糧油貯藏與加工的原理
（一）糧油主要成分及其在貯藏中的變化 糧油籽粒的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，它們與糧油的貯藏和加工關(guān)系密切。其中有的比較穩(wěn)定，有的容易變質(zhì)，有的具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值，有的可供其他方面的應(yīng)用。一般而言，糧油貯藏的目的是如何使?fàn)I養(yǎng)成分在貯藏期間盡量保持不變，有時(shí)還可以因勢利導(dǎo)使糧食某些品質(zhì)得到改善。糧食加工的目的是去粗存精，去粗是除去人體所不能利用的化學(xué)成分，而存精則是保存人體所需的各種營養(yǎng)成分。所以，研究糧油籽粒的各項(xiàng)化學(xué)成分及其在籽粒中的分布狀況，對于決定加工時(shí)的分離取舍、選擇合理的加工方式、保證糧油產(chǎn)品的質(zhì)量、采取有效的貯藏措施、保持貯糧各項(xiàng)品質(zhì)穩(wěn)定等方面都具有重要的意義。
1．糖類 糧油籽粒中的糖類包括單糖、低聚糖和多糖三類。糖類是禾谷類糧食中含量最多的成分，約占籽粒干重的80％以上。多糖是糧食中最主要的營養(yǎng)成分。糖類在很大程度上決定著糧食的工藝品質(zhì)、食用品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值，是糧油貯藏與加工人員研究的重要內(nèi)容。
�。�1）單糖 糧食中的單糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖等，其中最重要的是葡萄糖。單糖是糧食作物通過光合作用形成的。單糖不能被水解成更小的分子，可以認(rèn)為是碳水化合物的基本組成單位。它們都是結(jié)晶體，能溶于水，一般都具有甜味，但也有例外。單糖可不經(jīng)消化液的作用，直接被人體吸收利用。
（2）低聚糖 低聚糖一般是由幾個(gè)相同或相異的單糖（2～10個(gè)）通過糖苷鍵連接而成，用稀酸可將其水解成單糖。低聚糖中以雙糖分布最為普遍。糧食中主要的低聚糖有蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、棉子糖、水蘇糖等。低聚糖含量不高，但其變化對糧食的食用品質(zhì)和貯藏品質(zhì)有一定的影響。
蔗糖是糧食中存在的主要低聚糖，它是由一個(gè)葡萄糖分子和一個(gè)果糖分子組成。蔗糖水解后生成葡萄糖與果糖等量的混合物--轉(zhuǎn)化糖。轉(zhuǎn)化糖很甜，若以蔗糖的甜度為100計(jì)，則轉(zhuǎn)化糖的相對甜度為160，果糖為150，葡萄糖為70。禾谷類糧食中的蔗糖主要集中在胚部，胚乳中的含量很低。相對而言，新鮮糧食中蔗糖含量較高，陳糧中蔗糖含量則不斷下降。另外，豆類中蔗糖的含量比谷類高。
麥芽糖是由兩個(gè)葡萄糖分子結(jié)合而成，所以，麥芽糖水解后生成葡萄糖。麥芽糖在正常的糧食籽粒中無游離態(tài)存在，只有在禾谷類種子發(fā)芽時(shí)，由于種子中的貯藏性淀粉受麥芽淀粉酶的水解，才大量產(chǎn)生。食品工業(yè)中以大麥芽為酶源，作用于淀粉生產(chǎn)飴糖，其中麥芽糖占1/3以上。面粉在貯藏過程中由于自身淀粉酶的作用也有麥芽糖產(chǎn)生。
�。�3）多糖 糧食中存在的糖主要是多糖，其中最主要的是淀粉。多糖由許多單糖分子結(jié)合而成，經(jīng)酸或酶水解后可生成單糖。除淀粉外，纖維素和半纖維素也廣泛存在于糧食中，對糧油食品加工也有重要的影響。
淀粉在糧食中以淀粉粒的形式存在。禾谷類糧食籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉細(xì)胞內(nèi)，豆類集中在種子的子葉中，薯類則在塊根和塊莖里。其他部分一般都不含淀粉，只有玉米胚中含有少量淀粉。各種糧食籽粒中的淀粉含量見表1－1。
糧食中的淀粉有兩類：一類為直鏈淀粉，其分子卷曲成螺旋形；另一類為支鏈淀粉，其分子呈樹枝狀。一般糧種含有20％～25％的直鏈淀粉和75％～80％的支鏈淀粉。糯性糧食如糯米、糯玉米等淀粉幾乎都是支鏈淀粉，而有的豆類淀粉則幾乎全是直鏈淀粉。直鏈淀粉遇碘顯藍(lán)色，支鏈淀粉遇碘顯紅紫色。因此，可以利用淀粉與碘的顯色反應(yīng)鑒別糯性糧食或非糯性糧食。
淀粉粒的相對密度約為1．5，不溶于冷水。這是淀粉制造工業(yè)的理論基礎(chǔ)，所謂水磨法制取淀粉，就是利用這一性質(zhì)。其方法是：先將原料打碎成糊，再加水調(diào)成懸濁液，除去蛋白質(zhì)及其他雜質(zhì)，最后沉淀或離心分離，即可制得淀粉。
