糧油貯藏技術(一)
來源： 類別：實用技術 更新時間：2008-07-16 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】糧油貯藏與加工，直接影響到糧油食品的各項品質和使用價值，與國民經濟及人民生活關系甚大。為了切實做好這項工作，必須了解糧油貯藏與加工的基本原理。
（一）糧油主要成分及其在貯藏中的變化 糧油籽粒的化學成分相當復雜，它們與糧油的貯藏和加工關系密切。其中有的比較穩定，有的容易變質，有的具有豐富的營養價值，有的可供其他方面的應用。一般而言，糧油貯藏的目的是如何使營養成分在貯藏期間盡量保持不變，有時還可以因勢利導使糧食某些品質得到改善。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成分，而存精則是保存人體所需的各種營養成分。所以，研究糧油籽粒的各項化學成分及其在籽粒中的分布狀況，對于決定加工時的分離取舍、選擇合理的加工方式、保證糧油產品的質量、采取有效的貯藏措施、保持貯糧各項品質穩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成分。糖類在很大程度上決定著糧食的工藝品質、食用品質和營養價值，是糧油貯藏與加工人員研究的重要內容。
（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，可以認為是碳水化合物的基本組成單位。它們都是結晶體，能溶于水，一般都具有甜味，但也有例外。單糖可不經消化液的作用，直接被人體吸收利用。
（2）低聚糖 低聚糖一般是由幾個相同或相異的單糖（2～10個）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和貯藏品質有一定的影響。
蔗糖是糧食中存在的主要低聚糖，它是由一個葡萄糖分子和一個果糖分子組成。蔗糖水解后生成葡萄糖與果糖等量的混合物--轉化糖。轉化糖很甜，若以蔗糖的甜度為100計，則轉化糖的相對甜度為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。
麥芽糖是由兩個葡萄糖分子結合而成，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存在，只有在禾谷類種子發芽時，由于種子中的貯藏性淀粉受麥芽淀粉酶的水解，才大量產生。食品工業中以大麥芽為酶源，作用于淀粉生產飴糖，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合而成，經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胞內，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。
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。這是淀粉制造工業的理論基礎，所謂水磨法制取淀粉，就是利用這一性質。其方法是：先將原料打碎成糊，再加水調成懸濁液，除去蛋白質及其他雜質，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。纖維素和半纖維素不能被人體消化吸收，對人體無直接營養意義，但它們能促進腸胃蠕動，刺激其分泌消化液，幫助消化其他營養成分。同時，它們還能起到預防結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）都會減少，但貯藏于空氣中較之貯藏于氮氣及二氧化碳中減少得更多。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。脂類的共同特點就是不溶于水而溶于乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。在糧食品質分析時，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物質之一。脂類在糧食、油料籽粒中的分布和含量，與糧食、油料的食用品質和耐貯性都有密切關系。
（1）油脂 油脂是油與脂肪的總稱。習慣上把在室溫下呈液體狀態的叫油，呈固體狀態的叫脂肪。但從化學結構來看，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，按照脂肪酸的化學結構和性質可將其分為飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和具有取代基團的脂肪酸。通常動物脂肪中含飽和脂肪酸較多，常溫下呈固態；植物脂肪中含不飽和脂肪酸較多，常溫下呈液態。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價值，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，是構成生物膜的重要成分，對人體有一定的營養價值，是一種營養添加劑，可用于醫治某些疾病。另外，磷脂是一種抗氧化劑的增效劑，能增強油脂的抗氧化作用。在食品工業中，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胞壁中，對糧粒具有一定的保護作用。蠟不溶于水，在人體及動物消化道不能被消化，故無營養價值，所以在糧食加工中應盡量除去蠟。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。脂肪的分解使營養物質流失，產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，產生不快的臭味，味亦變劣，甚至兼有毒性。
