粮油仪器网致力打造专业粮油仪器信息平台,本页面详细介绍粮油贮藏与加工的原理详细信息!

粮油贮藏与加工的原理

来源:  类别:实用技术  更新时间:2007-08-03  阅读
【本资讯由中国粮油仪器网提供】粮油贮藏与加工,直接影响到粮油食品的各项品质和使用价值,与国民经济及人民生活关系甚大。为了切实做好这项工作,必须了解粮油贮藏与加工的基本原理。

  (一)粮油主要成分及其在贮藏中的变化 粮油籽粒的化学成分相当复杂,它们与粮油的贮藏和加工关系密切。其中有的比较稳定,有的容易变质,有的具有丰富的营养价值,有的可供其他方面的应用。一般而言,粮油贮藏的目的是如何使营养成分在贮藏期间尽量保持不变,有时还可以因势利导使粮食某些品质得到改善。粮食加工的目的是去粗存精,去粗是除去人体所不能利用的化学成分,而存精则是保存人体所需的各种营养成分。所以,研究粮油籽粒的各项化学成分及其在籽粒中的分布状况,对于决定加工时的分离取舍、选择合理的加工方式、保证粮油产品的质量、采取有效的贮藏措施、保持贮粮各项品质稳定等方面都具有重要的意义。

  1.糖类 粮油籽粒中的糖类包括单糖、低聚糖和多糖三类。糖类是禾谷类粮食中含量最多的成分,约占籽粒干重的80%以上。多糖是粮食中最主要的营养成分。糖类在很大程度上决定着粮食的工艺品质、食用品质和营养价值,是粮油贮藏与加工人员研究的重要内容。

  (1)单糖 粮食中的单糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖等,其中最重要的是葡萄糖。单糖是粮食作物通过光合作用形成的。单糖不能被水解成更小的分子,可以认为是碳水化合物的基本组成单位。它们都是结晶体,能溶于水,一般都具有甜味,但也有例外。单糖可不经消化液的作用,直接被人体吸收利用。

  (2)低聚糖 低聚糖一般是由几个相同或相异的单糖(2~10个)通过糖苷键连接而成,用稀酸可将其水解成单糖。低聚糖中以双糖分布最为普遍。粮食中主要的低聚糖有蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、棉子糖、水苏糖等。低聚糖含量不高,但其变化对粮食的食用品质和贮藏品质有一定的影响。

  蔗糖是粮食中存在的主要低聚糖,它是由一个葡萄糖分子和一个果糖分子组成。蔗糖水解后生成葡萄糖与果糖等量的混合物--转化糖。转化糖很甜,若以蔗糖的甜度为100计,则转化糖的相对甜度为160,果糖为150,葡萄糖为70。禾谷类粮食中的蔗糖主要集中在胚部,胚乳中的含量很低。相对而言,新鲜粮食中蔗糖含量较高,陈粮中蔗糖含量则不断下降。另外,豆类中蔗糖的含量比谷类高。

  麦芽糖是由两个葡萄糖分子结合而成,所以,麦芽糖水解后生成葡萄糖。麦芽糖在正常的粮食籽粒中无游离态存在,只有在禾谷类种子发芽时,由于种子中的贮藏性淀粉受麦芽淀粉酶的水解,才大量产生。食品工业中以大麦芽为酶源,作用于淀粉生产饴糖,其中麦芽糖占1/3以上。面粉在贮藏过程中由于自身淀粉酶的作用也有麦芽糖产生。

  (3)多糖 粮食中存在的糖主要是多糖,其中最主要的是淀粉。多糖由许多单糖分子结合而成,经酸或酶水解后可生成单糖。除淀粉外,纤维素和半纤维素也广泛存在于粮食中,对粮油食品加工也有重要的影响。

  淀粉在粮食中以淀粉粒的形式存在。禾谷类粮食籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉细胞内,豆类集中在种子的子叶中,薯类则在块根和块茎里。其他部分一般都不含淀粉,只有玉米胚中含有少量淀粉。各种粮食籽粒中的淀粉含量见表1-1。

  