纖維素和半纖維素也是糧食中重要的多糖，主要存在于糧食籽粒中的果皮或種皮中。糧食加工就是要除去皮殼，減少纖維素的含量，提高其食用品質(zhì)。纖維素和半纖維素不能被人體消化吸收，對人體無直接營養(yǎng)意義，但它們能促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，刺激其分泌消化液，幫助消化其他營養(yǎng)成分。同時(shí)，它們還能起到預(yù)防結(jié)腸癌和減少冠心病的作用。
糧食在貯藏期間，非還原糖（主要是淀粉）都會(huì)減少，但貯藏于空氣中較之貯藏于氮?dú)饧岸趸贾袦p少得更多。在空氣中貯藏的小麥，其蔗糖含量顯著減少，葡萄糖、果糖和乳糖的含量無效，單糖的含量卻有所增加。
2．脂類脂類是油脂及類脂的總稱。脂類的共同特點(diǎn)就是不溶于水而溶于乙醚、氯仿、苯等有機(jī)溶劑。在糧食品質(zhì)分析時(shí)，通常用乙醚從糧食中提取脂類。由于提取物不是純凈的脂肪，還含有磷脂、蠟、色素和植物固醇等，因此又稱"粗脂肪"。脂類是一些具有重要生理功能的化合物，油脂是人類重要營養(yǎng)物質(zhì)之一。脂類在糧食、油料籽粒中的分布和含量，與糧食、油料的食用品質(zhì)和耐貯性都有密切關(guān)系。
�。�1）油脂 油脂是油與脂肪的總稱。習(xí)慣上把在室溫下呈液體狀態(tài)的叫油，呈固體狀態(tài)的叫脂肪。但從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看，都是甘油和脂肪酸生成的酯。脂肪酸是油脂分子中的主要成分，按照脂肪酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可將其分為飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和具有取代基團(tuán)的脂肪酸。通常動(dòng)物脂肪中含飽和脂肪酸較多，常溫下呈固態(tài)；植物脂肪中含不飽和脂肪酸較多，常溫下呈液態(tài)。植物油中主要的不飽和脂肪酸有油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。不飽和脂肪酸對人體有較高的營養(yǎng)價(jià)值，如亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸是人體必需的脂肪酸，它們是人體所必需的，但人體自身又不能合成，必須靠攝取食物來供給，糧油食品是人體必需脂肪酸的主要來源。禾谷類糧食中油脂含量較少，油料中則含量較高，大豆中油脂的含量也很豐富。表1－2是一些油料和糧食籽粒的油脂含量。
（2）類脂 磷脂和蠟是糧食中兩種最重要的類脂。磷脂大多集中在糧食種子的胚中。大豆中磷脂的含量特別豐富，約占干重的2．8％左右。油菜籽中磷脂的含量約占干重的1．5％，小麥為0．65％，糙米為0．64％，玉米為0．28％。磷脂具有很重要的生理功能，是構(gòu)成生物膜的重要成分，對人體有一定的營養(yǎng)價(jià)值，是一種營養(yǎng)添加劑，可用于醫(yī)治某些疾病。另外，磷脂是一種抗氧化劑的增效劑，能增強(qiáng)油脂的抗氧化作用。在食品工業(yè)中，磷脂被廣泛用作乳化劑。蠟是由高級脂肪酸和高級脂肪醇所形成的酯，主要存在于糧食的果皮和種皮細(xì)胞壁中，對糧粒具有一定的保護(hù)作用。蠟不溶于水，在人體及動(dòng)物消化道不能被消化，故無營養(yǎng)價(jià)值，所以在糧食加工中應(yīng)盡量除去蠟。米糠油中含蠟較多，約為0．4％，大豆含蠟0．002％，高粱含蠟0．32％，蠟質(zhì)玉米可以抽出0．01％～0．03％的蠟。
糧食和油料在貯藏或加工過程中，劣變速度最快的是油脂。大米在貯藏過程中發(fā)熱霉變，往往酸度增高，香味散失，做米飯松散無味。小麥在不良貯藏條件下，脂肪酸值迅速上升。脂肪的分解使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)流失，產(chǎn)生令人不愉快的陳味。油料或油脂在貯藏期間由于受到日光、微生物、酶等作用，或被空氣中的氧所氧化，產(chǎn)生不快的臭味，味亦變劣，甚至兼有毒性。
3．蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是糧食、油料及薯類塊根的重要組成成分。禾谷類糧食蛋白質(zhì)的含量在10％左右，而豆類和某些油料種子，蛋白質(zhì)含量可高達(dá)30％～40％，表1－3是幾種主要糧食及油料種子的蛋白質(zhì)含量。
