第一章绪论
自有人类文明以来，粮油制品就始终与人类形影相随，成为人类摄取营养物质的主要来源，维系着人体生长发育和新陈代谢。在错综复杂的当今世界，粮油制品在各国经济发展中也处于重要地位，是国民生存和经济发展的必需物质。只有了解粮油制品的分类、营养和功能，掌握粮油制品的现状和发展趋势，将现代生物学理论和技术合理地运用到粮油制品的研究中，开发出营养保健的粮油制品，才能更好地满足人们追求美好生活的愿望。
第一节粮油制品概述
一、粮油制品的概念及在国民经济中的作用
粮油制品是粮食和油料两大类作物经加工制得的产品，其中粮食制品主要指谷物、豆类、薯类等原粮加工的成品粮，以及以成品粮为原料经物理、化学、生物等方法加工制得的食品或其他深加工制品；油料制品主要指大豆、菜籽、花生等含油量高的油料作物经加工制得的油脂及其深加工制品。国以粮为本，民以食为天。粮油制品是关系国计民生的重要内容，在国民经济中占有重要地位。
粮油制品是百姓餐桌上的主要角色，为人体营养健康提供基本保障。粮油制品可以是谷物籽粒脱壳的初步加工品，也可以是各种粮食作物的复合加工品，这些粮油原料都含有人体所需的蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素等基本营养素，许多粮食还具有药食同源的功效，有些已被人们认识，更多的仍在等待探究、挖掘和利用。随着科技发展，现代新技术不断应用在粮油制品上，超微粉碎、超临界萃取、膜分离、发酵工程、酶工程等技术的实施，为食品、医药、化工等行业提供了许多粮油精深加工制品，如从米糠中可提取肌醇、菲汀和谷维素，从油中可提取亚油酸、亚麻酸。新型粮油制品能不断满足人们日益增长的保健营养需求，以及提供更多的医用原料。
通过粮油制品加工，还可促进农业产业结构的调整和优化，按照市场经济需求引导粮油制品的合理定位，不断延伸粮油产业链，提高粮油产品附加值，形成一批有实力有规模的粮油加工龙头企业，解决大量农村剩余劳动力，带动我国粮油加工业的快速健康发展。充分发挥我国粮油种植业的资源优势发展粮油制品，利用当今先进的科技手段和现代化设备，打磨一批质量高、信誉好、产品佳的国际品牌，走出国门，创造品牌和效益双丰收。粮油制品关系百姓健康，影响国民经济，无论是发达国家，还是发展中国家，都把粮油制品作为重要的战略物资，对其进行研究与开发，意义重大。
二、粮油制品的分类、营养及功能
粮油制品是与人们日常膳食营养健康息息相关的食品，尽管种类繁多，但总体包括粮食和植物油脂两大类。
仅就粮食而言，就有广义和狭义之分。广义的粮食指谷类、豆类和薯类的总称；狭义的粮食仅指如水稻、小麦、玉米、大麦、高粱、燕麦、黑麦等禾本科作物。我国自古就以“五谷杂粮”指代粮食，《周礼 夏官司马》记载的“其谷宜五种”中的五谷为黍、稷、菽、麦、稻。1949年以来，五谷几经改动，*新的五谷是指水稻、小麦、大豆、玉米、薯类。杂粮通常是指“五谷”以外的粮豆作物，主要有高粱、小米、黄米、大麦、燕麦、荞麦、薏仁，以及菜豆、绿豆、赤小豆、蚕豆、豌豆、豇豆、小扁豆、黑豆等。
五谷含有较多的碳水化合物、蛋白质，杂粮含有较多的矿物质、维生素，作为主食，五谷杂粮每日为人体提供营养物质。《黄帝内经 素问》中记载“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补精益气”的营养膳食，这说明从古至今五谷杂粮就在饮食中占有主食地位，再辅以畜禽肉食和果蔬养分，就能保证人体健康。此外，五谷在人体营养保健方面，还各自独具特色。