  粮食中的淀粉有两类:一类为直链淀粉,其分子卷曲成螺旋形;另一类为支链淀粉,其分子呈树枝状。一般粮种含有20%~25%的直链淀粉和75%~80%的支链淀粉。糯性粮食如糯米、糯玉米等淀粉几乎都是支链淀粉,而有的豆类淀粉则几乎全是直链淀粉。直链淀粉遇碘显蓝色,支链淀粉遇碘显红紫色。因此,可以利用淀粉与碘的显色反应鉴别糯性粮食或非糯性粮食。

  淀粉粒的相对密度约为1.5,不溶于冷水。这是淀粉制造工业的理论基础,所谓水磨法制取淀粉,就是利用这一性质。其方法是:先将原料打碎成糊,再加水调成悬浊液,除去蛋白质及其他杂质,最后沉淀或离心分离,即可制得淀粉。

  纤维素和半纤维素也是粮食中重要的多糖,主要存在于粮食籽粒中的果皮或种皮中。粮食加工就是要除去皮壳,减少纤维素的含量,提高其食用品质。纤维素和半纤维素不能被人体消化吸收,对人体无直接营养意义,但它们能促进肠胃蠕动,刺激其分泌消化液,帮助消化其他营养成分。同时,它们还能起到预防结肠癌和减少冠心病的作用。

  粮食在贮藏期间,非还原糖(主要是淀粉)都会减少,但贮藏于空气中较之贮藏于氮气及二氧化碳中减少得更多。在空气中贮藏的小麦,其蔗糖含量显著减少,葡萄糖、果糖和乳糖的含量无效,单糖的含量却有所增加。

  2.脂类脂类是油脂及类脂的总称。脂类的共同特点就是不溶于水而溶于乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。在粮食品质分析时,通常用乙醚从粮食中提取脂类。由于提取物不是纯净的脂肪,还含有磷脂、蜡、色素和植物固醇等,因此又称"粗脂肪"。脂类是一些具有重要生理功能的化合物,油脂是人类重要营养物质之一。脂类在粮食、油料籽粒中的分布和含量,与粮食、油料的食用品质和耐贮性都有密切关系。

  (1)油脂 油脂是油与脂肪的总称。习惯上把在室温下呈液体状态的叫油,呈固体状态的叫脂肪。但从化学结构来看,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,按照脂肪酸的化学结构和性质可将其分为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和具有取代基团的脂肪酸。通常动物脂肪中含饱和脂肪酸较多,常温下呈固态;植物脂肪中含不饱和脂肪酸较多,常温下呈液态。植物油中主要的不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。不饱和脂肪酸对人体有较高的营养价值,如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸是人体必需的脂肪酸,它们是人体所必需的,但人体自身又不能合成,必须靠摄取食物来供给,粮油食品是人体必需脂肪酸的主要来源。禾谷类粮食中油脂含量较少,油料中则含量较高,大豆中油脂的含量也很丰富。表1-2是一些油料和粮食籽粒的油脂含量。

  (2)类脂 磷脂和蜡是粮食中两种最重要的类脂。磷脂大多集中在粮食种子的胚中。大豆中磷脂的含量特别丰富,约占干重的2.8%左右。油菜籽中磷脂的含量约占干重的1.5%,小麦为0.65%,糙米为0.64%,玉米为0.28%。磷脂具有很重要的生理功能,是构成生物膜的重要成分,对人体有一定的营养价值,是一种营养添加剂,可用于医治某些疾病。另外,磷脂是一种抗氧化剂的增效剂,能增强油脂的抗氧化作用。在食品工业中,磷脂被广泛用作乳化剂。蜡是由高级脂肪酸和高级脂肪醇所形成的酯,主要存在于粮食的果皮和种皮细胞壁中,对粮粒具有一定的保护作用。蜡不溶于水,在人体及动物消化道不能被消化,故无营养价值,所以在粮食加工中应尽量除去蜡。米糠油中含蜡较多,约为0.4%,大豆含蜡0.002%,高粱含蜡0.32%,蜡质玉米可以抽出0.01%~0.03%的蜡。

  粮食和油料在贮藏或加工过程中,劣变速度最快的是油脂。大米在贮藏过程中发热霉变,往往酸度增高,香味散失,做米饭松散无味。小麦在不良贮藏条件下,脂肪酸值迅速上升。脂肪的分解使营养物质流失,产生令人不愉快的陈味。油料或油脂在贮藏期间由于受到日光、微生物、酶等作用,或被空气中的氧所氧化,产生不快的臭味,味亦变劣,甚至兼有毒性。

