本章重点
1. 油料的主要结构;
2. 油料的主要成份;
3. 主要的油料特征。
一、 油料定义:
含油率高于10%的植物种子称为油料。
二、油料分类:
(一)按来源分类
1.动物油料(Animal oilseeds) A、陆地动物;猪、牛、羊等; B、海洋动物;鲸、鲨等。
2.植物油料(Vegetable oilseeds )
A、草本油料(一年生长的植物种子) eg:大豆(soybean)
B、木本油料、多年生长的乔或灌树 (Ligneous fibreoilseeds) C、谷物油料(Grain oilseeds)
a、种皮类油料(玉米皮油、乌桕籽皮油、米糠油) b.种胚类油料(玉米胚芽油、小麦胚芽油等) D、野生油料(Wild oilseeds):
沙棘果、黑加 仓籽、月苋草籽、野山茶、香果、松香桃、山核桃等。我国有八百余种。
(二)按含油量高低分类 1.低含油料:(10∽30%)
大豆( Soyhean) 米糠( Ricebran) 棉籽(cottonseed) 2.中含油料:(30∽45%) 菜籽( Rapesead) 3.高含油料:(40%以上)
芝麻(Sesame) 花生(peanut) 葵花籽 (Sunflowerseed)
一、油料种子的形态和基本结构 (一)种皮
种皮在种子最外层。种皮含有大量的纤维 物质且较坚硬,可以抵抗外界的
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不良影响,对内部的胚和胚乳起到保护作用。 1.种孔:发芽孔,当种子发芽时,水分进入孔。 2.种脐:种子附着在胎座上的部分叫脐或种脐。 3.脐带:脐带是从胚柄通到合点的维管束遗迹。 4.内脐:内脐即脐带的终点部位,也称合点。
大豆种子形态
(二)胚
胚是种子最生命的部分。 1.胚芽:又称幼芽或上胚轴。
2.胚轴:又称胚茎,是连接子叶与胚根的过渡 部分。
3.胚根:又称幼根,位于胚轴下面,为植物未 发育的初生根。
4.子叶:即胚的幼叶,具一片或两片。
(三)胚乳
胚乳是种子发育中的特殊营养组织,含有 脂肪、糖类、蛋白质等营养物质。
大部分油料作物的种子属于无胚乳双子叶 种子,例如大豆、花生、油菜籽、棉籽及葵花 籽等。有胚乳双子叶油料种子有蓖麻籽、芝 麻、亚麻籽、油桐籽及乌桕籽等。有胚乳单子 叶种子有椰子和稻谷(米糠之源)等。
油料种子是由大量的细胞组织组成,油籽细胞的平均直 径一般为几十微米,个别的也可达几十毫米。 (一)细胞壁
细胞壁包围在原生质体的外面。细胞壁的功
用主要是维持细胞一定的形状,保护细胞内部组织,使 生理活动能顺利进行。
细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。 此外,在油籽最外层组织的一些细胞壁中,往往还含有蜡 质及角质等。
细胞壁根据形成时间和化学成分的不同可分为三 层,即胞间层、初生壁和次生壁。
1.胞间层
胞间层是在细胞分裂、产生新细胞时形成的,存在于两 个细胞之间,使细胞壁粘合在一起。 2.初生壁
在细胞生长过程中,原生质体分泌纤维素、半纤维素和
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少量的果胶质加在胞间层上,构成细胞的初生壁。 3.次生壁
次生壁是细胞停止生长后,在初生壁内侧继续积累的细 胞壁。
4.纹孔及胞间连丝
当初生壁形成时,并不是均匀加厚的,而是形成许多凹洼 区域,这些区域称为初生纹孔场。随后,当次生壁加厚时,在 初生纹孔场处往往不加厚,形成许多更明显的纹孔。
油料种子细胞的细胞壁厚度一般都在一微米之内,细胞壁中的纤维素等物质呈细丝状。
细胞壁具有稳定的化学性质,大多数情况下不与一般的物质反应,所以它能起到保护细胞内含物的作用。
细胞壁的结构使其具有一定的渗透性,水和有机溶剂能通过细胞壁而渗透到细胞的内部,使细胞内外物质进行交换。
细胞壁受机械外力作用会发生破裂,也会受细胞内容物吸水膨胀所产生的压力而破裂。油脂生产中的轧胚、蒸炒、浸出等工序就利用了油籽细胞壁的这些性质对油料进行处理。
(二)原生质体的组成及特性
原生质体由细胞膜、细胞质、细胞核、细胞 器所组成,其中含有大量的油脂及其它贮藏营养 物质,如蛋白质和淀粉等。 1.细胞膜