蛋白質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮四種元素組成，這些元素在蛋白質(zhì)中大致上都以一定的比例存在。氮是蛋白質(zhì)中特殊的元素，一般蛋白質(zhì)平均含氮量為16％左右，所以，只要測出食品中的含氮量，便可計(jì)算出樣品中蛋白質(zhì)的含量。蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，組成糧油籽粒蛋白質(zhì)的氨基酸有20多種。如將蛋白質(zhì)徹底水解，便可得到多種氨基酸的混合物。從廣義上講，這20多種氨基酸對人體都是有益的，但并非都要從食物中攝取，有一部分氨基酸可在人體內(nèi)合成，或者可由其他氨基酸轉(zhuǎn)化而來。但是有8種氨基酸人體自身不能合成，必須從食物中攝取，這8種氨基酸被稱為必需氨基酸，即：賴氨酸、色氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸與纈氨酸。此外，對于嬰幼兒而言，組氨酸和精氨酸也是必需的氨基酸。凡是含有8種必需氨基酸，且數(shù)量充足、比例適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)稱為完全蛋白質(zhì)。凡是缺乏一種或數(shù)種必需氨基酸的蛋白質(zhì)稱為不完全蛋白質(zhì)。有些蛋白質(zhì)中雖然含有各種必需氨基酸，但其含量比例不適當(dāng)，營養(yǎng)價(jià)值低于完全蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)稱為半完全蛋白質(zhì)，大多數(shù)谷類糧食的蛋白質(zhì)中，賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量較少，營養(yǎng)價(jià)值較低，屬于半完全蛋白質(zhì)；豆類蛋白質(zhì)中，賴氨酸、色氨酸的含量較豐富，屬于完全蛋白質(zhì)。
不同的糧種其蛋白質(zhì)的含量與性質(zhì)有很大差別。小麥中含有小麥面筋蛋白質(zhì)，約占面筋干重的85％以上，其中主要是麥膠蛋白和麥谷蛋白。當(dāng)面粉加水和成面團(tuán)的時(shí)候，麥膠蛋白和麥谷蛋白按一定規(guī)律相結(jié)合，構(gòu)成像海綿一樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組成面筋的骨架，其他成分如脂肪、糖類、淀粉和水都包藏在面筋骨架的網(wǎng)絡(luò)之中，這就使得面筋具有彈性和可塑性。小麥粉由于能形成面筋，因此可以制成饅頭、面包、面條等各種食品。大米含蛋白質(zhì)7％～8％，主要是堿溶性的稻谷蛋臼。與一般禾谷類蛋白質(zhì)相比，大米蛋白含賴氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸較多，營養(yǎng)價(jià)值較高。大米蛋白質(zhì)大部分分布在糊粉層中，大米加工精度越高，碾去的糊粉層就越多，蛋白質(zhì)損失也就越大。豆類含蛋白質(zhì)很豐富，一般為20％～40％，豆類蛋白質(zhì)主要由球蛋白構(gòu)成，其中混有清蛋白。豆類蛋白質(zhì)的氨基酸組成與動(dòng)物蛋白質(zhì)相似，屬于完全蛋白質(zhì)，營養(yǎng)價(jià)值較高。在食品加工中，豆類蛋白質(zhì)常被作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑而添加到其他谷物食品中，以充分發(fā)揮蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用，提高食品的營養(yǎng)價(jià)值。玉米一般含蛋白質(zhì)8％～10％，主要是玉米膠蛋白和玉米谷蛋白。玉米蛋白質(zhì)中由于缺乏賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸，所以營養(yǎng)價(jià)值不高。為了提高玉米食品的營養(yǎng)價(jià)值，可進(jìn)行營養(yǎng)強(qiáng)化或與豆類搭配制作食品。
糧食在正常貯藏條件下，其蛋白質(zhì)變化緩慢。貯藏初期，鹽溶性氮沒有顯著變化，貯藏2～3年以后有下降的趨勢。蛋白質(zhì)在貯藏過程中的變化主要是水解或變性，發(fā)熱霉變的糧食，其蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下逐漸水解成多肽、氨基酸，使得蛋白質(zhì)溶解度增加，蛋白態(tài)氮減少。隨著溫度的進(jìn)一步上升，蛋白質(zhì)就會(huì)部分甚至完全變性，使得糧食的營養(yǎng)價(jià)值大大下降。