  3.蛋白质 蛋白质是粮食、油料及薯类块根的重要组成成分。禾谷类粮食蛋白质的含量在10%左右,而豆类和某些油料种子,蛋白质含量可高达30%~40%,表1-3是几种主要粮食及油料种子的蛋白质含量。

  蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成,这些元素在蛋白质中大致上都以一定的比例存在。氮是蛋白质中特殊的元素,一般蛋白质平均含氮量为16%左右,所以,只要测出食品中的含氮量,便可计算出样品中蛋白质的含量。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成粮油籽粒蛋白质的氨基酸有20多种。如将蛋白质彻底水解,便可得到多种氨基酸的混合物。从广义上讲,这20多种氨基酸对人体都是有益的,但并非都要从食物中摄取,有一部分氨基酸可在人体内合成,或者可由其他氨基酸转化而来。但是有8种氨基酸人体自身不能合成,必须从食物中摄取,这8种氨基酸被称为必需氨基酸,即:赖氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸与缬氨酸。此外,对于婴幼儿而言,组氨酸和精氨酸也是必需的氨基酸。凡是含有8种必需氨基酸,且数量充足、比例适当的蛋白质称为完全蛋白质。凡是缺乏一种或数种必需氨基酸的蛋白质称为不完全蛋白质。有些蛋白质中虽然含有各种必需氨基酸,但其含量比例不适当,营养价值低于完全蛋白质,这种蛋白质称为半完全蛋白质,大多数谷类粮食的蛋白质中,赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量较少,营养价值较低,属于半完全蛋白质;豆类蛋白质中,赖氨酸、色氨酸的含量较丰富,属于完全蛋白质。

  不同的粮种其蛋白质的含量与性质有很大差别。小麦中含有小麦面筋蛋白质,约占面筋干重的85%以上,其中主要是麦胶蛋白和麦谷蛋白。当面粉加水和成面团的时候,麦胶蛋白和麦谷蛋白按一定规律相结合,构成像海绵一样的网络结构,组成面筋的骨架,其他成分如脂肪、糖类、淀粉和水都包藏在面筋骨架的网络之中,这就使得面筋具有弹性和可塑性。小麦粉由于能形成面筋,因此可以制成馒头、面包、面条等各种食品。大米含蛋白质7%~8%,主要是碱溶性的稻谷蛋臼。与一般禾谷类蛋白质相比,大米蛋白含赖氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸较多,营养价值较高。大米蛋白质大部分分布在糊粉层中,大米加工精度越高,碾去的糊粉层就越多,蛋白质损失也就越大。豆类含蛋白质很丰富,一般为20%~40%,豆类蛋白质主要由球蛋白构成,其中混有清蛋白。豆类蛋白质的氨基酸组成与动物蛋白质相似,属于完全蛋白质,营养价值较高。在食品加工中,豆类蛋白质常被作为营养强化剂而添加到其他谷物食品中,以充分发挥蛋白质的互补作用,提高食品的营养价值。玉米一般含蛋白质8%~10%,主要是玉米胶蛋白和玉米谷蛋白。玉米蛋白质中由于缺乏赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸,所以营养价值不高。为了提高玉米食品的营养价值,可进行营养强化或与豆类搭配制作食品。

  粮食在正常贮藏条件下,其蛋白质变化缓慢。贮藏初期,盐溶性氮没有显著变化,贮藏2~3年以后有下降的趋势。蛋白质在贮藏过程中的变化主要是水解或变性,发热霉变的粮食,其蛋白质在蛋白酶的作用下逐渐水解成多肽、氨基酸,使得蛋白质溶解度增加,蛋白态氮减少。随着温度的进一步上升,蛋白质就会部分甚至完全变性,使得粮食的营养价值大大下降。

  4.维生素 人体一般不能合成维生素,大多数必须由食物供给,粮食是维生素的重要来源。现已知道,粮食中有20多种维生素,根据其溶解特性的不同可将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素主要有维生素A、维生素D、维生素E、维生素K四种,它们不溶于水而溶于脂肪中;水溶性的维生素主要有维生素B1、维生素B2、维生素N5及维生素C等。

