第二节　粮油原料

一、稻谷与大米

（一）稻谷籽粒形态结构

稻谷籽粒由谷壳和糙米两部分构成。谷壳包括内颖、外颖、护颖和芒，谷壳由上表皮、纤维组织、薄壁组织和下表皮组成，结构坚硬，能防止虫霉侵蚀和机械损伤，对稻粒起着一定的保护作用。

稻谷脱去稻壳即是糙米。糙米由果皮、种皮、外胚乳、糊粉层、胚乳和胚组成。糙米过加工后的白米，主要是胚乳，被除去的部分则是包括胚在内的外层组织如果皮、种皮和糊粉层，如图2-1所示。

（二）稻米营养成分

大米中含碳水化合物75%左右，蛋白质7%～8%，脂肪1.3%～1.8%，并含有丰富的B族维生素等。大米中的碳水化合物主要是淀粉，所含的蛋白质主要是米谷蛋白，其次是米胶蛋白和球蛋白，其蛋白质的生物价和氨基酸的构成比例都比小麦、大麦、小米、玉米等禾谷类作物高，消化率66.8%～83.1%。因此，食用大米有较高的营养价值。但大米蛋白质中赖氨酸和苏氨酸的含量比较少，所以不是一种完全蛋白质，其营养价值比不上动物蛋白质。

大米中脂肪含量很少。稻谷中的脂肪主要集中在米糠中，其脂肪中所含的亚油酸含量较高，一般占全部脂肪的34%，比菜籽油和茶油分别多2～5倍。所以食用米糠油有较好的生理功能。

（三）稻谷与大米的加工特性

1.稻谷的加工特性

稻谷的加工特性主要是指稻谷的形态、结构、化学成分和物理特性，这些特性对碾米的工艺效果有直接的相关性，对碾米设备的选择、工艺流程的制定都有密切的关系。

（1）色泽和气味：正常的稻谷为鲜黄色或金黄色，富有光泽，没有不好的气味。未成熟的稻谷一般为绿色，如果是发热霉变的稻谷，则米粒会变质，变成暗黄色，没有光泽且有霉味。

（2）粒形与均匀性：稻谷籽粒的大小可用长、宽、厚来表示，稻谷的粒形也可用长与宽的比（长/宽）来表示。谷粒呈圆形的，其皮与壳所占的比例小，胚乳的含量则相对较高，即出米率高，同时球形的谷粒因耐压性强，加工时碎米少。如籼稻的长宽比大于2，而粳稻的长宽比小于2，因此粳稻的出米率要比籼稻高，而碎米率比籼稻低。

（3）千粒重和容重：千粒重是指1000粒稻谷的重量，其大小可直接反映出稻谷饱满的程度和质量的好坏。千粒重大的稻谷籽粒饱满，结构紧密，粒大而整齐，胚乳所占的比例大，出米率高，加工出的成品质量好。

容重是指单位体积内稻谷的重量，用kg/m3表示。容重是粮食质量的综合指标，与稻谷的品种类型、成熟度、水分含量及外界因素有关，质量好的稻谷容重在560kg/m3左右。常见稻谷及其加工品的容重和千粒重见表2-4和表2-5。

表2-4　稻谷及其加工产品的容重

表2-5　稻谷千粒重与出糙率的关系

（4）腹白度、爆腰率与碎米：腹白是指米粒上乳白色不透明的部分，其大小程度叫腹白度。腹白度大的米粒，组织疏松，加工时易碎，出米率低。在通常情况下，粳稻比籼稻的腹白度小，晚稻比早稻的腹白度小，比重大的米粒比比重小的米粒腹白度小。

凡米粒上有纵向或横向裂纹者叫做爆腰。糙米中的爆腰粒数占总数的百分比称为爆腰率。造成爆腰的原因很多，如稻谷在烈日下暴晒或采取急剧的高温烘烤或冷却，使米粒的表面与内部在膨胀或收缩时产生不均匀的应力错位；又如由于风吹干燥过度，干燥米又大量吸水或受到外力的冲击。爆腰米粒的强度较正常米粒低，因此加工时易出碎米。原粮的爆腰率越高，其出米率就越低，煮饭时易成粥状，失去原有的滋味，降低食用品质。

粒形在2/3以下的称为碎米。造成碎米的原因很多，如稻谷的成熟度不足、腹自多、硬度小或在保管中发生霉变生虫，以及由于碾米不善等。碎米的外观差，不整齐，出饭率低，滋味差。因此在加工时应尽量减少碎米的产生，一般粳米中的碎米较籼米中的碎米少。