4．維生素 人體一般不能合成維生素，大多數(shù)必須由食物供給，糧食是維生素的重要來源�，F(xiàn)已知道，糧食中有20多種維生素，根據(jù)其溶解特性的不同可將其分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。脂溶性維生素主要有維生素A、維生素D、維生素E、維生素K四種，它們不溶于水而溶于脂肪中；水溶性的維生素主要有維生素B1、維生素B2、維生素N5及維生素C等。
糧食中不含維生素A但含有維生素A原，即胡蘿卜素和玉米黃素，它們能在動(dòng)物體內(nèi)受胡蘿卜素酶作用變成維生素A。小麥、黑麥、大麥、玉米中都含有少量的胡蘿卜素，一般黃色糧粒比白色糧粒含胡蘿卜素多。在糧油食品加工過程中，保留其原有色澤，可以充分利用胡蘿卜素的營養(yǎng)功能。糧食中也不含維生素D，但在棉籽油、向日葵油和亞麻油等植物油中含有少量的麥角固醇和谷固醇，它們可以轉(zhuǎn)變成維生素D。維生素E廣泛存在于糧食種子的胚中。特別是小麥胚中的含量十分豐富，小麥胚是提取維生素E的良好原料。各種植物油中的維生素E含量豐富，其中麥胚油含量最多，大豆油次之，玉米胚油和米糠油居中，花生油含量較少。維生素B1、B2、B5等B族維生素都是糧食中廣泛存在的維生素，B族維生素主要存在于胚、糊粉層和皮層中，胚乳中含量極少。糧食加工過程中，B族維生素?fù)p失較多，大多轉(zhuǎn)入加工副產(chǎn)品中。干燥的糧食中不含維生素C，只有在糧食、豆類發(fā)芽時(shí)，才能在胚芽中合成維生素C。糧食中只有甘薯含有少量維生素C，維生素C性質(zhì)不穩(wěn)定，易因加熱而被破壞，故食品加工中以維生素C的損失最為嚴(yán)重。
5．礦物質(zhì) 糧食中礦物質(zhì)的含量一般用灰分來表示。糧食樣品經(jīng)高溫?zé)坪�，有機(jī)物質(zhì)全部氧化變成氣體揮發(fā)出去，礦質(zhì)元素都完全被氧化變成灰分。經(jīng)化學(xué)分析證明，糧食中的礦質(zhì)元素有磷、鉀、鎂、鈣、鈉、鐵、硅、硫、氯等，此外還有鋅、鋁、錳、銅等微量元素�；曳趾渴窃u價(jià)糧食加工精度的重要指標(biāo)。由于糧食中的礦物質(zhì)主要存在于皮層和胚中，所以，加工精度越高，灰分含量就越低。礦物質(zhì)對人體有很重要的營養(yǎng)意義，人體所需的礦物質(zhì)主要由糧食供給。當(dāng)食物中礦物質(zhì)缺少或不足時(shí)，會(huì)影響人體生長發(fā)育甚至引起病變。
6．水分 水分是糧食中的一個(gè)重要化學(xué)成分，它不僅對糧食籽粒的生理有很大作用，而且對糧食貯藏、加工都有重要影響。糧食中有兩種不同狀態(tài)的水，一是游離水，二是結(jié)合水。游離水存在于糧粒的細(xì)胞間隙中和毛細(xì)管中，具有普通水的一般性質(zhì)，是糧食進(jìn)行生化反應(yīng)的介質(zhì)。游離水在糧食籽粒內(nèi)很不穩(wěn)定，能在環(huán)境溫度濕度的影響下自由出入。貯藏和加工過程中糧食水分的增減，主要是游離水的變化。結(jié)合水存在于糧粒的細(xì)胞內(nèi)，與淀粉、蛋白質(zhì)等親水性物質(zhì)相結(jié)合，其性質(zhì)穩(wěn)定，不易散失，不能作為溶劑，不參與糧食籽粒內(nèi)部的生化反應(yīng)。一般曬糧或烘干糧食對結(jié)合水影響不大。在105℃的溫度下維持一定時(shí)間，糧食中絕大部分的結(jié)合水都能揮發(fā)出來。因此，用烘干法測得的糧食水分，是游離水與結(jié)合水的總和。
糧食的含水量對貯藏、加工有重要影響。游離水的存在對安全貯藏十分不利，只有當(dāng)水分降到結(jié)合水的范圍內(nèi)，糧食籽粒才能處于休眠狀態(tài)，為安全貯藏創(chuàng)造有利條件。糧食加工時(shí)，要求糧食的含水量適宜，過高或過低都會(huì)影響糧粒的物理性質(zhì)和工藝品質(zhì)，對加工不利。所以，糧食加工對原糧的水分都有比較嚴(yán)格的要求，尤其是凈麥入磨、稻谷碾米和玉米提胚時(shí)對水分要求更嚴(yán)格。
糧食在貯藏過程中，隨著環(huán)境條件的變化其水分亦在變化。已經(jīng)干燥的糧食，如果存放的倉庫濕度大，則會(huì)吸收空氣中的水分而使含水量增加。反之，水分較高的糧食，如果存放在溫度高、相對濕度小的倉庫里，又會(huì)放出水分而使含水量下降。在糧食貯藏實(shí)踐中，應(yīng)經(jīng)常檢測不同部位的糧食含水量并認(rèn)真做好記錄，觀察水分變化情況，以便采取措施，確保貯糧安全。