现代营养学认为大米含有多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸、 B族维生素，以及钙、磷、镁、硒、铁等矿物质。中医认为大米味甘性平，能补脾养胃，益智强壮，中医药方中常以“伍以粳米”提高疗效。现代营养学证明，大米蛋白具有低过敏性，大米氨基酸较为平衡，是优质的儿童营养蛋白补充剂，大米是唯一免于过敏试验的谷物。小麦蛋白中的麦谷蛋白和麦醇溶蛋白可使小麦形成面筋，赋予面团黏弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性，是其他谷物蛋白不能比拟的。小麦麦胚蛋白为完全蛋白，富含赖氨酸、甲硫氨酸等必需氨基酸，氨基酸平衡性与鸡蛋相当。玉米中烟酸含量丰富，可增强胰岛素作用。玉米富含的叶黄素和玉米黄素可预防人眼黄斑变性。玉米中钙含量近似于乳制品，还含有谷胱甘肽、硒、膳食纤维等多种保健营养物质。玉米肽含有高比例的丙氨酸和亮氨酸，可增强乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性，起到醒酒作用，因此玉米肽又称为醒酒肽。
唐代名医孙思邈在《千金要方》中主张膳食原则为：凡欲治疗，施以食疗，食疗不愈，后乃用药。中医认为五谷杂粮可滋养人体五脏六腑。小米中含人体必需 8种氨基酸，其中的色氨酸含量为谷物之首，可改善人体情绪和提高睡眠质量。燕麦富含生物碱、燕麦皂苷、燕麦 β-谷甾醇等生物活性物质。荞麦含有荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷、芦丁、槲皮素等黄酮类物质，在抗炎、抗氧化、降血脂等方面具有功效。
植物油脂是来源于单一或多种可食用油料植物的油脂，包括以单一或多种油料植物为原料制取的原料油（植物原油）以及原料油制成的食用植物油。我国目前主要食用植物油有油菜籽油、大豆油、花生油、葵花籽油和芝麻油等。此外，国内市场上还有米糠油、玉米胚芽油、蓖麻籽油、葡萄籽油、棕榈油、橄榄油等多种食用油做补充。
现代研究表明，植物油脂是人体摄取优质脂类的来源，含有各种功能性不饱和脂肪酸、磷脂、植物甾醇等生物活性物质，对心脑血管疾病、肿瘤及免疫功能下降等人体内源性疾病有积极的治疗作用（王海燕等， 2010）。例如，α-亚麻酸（ALA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳五烯酸（DPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等 n-3系列，亚油酸、γ-亚麻酸（GLA）和花生四烯酸（ARA）等 n-6系列多不饱和脂肪酸，在人体内能改善脂蛋白代谢，降低心血管疾病发生的危险性；还能促进细胞的生长代谢、改善人体免疫系统、促进人体尤其是婴幼儿的大脑和视神经发育。磷脂可参与体内脂肪的代谢，降低血中胆固醇含量，具有预防动脉粥样硬化、脂肪肝的作用；还可促进神经传导、提高大脑活力和增强记忆力。植物甾醇能阻碍胆甾醇的吸收，有效降低患高血压、冠状动脉粥样硬化的风险。
第二节粮油制品现状及发展趋势
一、我国粮油制品现状
我国用世界 1/10的耕地，生产了全球 1/4的粮食，养活了全世界 1/5的人口。近年来，我国粮油产量的稳步增长为粮油制品的发展提供了原料保障。目前我国粮油制品呈现如下特点。
（一）粮油制品加工产量不断增加
近年来，我国米面油产量逐年稳步递增。国家统计局数据显示， 2021年粮食产量再创历史新高，达到 6.8285亿吨，实现连续 18年丰收，连续 7年保持在 6.5亿吨以上。大米产量 2012年突破 1亿吨，2015～2020年期间，仅 2018年略有下降，此后大米产量始终保持在 1亿吨以上高位。2021年我国小麦产量为 1.3695亿吨，同比 2020年增长 2.01%。2018～2021年，我国食用植物油在 0.5亿吨附近运行。
（二）高精度粮油制品比例加大
40年前，我国粮油制品以标准粉、标二米、二级油为主。随着人民生活水平的提高，消费要求不断上升，现在市场上的粮油制品主要以精面、精米、精油的形式出现。
（三）粮油制品花色品种繁多
现在国内粮油市场上，除了传统的精面、精米、精油外，还增加了免淘米、蒸谷米、营养强化米、饺子粉、面包粉、营养强化粉、玉米胚芽油、米糠油、葡萄籽油等粮油制品，以满足人们日益增长的消费需求。
（四）粮油加工企业效益显著提高