（5）谷壳率与强度：谷壳率是指稻谷的谷壳占稻谷重量的百分比。谷壳率高的稻谷，千粒重小，谷壳厚而且包裹紧密，加工时脱壳困难，出糙率低。谷壳率低的稻谷正好相反，加工时脱壳容易，出米率也高。谷壳率是稻谷定等级的基础，也是评定稻谷工艺品质的一项重要指标。

强度也称硬度，是指谷粒抵抗外力破坏的最大能力。谷粒受到压缩、拉伸、剪切、弯曲、扭转等作用时，其内部产生相应的抵抗作用。米粒的强度可用米粒硬度计来测定，其大小以每粒米能承受的外力大小来表示。米的强度同稻谷的品种、成熟程度、组织结构、水分、温度等有关。一般来说，含蛋白质多、透明度大的籽粒，其强度要大于蛋白质含量少、胚乳组织松散、不透明的籽粒。粳稻的强度比籼稻大，晚稻的强度比早稻大；由于稻谷种类和性质的不同，需要有不同的工艺。因此充分了解原料的状况，对加工出优质米粒十分必要。

2.大米的加工特性

部分禾谷类粮食作物的果实和种子，在去除了颖壳、果皮和种皮之后的胚乳称为米。在禾谷类粮食中，黍、高粱、燕麦、大麦等原粮加工成的成品分别称为黍米、高粱米、燕麦米和大麦米（麦仁），而稻谷制成的稻米则习惯上称为大米，粟加工成的粟米习惯上称为小米。在众多的米类中，最重要的是大米。

大米是指稻谷的胚乳，即将稻谷脱去稻壳，碾去糠层后得到的部分。可以从以下几个方面判别质量：籼米粒形细长，长度为宽度的3倍以上，腹自较大，硬质粒较小，加工时易出碎米，出米率较低，米质蜡性大而黏性较小；粳米则粒形短圆，长度是宽度的1.4～2.5倍，腹白小或没有，硬质粒多，米质胀性较小，但黏性较强。

糯米是糯稻的胚乳，又称元米、江米，因含100%的支链淀粉，故黏性最强，胀性最小。根据米粒短圆或细长，黏性强与弱，胀性大与小，又可分为粳糯和籼糯，以颗粒饱满晶莹者为佳。干燥的糯米呈蜡白色，不透明，而黏米则是半透明的。

酿造用米一般以糯米为佳，其次为粳米，籼米一般不用于酿酒，因为糯米淀粉含量高，可供糖化发酵的基质多，可提高酒的产量，同时蛋白质含量低，可使蛋白质分解产物较粳米少，相应地减少了因氨基酸脱氨基所生成的杂醇油的含量，使酒味较为纯正。另外，糯米中的淀粉全部是支链淀粉，在酒精发酵过程中，支链淀粉受淀粉酶的分解作用并不彻底，因此发酵完成后残留较多的糊精和低聚糖，故酿成的酒口味醇厚而较甜。

在生产味精与麦芽糊精中，一般以早籼米为原料，因为早籼米原料成本低，产品得率高且加工适性好。早籼米中直链淀粉含量较其他米高，因此淀粉分解较为容易，黏度较低，加工时易操作，只要控制好加工工艺条件，就可以得到所需DE值（葡萄糖值）的产品。

在年糕生产中，一般用粳米最好，用籼米制成的产品黏性和韧性不够，口感不滑爽，无咬劲，而用糯米制成的年糕黏性太强，吃起来太软也无咬劲，因此质量好的年糕应用100%的粳米为原料。

二、小麦与面粉

小麦是一种旱地作物，适于机械耕种，播种面积和产量在世界粮食作物中均占第一位，在我国仅次于稻谷占第二位，是一种极重要的粮食作物。

（一）小麦的分类

我国栽培的小麦一般按播种期分为冬小麦（冬播夏收）与春小麦（春播秋收），其中以冬小麦为主，约占83%以上，春小麦只占16%左右；按皮色分，可分为白麦（种皮为白色、乳白色或黄白色）与红麦（种皮为深红色或褐色）；按粒质分，可分为硬质麦与软质麦。对商品小麦，国家标准规定分为以下几类：