3．蛋白質 蛋白質是糧食、油料及薯類塊根的重要組成成分。禾谷類糧食蛋白質的含量在10％左右，而豆類和某些油料種子，蛋白質含量可高達30％～40％，表1－3是幾種主要糧食及油料種子的蛋白質含量。
蛋白質主要由碳、氫、氧、氮四種元素組成，這些元素在蛋白質中大致上都以一定的比例存在。氮是蛋白質中特殊的元素，一般蛋白質平均含氮量為16％左右，所以，只要測出食品中的含氮量，便可計算出樣品中蛋白質的含量。蛋白質的基本組成單位是氨基酸，組成糧油籽粒蛋白質的氨基酸有20多種。如將蛋白質徹底水解，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合成，或者可由其他氨基酸轉化而來。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，且數量充足、比例適當的蛋白質稱為完全蛋白質。凡是缺乏一種或數種必需氨基酸的蛋白質稱為不完全蛋白質。有些蛋白質中雖然含有各種必需氨基酸，但其含量比例不適當，營養價值低于完全蛋白質，這種蛋白質稱為半完全蛋白質，大多數谷類糧食的蛋白質中，賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量較少，營養價值較低，屬于半完全蛋白質；豆類蛋白質中，賴氨酸、色氨酸的含量較豐富，屬于完全蛋白質。
不同的糧種其蛋白質的含量與性質有很大差別。小麥中含有小麥面筋蛋白質，約占面筋干重的85％以上，其中主要是麥膠蛋白和麥谷蛋白。當面粉加水和成面團的時候，麥膠蛋白和麥谷蛋白按一定規律相結合，構成像海綿一樣的網絡結構，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絡之中，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7％～8％，主要是堿溶性的稻谷蛋臼。與一般禾谷類蛋白質相比，大米蛋白含賴氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸較多，營養價值較高。大米蛋白質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，蛋白質損失也就越大。豆類含蛋白質很豐富，一般為20％～40％，豆類蛋白質主要由球蛋白構成，其中混有清蛋白。豆類蛋白質的氨基酸組成與動物蛋白質相似，屬于完全蛋白質，營養價值較高。在食品加工中，豆類蛋白質常被作為營養強化劑而添加到其他谷物食品中，以充分發揮蛋白質的互補作用，提高食品的營養價值。玉米一般含蛋白質8％～10％，主要是玉米膠蛋白和玉米谷蛋白。玉米蛋白質中由于缺乏賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸，所以營養價值不高。為了提高玉米食品的營養價值，可進行營養強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。蛋白質在貯藏過程中的變化主要是水解或變性，發熱霉變的糧食，其蛋白質在蛋白酶的作用下逐漸水解成多肽、氨基酸，使得蛋白質溶解度增加，蛋白態氮減少。隨著溫度的進一步上升，蛋白質就會部分甚至完全變性，使得糧食的營養價值大大下降。
4．維生素 人體一般不能合成維生素，大多數必須由食物供給，糧食是維生素的重要來源。現已知道，糧食中有20多種維生素，根據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，它們能在動物體內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族維生素損失較多，大多轉入加工副產品中。干燥的糧食中不含維生素C，只有在糧食、豆類發芽時，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性質不穩定，易因加熱而被破壞，故食品加工中以維生素C的損失最為嚴重。
5．礦物質 糧食中礦物質的含量一般用灰分來表示。糧食樣品經高溫燒灼后，有機物質全部氧化變成氣體揮發出去，礦質元素都完全被氧化變成灰分。經化學分析證明，糧食中的礦質元素有磷、鉀、鎂、鈣、鈉、鐵、硅、硫、氯等，此外還有鋅、鋁、錳、銅等微量元素。灰分含量是評價糧食加工精度的重要指標。由于糧食中的礦物質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。礦物質對人體有很重要的營養意義，人體所需的礦物質主要由糧食供給。當食物中礦物質缺少或不足時，會影響人體生長發育甚至引起病變。
6．水分 水分是糧食中的一個重要化學成分，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的水，一是游離水，二是結合水。游離水存在于糧粒的細胞間隙中和毛細管中，具有普通水的一般性質，是糧食進行生化反應的介質。游離水在糧食籽粒內很不穩定，能在環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。結合水存在于糧粒的細胞內，與淀粉、蛋白質等親水性物質相結合，其性質穩定，不易散失，不能作為溶劑，不參與糧食籽粒內部的生化反應。一般曬糧或烘干糧食對結合水影響不大。在105℃的溫度下維持一定時間，糧食中絕大部分的結合水都能揮發出來。因此，用烘干法測得的糧食水分，是游離水與結合水的總和。