“十三五”期间，我国粮油规模以上企业由 2015年 18108个下降到 2020年 14 950个，但小麦、稻谷、食用植物油年处理能力却分别提高了 36.22%、22.9%和 11.3%，小麦粉、大米、食用植物油的年处理量也分别提高了 0.1%、31.7%和 16.6%，尤其是 2020年我国粮油加工业的产品销售利润率达到 3.4%，为历史*高水平。这充分说明我国粮油加工业集约化、规模化程度的提升有利于企业经济效益的增长。
（五）粮油企业品牌意识加强
质量是产品的生命，随着企业对产品质量和品牌效应认识的加强，粮油企业强化产品质量、实施名牌战略，涌现出许多百姓喜爱的粮油品牌。
尽管我国粮油加工业发展迅速，成绩瞩目，粮油加工能力稳步增长，但与发达国家相比仍存在诸多问题。例如，我国粮油加工企业数量多但规模小、精深加工少、综合利用程度低，如许多粮油小企业的副产物米糠、麸皮、稻壳仍作为饲料低价出售，还没有高效利用；科研投入少，研究能力弱，如 2017年，我国粮油加工业研发费用投入为 27.1亿元，占产品销售收入的 0.18%，2020年研发投入为 82.2亿元，占产品销售收入的 0.54%，虽然已有长足进步，但没有实现《粮油加工业“十三五”发展规划》中到 2020年粮油加工企业研发投入占产品销售收入的比例由 2015年的 0.3%提高到 0.6%的目标。粮油加工企业集约化程度有待提高，国际级大型粮油集团为数不多，粮油企业走出国门和创造国际品牌的进程仍较慢。
二、我国粮油制品发展趋势
随着我国人均收入的稳步提高和生活节奏的加快，市场对粮油制品的要求也再度提升，粮油制品不能仅停留在传统成品粮阶段，还应进入更高的发展阶段，继续优化产品结构、完善产业链、提高经济效益，不断满足人们对美好生活的需求。
（一）粮油制品精细化、系列化
以往购买成品粮制作食品的传统家庭生活方式正受到市场“方便、快捷、优质、营养”需求的冲击，米面方便制品、玉米早餐制品、工业化速冻主食制品、粮油休闲食品将占据未来粮油制品市场，具有发展潜力。
（二）粮油制品功能化
利用现代生物技术体外制备各种生物活性物质，如谷物多糖、谷物蛋白肽、谷物功能油脂等，运用高新技术浓缩精华，通过工业化生产降低成本，所制粮油功能制品普及大众，对大众健康，尤其对特殊人群将发挥更有效的营养保健功效。
（三）粮油制品杂粮化、特种化
油茶籽油、亚麻籽油、葡萄籽油、紫苏油、月见草油等特种油脂因含有丰富的油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸、多种微量元素和生物活性物质，而越来越受到市场追捧，在市场已有玉米胚芽油、米糠油、小麦胚芽油的基础上，应进一步开拓特种油脂市场，与传统油脂制品形成营养互补的优势。
（四）粮油副产物利用全能化
粮油加工中的副产品如稻壳、米糠、胚芽、饼粕及油脂精炼过程中产生的皂脚、馏出物等，含有大量的纤维素、蛋白质及多种微量元素和生物活性物质，随着可利用资源的紧张和粮油企业对资源的重视，充分利用粮油副产物的可用成分，开发新型粮油制品，是粮油企业增收节支的有效途径。
（五）粮油企业规模化、集约化、品牌化
产品质量是企业的生命力，品牌效应是企业的通行证。在激烈的市场竞争中，粮油企业只有采用新技术、新工艺，不断开发新品种，进行精深加工，树立品牌意识，确保粮油制品质量，形成有规模、有实力的企业，才能立于不败之地。
第三节粮油制品加工涉及的生物学分支
一、细胞生物学
细胞生物学是在显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。当今的粮油加工已从粗加工过渡到精深加工及副产物综合利用阶段。粮食原料中的各种化学成分的提取，如蛋白质纯化、油脂提取、生物活性物质的提取和高效制备等均需在熟悉掌握粮食原料的细胞结构基础上进行。许多粮油原料中提取的功能性成分已被人们认识和接受，如杂粮多酚、大豆多肽、大豆低聚糖等。研究粮油精深加工制品对人体的生物活性作用，在很大程度上要借助于细胞生物学手段，通过研究生物活性物质在人体细胞中的代谢途径来解释其作用机理，从分子水平阐述对人体细胞的影响。因此，细胞生物学是研究粮油精深加工制品、探究粮油制品
展开
