任务一 粮油商品基础概论
任务目标
1.了解粮油商品的种类及分类。
2.掌握粮油商品的营养特点、生理性质以及有毒有害物质。
3.了解粮油标准并掌握粮油质量鉴别的方法。
任务分析
正确认知各类粮油商品，熟悉粮油商品的特点是粮食安全储存、合理加工、高效检测、有效流通的基本保障。
任务相关知识
一、粮油商品的分类
粮油商品种类繁多，为了便于经营管理，粮食商业部门根据粮油商品的性质、用途，将其分为粮食、油料与油脂、粮油副产品和粮油食品四大类。
（一）粮食
粮食是人类主食食料的统称，它包括原粮和成品粮。
1.原粮
原粮是指未经加工的谷类、豆类、薯类等的统称。
（1）谷类 如稻谷、小麦、玉米、大麦、燕麦、高粱、粟、黍、稷等。它们有发达的胚乳，内含丰富的淀粉，一般作为主食食用。
（2）豆类 如大豆、花生、蚕豆、豌豆、绿豆、赤豆等。它们的种子无胚乳，但有两片发达的子叶，含有丰富的蛋白质、脂肪或淀粉。豆类在我国一般作为副食食用。
（3）薯类 如马铃薯、甘薯和木薯等。它们的块根或块茎中含有大量的水分，主要的养分是淀粉。可以作为主食，也可以作为蔬菜，但木薯需脱毒后才能食用，工业上用它们制取淀粉。
2.成品粮
成品粮是原粮经过碾磨加工而成的符合一定质量标准的粮食成品。例如大米、小麦粉、小米、黍米等。
但对于一些不需经过碾磨就可以直接蒸煮食用的粮食，如豆类，既可以归属于原粮，也可归属于成品粮。
（二）油料与油脂
1.油料
油料指的是用来制取油脂的植物原料。它们的共同特点是籽粒内（主要是子叶）含有丰富的脂肪。油料的种类很多，通常有以下两种分类方式。
（1）按用途 可分为食用油料和非食用油料（或称工业用油料）。
①食用油料：可用于制取食用油脂的原料。如油菜籽、大豆、芝麻、花生、棉籽、小麦胚、玉米胚、米糠等。
②非食用油料：指制取的油脂因有异味或毒素不宜供人食用而只适宜工业用途的油料。如桐籽、乌桕籽、蓖麻籽等。
（2）按植物学特征 油料可分为草本油料和木本油料。
①草本油料：草本植物所生产的油料，如油菜籽、大豆、花生、芝麻、葵花籽、蓖麻籽等，在我国90%以上的油料是草本油料。
②木本油料：乔木或灌木所生产的油料，如油茶籽、油橄榄、乌桕籽等。
2.油脂
油脂是油料经压榨或浸提等工艺制取得到的符合一定质量标准的油脂成品。与油料的分类相对应，油脂也可以分为食用油脂和非食用油脂两类。
（三）粮油副产品
粮油副产品是指粮油经加工后除主产品以外的其他副产物，可以分为粮食副产品和油脂副产品两大类。
①粮食副产品：如米糠、米粞、麸皮等。
②油脂副产品：如各类饼粕、油脚提取物等。
粮油副产品一般作为饲料、肥料或工业生产原料。
（四）粮油食品
粮油食品是指以粮食或粮油副产品为原料加工而成的食品，可以分为以下五大类。
①米面食品：如米粉、各式面条、年糕等。
②焙烤食品：如面包、饼干等。
③发酵食品：如酱油、醋、味精、发酵酒类。
④淀粉食品：如粉丝、食用淀粉等。
⑤植物蛋白食品：如豆制品、面筋等。
二、粮食与油料籽粒的基本结构
粮食与油料种类繁多，籽粒的形状、大小、色泽等复杂多样。就形状来说，有圆形、椭圆形、卵圆形、圆柱形、三棱形和不规则形等多种基本形状；大小也有很大差别，有特大粒、大粒、中粒和小粒之分；色泽有黄、棕、红、白、青、褐及杂色花纹等。但大多数粮食与油料籽粒的基本结构是相同的，即每颗籽粒都是由皮层、胚乳和胚三大部分组成。
（一）皮层
皮层有果皮和种皮之分。果实的外围皮层是果皮，种子的外围皮层是种皮。对于果实，在果皮以内还有种皮。果皮和种皮的厚薄、色泽、层次等因粮油种类的不同而有较大的差异。
1.果皮
一般可分为外果皮、中果皮和内果皮。外果皮通常由1～2层表皮细胞组成，常有绒毛和气孔；中果皮大多数只有一薄层；内果皮则由一至数层细胞组成。稻谷、小麦、玉米、高粱等禾谷类粮食的果皮分化不明显。
2.种皮
种皮可分为外种皮和内种皮。外种皮厚且有韧性，内种皮多呈薄膜状。禾谷类粮食籽粒到成熟时种皮只有残留痕迹，而豆类种子的种皮则比较发达。
果皮、种皮包裹着胚和胚乳，对湿、热、虫、霉有一定的抵御作用，可保护胚和胚乳免遭或缓遭影响，这就是原粮比相应的成品粮容易保管的原因所在。
（二）胚乳
胚乳是谷类粮食养分的储存场所，在禾谷类粮食籽粒萌发时提供生长的养料，也是人类食用的主要部分。
谷类粮食的胚乳很发达，其中富含淀粉、蛋白质。在胚乳贴近种皮的部位，有一层组织称为糊粉层，含有较多的蛋白质，又称蛋白层。
豆类和大部分油料，在发育过程中胚乳就被吸收消耗，成为无胚乳种子。无胚乳种子的营养成分储存在胚中。
（三）胚
胚是粮油籽粒生理活动最强的部分，一旦水分、温度、氧气条件适宜就会发芽，形成新的个体，即幼苗。
各种不同的粮油籽粒，胚的形状不同，但都是由胚根、胚茎、子叶和胚芽四部分组成。种子萌发后，胚根、胚茎和胚芽分别形成植物的根、茎、叶及其过渡区。谷物粮食只有一片子叶较发达，属于单子叶植物；豆类和其他油料籽粒有两片肥大的子叶，属于双子叶植物。
粮食中的薯类，其食用部分是植物的块根或块茎，它们是由根或茎积累养分膨大而成的，其实质是变态根或茎，所以它们的结构组成与一般的粮食、油料不同。
三、粮食及油料的主要化学成分及其营养特点
