（二）粮油的化学组成与营养特性

1．粮油的化学组成

粮食及油料的化学成分包括许多类物质，除了水分和主要营养物质（碳水化合物、蛋白质和脂肪）以外，还含有少量的矿物质、维生素、酶及色素等物质。粮食及油料子粒中各种化学成分的含量，在不同种类粮食及油料之间相差很大，但在正常的条件下，同一品种粮油的化学成分变动幅度较小。表1-7为几种主要粮食和油料子粒的化学成分及含量。

从表1-7中可以看出粮油子粒化学组成有几个特点。一是粮油种类不同，化学组成有很大差异，所以化学成分是粮油作物分类的主要依据。例如禾谷类子粒的主要化学成分是占60%～70%的碳水化合物，其中主要是淀粉，故可称它们为淀粉质粮食；豆类含有丰富的蛋白质，特别是大豆，约含40%的蛋白质，是最好的植物性蛋白质；油料子粒脂肪含量丰富，大约为30%～50%，可作为榨油的原料。二是带壳的子粒（如稻谷）或种皮比较厚的子粒（如豌豆、蚕豆）含有较多的纤维素。而含纤维素多的子粒，一般灰分含量也较高。三是脂肪含量较多的子粒，蛋白质含量也高，例如芝麻、油菜子和大豆等。

实际上，粮油子粒的化学组成因品种、土壤及栽培条件不同而有较大的变动，所以一般资料中常见的化学成分是多次分析多种样品所得的平均数值，只能供参考或比较用。

粮食及油料子粒中各种化学成分的分布很不平衡，在不同部位之间的含量相差很大，因此子粒各部分的生理生化特性也不一样。稻谷、小麦子粒可作为禾谷类粮食的代表，表1-8为稻谷子粒各部分的化学组成，表1-9为小麦子粒各部分的化学组成。

从表1-8及表1-9中可以看出，作为主要贮藏物质的淀粉全部集中在胚乳的淀粉细胞中，其他各部分均不含淀粉。蛋白质的浓度以糊粉层和胚中的浓度为最高，但就全粒来看，胚乳的淀粉细胞所含的蛋白质量最大，其次才是糊粉层和胚。糖分大部分集中于胚乳的淀粉细胞内，其次是胚和糊粉层中。纤维有3/4存在于麸皮中，而且以果皮中为最多，胚乳中的含量则极少。灰分以糊粉层中的含量为最高，甚至比麸皮还要高出一倍，内胚乳中的灰分含量则甚少。所以小麦制粉时，为了得到较高的出粉率，必须把麦粒中富含淀粉和蛋白质等营养物质的纯胚乳全部提取出来，使其与富含纤维的麸皮分离。

2．主要粮油的营养特性

（1）稻谷 稻谷包括稻壳和糙米两部分，一般为细长形或椭圆形。稻壳包括内稃、外稃和护颖，主要由纤维素和矿物质组成。虽然稻壳中矿物质含量丰富，但稻壳不能被人体消化，对人体没有什么营养意义，加工时要去掉稻壳。

稻谷去掉稻壳就是糙米，糙米由皮层、糊粉层、胚乳和胚几部分组成。皮层是糙米的最外层，主要由纤维素、半纤维素、果胶等物质组成，同时也含有较多的维生素和矿物质。皮层粗糙，影响大米食味，又不易被消化，因此糙米要经过碾米，除去皮层，以改进大米的食味，提高消化吸收率。但适当保留一些皮层，可以提高大米中维生素和矿物质的含量，对人体健康有好处。糊粉层位于皮层下面，是胚乳的最外层组织。糊粉层虽然不厚，但集中了大米中许多重要的营养成分，如蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等。与其他谷类粮食相比，大米蛋白质的营养价值较高，因为在一般谷类粮食的蛋白质中，赖氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸的含量较少，属半完全蛋白质，营养价值较低；而大米的蛋白质中，以上几种必需氨基酸的含量较多，所以大米蛋白质的营养价值较高。大米中B族维生素的含量也很丰富，一般可满足人体的需要。但大米加工精度较高时，由于糊粉层大部分被碾去，蛋白质、维生素等营养成分损失较多，使大米的营养价值下降。胚部位于糙米腹面，含有较多的蛋白质、脂类、糖分、矿物质、维生素，还含有一些酶类，因此，胚部的生命活性较强，在贮藏中大米的霉变往往先从胚部开始。胚和糊粉层中的脂肪含量都很高，因此用加工大米得到的米糠可以榨油。糙米除去皮层、糊粉层和胚，其余部分为胚乳，占米粒的绝大部分，营养成分主要是淀粉、蛋白质、脂肪，维生素和矿物质的含量极少。加工精度高的大米，除淀粉外，其他营养成分较少。