  粮食中不含维生素A但含有维生素A原,即胡萝卜素和玉米黄素,它们能在动物体内受胡萝卜素酶作用变成维生素A。小麦、黑麦、大麦、玉米中都含有少量的胡萝卜素,一般黄色粮粒比白色粮粒含胡萝卜素多。在粮油食品加工过程中,保留其原有色泽,可以充分利用胡萝卜素的营养功能。粮食中也不含维生素D,但在棉籽油、向日葵油和亚麻油等植物油中含有少量的麦角固醇和谷固醇,它们可以转变成维生素D。维生素E广泛存在于粮食种子的胚中。特别是小麦胚中的含量十分丰富,小麦胚是提取维生素E的良好原料。各种植物油中的维生素E含量丰富,其中麦胚油含量最多,大豆油次之,玉米胚油和米糠油居中,花生油含量较少。维生素B1、B2、B5等B族维生素都是粮食中广泛存在的维生素,B族维生素主要存在于胚、糊粉层和皮层中,胚乳中含量极少。粮食加工过程中,B族维生素损失较多,大多转入加工副产品中。干燥的粮食中不含维生素C,只有在粮食、豆类发芽时,才能在胚芽中合成维生素C。粮食中只有甘薯含有少量维生素C,维生素C性质不稳定,易因加热而被破坏,故食品加工中以维生素C的损失最为严重。

  5.矿物质 粮食中矿物质的含量一般用灰分来表示。粮食样品经高温烧灼后,有机物质全部氧化变成气体挥发出去,矿质元素都完全被氧化变成灰分。经化学分析证明,粮食中的矿质元素有磷、钾、镁、钙、钠、铁、硅、硫、氯等,此外还有锌、铝、锰、铜等微量元素。灰分含量是评价粮食加工精度的重要指标。由于粮食中的矿物质主要存在于皮层和胚中,所以,加工精度越高,灰分含量就越低。矿物质对人体有很重要的营养意义,人体所需的矿物质主要由粮食供给。当食物中矿物质缺少或不足时,会影响人体生长发育甚至引起病变。

  6.水分 水分是粮食中的一个重要化学成分,它不仅对粮食籽粒的生理有很大作用,而且对粮食贮藏、加工都有重要影响。粮食中有两种不同状态的水,一是游离水,二是结合水。游离水存在于粮粒的细胞间隙中和毛细管中,具有普通水的一般性质,是粮食进行生化反应的介质。游离水在粮食籽粒内很不稳定,能在环境温度湿度的影响下自由出入。贮藏和加工过程中粮食水分的增减,主要是游离水的变化。结合水存在于粮粒的细胞内,与淀粉、蛋白质等亲水性物质相结合,其性质稳定,不易散失,不能作为溶剂,不参与粮食籽粒内部的生化反应。一般晒粮或烘干粮食对结合水影响不大。在105℃的温度下维持一定时间,粮食中绝大部分的结合水都能挥发出来。因此,用烘干法测得的粮食水分,是游离水与结合水的总和。

  粮食的含水量对贮藏、加工有重要影响。游离水的存在对安全贮藏十分不利,只有当水分降到结合水的范围内,粮食籽粒才能处于休眠状态,为安全贮藏创造有利条件。粮食加工时,要求粮食的含水量适宜,过高或过低都会影响粮粒的物理性质和工艺品质,对加工不利。所以,粮食加工对原粮的水分都有比较严格的要求,尤其是净麦入磨、稻谷碾米和玉米提胚时对水分要求更严格。

  粮食在贮藏过程中,随着环境条件的变化其水分亦在变化。已经干燥的粮食,如果存放的仓库湿度大,则会吸收空气中的水分而使含水量增加。反之,水分较高的粮食,如果存放在温度高、相对湿度小的仓库里,又会放出水分而使含水量下降。在粮食贮藏实践中,应经常检测不同部位的粮食含水量并认真做好记录,观察水分变化情况,以便采取措施,确保贮粮安全。