（二）影響糧油貯藏的因素 減少糧食和油料收獲后的損失是人們普遍關(guān)注的一個(gè)重大問題。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計(jì)，世界平均每年的貯糧損耗占糧食產(chǎn)量的10％，有些不發(fā)達(dá)國家甚至高達(dá)30％。在我國，國家糧庫的貯糧損失遠(yuǎn)低于世界平均水平，但在廣大農(nóng)村，貯糧損失至少在10％以上，有的地方達(dá)15％～20％。特別值得注意的是，如此巨大的損失，在農(nóng)村卻不被人們所重視。如果能把我國農(nóng)村貯糧的損失減少5％～8％，全國每年將"不生產(chǎn)而增產(chǎn)"數(shù)千萬噸糧食。由此可見，搞好糧食貯藏、減少收獲后的損失是一項(xiàng)非常重要而又緊迫的工作，甚至將它與糧食生產(chǎn)放到同等的地位也并非過分。影響糧油安全貯藏的因素是多方面的，從內(nèi)因方面看，糧油籽粒含水量的高低、雜質(zhì)含量的多少、籽粒完整度及成熟度都能影響貯藏的穩(wěn)定性；從外因方面看，環(huán)境溫度、濕度、氣體成分、微生物、倉庫害蟲、螨類、鼠類與雀類都是造成糧油品質(zhì)劣變的因素。雖然這些因素單獨(dú)對糧食貯藏也會(huì)產(chǎn)生影響，但單一因素的影響一般是不顯著的。只有數(shù)個(gè)因素維持一定的組合，才對糧油貯藏產(chǎn)生明顯的影響。
1．水分 糧食含水量的大小，不僅關(guān)系到實(shí)含干物質(zhì)的重量，同時(shí)也是影響貯藏穩(wěn)定性的最主要因素。因此掌握貯糧水分的變化規(guī)律，在糧食倉貯上具有特別重要的意義。
糧食是多孔性的膠體物質(zhì)，具有很強(qiáng)的吸附氣體和蒸氣的能力。當(dāng)外界水汽壓力大于糧粒內(nèi)部水汽壓力時(shí)，糧粒便吸濕而增加水分；反之，當(dāng)糧粒內(nèi)部水汽壓力大于外界水汽壓力時(shí)，糧粒便散濕而降低水分。在環(huán)境溫濕度處于一定的條件下，如果糧粒內(nèi)外的水汽壓力相等，糧食的吸濕與散濕處于動(dòng)態(tài)平衡，糧食的含水量穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值上，這時(shí)的糧食水分，就叫這一溫濕度下的平衡水分。研究表明，在相對濕度不變時(shí)，平衡水分隨溫度的升高而減少；溫度不變時(shí)，平衡水分隨相對濕度的增加而增大。當(dāng)糧堆孔隙中的空氣相對濕度大于75％時(shí)，糧食水分將急劇增加；同時(shí)在相對濕度高于75％時(shí)，大多數(shù)霉菌就有可能很快繁殖，導(dǎo)致糧食發(fā)熱霉變。通常所說的"安全"水分，一般認(rèn)為是與70％的空氣相對濕度相平衡的糧食水分。糧食的安全水分，固然與糧食品種有關(guān)，但也與糧溫密切相聯(lián)。長期的生產(chǎn)實(shí)踐告訴我們，禾谷類的安全水分是以溫度為0℃時(shí)，水分安全值為18％為基準(zhǔn)，溫度每提高5℃，安全水分值就降低1％。油料的安全水分，一般都比禾谷類糧食低。這是因?yàn)橹臼鞘杷镔|(zhì)，油料中的水分，主要存在于親水物質(zhì)部分。如僅以親水物質(zhì)部分與禾谷類糧食相比，其安全水分的數(shù)值大體相同。因此，油料的安全水分隨油脂含量的多少而不同，油脂含量愈高，安全水分值則愈低。
糧食入庫后，在通常情況下，糧堆水分會(huì)不斷發(fā)生變化。其主要原因是：第一，外濕引起糧堆水分變化。外濕一般只影響到糧食的表層，表層以下無明顯的日變化，只有幅度不大的年變化，年變幅度平均為1％左右。第二，糧堆內(nèi)部水分的轉(zhuǎn)移引起水分變化。不同水分的糧食混同入庫后，根據(jù)吸濕平衡的規(guī)律，原來水分含量高的糧粒會(huì)散發(fā)部分水汽而減少水分，而原來水分含量低的糧粒則會(huì)吸收水汽而增加水分，一直達(dá)到水分相對平衡，這種現(xiàn)象叫"水分再分配"。另外一種現(xiàn)象叫"濕熱擴(kuò)散"，也能引起糧堆水分變化。當(dāng)糧堆局部溫高濕大時(shí)，其濕熱空氣由于水汽壓力較大，便會(huì)根據(jù)熱量傳導(dǎo)的方向移動(dòng)，即由高溫部位向低溫部位移動(dòng)，導(dǎo)致低溫部分濕度增加，水分增大。糧堆各部分之間溫差越大，濕熱擴(kuò)散就越嚴(yán)重，即使糧食水分較小，如溫差過大，也可能發(fā)生濕熱擴(kuò)散。第三，溫差結(jié)露引起糧堆水分變化。糧食在貯藏過程中，由于外界溫度的變化和糧堆內(nèi)生物成分的生命活動(dòng)而引起糧堆各部位出現(xiàn)溫差時(shí)，在濕熱擴(kuò)散和空氣對流的作用下，糧堆內(nèi)外均易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。它是引起糧堆外層和局部水分增加的最重要原因。糧堆結(jié)露，能使局部水分迅速增加，造成貯糧發(fā)熱霉變以至發(fā)芽的嚴(yán)重后果。因此，必須注意防止結(jié)露。若出現(xiàn)局部水分突然上升，則要采取措施，果斷處理，以防事故擴(kuò)大。
