕麦粉蛋白质与氨基酸组成 维生素、矿物质及其他营养元素,A：带壳燕麦腹面 B：裸粒燕麦腹面1：外稃 2：内稃 3：基刺 4：茸毛,籽粒呈纺锤形，长约811mm。宽1.63.2mm。 表面具有细长毛。 籽粒由谷壳与皮层、胚乳、胚三部分组成。,左：燕麦淀粉（复粒） 右：燕麦淀粉粒,复习题,什么是颖果？ 说明在观察粮粒剖面时，为什么有些籽粒或籽粒的某些部分是不透明或粉质的，而另一些是玻璃质的? 说明不同谷物硬度不同的原因是什么? 哪些谷物通常是带壳完整收获的? “米糠”主要是由米粒的哪几个部分组成的？ 大米碾白精度与其营养价值的关系如何？ 大麦籽粒颜色主要有哪几种色素贡献的？ 大麦有哪几个亚种，其主要用途有哪些？ 玉米胚芽约占整个籽粒的百分比是多少？ 什么谷物有时含有较多的单宁?,