粮油是由不同的化学物质按一定的比例组成的。粮油中的各种化学成分，不仅是粮油籽粒本身生命活动所需的物质，也是人类的营养源泉。了解粮油的化学成分及其在籽粒中的分布，对于按不同用途来确定其利用价值，选择合理的加工方式、保证产品质量和提高粮油出产率、采取有效的储藏措施、保持粮油储品品质等方面具有重要的实际意义。
（一）粮食及油料的化学组成成分及其分布
粮油中化学成分种类较多，除了水分和主要营养物质（淀粉、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，由于粮油种类和品种的不同，其含量相差很大。一般来讲，谷类的化学成分以淀粉为主，种子具有发达的胚乳，大部分化学成分储存在胚乳中，常用作人类的主食；豆类含有较多的蛋白质，常作为副食；油料含有大量的脂肪，主要用于制油；豆类与油料一般具有发达的子叶，绝大部分化学成分储存在子叶内；薯类的化学成分也是以淀粉为主，主要用于生产淀粉和发酵产品。大豆中除含有较多的蛋白质外，其脂肪的含量也较多，因此，既可作副食，又可作油料。粮食及油料籽粒的化学成分含量差异较大，如表1-1所示，列出的数据仅表示化学成分的大致范围。
表1-1 主要粮食及油料籽粒的化学成分 单位：%
粮油中各种化学成分除了其含量种类和品种的不同，其分布也很不平衡，在不同部位之间化学成分的含量相差很大。一般纤维素、矿物质主要分布在粮油的皮壳中，而蛋白质、脂肪和碳水化合物等营养成分则集中在胚和胚乳中。谷类粮食中，淀粉主要分布在胚乳中，脂肪主要分布在胚和糊粉层内，糊粉层内蛋白质含量也很丰富。油料中的蛋白质、脂肪和淀粉分布在子叶内。以稻谷、小麦籽为例，其各部分化学组成见表1-2、表1-3。
表1-2 稻谷籽粒各部分的化学组成 单位：%
表1-3 小麦籽粒各部分的化学组成 单位：干基%
（二）粮油籽粒的主要化学成分及其营养特点
1.糖类
糖类是自然界中存在最多、分布最广的一类有机化合物，也是粮食、油料中最主要的储藏物质。它们的分子由C、H、O三种元素组成，而且大多数糖类物质中的H、O以2∶1相结合，与H2O分子相同，常用通式Cm（H2O）n来表示，故又称碳水化合物。
根据糖类的结构和水解情况的不同，可以分为单糖、低聚糖和多糖三大类。
（1）单糖 单糖是最简单的糖，是糖类的基本构成单位，不能再被水解成更小的糖类分子。粮油中的单糖有葡萄糖、果糖、甘露糖和半乳糖等。粮油中游离态的单糖含量很低，一般为0.4%～1.0%。
（2）低聚糖 低聚糖是水解后能产生2～10个单糖分子的糖。根据所产生的单糖分子数目，又可以分为双糖、三糖和四糖等。粮油中最重要的低聚糖是双糖，如蔗糖、麦芽糖等。
粮油中的蔗糖含量很少，主要集中在胚部，如在玉米胚中含量约为11%，小麦胚中含量稍高，约为16%。新鲜粮油中蔗糖含量比陈粮高，豆类中蔗糖含量比谷物高。
麦芽糖是饴糖的重要成分。正常粮油籽粒中无游离态的麦芽糖存在，只有谷物发芽时，储藏性的淀粉受麦芽糖酶的水解才大量产生，特别是在麦芽中含量较高。
（3）多糖 多糖是一类高分子化合物，由上千个单糖分子通过一定的方式组合而成。粮油中存在的糖主要是多糖，其中最重要的是淀粉和纤维素。
①淀粉：淀粉是粮食中最重要的储藏性多糖，是人体所需热能的主要来源，也是食品工业和其他轻工行业的重要原料。
淀粉在谷类粮食中的含量特别多，占糖类总量的90%左右。主要粮食的淀粉含量见表1-4。
表1-4 主要粮食的淀粉含量
淀粉在籽粒内以淀粉粒的形式存在。淀粉粒呈白色，有圆形、椭圆形和多角形等多种形状，表面有轮纹。各种不同粮种的淀粉粒，形状和大小都不相同。
淀粉分子因结构不同而分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子卷曲成螺旋状，遇碘显蓝色；支链淀粉分子呈树枝状，遇碘显红紫色。不同种类、不同品种的粮食，其直链淀粉与支链淀粉的相对含量并不相同，这是不同的稻米蒸煮与食用品质有较大差别的重要原因之一。如黏稻米淀粉中含直链淀粉10%～30%，这类米质黏性小而胀性大，其中粳稻米的黏性又大于籼糯稻米；糯稻米淀粉则几乎全部为支链淀粉，米质胀性小而黏性大；其中以粳糯米黏性最大。绿豆、豌豆淀粉是制作优质粉丝的好原料，其主要原因在于绿豆、豌豆淀粉中的直链淀粉含量较高。
②纤维素：纤维素是植物细胞壁的主要成分，是构成植物支持组织的基础。它不溶于水，在稀酸、稀碱溶液中比较稳定。纤维素不能被人类所利用，但反刍类动物因体内含纤维素分解酶而可以从中获得葡萄糖。
根据糖类对人体的营养功能，可以将其分为两类：一类是营养性糖类，包括可溶性糖和淀粉；另一类是非营养性糖类（膳食纤维），如纤维素、半纤维素等。
营养性糖类的功能主要是供给热量，一般认为人体每日所需总热量的60%～70%（有时甚至超过80%）来自膳食中的营养性糖类；另外，糖也是构成人体组织的一种重要物质，如构成细胞膜的糖蛋白、结缔组织中的黏蛋白、神经组织中的糖脂以及遗传物质（如RNA，DNA）等都含有糖类。
非营养性糖类（膳食纤维）虽不能为人体所消化，但它同样有重要的生理功能，被称为“第七营养素”。如其可促进胃肠蠕动和消化腺的分泌，帮助消化；增加肠道内容物的体积，缩短粪便在肠道内的滞留时间，减少粪便中的细菌与有害物质对肠壁的刺激，一定程度预防大肠肿瘤的发生等。但是，食物中纤维素含量过高时可能会使人出现消化不良和使某些矿物质缺乏。