  (二)影响粮油贮藏的因素 减少粮食和油料收获后的损失是人们普遍关注的一个重大问题。据联合国粮农组织的统计,世界平均每年的贮粮损耗占粮食产量的10%,有些不发达国家甚至高达30%。在我国,国家粮库的贮粮损失远低于世界平均水平,但在广大农村,贮粮损失至少在10%以上,有的地方达15%~20%。特别值得注意的是,如此巨大的损失,在农村却不被人们所重视。如果能把我国农村贮粮的损失减少5%~8%,全国每年将"不生产而增产"数千万吨粮食。由此可见,搞好粮食贮藏、减少收获后的损失是一项非常重要而又紧迫的工作,甚至将它与粮食生产放到同等的地位也并非过分。影响粮油安全贮藏的因素是多方面的,从内因方面看,粮油籽粒含水量的高低、杂质含量的多少、籽粒完整度及成熟度都能影响贮藏的稳定性;从外因方面看,环境温度、湿度、气体成分、微生物、仓库害虫、螨类、鼠类与雀类都是造成粮油品质劣变的因素。虽然这些因素单独对粮食贮藏也会产生影响,但单一因素的影响一般是不显著的。只有数个因素维持一定的组合,才对粮油贮藏产生明显的影响。

  1.水分 粮食含水量的大小,不仅关系到实含干物质的重量,同时也是影响贮藏稳定性的最主要因素。因此掌握贮粮水分的变化规律,在粮食仓贮上具有特别重要的意义。

  粮食是多孔性的胶体物质,具有很强的吸附气体和蒸气的能力。当外界水汽压力大于粮粒内部水汽压力时,粮粒便吸湿而增加水分;反之,当粮粒内部水汽压力大于外界水汽压力时,粮粒便散湿而降低水分。在环境温湿度处于一定的条件下,如果粮粒内外的水汽压力相等,粮食的吸湿与散湿处于动态平衡,粮食的含水量稳定在一个数值上,这时的粮食水分,就叫这一温湿度下的平衡水分。研究表明,在相对湿度不变时,平衡水分随温度的升高而减少;温度不变时,平衡水分随相对湿度的增加而增大。当粮堆孔隙中的空气相对湿度大于75%时,粮食水分将急剧增加;同时在相对湿度高于75%时,大多数霉菌就有可能很快繁殖,导致粮食发热霉变。通常所说的"安全"水分,一般认为是与70%的空气相对湿度相平衡的粮食水分。粮食的安全水分,固然与粮食品种有关,但也与粮温密切相联。长期的生产实践告诉我们,禾谷类的安全水分是以温度为0℃时,水分安全值为18%为基准,温度每提高5℃,安全水分值就降低1%。油料的安全水分,一般都比禾谷类粮食低。这是因为脂肪是疏水物质,油料中的水分,主要存在于亲水物质部分。如仅以亲水物质部分与禾谷类粮食相比,其安全水分的数值大体相同。因此,油料的安全水分随油脂含量的多少而不同,油脂含量愈高,安全水分值则愈低。

  粮食入库后,在通常情况下,粮堆水分会不断发生变化。其主要原因是:第一,外湿引起粮堆水分变化。外湿一般只影响到粮食的表层,表层以下无明显的日变化,只有幅度不大的年变化,年变幅度平均为1%左右。第二,粮堆内部水分的转移引起水分变化。不同水分的粮食混同入库后,根据吸湿平衡的规律,原来水分含量高的粮粒会散发部分水汽而减少水分,而原来水分含量低的粮粒则会吸收水汽而增加水分,一直达到水分相对平衡,这种现象叫"水分再分配"。另外一种现象叫"湿热扩散",也能引起粮堆水分变化。当粮堆局部温高湿大时,其湿热空气由于水汽压力较大,便会根据热量传导的方向移动,即由高温部位向低温部位移动,导致低温部分湿度增加,水分增大。粮堆各部分之间温差越大,湿热扩散就越严重,即使粮食水分较小,如温差过大,也可能发生湿热扩散。第三,温差结露引起粮堆水分变化。粮食在贮藏过程中,由于外界温度的变化和粮堆内生物成分的生命活动而引起粮堆各部位出现温差时,在湿热扩散和空气对流的作用下,粮堆内外均易产生结露现象。它是引起粮堆外层和局部水分增加的最重要原因。粮堆结露,能使局部水分迅速增加,造成贮粮发热霉变以至发芽的严重后果。因此,必须注意防止结露。若出现局部水分突然上升,则要采取措施,果断处理,以防事故扩大。