（1）白皮硬质小麦：白色或黄白色麦粒≥90%，角质率≥70%。

（2）白皮软质小麦：白色或黄白色麦粒≥90%，粉质率≥70%。

（3）红皮硬质小麦：深红色或红褐色麦粒≥90%，角质率≥70%。

（4）红皮软质小麦：深红色或红褐色麦粒≥90%，粉质率≥70%。

（5）混合小麦：不符合上述4种的小麦。

（6）其他类型小麦。

我国北方多产白皮硬质冬小麦，麦粒小，皮薄，蛋白含量高，容重大，出粉率高，品质好。南方多产红皮软质冬小麦，麦粒较大，皮厚，蛋白含量低，容重小，出粉率低。

（二）小麦的籽粒结构与营养价值

1.小麦籽粒结构

麦粒的外形从背面看，可分圆形、卵形和椭圆形等。横断面呈心脏形或多角形。其结构由皮层（果皮、种皮，占9%）、糊粉层（占3%～4%）、胚（占2%）、胚乳（占82%～86%）四部分所组成，如图2-2所示。

2.营养价值

小麦中蛋白质含量比大米高，平均在10%～14%，一般硬质粒比软质粒含量多。小麦蛋白质主要由麦胶蛋白与麦谷蛋白组成，由于所含赖氨酸和苏氨酸等必需氨基酸较少，故生物价次于大米，但高于大麦、高粱、小米和玉米等，具有较好的营养价值。小麦中含丰富的B族维生素和维生素E，主要分布在胚、糊粉层和皮层中，加工精度越高，营养损失越多。

小麦在食用品质上的特点是含有大量的面筋。面筋的主要成分是麦胶蛋白（43%）和麦谷蛋白（39%）及少量的脂肪和糖类。面筋在面团发酵时能形成面筋网络，保持住面团中酵母发酵所产生的气体，而使蒸烤的馒头、面包等食品具有多孔性，松软可口，并有利于消化吸收。

（三）小麦与面粉的加工特性

1.小麦加工物理特性

（1）小麦的容重：容重是麦粒充实度和纯度的重要标志，即单位容积的小麦重量。我国用kg/m3来表示。小麦的容重越大，表示含有较多的胚乳，蛋白质含量较高，在同等条件下，容重大的小麦出粉率高。

（2）小麦的千粒重：小麦的千粒重就是1000粒小麦的重量。千粒重大的小麦颗粒大，含粉多，我国小麦的千粒重一般为17～41g。

（3）小麦的散落性：小麦有易于自粮堆向四周散开的性质，称为散落性。小麦的散落性随小麦的表面结构、粒形、水分及含杂情况而变化。

麦粒在其他材料上能自动滑下的最小角度，称麦粒对该材料的自流角。自流角与散落性有直接关系。小麦的自流角，一般对木材为29°～33°，对钢板为27°～31°。散落性差的小麦，溜管和溜筛的斜度应较大，清理也较困难，产量提不高，且易堵塞设备等，因而散落性与制粉工艺直接相关。

（4）小麦的自动分级性：小麦在运动时会产生自动分级现象，使粮堆中较重的、小的和圆的粮粒沉到下面，而较轻的、大的不实粒则浮在上面，小粒麦易于接触筛孔。

2.小麦化学成分对制粉工艺的影响

（1）水分：含有适宜水分的小麦，才能适应磨粉工艺的要求，制出水分符合标准的面粉。水分不足，胚乳坚硬不易磨碎，粒度粗，且麸皮脆而易碎，使面粉含麸量增加，影响面粉质量；水分过高，胚乳难以从麸皮上刮净，物料筛理困难，水分蒸发强烈，产品在溜管中流动性差，容易阻塞，动力消耗大，产量下降，管理操作发生困难。

（2）碳水化合物：包括淀粉与糖，其中淀粉含量越高，出粉率就越高。但淀粉在磨粉过程中遇到水汽凝结时会发生糊化现象而使筛孔阻塞，影响筛理效果。

（3）脂肪：小麦的脂肪主要存在于胚中。我国制粉一般将胚磨入面粉中，但一些现代化的面粉厂也同国外一样将胚提取出来后加回到面粉中制成营养食品。

（4）蛋白质：小麦所含的蛋白质种类很多，其中麦醇溶蛋白和麦谷蛋白构成面筋质，面筋质能使面粉发酵后制成松软的面包和馒头等食品。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。蛋白质在温度超过50℃时，会逐渐凝固变性，影响发酵，因此注意碾磨时温度不能太高。

（5）矿物质：矿物质是小麦燃烧后剩下的无机物。小麦各部分的矿物质分布极不均匀，麸皮与胚中的矿物质含量高，胚乳中的含量低。

3.面粉的加工特性

（1）水分：面粉中的水分一般为13%～14%，这主要是从面粉的生产工艺和保管过程中的安全性进行考虑的，水分含量过高，易引起发热变酸，缩短面粉的保存期，同时使面制食品的得率下降。