2.蛋白质
蛋白质是一类天然的高分子含氮化合物，广泛存在于动植物体内，是构成动植物细胞原生质的主要成分。蛋白质主要由C、H、O、N四种元素构成，另外还有少量的S、P、Fe、I等元素。每种纯净的蛋白质都可以被酸、碱或蛋白酶催化水解，水解的最后结果都能得到一个含有许多种游离氨基酸的混合物，说明氨基酸是蛋白质的基本构成单位。
研究发现，构成蛋白质的氨基酸有20多种。这些氨基酸中，有一些氨基酸在人体内不能自行合成或者合成的速度不能满足机体的需要，必须从食物蛋白质中获得，否则会影响人体的正常生理或健康，这些氨基酸称为必需氨基酸。人体必需氨基酸共有8种，它们分别是：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸及赖氨酸。
人们把含有全部必需氨基酸种类，而且数量比例与机体需要基本相适应的蛋白质称为完全蛋白质，反之则为半完全蛋白质或不完全蛋白质。谷类粮食因氨基酸组成中缺乏赖氨酸、苏氨酸或色氨酸等必需氨基酸，因而基本上都属于不完全蛋白质。要提高粮食蛋白质的生理效价，可将2种或2种以上不完全蛋白质混合食用，使各种生理效价较低的蛋白质在必需氨基酸方面取长补短，起到互补作用，这样就可使氨基酸平衡，从而提高蛋白质的营养价值。
蛋白质是生命的物质基础，它对人体的主要功能可以概括为以下几点。
（1）人体重要的组成成分 如果食物中的蛋白质供应量不能满足机体需要，就会使生长发育产生障碍，影响身体健康；如果蛋白质供应完全停止，就会引发细胞变性、生命活动停止的严重后果。
（2）修补和更新机体组织 人体在生命活动过程中，不断地进行新陈代谢，每天都有很多细胞死亡和新生，当机体发生疾病或创伤后，都需要足够的蛋白质作为机体修复材料。
（3）构成生理活性物质 蛋白质也是体内抗体的重要组成成分，并参与免疫系统对一些有毒物质的解毒过程，使机体对外来微生物和其他有害因素具有一定的抵抗力。
（4）供给机体热量，促进生长发育 蛋白质在机体内的主要功能不是供给热量，但当机体内的糖和脂肪供应不足时，蛋白质也会分解产生热量以供机体所需。
3.脂类
粮油中的脂类包括脂肪、类脂和一些脂肪伴随物。一般谷类粮食含脂肪较低，为1%～4%；但在谷物的加工副产品如米糠、玉米胚等中脂肪含量较高，为20%～30%。油料含脂肪很高，如芝麻含脂肪50%～53%；花生含38%～51%；菜籽含30%～45%；棉籽含14%～25%；大豆中脂肪的含量也较丰富，一般为17%～20%。
（1）脂肪与脂肪酸 脂肪是由1分子甘油与3分子脂肪酸脱水缩合而成的三酰甘油。通常把在室温下呈液态的称为油，在室温下呈固态的称为脂，但更多的时候常把两者统称为油脂。
各种来源不同的油脂，其性质、营养价值往往有所差别，这主要取决于构成不同来源油脂的脂肪酸种类和相对含量。
脂肪酸种类很多，但碳原子数多呈偶数。根据脂肪酸中碳原子的饱和程度，可将脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸分子中无双键，性质较稳定，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。通常在动物脂肪中含有较多的饱和脂肪酸，所以常温下呈固态。分子中含碳碳双键的脂肪酸为不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。不饱和脂肪酸性质不稳定，易被氧化而变质。因植物油含不饱和脂肪酸较多，故在常温下呈液态。
在众多脂肪酸中，大部分可以在人体内合成，但也有少数必须由食物提供，且又是维持机体生命活动所必需的，这些脂肪酸被称为必需脂肪酸。现已定论的必需脂肪酸是亚油酸。评定两种油脂营养价值的高低，首先应看其必需脂肪酸含量是否丰富，各种脂肪酸的构成是否合理。一般认为，饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸各占1/3（1∶1∶1）时最益于人体健康。其次看其消化率高低，有无对人体有害的成分。常见植物油中，含亚油酸较多的油脂有葵花籽油、玉米胚油、大豆油和棉籽油等。
（2）类脂 类脂是指在分子结构上与脂肪类似，在溶解特性上也与脂肪相似的一类物质。粮油中的类脂主要有磷脂和蜡。
①磷脂：一般存在于蛋白质或脂肪含量较高的粮食、油料中，主要集中于胚部。磷脂是人体内的重要成分，有重要的生理功能。但由于磷脂极易吸附水分，会使油脂水分增大，容易引起油脂水解酸败。另外，磷脂存在于油脂中，在油脂煎炸食物时会产生泡沫并易焦化形成碳粒，使油色变深，煎炸物也会因此变为褐色或带黑色碳粒，影响食物外观，所以制油时都要通过水化脱去磷脂。
②蜡：是一类由高级脂肪酸和高级一元醇所形成的脂，存在于籽粒的果皮和种皮细胞中，其作用是增加皮层的不透水性和稳定性，从而保护粮油籽粒。在粗制的植物油中含有少量的蜡，如米糠油中含蜡通常为2%～4%。蜡存在于油脂中能引起油脂浑浊、降低油脂透明度。因蜡不能被人体消化利用，故制油时常需做脱蜡处理。
（3）脂肪伴随物 脂肪伴随物是指在溶解特性上与脂肪相似，在结构和化学本质上与脂肪并不相似的一类化合物。主要有脂溶性色素、植物固醇及脂溶性维生素等。