  2.温度 粮温的高低,直接影响到贮粮的安全。在一定的温度范围内,粮食的呼吸强度随着温度的上升而增加,粮食的劣变速度也随着温度的上升而加快。实验表明,常温下贮藏的小麦经过一段时间都会导致品质下降,在化学成分上一般是干物质的分解,而在低温下(指15℃以下)贮藏的小麦,其劣变速度明显减缓。另外,在低温下贮藏小麦,可以保持其新鲜程度,改进小麦的工艺、食用和烘焙品质。低温还能抑制虫、霉的生长,对安全贮粮十分有利。因此,在生产实践中常常使用低温贮粮技术解决面粉、大米等成品粮度夏难的问题。

  粮食入库后,正常的粮温主要随大气温度的变化而变化,即气温影响仓温,仓温影响粮温。但由于仓库具有一定的密闭、隔热性能,粮堆又是热的不良导体,粮温、仓温的升降速度及升降幅度均滞后于气温。在正常情况下,这三者温度(一般叫三温)的变化规律见表1-4。

  粮温受气温影响的大小,还与粮堆的孔隙度和仓库的隔热和密闭性能、堆装方式以及入库的时间等多种因素有关。因此,在分析粮温变化时,必须综合多方面的情况加以考虑,才能准确地判断粮温是否正常,以便及早发现问题,做好预防工作。

  3.气体成分 粮堆中的气体成分对粮食呼吸作用有很大影响。氧气充足时,粮食进行有氧呼吸,氧气浓度降低时,有氧呼吸作用减弱,无氧呼吸加强。含水量在安全水分以下的粮食,其呼吸强度较低,缺氧贮藏对呼吸有抑制作用,能减少干物质的损耗,防止脂肪氧化及酸度增加。对于含水量较高的粮食,缺氧会导致无氧呼吸作用加强,消耗大量有机物质,积累有毒中间代谢产物,引起种子死亡。二氧化碳气体和氮气对粮食的呼吸作用也有影响,粮堆中二氧化碳和氮气的浓度增加到一定程度时,对粮食的呼吸有明显的抑制作用。粮堆中气体成分的改变(主要是降低氧的浓度,增加二氧化碳和氮的浓度),对于防治仓库害虫、抑制贮粮微生物都有很大的作用。在生产实践中,气调贮藏已成为保证贮粮安全的一个重要手段。

  4.贮粮微生物 粮食富含各种营养物质,是微生物的天然培养基。粮食在贮藏期问,各种类型的微生物尤其是霉菌,在温度和湿度适宜时,便会迅速生长繁殖,造成粮食发热霉变,使粮食变色变味,发芽率下降,干物质消耗,脂肪酸增加。更为严重的是,某些霉变的粮食还能产生真菌毒素,引起人畜食后中毒或致癌,如被黄曲霉污染的花生就可能产生致癌能力极强的黄曲霉毒素,被镰刀菌污染的小麦就可能产生镰刀菌毒素。同时,粮食作为种用粮,某些植物病原菌可以通过贮藏的种子传播下去,使粮食染病减产。由此可见,贮粮微生物是影响粮食安全贮藏的一个重要因素,必须十分重视防霉及去毒工作。

  5.贮粮害虫及螨类 粮食在贮藏过程中,容易受到害虫及螨类的侵害,造成多方面的损失。害虫及螨类不仅蛀蚀粮食籽粒,造成粮食重量损失,而且在取食、呼吸和排泄等生命活动中发热散失水分,促使粮堆温湿度增高,形成对微生物生长繁殖有利的条件,从而引起粮食发热霉变。同时,虫、螨的分泌物、排泄物、尸体、皮屑等混杂在粮食中,造成粮食污染,影响食品卫生。蛾类幼虫喜食粮食胚芽,使籽粒丧失发芽能力。某些蛾类幼虫,吐丝连缀粮粒,增加粮食加工中的动力损耗,降低工艺品质。另外,贮粮害虫及螨类,还能传播致病微生物,某些螨类直接引起皮炎、过敏,使粮食丧失其应有的使用价值。