2．溫度 糧溫的高低，直接影響到貯糧的安全。在一定的溫度范圍內(nèi)，糧食的呼吸強(qiáng)度隨著溫度的上升而增加，糧食的劣變速度也隨著溫度的上升而加快。實(shí)驗(yàn)表明，常溫下貯藏的小麥經(jīng)過一段時(shí)間都會(huì)導(dǎo)致品質(zhì)下降，在化學(xué)成分上一般是干物質(zhì)的分解，而在低溫下（指15℃以下）貯藏的小麥，其劣變速度明顯減緩。另外，在低溫下貯藏小麥，可以保持其新鮮程度，改進(jìn)小麥的工藝、食用和烘焙品質(zhì)。低溫還能抑制蟲、霉的生長，對安全貯糧十分有利。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中常常使用低溫貯糧技術(shù)解決面粉、大米等成品糧度夏難的問題。
糧食入庫后，正常的糧溫主要隨大氣溫度的變化而變化，即氣溫影響倉溫，倉溫影響糧溫。但由于倉庫具有一定的密閉、隔熱性能，糧堆又是熱的不良導(dǎo)體，糧溫、倉溫的升降速度及升降幅度均滯后于氣溫。在正常情況下，這三者溫度（一般叫三溫）的變化規(guī)律見表1－4。
糧溫受氣溫影響的大小，還與糧堆的孔隙度和倉庫的隔熱和密閉性能、堆裝方式以及入庫的時(shí)間等多種因素有關(guān)。因此，在分析糧溫變化時(shí)，必須綜合多方面的情況加以考慮，才能準(zhǔn)確地判斷糧溫是否正常，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，做好預(yù)防工作。
3．氣體成分 糧堆中的氣體成分對糧食呼吸作用有很大影響。氧氣充足時(shí)，糧食進(jìn)行有氧呼吸，氧氣濃度降低時(shí)，有氧呼吸作用減弱，無氧呼吸加強(qiáng)。含水量在安全水分以下的糧食，其呼吸強(qiáng)度較低，缺氧貯藏對呼吸有抑制作用，能減少干物質(zhì)的損耗，防止脂肪氧化及酸度增加。對于含水量較高的糧食，缺氧會(huì)導(dǎo)致無氧呼吸作用加強(qiáng)，消耗大量有機(jī)物質(zhì)，積累有毒中間代謝產(chǎn)物，引起種子死亡。二氧化碳?xì)怏w和氮?dú)鈱Z食的呼吸作用也有影響，糧堆中二氧化碳和氮?dú)獾臐舛仍黾拥揭欢ǔ潭葧r(shí)，對糧食的呼吸有明顯的抑制作用。糧堆中氣體成分的改變（主要是降低氧的濃度，增加二氧化碳和氮的濃度），對于防治倉庫害蟲、抑制貯糧微生物都有很大的作用。在生產(chǎn)實(shí)踐中，氣調(diào)貯藏已成為保證貯糧安全的一個(gè)重要手段。
4．貯糧微生物 糧食富含各種營養(yǎng)物質(zhì)，是微生物的天然培養(yǎng)基。糧食在貯藏期問，各種類型的微生物尤其是霉菌，在溫度和濕度適宜時(shí)，便會(huì)迅速生長繁殖，造成糧食發(fā)熱霉變，使糧食變色變味，發(fā)芽率下降，干物質(zhì)消耗，脂肪酸增加。更為嚴(yán)重的是，某些霉變的糧食還能產(chǎn)生真菌毒素，引起人畜食后中毒或致癌，如被黃曲霉污染的花生就可能產(chǎn)生致癌能力極強(qiáng)的黃曲霉毒素，被鐮刀菌污染的小麥就可能產(chǎn)生鐮刀菌毒素。同時(shí)，糧食作為種用糧，某些植物病原菌可以通過貯藏的種子傳播下去，使糧食染病減產(chǎn)。由此可見，貯糧微生物是影響糧食安全貯藏的一個(gè)重要因素，必須十分重視防霉及去毒工作。
5．貯糧害蟲及螨類 糧食在貯藏過程中，容易受到害蟲及螨類的侵害，造成多方面的損失。害蟲及螨類不僅蛀蝕糧食籽粒，造成糧食重量損失，而且在取食、呼吸和排泄等生命活動(dòng)中發(fā)熱散失水分，促使糧堆溫濕度增高，形成對微生物生長繁殖有利的條件，從而引起糧食發(fā)熱霉變。同時(shí)，蟲、螨的分泌物、排泄物、尸體、皮屑等混雜在糧食中，造成糧食污染，影響食品衛(wèi)生。蛾類幼蟲喜食糧食胚芽，使籽粒喪失發(fā)芽能力。某些蛾類幼蟲，吐絲連綴糧粒，增加糧食加工中的動(dòng)力損耗，降低工藝品質(zhì)。另外，貯糧害蟲及螨類，還能傳播致病微生物，某些螨類直接引起皮炎、過敏，使糧食喪失其應(yīng)有的使用價(jià)值。
6．鼠類和雀類 鼠是嚙齒動(dòng)物，數(shù)量繁多，適應(yīng)能力強(qiáng)，對貯糧危害相當(dāng)嚴(yán)重，尤其是農(nóng)戶貯糧，鼠害最為嚴(yán)重。鼠類不僅吃掉、糟蹋糧食，而且破壞倉庫及包裝器具，污染糧食，傳播疾病。麻雀分布范圍廣泛，常成群結(jié)隊(duì)在田間、曬場、糧堆及倉庫內(nèi)啄食糧粒，還在糧堆排泄糞便，影響清潔和傳播螨類等有害動(dòng)物。