①脂溶性色素：纯净的植物油脂是无色的。常见的植物油脂之所以有颜色，是因为植物油料中的各种脂溶性色素溶于油中的缘故。因为不同的油料所含的色素种类、含量不同，从而使不同的油脂呈现不同的颜色。
②植物固醇：如豆固醇、麦角固醇、谷固醇等。大豆及谷类粮食中含有一定的量，油料中含量少。
脂类的主要功能是供给热量，它是人体热量的主要来源。人体每日所需热量的17%～35%来自脂类。脂肪的热值很高，是相同质量淀粉或蛋白质发热值的2倍以上，是一种浓缩的营养素，可以缩小体积，减小胃肠负担，并且具有饱腹感，还可增加食物的美味。
脂肪同时也是脂溶性维生素的载体和必需脂肪酸的供源。另外，脂肪也是人体细胞的组成部分，还具有保暖、保护体内脏器等作用。
4.水分
水分是粮油中重要化学成分之一，它不仅影响粮油籽粒的生理变化，而且影响粮油的加工、储藏及粮油食品的制作。水分过高，粮油不易保管，容易发热霉变，适量的水分可以保证粮油加工及食品制作的顺利进行，以及其产品品质。谷类粮食的水分一般为12.5%～14%，油料8%～9%。油脂含水很少，为0.2%以下。粮油中水分最高的是鲜薯，达65%～80%。
水分在粮油籽粒中有两种不同的存在状态：一是游离水分子；二是结合水。
（1）游离水 又称自由水，一半谷类粮食水分达14%～15%时，开始出现游离水。游离水存在于粮粒的细胞间隙和毛细管中，具有普通水的一般性质，能作为溶剂，0℃时能结冰，是进行生化反应的介质。游离水在粮油籽粒内很不稳定，可在环境温、湿度的影响下自由出入，故又称自由水，粮油水分的增减主要是游离水的变化。
（2）结合水 又称束缚水，存在于粮油的细胞内，与淀粉、蛋白质等亲水性高分子物质通过氢键作用相结合，因此性质稳定，不易散失。在温度低于－25℃时也不结冰，几乎不能作溶剂，一般不易为生物所利用，粮油中结合水含量的多少，依据其化学成分的不同而有所区别，一般来说，含碳水化合物和蛋白质多的粮油，结合水较多；含脂肪多的粮食与油料，结合水较少。
游离水与结合水在粮油籽粒中同时存在，两者之间并无截然的分界线，其差别只在于它们与吸附物质之间引力的强弱不同。就谷类粮食而言，当水分很低时，可以看作全部是结合水，此时粮粒的生命活动很微弱，而且微生物不能利用这种结合水进行生长发育，粮食也不会生霉。随着粮油含水量的增高，生命活动不断增强。高水分粮油生命活动很旺盛，不仅消耗营养成分，造成干物质减少，而且还放出热量和水分。因此，游离水较多的粮油，容易发热生霉。在105°C的温度下维持一定时间，粮油中绝大部分结合水都能挥发出来。因此，我们平时用烘干法测得的粮油水分，是游离水和结合水的总和。
水是一种无机物，本身无营养价值，但它是人体的重要组成成分。在构成人体的器官、组织中，水分约占60%，水分通过人的肠壁吸收，进入血液，再分配到各器官组织中去。水分的主要生理功能是：帮助消化，调节体温，运输营养物质和排泄废物，提供体内各生化反应介质，润滑体内各活动部位等。
5.生理活性物质
粮油籽粒中某些化学物质，其含量虽然很低，但具有调节籽粒生理状态和生化变化的作用，促使生命活动强度增高或降低，这类物质称为生理活性物质，包括酶、维生素和植物激素。
（1）酶 粮食及油料籽粒内的生物化学反应是由籽粒本身所含的有机物质催化、调节和控制。从化学结构看，酶的成分是蛋白质，有些酶还含有非蛋白组分。非蛋白质部分是离子（如Cu2+、Fe3+、Mg2+）或由维生素衍生的有机化合物。酶具有底物专一性和作用专一性，因此粮油籽粒中各种生理生化变化是由多种多样的酶类共同作用所控制的。粮食及油料中的酶主要有以下几种：
①淀粉酶：粮食及油料籽粒中淀粉酶有三种：α－淀粉酶、β－淀粉酶及异淀粉酶。α－淀粉酶对谷物食用品质影响较大。大米陈化时流变学特性的变化与α－淀粉酶的活性有关，随着大米陈化时间的延长，α－淀粉酶活性降低。高水分粮在储藏过程中α－淀粉酶活性较高，它是高水分粮品质变化的重要因素之一。小麦在发芽后α－淀粉酶活性显著增加，导致面粉的烘焙品质与蒸煮品质下降。α－淀粉酶又称淀粉1，4-麦芽糖苷酶、糖化酶，能够从淀粉分子非还原性末端切开1，4-糖苷键，生成麦芽糖。此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖与极限糊精。它对谷物的食用品质影响主要表现在馒头和面包制作效果及新鲜甘薯蒸煮后的特有香味上。
②蛋白酶：蛋白酶在未发芽的粮粒中活性很低。目前，研究比较详细的是小麦和大麦中的蛋白酶。小麦蛋白酶与面筋品质有关，大麦蛋白酶对啤酒的品质产生很大影响。
小麦籽粒各部分蛋白酶的相对活性，胚为最强，糊粉层次之。小麦发芽时蛋白酶的活性迅速增加，在发芽的第7d增加9倍以上。至于麸皮和胚乳淀粉细胞中，不论是在休眠或发芽状态蛋白酶的活性都是很低的。蛋白酶对小麦面筋有弱化作用，发芽、虫蚀或霉变的小麦制成的小麦粉，因含有较高活性的蛋白酶，使面筋蛋白质分解，所以只能形成少量的面筋或不能形成面筋，因而极大地损坏了小麦粉加工和食用品质。
③脂肪水解酶：通常称脂肪酶或脂酶，该酶与粮食及油料中脂肪含量并无直接关系，但对粮油储藏稳定性影响较大，粮油籽粒中脂肪酸含量的增加主要是由脂肪水解酶的作用所引起的。
④脂肪氧化酶：脂肪氧化酶能把脂肪中具有不饱和双键的脂肪酸氧化为具有共轭双键的过氧化物，造成必然的酸败条件，从而使小麦粉及大米产生苦味。
