第一節　谷物與谷物化學的概念與研究的意義

一、谷物與谷物化學的概念

人類在漫長的演變及發展過程中，一直把植物性食物作為一個重要的營養來源。當人類發展到一定階段后，植物種植經濟替代了植物采集經濟。一些植物因被人們選作主食食料，經過世世代代的栽培而成了糧食作物。

人們種植糧食作物主要是以收獲成熟果實為目的。這些成熟果實分為谷物、豆類、油料和薯類。其中谷物主要是指禾本科植物的種子，系糧食作物的總稱。它包括稻谷、小麥、玉米及其他雜糧（如小米、黑米、蕎麥、燕麥、薏仁米、高粱等）。谷物通過加工成為主食，為人類提供50％～80％的熱能、40％～70％的蛋白質、60％以上的維生素B1，同時也提供一定量的無機鹽。谷類因種類、品種、生長條件和加工方法的不同，其營養成分的含量有很大的差別。

豆類和油料本不屬于谷物范疇，但由于它同谷物栽培方法相近，其果實具有很高的營養價值，食用中也同谷物密切相關，在我國又是與谷物共同經營的，因此，我們把油料和豆類也作為本書的內容加以研究。

作為我國人的傳統飲食——谷物，幾千年來一直是人們餐桌上不可缺少的食物之一，在我國的膳食中占有重要的地位，被當作傳統的主食。據近年來的估算，谷物占世界食品總產量的60％以上。盡管在一些國家，特別是工業化國家中，谷物的產品消耗相對減少，但谷物在人類營養攝取中的重要作用仍保持不變，這歸功于谷物所具有的高能量、良好的耐儲存性以及谷物品種的多樣化。

谷物化學是研究各類谷物的物理、生理生化性質和谷物的合理利用的一門學科。從宏觀和微觀角度研究谷物外部形態特征、種類變化、化學成分的結構、性質、功能及谷物在儲藏和加工過程中發生的物理、化學和生物化學變化。同時為改善谷物品質、開發食品新資源、改進食品加工工藝和儲運技術、科學調整膳食結構、加強食品品質控制及提高食品原料加工和綜合利用水平等奠定理論基礎。

二、谷物與谷物化學與其他學科的關系及研究意義

（一）谷物與谷物化學與其他學科的關系

谷物與谷物化學是食品科學的一個重要組成部分。它的研究是以物理學、化學為基礎，在許多方面都涉及生物學、育種學、畜牧學、糧油儲藏學、糧油檢驗、糧油加工、飼料加工以及糧食安全等農業學科（圖1-1）。特別是谷物作為人類的主食或副食，它與人體營養學有著最為密切的聯系。

谷物與谷物化學有它自己需要研究和解決的特殊問題，這些問題對于谷物儲藏和加工是至關重要的。與生物科學相比，谷物科學更關注以下幾點。

①谷物中各種物質所固有的特性和變化規律。

②環境因素對谷物中各種物質的影響。

③在儲藏和加工條件下，谷物中各組分可能發生的物理、化學和生物化學變化以及這些變化對食品品質的影響。

生物科學的主要關注點則是在與生命相適應的環境條件下，生物所進行的生長、繁殖和變化。

如上所述，可以認為現代的谷物與谷物化學已成為一個綜合性的學科。谷物科學在近年中發展很快，究其原因，一方面它受益于其他相關學科如生物化學、分子生物學等的快速發展；另一方面則受到世界人口增多，人類普遍要求提高生活水平和改善營養條件的壓力所致。

（二）《谷物與谷物化學概論》研究的意義

谷物是人類賴以生存的生活物質，是人類發展的重要物質基礎。“民以食為天，國以糧為本”，我國是一個農業大國和糧食生產、消費大國，我國國民的食物結構以植物蛋白為主，直接消費的谷物所占比例較大，由谷物轉化為肉、蛋、奶的消費量較少。谷物是食品工業的重要基礎原料，無論是直接消費還是間接轉化后消費，它與人類的密切程度是其他商品無法替代的。谷物作為一種特殊商品，是國家安全戰略的重要組成部分，對國民經濟的穩定發展具有重要的戰略意義。研究谷物及其加工制品的物理、化學和生物學特性，對指導谷物安全儲藏和谷物加工具有重要的意義，同時對其他許多領域的發展都有深遠的影響。

《谷物與谷物化學概論》就是要闡明谷物在儲藏、加工等過程中各種營養成分的結構、性質、變化和對人體健康的影響，為谷物儲藏及加工工藝、新技術和新產品的研究與開發、膳食結構的科學調理和食品包裝的改進等提供理論依據。隨著科技的進步和基礎學科在食品科學方面的應用，谷物與谷物化學在揭示食品營養方面有了較快發展，谷物中有毒、有害成分的研究，已成為保障食品質量與安全的理論基礎。由此可見，谷物與谷物化學在食品科學中有著重要的作用。