（2）蛋白质：面粉中的蛋白质是构成面筋的主要成分，主要由麦胶蛋白、麦谷蛋白、麦清蛋白和麦球蛋白等简单蛋白质组成，其比例分别为40%～50%、30%～40%、3%～5%、6%～10%。麦胶蛋白和麦谷蛋白占蛋白质总量的80%左右，并且两者比例接近1:1，因而能够形成面筋。面筋含量的高低是衡量面粉品质的主要指标之一。

（3）碳水化合物：碳水化合物是面粉的主要组成部分，它约占面粉总量的75%以上，包括淀粉、纤维素和可溶性糖，其中淀粉占90%以上。小麦淀粉中直链淀粉占24%，支链淀粉占76%。面粉中的可溶性糖主要是蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和果糖等，含量在2%～5%。面粉中的纤维素主要来源于种皮、果皮及胚芽，是不溶性碳水化合物。

（4）矿物质：矿物质即灰分，它是评定面粉品质优劣的重要标志，高等级面粉的灰分含量要求在0.5%以下。

（5）面筋：面筋的性质对面制食品的加工影响很大。由于面筋是在面团中形成的，故面筋的性质全部表现在面团的性质上，因此测定面团的性质并结合面筋的含量就可预测面粉的食用品质及工艺品质。进行面团试验可使用一些较先进的仪器，如粉质仪和拉伸仪。

三、油料作物

油料作物是以榨取油脂为主要用途的一类作物。这类作物主要有大豆、花生、油菜、芝麻、向日葵、棉籽等。

（一）大豆

大豆别名黄豆，是粮油兼用作物，是所有粮食作物中蛋白质含量最高的一种。而且蛋白质中赖氨酸和色氨酸含量都较高，分别占6.05%和1.22%，因此，其营养价值仅次于肉、蛋、奶。人们食用大豆主要利用它的蛋白质。大豆除榨油和制作各种食品外，还可以混合小麦粉、玉米粉等制作各种产品。大豆种子的结构见图2-3。

（二）花生

花生是我国主要的油料作物，种子内富含脂肪和蛋白质，其含油率一般高达50%左右，比大豆高近一倍。榨制的花生油气味清香，没有异味，可作为橄榄油的代用品。花生加工后的饼粕，蛋白质含量高，是家畜极好的精饲料。

花生仁由种皮和胚两部分组成，无胚乳。花生仁一般含脂肪35%～56%，蛋白质24%～30%，糖类13%～19%，粗纤维2.7%～4.1%，灰分2.7%。花生油中脂肪酸的组成是：软脂酸7.3%～12.9%，硬脂酸2.6%～5.6%，花生酸3.8%～9.9%，油酸39.2%～65.2%，亚油酸16.8%～38.2%。其特点是含饱和脂肪酸较多，所含必需脂肪酸不如大豆油、棉籽油多，但比茶油、菜油高。

花生中蛋白质比一般谷类高2～3倍，同时花生中的蛋白质主要是球蛋白，其氨基酸构成比例接近于动物蛋白质，容易被人体消化吸收，吸收率可达90%左右，故花生和大豆一样，被誉为“植物肉”，有很好的营养价值。但花生蛋白质中的蛋氨酸和色氨酸含量较低，故比不上动物蛋白质。

另外，花生仁的淀粉含量比一般油料为多，并且含有较多的钾和磷，特别是维生素B1含量较为丰富，是维生素B的良好来源。

（三）油菜籽

油菜籽含油量高，比大豆高1倍，比棉籽高5%左右，是我国食用油的主要来源之一。菜籽饼含有丰富的营养物质，不含芥子苷的菜籽饼是禽畜的精饲料，是农业上重要的有机肥料之一。

油菜籽含油量33%～49.8%，并含有28%左右的蛋白质，是一种营养丰富的油料作物。但目前我国栽培的油菜存在着“双高”的问题：一是榨出的菜油脂肪酸的组成中芥酸的比例太高；二是油菜籽中芥子苷的含量很高，一般高达0.3%。芥酸是二十二碳一烯酸，对人体没有营养价值。另外芥子苷是由葡萄糖基与羟基硫氰基相结合而成的，经榨油后，该物质被保留在菜籽饼中，经芥酸酶水解后能生成对人体和畜禽有剧毒的含氰有机化合物。因此用菜籽饼作高蛋白饲料时必须经过脱毒处理。