⑤过氧化物酶和过氧化氢酶：过氧化物酶对热不敏感，即使在水中加热到100℃，冷却后仍可恢复活性。过氧化氢酶主要存在于麦麸中，而过氧化物酶则存在于所有粮油籽粒中，粮油在储藏过程中变苦与这两种酶的作用及活性有密切关系。
（2）维生素 粮油籽粒中含有多种水溶性维生素（如B族维生素和维生素C）和脂溶性维生素（如维生素E），不含维生素A，却含有维生素A原——类胡萝卜素，经食用后，在酶的作用下能分解为维生素A。
①维生素E（生育酚）：大量存在于油料籽粒中和禾谷类籽粒的胚中，是一种主要的抗氧化剂，对防止油品的氧化有明显作用，因此对保持籽粒活力是有益的。
②B族维生素：禾谷类粮食和大豆中B族维生素的含量均很丰富。B族维生素的种类很多，其功能各异。在禾谷类粮食中的存在部位主要是麸皮、胚和糊粉层，因此碾米及制粉精度越高，B族维生素的损失也就越为严重。
③维生素C：在一般成熟的粮油籽粒中并不存在，但在种子萌芽过程中大量形成。
维生素的生理作用和酶有密切关系，许多酶由维生素和酶蛋白结合而成，因此缺乏维生素时，酶的形成和活动即受到影响。粮油籽粒中的维生素含量不是很高，一般容易因偏食而欠缺，但不会因过高而中毒。
（3）植物激素 植物激素具有促进种子及果实生长、发育、成熟、储藏物质积累，促进（或抑制）种子萌发等作用。根据激素的生理效应和作用，可将植物激素分为生长素、赤霉素、细胞分裂素和乙烯。它们具有不同的特性及作用。
6.其他化学成分
（1）色素 色素不仅是粮油品种特性的重要标志，而且能表明种子的成熟和品质状况。例如，红米的食味不佳，小麦籽粒的颜色会影响制粉品质和休眠期的长短；油菜籽粒的颜色影响出油率；大豆、菜豆等籽粒的颜色影响储藏性和种子寿命。因此，色泽是品种差异及品质优劣的一项明显指标。粮油籽粒内所含的色素主要有叶绿素、类胡萝卜素、黄酮素以及花青素。在环境条件作用下，籽粒的颜色会发生改变，例如，发热霉变及高温损害，以及储存时间较长的陈粮和正常粮油籽粒的颜色有一定区别。所以，国外有利用粮油籽粒颜色来判断粮油新鲜度的报道。
（2）矿物质 粮油籽粒内的矿物质有30多种，根据其含量可分为大量元素及微量元素两类。一般禾谷类粮食灰分率为1.5%～3.0%，豆类含量较髙，尤其是大豆，高达5%。
粮粒中所含的矿物质有P、Ca、Fe、S、Mn、Zn等多种。矿物质的分布很不均匀，胚与种皮（包括果皮）的灰分率高于胚乳数倍。
四、粮油中的有毒有害物质及其去除
粮油中含有某些有毒有害物质，这些物质按照来源的不同可以分为天然有毒有害物质、环境污染物和因储藏、加工方法不当而产生的有毒有害物三类。这些物质在不同程度上都会对人体产生毒害作用，引起慢性或急性中毒。
（一）天然有毒有害物质
天然有毒有害物指的是粮食在生长过程中自身合成的对人或动物有毒有害作用的物质。
1.有毒有害蛋白质
（1）酶抑制剂 在豆类、谷类和马铃薯中存在着一类毒蛋白——酶抑制剂，其中比较重要的有胰蛋白酶抑制剂和淀粉酶抑制剂。
①胰蛋白酶抑制剂：胰蛋白酶抑制剂是一种分布最广的蛋白酶抑制剂，存在于大豆等豆类和马铃薯中，它可以与胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶结合，因而抑制酶水解蛋白质的活性，使胃肠消化蛋白质的能力下降。而且它能促使胰脏大量地制造胰蛋白酶，造成胰脏肿大，严重影响健康。
蛋白酶抑制剂较耐高温，需要在较高温度下才能使其破坏，所以豆类和豆制品、马铃薯等必须充分煮熟后才能食用。否则，胰蛋白酶抑制剂没有破坏，食入较多时，就会出现恶心、呕吐等中毒症状，不过中毒症状一般较轻，能自然恢复。
②淀粉酶抑制剂：在豆类、谷物等中含有各种淀粉酶的抑制剂。淀粉酶抑制剂的存在，使淀粉酶的活性钝化，从而影响糖类的消化利用，可引起消化不良等症状。
（2）凝集素 在豆类籽粒中含有一种能使红血球细胞凝集的蛋白质，称为植物红血球凝集素，简称凝集素。它与某些糖类分子有特殊的亲和作用，而在人体的细胞膜组织中有一半左右的糖类物质，一旦发生结合，就会引起细胞的凝集，造成食用者恶心、呕吐等，严重时会引起死亡。
2.苷类
在一些粮食和油料及加工副产品中含有一些有毒的苷类，主要有三种：氰苷类、硫苷类和皂苷类。
（1）氰苷类 氰苷类存在于木薯的块根和某些豆类粮食中。氰苷在酸或酶的作用下可水解产生氢氰酸，当氢氰酸被机体吸收时，其氰离子与细胞色素氧化酶中的铁结合，从而破坏细胞色素氧化酶递送氧的作用，使机体呼吸不能正常进行，机体陷于窒息状态，最后可导致死亡。
木薯中氰苷主要分布在皮层中，因此木薯食用或加工淀粉前必须先进行剥皮处理。另外，木薯氰苷易溶于水，在剥皮后用清水浸泡2～3h，再换水洗净，充分蒸煮之后才能食用。蒸煮木薯时，将锅盖敞开，以便于分解产生的氢氰酸散发。
（2）硫苷类 致甲状腺肿素是异硫氰酸化合物的衍生物，由含有羟基硫苷类物质经水解、异构化而成，如油菜籽的芥子苷。
芥子苷，也称硫代葡萄糖苷，但它是一些毒性物质的母体，当油菜籽榨油后，细胞遭到破坏，释放出芥子酶，芥子苷在芥子酶的作用下水解，可生成异硫氰酸酯、恶唑烷硫酮、腈类等物质。单胃动物食用这种未经脱毒的菜籽饼，会产生甲状腺肿大，消化道受损和肝肾损坏等症状和不良影响，所以，用未经脱毒的菜籽饼作为饲料时，应当限量。