（三）貯藏與加工對糧油品質(zhì)的影響 已通過后熟期的糧食，隨著貯藏期的延長，其品質(zhì)將逐漸劣變。不管倉貯條件多么優(yōu)越，這種變化趨勢總是客觀存在的。糧食加工的過程及加工方法的差異，對糧食的食用品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)也有一定的影響。糧食貯藏和加工的共同目的，就是要盡可能地保持和提高糧食的各項(xiàng)品質(zhì)，使糧油食品既具豐富營養(yǎng)又美味可口。
1．貯藏對糧油品質(zhì)的影響 新收獲的糧油種子，尚未達(dá)到生理上的完全成熟，表現(xiàn)為發(fā)芽率低、呼吸強(qiáng)度高、耐貯性差。往往需要經(jīng)過一個(gè)內(nèi)在的生理變化，才能達(dá)到生理上的完全成熟。這種變化過程稱為后熟作用。完成后熟作用所需要的時(shí)間稱為后熟期。后熟作用是在貯藏期間完成，通常以糧食發(fā)芽率達(dá)到80％以上為標(biāo)準(zhǔn)。小麥在收獲后需要經(jīng)過一段時(shí)間，其加工、食用品質(zhì)才能得到提高，這個(gè)工藝品質(zhì)提高的過程，稱為工藝成熟，工藝成熟的時(shí)間比生理成熟時(shí)間要長。后熟期的長短，隨著糧種、品種、產(chǎn)地以及貯藏條件的不同有很大的差異。一般秈稻沒有明顯的后熟期，粳稻的后熟期為7～30天，小麥、大麥可長達(dá)30～90天，高粱為20天左右，玉米為15天左右。后熟期的生理變化主要是營養(yǎng)物質(zhì)的合成過程，即籽粒內(nèi)部簡單物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的高分子物質(zhì)。此時(shí)，可溶性糖、非蛋白態(tài)氮、游離脂肪酸的含量下降，而蛋白態(tài)氮、脂肪以及多糖的數(shù)量相應(yīng)增加。
處在后熟期的糧食，即使在水分變化不大的情況下，其呼吸強(qiáng)度較大，過氧化氫酶以及脫氫酶的活性也是增高的。通過后熟期以后，即逐漸減弱而趨于穩(wěn)定。由此可以看出：第一，若糧食處在后熟期，其貯藏穩(wěn)定性較差，需要加強(qiáng)管理，經(jīng)常翻動(dòng)糧面，散熱散濕，防止蟲、霉發(fā)展。第二，有明顯后熟期的糧食，經(jīng)過一段時(shí)間貯藏，待其完成"生理成熟"和"工藝成熟"后再進(jìn)行加工，可以明顯提高糧食的營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和加工品質(zhì)。這顯然是貯藏過程對提高糧食品質(zhì)有利的一個(gè)方面。
完成后熟作用的糧食，若繼續(xù)貯藏，則其品質(zhì)逐漸劣變。劣變的速度和劣變的程度不僅同糧食品種有關(guān)，而且與倉貯條件、環(huán)境溫濕度變化等多種因素有關(guān)。就營養(yǎng)品質(zhì)而言，各種營養(yǎng)素均呈下降趨勢。其中脂肪劣變速度最快，其次是淀粉，蛋白質(zhì)的變化較緩慢。如新入庫的小麥其脂肪酸值一般在10～20之間，在正常倉貯條件下，這個(gè)數(shù)值增加并不快，當(dāng)貯藏條件惡化時(shí)，脂肪酸值迅速上升，當(dāng)品質(zhì)劣變時(shí)脂肪酸值可高達(dá)110。在脂肪酸值增加的同時(shí)，種子發(fā)芽率顯著下降。在小麥變質(zhì)初期，因脂肪酸值變化靈敏，故可作為品質(zhì)開始劣變的指標(biāo)。淀粉在貯藏期間的變化是含量下降。隨著貯藏期的延長及受到外界各種因素的影響，糧食中的淀粉在淀粉酶的作用下分解成低分子的糊精及各種低聚糖。糧食中的蛋白質(zhì)在貯藏過程中主要是水解或變性，蛋白態(tài)氮含量下降，非蛋白態(tài)氮含量上升。就食用品質(zhì)而言，隨著貯藏期的延長，糧食特有的"香味"逐漸喪失，由于脂肪的分解和氧化作用以及蛋白質(zhì)的水解和變性作用等諸多因素的影響，使糧油產(chǎn)生令人不愉快的"陳味"。陳化的小麥面筋品質(zhì)下降，延伸性和吸水性大大降低，可能使面筋完全不能形成膠凝體或洗不出來。在貯藏期間發(fā)熱霉變或因貯藏期過長的稻谷也易發(fā)生陳化。陳化的大米往往酸度增高，香味散失，做出的米飯松散無味。這主要是由于大米中的脂肪發(fā)生水解或氧化的緣故。由于游離脂肪酸增多，一些脂肪酸包藏在直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)中，使淀粉粒的強(qiáng)度增加，致使糊化困難。氧化作用產(chǎn)生的低分子醛、酮物質(zhì)，造成大米變質(zhì)變味。油料或油脂，在貯藏期間由于受到日光、微生物、酶等作用，或被空氣中的氧氧化，產(chǎn)生令人不快之臭味，味亦劣變，甚至兼有毒性，這就是通常所稱的"酸敗"。在油品貯藏過程中，可采取低溫、避光、干燥密封或加入抗氧化劑等方法，抑制或延緩油脂的酸敗。