稻谷的种类很多，通常可分为籼稻、粳稻和糯稻三类。籼稻米质较疏松，淀粉构成中直链淀粉较多，米饭胀性大而粘性差，较易消化吸收。粳稻米质较紧密，淀粉中含支链淀粉较多，米饭胀性小而粘性大，食味比籼米好，但比籼米饭难消化，胃肠病患者不宜长期单食粳米饭。糯稻有籼糯和粳糯之分，米质均呈蜡白色，不透明，也有的呈半透明状（俗称阴糯）。糯稻的淀粉全部是支链淀粉，粘性很强，较难消化吸收，不宜做主食，宜做各种副食和糕点。根据生长期的不同，籼稻和粳稻又可分为早、中、晚三类。就同一类型的稻谷而言，一般早稻的营养品质比晚稻差。早稻米质比晚稻疏松，加工时易碎，米饭的粘性和食味也比晚稻差。中稻一般是籼稻，品质往往较好。

（2）小麦 小麦与稻谷不同，没有坚硬的外壳，麦粒多为卵圆形或椭圆形，内部构造与糙米相似，也由皮层、糊粉层、胚乳和胚几部分组成。小麦的皮层由纤维素、半纤维素和果胶等物质组成，但比糙米的皮层厚而坚韧，其中也含有维生素和矿物质。因皮层不易被人体消化吸收，又影响面粉食味，磨粉时要除去皮层（即麸皮）。糊粉层含有大量的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。加工精度高的面粉由于损失了大部分糊粉层，主要成分是淀粉，蛋白质、脂肪，维生素的含量较少，常存在一些营养缺陷。胚位于麦粒背面基部，占麦粒重量的2%～3%，含有较多的蛋白质、脂类、矿物质和维生素，也含有一些酶类，生命活性强，易生霉生虫。胚乳是麦粒的主要组成部分，营养成分主要是淀粉，也含有一定量的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。不同品种的小麦，胚乳中蛋白质的含量有较大的差别。小麦中的蛋白质能形成面筋，所以面粉能做成各种发酵食品，如馒头、面包等。

根据小麦皮层颜色的不同可将其分为红皮小麦与白皮小麦两类；根据小麦胚乳结构的不同，又可分为硬质小麦和软质小麦两类。红皮硬质小麦的皮层呈深红色或红褐色，胚乳中含蛋白质较多，结构较紧密，面粉筋力强，品质好，但面粉颜色较差。红皮软质小麦的皮层呈深红色或红褐色，胚乳中含蛋白质较少，结构较松散，面粉筋力和品质都比红皮硬质小麦差。白皮硬质小麦的皮层呈白色、乳白色或黄白色，胚乳中含蛋白质较多，结构较紧密，面粉筋力强，品质好，面粉颜色也好。白皮软质小麦的皮层呈白色、乳白色或黄白色，胚乳中含蛋白质较少，结构较松散，面粉筋力和品质都比白皮硬质小麦差。

根据小麦播种季节的不同，又可分为春小麦和冬小麦两类。春小麦在春季播种，当年秋季收获。春小麦皮层厚且颜色深，多是红皮硬质小麦，面筋含量高，品质较好，但出粉率低。冬小麦是秋季播种，第二年夏季收获。我国以生产冬小麦为主，有北方冬麦区和南方冬麦区之分。北方冬小麦皮层多为白色，较薄，半硬质麦多，出粉率较高。南方冬小麦皮层颜色较北方冬小麦深，皮层较厚，软质麦较多，出粉率较低，品质比北方麦差。

（3）玉米 玉米的种类很多，根据皮色可分为白玉米、黄玉米和杂色玉米三类。玉米的蛋白质中缺乏色氨酸和赖氨酸，营养价值较低，如果把玉米和大豆按一定的比例混合磨粉，可以大大提高玉米蛋白质的营养价值。