菜籽饼脱毒的方法有很多，如发酵中和法、减法脱毒、溶剂浸出法等。
芥子苷在人体消化道内也会水解产生毒物，所以经常食用未经精炼的菜籽油，对人体健康也有一定影响，且芥子苷存在于油脂中会使油脂具有使人不愉快的辛辣味，因此食用的菜籽油必须经过精炼。
（3）皂苷 皂苷也称皂素，是一类广泛分布于植物世界的苷类。由于它们能溶于水，生成胶体溶液，搅动时会像肥皂一样产生泡沫而称皂苷。
皂苷的种类较多，化学结构也不相同，有的有破坏红血球的溶血作用，对冷血动物有极大的毒性；有的对人也有较强的毒性，粮食和油料中的皂苷有茶籽皂苷、龙葵素和巢菜碱苷等。
①茶籽皂苷：在茶籽榨油后主要存在于茶籽饼粕中，如果茶籽饼粕作有机肥料，不仅肥效高，并且可防治地上的蝼蛄、蚂蚁、地老虎等害虫，还能改良土壤的理化性质，提高土壤的保水保肥能力。如果作为饲料，则应先提取皂苷，不可直接供饲用。去毒后的茶籽饼粕的营养价值与燕麦近似。
②龙葵素：又称茄素，存在于茄属植物中，粮油食物主要存在于马铃薯块茎中。这是一种胆碱酯酶抑制剂。人畜摄入过量均会引起中毒。中毒者咽喉、口腔刺痒有灼烧感，上腹部不适，恶心、呕吐、腹痛、腹泻。摄入量大者症状更为严重，将出现体温升高，意志丧失，抽搐，呼吸困难，甚至死亡。
马铃薯中普遍含有龙葵素。马铃薯中龙葵素含量的安全标准是20mg/100g。正常的马铃薯中龙葵素的含量一般为7～10mg/100g，食用是安全的。但发芽马铃薯芽眼四周和见光变绿部位龙葵素的含量极高，可达500mg/100g，大大超过安全标准，食用这种马铃薯是非常危险的。因此食用马铃薯时，应把皮、芽、芽眼、变绿和溃烂部分削去，再放在清水里浸泡2h使龙葵素溶解在水中；在烹调时加些醋，破坏残余龙葵素，并彻底煮熟、煮透。严重发芽的马铃薯不宜食用。
③巢菜碱苷：存在于蚕豆中，少数人食用蚕豆后会发生因巢菜碱苷中毒而引起的急性溶血性贫血，患者全身皮肤呈黄色，故称“蚕豆黄病”“蚕豆病”。
为了预防蚕豆病的发生，不要生吃鲜嫩蚕豆，食用干蚕豆时也应先用水浸泡几次再充分煮熟。
（4）有毒色素 粮油中的有毒色素很少，主要指的是棉酚。棉酚是一种深红色的有毒色素，存在于棉籽中。普通棉籽中含棉酚0.15%～1.8%，主要分布在棉仁中，棉籽壳中的棉酚含量较少。棉籽制油后，一部分棉酚转入棉油中，一般毛棉油中含棉酚0.24%～0.40%。棉酚对人体的毒害主要是引起烧热病。女性患者易发生顽固的闭经，子宫明显缩小；男性患者往往有严重的睾丸损害，造成精子缺乏或无精子。因此，毛棉油是不能食用的，应进行精炼处理再食用。
（二）环境污染物
环境污染物指的是粮油在收获、储存、运输和加工等过程中从外界浸染而来的有毒有害物质，主要有生物性污染物和化学性污染物两类。
1.生物性污染物
粮食中的生物性污染物主要有微生物和储粮害虫等。
（1）微生物 主要是细菌、霉菌及其毒素，在粮油中危害最大是霉菌及其毒素。
①黄曲霉毒素：黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉所产生的一种次生代谢物。目前已经分离鉴定的黄曲霉毒素有20多种，常见的有黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2等。黄曲霉毒素有很强的急、慢性毒性，其毒性远远高于氰化物、砷化物和有机农药的毒性，其中以黄曲霉毒素B1毒性最大。黄曲霉毒素的致癌力也居首位，是目前已知最强致癌物之一。人类受黄曲霉毒素的危害主要是由于食用被黄曲霉毒素污染的食物，导致肝脏受损，引起肝炎、肝硬化、肝坏死，甚至肝癌。
黄曲霉毒素存在于土壤、动植物及各种坚果中，主要污染粮油及粮油制品，如花生、花生油、玉米、大米、稻谷、小麦、高粱、豆类等；动物性食品，如乳及乳制品、肝、干咸鱼中也有黄曲霉毒素的污染。我国现行的GB2761—2011《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》对食品中黄曲霉毒素B1的限量指标作了严格规定：玉米、玉米面（渣、片）及玉米制品不得超过20μg/kg；稻谷、糙米、大米不得超过10μg/kg；小麦及小麦粉、麦片、大麦、其他谷类及去壳谷物不得超过5.0μg/kg；发酵豆制品、调味品不得超过5.0μg/kg；植物油脂（花生油、玉米油除外）不得超过20μg/kg；花生油、玉米油不得超过10μg/kg；婴幼儿配方食品不得超过0.5μg/kg。
②赭曲霉素：赭曲霉素是曲霉菌属和青霉菌属的某些种产生的二级代谢产物，基本结构为苯甲酸异香豆素，包含7种结构类似的化合物。其中赭曲霉毒素在自然界分布最广泛，毒性最强，对人类和动植物影响最大。它是一种稳定的无色结晶化合物，溶于极性溶剂和碳酸氢钠溶液，微溶于水，溶点为134℃，其甲醇溶液在冰箱中保存一年也不会分解。赭曲霉素耐热，焙烤只能使其毒性减少20%，蒸煮对其毒性不具有破坏作用。
赭曲霉素的急性毒性较强，对雏鸭的经口LD50仅为0.5mg/kg体重，属于极毒类物质。赭曲霉素中毒死亡的原因是肝、肾的坏死性病变。此外已发现赭曲霉素具有致畸性，但未发现其具有致癌和致突变作用。