细胞膜也称原生质膜或质膜,主要成分是蛋 白质、类脂物,细胞膜的类脂物主要是磷脂。 2.细胞质
细胞质是细胞膜和细胞核之间的物质。包括 基质、细胞器和包含物。
3.细胞核
组成细胞核的主要成分是核蛋白, 还有类脂、酶及其它成分。
核蛋白由蛋白质和核酸所组成。 核酸分两类:核糖核酸(RNA)和 去氧核糖核酸(DNA)。
细胞核在细胞的遗传和代谢等方 面起着主导作用。
4.细胞器
细胞器也称细胞器官,是细胞内具有特定形态、
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专门生理功能和特殊化学组成的结构。包括质体、
线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、液泡、溶酶体、 微管和微丝等。
细胞的原生质体是一种极为复杂的多相亲水胶 体系统。
脂肪在细胞里以大小不同的液体点滴(乳化状态) 存在于细胞质和细胞液中,随着种子的成熟失水,油脂 取代了凝胶结构网眼中的水而充满在胶束的孔道中,形 成了油料种子细胞的油脂部分。
不同油籽的化学成分及含量不尽相同,但各种油籽中都含有油脂、蛋白质、糖类、游离脂肪酸、磷脂、色素、蜡、烃类、醛类、酮类、醇类、脂溶性维生素、水分及矿物质等成分。此外,个别油料中还含有少量特殊的物质。
1.油脂在油料中的存在状态
高尔道夫斯基提出的假说认为:在细胞原生质体 的凝胶体中,胶体微粒彼此连接成胶束,它们又连接构 成胶束网,结果形成了许多大小不等、互相隔离的孔 道,孔道极小,用超显 微镜才能看见,油滴便呈显微均 匀分散状态充填在这些孔道之间。在凝胶结构中可能 还存在着极小的(超显微可见)油滴,例如包裹在折 叠的蛋白质分子中。
以电子显微技术所得到的细胞结构内油脂存在的 图像说明,油脂的分布的确是显微均匀的不连续状态 存在。
2.植物油籽中脂肪的形成
由糖类分解成的脂肪酸与甘油在脂肪酶的作用下酯 化而形成。
糖类转变成脂肪的一般过程是:糖首先分解成甘油 和饱和脂肪酸,饱和脂肪酸在种子的活组织中进行剧烈 的氧化还原反应,逐渐形成不饱和脂肪酸,然后甘油和 脂肪酸在脂肪酶的作用下,酯化而形成油脂。
油料种子在成熟过程中,油脂的合成反应可能尚未 进行到底,有些甘油的羟基未能完全与脂肪酸结合,即 使到油料收获时,仍能存在着油脂合成代谢反应的中间 产物-甘油一酸酯和甘油二酸酯。
在油料种子成熟过程中脂肪的含量不断增加,而糖 类的含量在不断减少。
3.含油量:全籽含油10∽50%
Oilseed Soybean Peanut Cottonseed Rapeseed Content 14-21 38-52 14-18 30-42
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Oilseed Sesame Sunflower Content 50-56 35-45
4.油脂的组份
甘三酯95%以上,二酯一酯、类脂化合物 (phosphatide)、蜡、烃、醛、酮、醇类 (胡萝卜素)、醛酮、醇类(甾醇、棉酚)、 脂肪酸(FFA)
1.蛋白的分类
按照蛋白质的生理功能,油料种子的蛋白质 可分为结构蛋白、储藏蛋白和酶蛋白三类。
A、结构蛋白: 如构成细胞器膜结构的基本化学 成分之一的膜蛋白质即属于结构蛋白。
B、储藏蛋白:大部分存在于原生质凝胶中,是 油料种子蛋白的主体,如在大豆中约占总蛋 白的70%左右。
C、酶蛋白:是细胞中很丰富的蛋白质,它们是 细胞中各种生化反应的催化剂。
2.蛋白的含量
Soybean Papeseed Peanut Cottonseed 30∽50 15∽20 25∽30 16∽26
sesame 21∽23
3.油料中的蛋白酶
酶是一种具有特殊功能的蛋白质,是一种独特的生 物催化剂。
油料种子中均含有一定量的各种酶,在种子成熟、储 藏、萌发及生产过程中,这些酶的活性及其作用的趋向都 有极大变化,这些变化可以作为生化作用强度的标志。
在油料种子中对油脂生产比较重要的酶类主要有脂肪 酶、脂肪氧化酶、磷酯酶、脲酶等。
A、脂肪酶
脂肪酶能催化脂肪的水解和合成反应。它的催化作 用具有可逆性。
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