  6.鼠类和雀类 鼠是啮齿动物,数量繁多,适应能力强,对贮粮危害相当严重,尤其是农户贮粮,鼠害最为严重。鼠类不仅吃掉、糟蹋粮食,而且破坏仓库及包装器具,污染粮食,传播疾病。麻雀分布范围广泛,常成群结队在田间、晒场、粮堆及仓库内啄食粮粒,还在粮堆排泄粪便,影响清洁和传播螨类等有害动物。

  (三)贮藏与加工对粮油品质的影响 已通过后熟期的粮食,随着贮藏期的延长,其品质将逐渐劣变。不管仓贮条件多么优越,这种变化趋势总是客观存在的。粮食加工的过程及加工方法的差异,对粮食的食用品质和营养品质也有一定的影响。粮食贮藏和加工的共同目的,就是要尽可能地保持和提高粮食的各项品质,使粮油食品既具丰富营养又美味可口。

  1.贮藏对粮油品质的影响 新收获的粮油种子,尚未达到生理上的完全成熟,表现为发芽率低、呼吸强度高、耐贮性差。往往需要经过一个内在的生理变化,才能达到生理上的完全成熟。这种变化过程称为后熟作用。完成后熟作用所需要的时间称为后熟期。后熟作用是在贮藏期间完成,通常以粮食发芽率达到80%以上为标准。小麦在收获后需要经过一段时间,其加工、食用品质才能得到提高,这个工艺品质提高的过程,称为工艺成熟,工艺成熟的时间比生理成熟时间要长。后熟期的长短,随着粮种、品种、产地以及贮藏条件的不同有很大的差异。一般籼稻没有明显的后熟期,粳稻的后熟期为7~30天,小麦、大麦可长达30~90天,高粱为20天左右,玉米为15天左右。后熟期的生理变化主要是营养物质的合成过程,即籽粒内部简单物质转变为复杂的高分子物质。此时,可溶性糖、非蛋白态氮、游离脂肪酸的含量下降,而蛋白态氮、脂肪以及多糖的数量相应增加。

  处在后熟期的粮食,即使在水分变化不大的情况下,其呼吸强度较大,过氧化氢酶以及脱氢酶的活性也是增高的。通过后熟期以后,即逐渐减弱而趋于稳定。由此可以看出:第一,若粮食处在后熟期,其贮藏稳定性较差,需要加强管理,经常翻动粮面,散热散湿,防止虫、霉发展。第二,有明显后熟期的粮食,经过一段时间贮藏,待其完成"生理成熟"和"工艺成熟"后再进行加工,可以明显提高粮食的营养品质、食用品质和加工品质。这显然是贮藏过程对提高粮食品质有利的一个方面。

  完成后熟作用的粮食,若继续贮藏,则其品质逐渐劣变。劣变的速度和劣变的程度不仅同粮食品种有关,而且与仓贮条件、环境温湿度变化等多种因素有关。就营养品质而言,各种营养素均呈下降趋势。其中脂肪劣变速度最快,其次是淀粉,蛋白质的变化较缓慢。如新入库的小麦其脂肪酸值一般在10~20之间,在正常仓贮条件下,这个数值增加并不快,当贮藏条件恶化时,脂肪酸值迅速上升,当品质劣变时脂肪酸值可高达110。在脂肪酸值增加的同时,种子发芽率显著下降。在小麦变质初期,因脂肪酸值变化灵敏,故可作为品质开始劣变的指标。淀粉在贮藏期间的变化是含量下降。随着贮藏期的延长及受到外界各种因素的影响,粮食中的淀粉在淀粉酶的作用下分解成低分子的糊精及各种低聚糖。粮食中的蛋白质在贮藏过程中主要是水解或变性,蛋白态氮含量下降,非蛋白态氮含量上升。就食用品质而言,随着贮藏期的延长,粮食特有的"香味"逐渐丧失,由于脂肪的分解和氧化作用以及蛋白质的水解和变性作用等诸多因素的影响,使粮油产生令人不愉快的"陈味"。陈化的小麦面筋品质下降,延伸性和吸水性大大降低,可能使面筋完全不能形成胶凝体或洗不出来。在贮藏期间发热霉变或因贮藏期过长的稻谷也易发生陈化。陈化的大米往往酸度增高,香味散失,做出的米饭松散无味。这主要是由于大米中的脂肪发生水解或氧化的缘故。由于游离脂肪酸增多,一些脂肪酸包藏在直链淀粉的螺旋结构中,使淀粉粒的强度增加,致使糊化困难。氧化作用产生的低分子醛、酮物质,造成大米变质变味。油料或油脂,在贮藏期间由于受到日光、微生物、酶等作用,或被空气中的氧氧化,产生令人不快之臭味,味亦劣变,甚至兼有毒性,这就是通常所称的"酸败"。在油品贮藏过程中,可采取低温、避光、干燥密封或加入抗氧化剂等方法,抑制或延缓油脂的酸败。