赭曲霉素的产毒菌较多，包括赭曲霉、疣孢青霉和炭黑曲霉，在自然界分布广，因此可污染多种农作物和食品。包括谷类、豆类及豆制品、干果、咖啡、葡萄及葡萄酒、香科、油料作物、啤酒、茶叶等均可被污染。动物饲料中污染也较严重，动物进食被污染后饲料会导致体内蓄积，因此在动物性食品，尤其是猪的肾脏、肝脏、肌肉、血液，及乳和乳制品等中常被检出。
③单端孢霉烯族类化合物：单端孢霉烯族类化合物是一类由镰刀菌产生的毒性物质的统称，其基本结构为四环的倍半萜，根据取代基的不同，可以分为A、B、C、D四种类型，天然污染的单端孢霉烯族类化合物属于A、B两型。A型化合物在C－8位置上不含羰基，以T－2毒素、二乙酸藨草镰刀菌烯醇为代表。B型化合物在C－8位置上有羰基，DON、雪腐镰刀菌烯醇（NIV）等属于这一组。单端孢霉烯族类化合物较为耐热，需超过200℃才能被破坏，对酸和碱也较稳定，因此经过普通的烹调加工难以破坏其活性。
单端孢霉烯族类化合物急性毒性较强，以局部刺激症状、炎症甚至坏死为主，慢性毒性可引起白细胞减少，抑制蛋白质和DNA的合成，某些单端孢霉烯族类化合物，如T2毒素还具有一定的致癌性。
主要污染玉米、小麦、黑麦等谷物，以玉米污染最为常见。
④玉米赤霉烯酮：玉米赤霉烯酮是由玉米赤霉菌、禾谷镰刀菌和三线镰刀菌等真菌所产生的具有雌激素毒性作用的真菌毒素。玉米赤霉烯酮的耐热性较强，110℃下处理1h才被完全破坏。
玉米赤霉烯酮毒性有生殖毒性、肾脏毒性、免疫毒性、肝脏毒性和诱发肿瘤的形成。由于玉米赤霉烯酮具有雌激素作用，主要作用于生殖系统，可使家畜、家禽和实验小鼠产生雌性激素亢进症。妊娠期的动物（包括人）食用含玉米赤霉烯酮的食物可引起流产、死胎和畸胎。也可引起中枢神经系统的中毒症状，如恶心、发冷、头痛、神智抑郁和共济失调等。
主要污染玉米、小麦、大米、大麦、小米和燕麦等谷物，以玉米的阳性检出率最高，也可以通过饲料污染畜禽类产品。
（2）储粮害虫污染 粮油及其加工制品因为储存条件不良或者储存方法不当容易滋生各种储粮害虫，如甲虫、蛾类及它们的幼虫等，储粮害虫在危害粮油过程中还要进行繁殖等生命活动，使粮油中产生虫卵、蛹、皮壳、虫尸、粪便等，有的害虫还具有臭腺分泌臭气使粮油及其制品带有难闻的气味。尽管储粮害虫及其卵、蛹等并不会对食用者的生命安全构成威胁，但却损害了粮油及其加工制品的外观品质、营养品质，影响食用卫生。
2.化学性污染
粮油及其制品中的化学性污染物，主要是化学药剂和金属与非金属毒物等。
（1）化学药剂 粮油中的化学药剂有田间化学农药和粮仓杀虫药剂等，它们在田间和粮仓中使用后会造成粮食的污染，致使粮油中有一定数量的农药残留，人畜长期大量摄入含有化学药剂的粮油制品，会对机体造成一定的损害。
防止化学药剂对粮油污染的措施有：禁止或限制使用严重污染粮油、危害人畜健康的农药或粮仓杀虫药剂；加强农药和粮仓杀虫药剂的使用管理；使用高效、低毒、低残留的化学药剂；改善储藏技术；采用生物防治和物理机械防治的方法代替化学防治。
（2）金属与非金属毒物 粮油中的金属和非金属毒物主要有Hg、Pb、As和Cd等，这些物质人体只需要或只能耐受极少的数量，计量稍高即会出现中毒症状。预防金属与非金属毒物对粮油污染的方法主要是：认真做好环境保护工作，严格执行工业“三废”排放卫生标准；加强粮油及其制品的卫生检测，掌握污染情况，及时采取去毒措施；采用合理的粮油加工工艺，严格执行食品添加剂的使用限量；严格执行国家食品卫生标准，禁止含毒食品销售和食用。
（三）因储存、加工方法不当而产生的有毒有害物
粮油中的有毒有害物质除本身固有的和从外界浸染的外，也可以因为储藏或加工方法不当而产生有毒有害物质。如马铃薯中的龙葵素，虽然天然含有，但量少，不会对人畜产生毒害。而当储藏时受阳光照射皮层变绿或温湿适宜而发芽时，其中的龙葵素含量就会大大增加。油脂也是一样，长期储存于不良的环境下，可因空气中的氧气、日光、微生物、酶等作用而使油脂酸败，使油脂分解产生脂肪酸、醛、酮等有机化合物，不仅使油脂的感官性质发生裂变，而且对人体健康造成危害，轻者引起呕吐、腹泻，重者则能引起肝肿大、各种炎症等，还可以使人体呼吸系统的某些酶受到破坏。另外煎炸等食品加工方式，油脂受高温加热作用会发生热氧化、热聚合、热分解和水解等化学反应，使油脂品质劣化，不仅会使油脂气泡、发烟、着色、保存稳定性降低、营养价值降低，而且还会生成氧化聚合物，出现毒性。
五、粮油的生理性质
粮食及油料收获后，已与母体植株脱离，但其生命活动并未停止，仍为活的有机体，即使处于休眠或干燥条件下，仍进行各种生理生化变化，这些生理活动是粮食及油料新陈代谢的基础，又直接影响粮食及油料的储藏稳定性。
（一）呼吸作用
呼吸作用是粮食及油料籽粒维持生命活动的一种生理表现，呼吸停止就意味着死亡。通过呼吸作用，消耗O2，放出CO2并释放能量。对有萌发力的籽粒，呼吸作用主要发生在胚部，以有机物质的消耗为基础。呼吸作用强则有机物质的损耗大，造成粮油品质下降快，甚至丧失利用价值。加工后的成品粮虽已丧失发芽能力，但也表现为消耗O2与放出CO2，这主要是由于感染了微生物和害虫，这些生物也进行呼吸，且强度比籽粒大，所以粮油籽粒的呼吸作用实际上是粮堆生态系统的总体表现。
粮食的呼吸作用有两种类型，即有氧呼吸与无氧呼吸。