玉米的胚部特别大，约占子粒总体积的25%左右，占子粒总质量的10%～12%，玉米全粒的脂肪77%～89%集中在胚中，因此玉米胚可用于制油。玉米中维生素的含量也比较丰富，黄玉米中还含有胡萝卜素。但玉米中的烟酸多呈结合型，不能被人体吸收利用，如果在玉米食物中加入少量小苏打或食碱，可使结合型烟酸分解为游离烟酸，可被人体吸收利用。由于玉米胚部大，脂肪含量较高，贮藏稳定性差，容易发热霉变，使营养价值大为下降。

（4）大豆 根据皮色的不同，大豆可分为黄豆、青豆、黑豆、杂色豆等多种，以黄豆的产量最大，营养价值最高。黄豆含蛋白质35%～40%，其必需氨基酸的组成与牛奶和鸡蛋蛋白质相近似，因此黄豆蛋白质的生理价值较高。但是在生黄豆中，含有一种胰蛋白酶抑制剂，它能抑制胰蛋白酶的消化作用，使黄豆蛋白质难于消化分解为人体可吸收的各种氨基酸。长时间加热将黄豆彻底煮熟，可以破坏胰蛋白酶抑制剂，提高黄豆蛋白质的消化率。在日常生活中，干炒黄豆常因加热不够，半生不熟，消化率一般不超过50%；整粒煮黄豆如果煮得不烂或吃时嚼得不细，消化率也仅为65%；而做成豆浆、豆腐等豆制品时，消化率大为提高，一般豆浆的消化率为90%，豆腐的消化率为92%～96%。

大豆中含有丰富的脂肪，以黄豆、黑皮黄仁豆、青皮黄仁豆的含油量较高，一般为18%左右，因此可用于制油，豆油是我国人民的主要食用油之一。大豆油中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸，其中油酸占25%～36%，亚油酸占52%～65%，亚麻酸占3%～8%，此外还含有较多的大豆磷脂，易于消化吸收，食用后还具有降低血液中胆固醇的作用。但豆油有一种特殊的豆腥味，据研究，这种豆腥味是亚麻酸、磷脂及异亚油酸等所引起的，制油过程中经高温蒸汽脱臭，可完全除去豆腥味。大豆中淀粉含量较少，一般为25%左右。维生素和矿物素的含量很丰富，黄豆中还含有少量胡萝卜素。

（5）蚕豆、豌豆、绿豆 这三种豆类也是人们喜爱的品种，营养价值较高，它们的蛋白质也属于完全蛋白质，生理价值比大豆稍低，但比一般谷类粮食均高，因此也常掺入各种谷类粮食中混合食用。它们的含油量不高，仅为1%左右，故不能用于制油。它们的碳水化合物含量较高，为50%～60%，也是热能的重要来源。

（6）油菜子 油菜子含油38%～48%，含蛋白质21%～27%，含磷脂1%左右。其蛋白质中精氨酸、赖氨酸及组氨酸的含量较丰富，属于完全蛋白质。但由于油菜子中含有芥子甙毒素，制油后，芥子甙主要转入饼粕中，因而降低了饼粕的使用价值。菜子饼（粕）经脱毒处理可用作牲畜饲料，但不能供人食用。

菜子油中含油酸17%，含亚油酸14%，含亚麻酸7%，含芥酸50%左右。芥酸是二十二碳一烯酸，对人体没有营养价值。由于芥酸含量高，而必需脂肪酸含量较低，因而菜子油的营养价值是比较低的。同时，菜子油中也含有少量芥子甙，如果经常吃未精炼的毛菜油，对人体健康也是不利的。芥子甙的存在还使菜子油具有使人不愉快的气味和苦辣味道。温度较低的冷榨菜油，苦辣味较轻；用螺旋榨油机生产的热榨菜油，苦辣味较重。精炼工艺合理，质量较高的菜子油基本无苦辣味。加拿大培育出的卡诺拉（Canola）油菜属于双低油菜。含有低芥酸和低芥子甙的菜子油与高芥酸菜子油相比在化学、物理和营养特性方面有很大的不同。用卡诺拉油菜子制取的食用油色泽清淡，品质稳定，可用于人造奶油、起酥油、色拉油和烹饪用油；饼粕中芥子甙的含量仅为普通菜子饼粕的1/10，可直接用作畜禽饲料。我国已成功引进低芥酸、低芥子甙的油菜品种，并积极进行双低油菜新品种的培育和推广工作。