  2.加工对粮油品质的影响 如前所述,矿物质、纤维素、维生素及某些蛋白质等营养成分分布在粮食的皮层、糊粉层及胚中,粮食加工的过程就是要除去皮层及糊粉层和一部分胚芽而保持胚乳部分。这样.在保持粮食的营养品质和提高粮食的食用品质之间产生了矛盾,如何恰当地处理这个矛盾,是值得探究的一个问题。矿物质和维生素的生理功能早已被人们所熟悉。现代营养学认为,虽然人体不能消化纤维素,但膳食中却必须含有纤维素。因为它具有促进肠道蠕动,解除便秘,防止结肠病变的作用。根据流行病学调查结果,在喜食含有大量纤维素食物的人群中出现结肠炎和结肠癌的机会要少得多。因此,通过改进加工方法,在保证加工精度的情况下尽可能地保留矿物质、纤维素及维生素等营养物质是十分必要的。

  小麦的皮层由纤维素、半纤维素和果胶物质组成,其中也含有一定量的维生素和矿物质。为了提高面粉质量和消化吸收率,小麦制粉时要除去皮层(即麸皮)。小麦糊粉层中含有大量的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。制取高精度的面粉,由于除去了大部分糊粉层,故营养成分损失较大。麦胚中蛋白质、脂肪、矿物质和维生素含量丰富,营养价值较高,但由于酶含量较多,生命活性强,易生霉变质,在制粉时可采用提胚技术将其提出作为它用。糙米外层主要由纤维素、半纤维素、果胶物质组成,同时也含有较多的维生素和矿物质。碾米时除去皮层可改进大米口味,提高消化吸收率,但损失较多的维生素和矿物质。稻谷糊粉层中含有许多重要的营养成分,如蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。加工高精度的大米时,由于糊粉层大部分被碾去,将会损失大量蛋白质和维生素。米胚中营养素的含量也很丰富,但因胚部生命活性较强,稳定性差,使用普通螺旋式碾米机,胚芽大部分被碾掉而混入米糠中。米粒的主要成分是胚乳,胚乳中主要营养成分是淀粉,而蛋白质、脂肪、维生素和矿物质的含量相对较少,故加工精度高的大米,淀粉比例大,其他营养成分比例少,虽然口味好,但营养价值低。

  改进加工方法是保持粮油营养价值的重要途径。在稻谷碾米之前可先将其浸泡,使得皮层中的水溶性维生素渗透到米粒中心,再将稻谷汽蒸并干燥,然后砻壳碾米。各种蒸谷米的维生素、蛋白质、脂肪和矿物质含量都比普通大米多,营养价值高。在小麦制粉中的专用粉生产技术,就是根据不同用途的面粉对品质的不同要求,采用不同的原料及工艺,生产出符合要求的各种专用面粉。专用粉的生产为提高小麦食品的营养价值和食用品质及工艺品质奠定了基础。在芝麻制油时,采用压榨萃取制得的芝麻油,因其中有特殊香味的物质--芝麻酚被破坏,故香味基本消失,而用水代法制取的小磨芝麻油则香味浓郁,贮藏时间也较长。另外,还可以采用适当的加工工艺,在粮食中添加各种营养素,对成品粮进行营养强化。也可以根据蛋白质互补原理,将不同粮种按比例搭配,加工成各种营养价值较高的食品。

中国粮油仪器网】部分文章转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,自负版权等法律责任。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在30日内与本网联系。
最近更新仪器
推荐仪器
相关新闻
热门产品