有氧呼吸是活的粮油籽粒在游离氧存在的条件下，通过一系列酶的催化作用，有机物质彻底氧化分解成CO2和H2O，并释放能量的过程。有氧呼吸是粮食呼吸作用的主要形式，产生的能量大约有70%储藏在ATP中，其余的能量则以热能散发出来，这就是为什么呼吸作用是粮食发热的重要原因之一。
有氧呼吸的特点是有机物的氧化比较彻底，同时释放出较多的能量，从维持生理活动来看是必需的，但对粮油储藏则不利，因此储藏期间人为地将有氧呼吸控制到最低水平。当粮堆通风良好时，水分超过临界水分、氧气供应充足，粮食处于正常生理条件下，主要以有氧呼吸为主。
无氧呼吸是粮油籽粒在无氧或缺氧条件下进行的。籽粒的生命活动取得能量不是靠空气中的O2直接氧化营养物质，而是靠内部的氧化与还原作用来取得能量的。无氧呼吸也称缺氧呼吸，由于无氧呼吸基质的氧化不完全，产生乙醇，因此，与发酵作用相同。粮食和油料在储藏过程中，既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸。处于通气情况下的粮堆，以有氧呼吸为主，但粮堆深处可能以无氧呼吸为主，尤其是较大的粮堆更为明显；长期密闭储藏的粮堆，则以无氧呼吸为主。
影响粮油籽粒在储藏过程中呼吸作用的因素很多，主要包括两方面，即内部因素和外部因素（环境因素）。
内部因素：粮油籽粒本身对储藏过程中的呼吸作用有十分显著的影响。一般来说，胚占籽粒比例大的粮种呼吸作用强，如玉米比小麦的呼吸强度在相同的外部条件下要高；未熟粮粒较完熟粮粒的呼吸作用强；当年新粮比隔年陈粮呼吸作用旺盛；破碎籽粒较完整的籽粒呼吸强度高；带菌量大的粮油较带菌量小的粮油呼吸作用强。
外部因素：影响粮油籽粒呼吸作用的外部因素主要是水分、温度及环境气体成分。
在影响粮油劣变速度的诸因素中，水分是最主要因素。一般情况下，随着水分含量的增加，粮油籽粒呼吸强度升高，当粮油水分增高到一定数值时，呼吸强度就急剧加强，形成明显的转折点，这个转折点的粮油含水量称为粮油的临界水分。
（二）后熟作用
粮食和油料在田间达到完熟即收获入仓，这时的粮油称为“收获成熟”，但生理上并未完全成熟，表现为种子发芽率较低，加工成品率（如出粉率、出米率、出油率）低、食用品质较差、呼吸作用强，经过储藏一定时期之后，粮食和油料籽粒继续完成内部的生理生化变化，逐步达到生理上的完全成熟，使得上述现象得以改善。粮油从收获成熟到生理成熟的变化过程，称为“后熟作用”。完成后熟作用所经历的时间，称为“后熟期”。通常以粮食和油料种子的发芽率达到80%以上作为完成后熟作用的标志。
粮食和油料后熟期的长短，随粮种、品种以及储藏条件的不同而有很大的差异。有的后熟期较长，可达两三个月，如大麦、小麦，花生；有的后熟期较短，只有10～20d，如玉米；有的则基本无后熟期，如籼稻。
值得注意的是，谷物中的小麦不仅有明显的后熟期，而且有生理后熟和工艺后熟之分。一般情况下，新收获小麦品质较差，但经过一定时间的储藏，烘焙品质及其他品质都逐步提高，而且食用品质也得以改善。通常把小麦在储藏过程中加工及工艺品质逐步提高的过程称为“工艺后熟”。收获后小麦品质逐步改善，大量研究认为是由于组成面筋的麦谷蛋白和醇溶蛋白结构和功能发生变化所造成的。
粮食和油料在入仓储藏过程中进行后熟作用，使得储藏稳定性较差，即使籽粒水分不高，也会出现籽粒表面潮湿“出汗”及“乱温”现象。由于籽粒在后熟作用中酶的活性很强，在物质合成和旺盛的呼吸作用中能释放出较多的水分，这些水分如不能及时散发出去，就有可能在籽粒堆局部集聚，造成局部“出汗”。
旺盛的呼吸作用除产生水分外，还释放大量热量，使微生物得以滋长，从而使籽粒堆温度升高或出现籽粒堆各部分温度不均，这就是后熟期的“乱温”现象。
“出汗”及“乱温”现象造成了籽粒的储藏稳定性较差，所以对处于后熟期的储藏籽粒堆，要勤检查、严管理，注意散温散湿，防虫、防霉，发现问题要及时处理。
任务实施
粮食商品认知
1.粮食商品认知
2.油料认知
3.油脂认知
任务评价
学生评价表
续表
知识与技能检测
一、理论知识检测
（一）填空题
1.粮油商品种类繁多，为了便于经营管理，粮食商业部门根据粮油商品的性质、用途将其分为：__________、__________、__________和__________四大类。
2.稻谷籽粒的基本结构是由__________、__________和__________三大部分组成。
3.粮食是由不同的化学物质按一定的比例组成的，主要营养成分有__________、__________、__________、维生素、矿物质、水分。
4.糖类是自然界中存在最多、分布最广的一类有机化合物，也是粮食、油料中最主要的储藏物质。根据糖类的结构和水解情况的不同，可以分为__________、__________、__________三大类。
5.粮油中含有某些有毒有害物质，这些物质按照来源的不同可以分为__________、__________和__________三类。
（二）简答题
1.简述粮油中的有毒有害物质对人体健康的影响及去除方法。
2.根据粮油籽粒结构的营养特点，试分析粮油加工过程对粮油营养的影响。
二、技能检测
国家某粮食单位欲对全国粮油品种及粮油特点进行摸底调查，现从地方各粮食行业或企业抽调部分专业人员组建调查队，请协助制作粮油调查表及完成部分调查工作。