2．加工對糧油品質(zhì)的影響 如前所述，礦物質(zhì)、纖維素、維生素及某些蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分分布在糧食的皮層、糊粉層及胚中，糧食加工的過程就是要除去皮層及糊粉層和一部分胚芽而保持胚乳部分。這樣．在保持糧食的營養(yǎng)品質(zhì)和提高糧食的食用品質(zhì)之間產(chǎn)生了矛盾，如何恰當(dāng)?shù)靥幚磉@個(gè)矛盾，是值得探究的一個(gè)問題。礦物質(zhì)和維生素的生理功能早已被人們所熟悉。現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)認(rèn)為，雖然人體不能消化纖維素，但膳食中卻必須含有纖維素。因?yàn)樗哂写龠M(jìn)腸道蠕動(dòng)，解除便秘，防止結(jié)腸病變的作用。根據(jù)流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果，在喜食含有大量纖維素食物的人群中出現(xiàn)結(jié)腸炎和結(jié)腸癌的機(jī)會(huì)要少得多。因此，通過改進(jìn)加工方法，在保證加工精度的情況下盡可能地保留礦物質(zhì)、纖維素及維生素等營養(yǎng)物質(zhì)是十分必要的。
小麥的皮層由纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)組成，其中也含有一定量的維生素和礦物質(zhì)。為了提高面粉質(zhì)量和消化吸收率，小麥制粉時(shí)要除去皮層（即麩皮）。小麥糊粉層中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)。制取高精度的面粉，由于除去了大部分糊粉層，故營養(yǎng)成分損失較大。麥胚中蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和維生素含量豐富，營養(yǎng)價(jià)值較高，但由于酶含量較多，生命活性強(qiáng)，易生霉變質(zhì)，在制粉時(shí)可采用提胚技術(shù)將其提出作為它用。糙米外層主要由纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)組成，同時(shí)也含有較多的維生素和礦物質(zhì)。碾米時(shí)除去皮層可改進(jìn)大米口味，提高消化吸收率，但損失較多的維生素和礦物質(zhì)。稻谷糊粉層中含有許多重要的營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)。加工高精度的大米時(shí)，由于糊粉層大部分被碾去，將會(huì)損失大量蛋白質(zhì)和維生素。米胚中營養(yǎng)素的含量也很豐富，但因胚部生命活性較強(qiáng)，穩(wěn)定性差，使用普通螺旋式碾米機(jī)，胚芽大部分被碾掉而混入米糠中。米粒的主要成分是胚乳，胚乳中主要營養(yǎng)成分是淀粉，而蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)的含量相對較少，故加工精度高的大米，淀粉比例大，其他營養(yǎng)成分比例少，雖然口味好，但營養(yǎng)價(jià)值低。
改進(jìn)加工方法是保持糧油營養(yǎng)價(jià)值的重要途徑。在稻谷碾米之前可先將其浸泡，使得皮層中的水溶性維生素滲透到米粒中心，再將稻谷汽蒸并干燥，然后礱殼碾米。各種蒸谷米的維生素、蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)含量都比普通大米多，營養(yǎng)價(jià)值高。在小麥制粉中的專用粉生產(chǎn)技術(shù)，就是根據(jù)不同用途的面粉對品質(zhì)的不同要求，采用不同的原料及工藝，生產(chǎn)出符合要求的各種專用面粉。專用粉的生產(chǎn)為提高小麥?zhǔn)称返臓I養(yǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)及工藝品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。在芝麻制油時(shí)，采用壓榨萃取制得的芝麻油，因其中有特殊香味的物質(zhì)--芝麻酚被破壞，故香味基本消失，而用水代法制取的小磨芝麻油則香味濃郁，貯藏時(shí)間也較長。另外，還可以采用適當(dāng)?shù)募庸すに�，在糧食中添加各種營養(yǎng)素，對成品糧進(jìn)行營養(yǎng)強(qiáng)化。也可以根據(jù)蛋白質(zhì)互補(bǔ)原理，將不同糧種按比例搭配，加工成各種營養(yǎng)價(jià)值較高的食品。