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，只有當水分降到結合水的范圍內，糧食籽粒才能處于休眠狀態，為安全貯藏創造有利條件。糧食加工時，要求糧食的含水量適宜，過高或過低都會影響糧粒的物理性質和工藝品質，對加工不利。所以，糧食加工對原糧的水分都有比較嚴格的要求，尤其是凈麥入磨、稻谷碾米和玉米提胚時對水分要求更嚴格。
糧食在貯藏過程中，隨著環境條件的變化其水分亦在變化。已經干燥的糧食，如果存放的倉庫濕度大，則會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，又會放出水分而使含水量下降。在糧食貯藏實踐中，應經常檢測不同部位的糧食含水量并認真做好記錄，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注的一個重大問題。據聯合國糧農組織的統計，世界平均每年的貯糧損耗占糧食產量的10％，有些不發達國家甚至高達30％。在我國，國家糧庫的貯糧損失遠低于世界平均水平，但在廣大農村，貯糧損失至少在10％以上，有的地方達15％～20％。特別值得注意的是，如此巨大的損失，在農村卻不被人們所重視。如果能把我國農村貯糧的損失減少5％～8％，全國每年將"不生產而增產"數千萬噸糧食。由此可見，搞好糧食貯藏、減少收獲后的損失是一項非常重要而又緊迫的工作，甚至將它與糧食生產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，從內因方面看，糧油籽粒含水量的高低、雜質含量的多少、籽粒完整度及成熟度都能影響貯藏的穩定性；從外因方面看，環境溫度、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劣變的因素。雖然這些因素單獨對糧食貯藏也會產生影響，但單一因素的影響一般是不顯著的。只有數個因素維持一定的組合，才對糧油貯藏產生明顯的影響。
1．水分 糧食含水量的大小，不僅關系到實含干物質的重量，同時也是影響貯藏穩定性的最主要因素。因此掌握貯糧水分的變化規律，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，具有很強的吸附氣體和蒸氣的能力。當外界水汽壓力大于糧粒內部水汽壓力時，糧粒便吸濕而增加水分；反之，當糧粒內部水汽壓力大于外界水汽壓力時，糧粒便散濕而降低水分。在環境溫濕度處于一定的條件下，如果糧粒內外的水汽壓力相等，糧食的吸濕與散濕處于動態平衡，糧食的含水量穩定在一個數值上，這時的糧食水分，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，平衡水分隨溫度的升高而減少；溫度不變時，平衡水分隨相對濕度的增加而增大。當糧堆孔隙中的空氣相對濕度大于75％時，糧食水分將急劇增加；同時在相對濕度高于75％時，大多數霉菌就有可能很快繁殖，導致糧食發熱霉變。通常所說的"安全"水分，一般認為是與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，但也與糧溫密切相聯。長期的生產實踐告訴我們，禾谷類的安全水分是以溫度為0℃時，水分安全值為18％為基準，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。這是因為脂肪是疏水物質，油料中的水分，主要存在于親水物質部分。如僅以親水物質部分與禾谷類糧食相比，其安全水分的數值大體相同。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，糧堆水分會不斷發生變化。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，糧堆內部水分的轉移引起水分變化。不同水分的糧食混同入庫后，根據吸濕平衡的規律，原來水分含量高的糧粒會散發部分水汽而減少水分，而原來水分含量低的糧粒則會吸收水汽而增加水分，一直達到水分相對平衡，這種現象叫"水分再分配"。另外一種現象叫"濕熱擴散"，也能引起糧堆水分變化。當糧堆局部溫高濕大時，其濕熱空氣由于水汽壓力較大，便會根據熱量傳導的方向移動，即由高溫部位向低溫部位移動，導致低溫部分濕度增加，水分增大。糧堆各部分之間溫差越大，濕熱擴散就越嚴重，即使糧食水分較小，如溫差過大，也可能發生濕熱擴散。第三，溫差結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生物成分的生命活動而引起糧堆各部位出現溫差時，在濕熱擴散和空氣對流的作用下，糧堆內外均易產生結露現象。它是引起糧堆外層和局部水分增加的最重要原因。糧堆結露，能使局部水分迅速增加，造成貯糧發熱霉變以至發芽的嚴重后果。因此，必須注意防止結露。若出現局部水分突然上升，則要采取措施，果斷處理，以防事故擴大。
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，糧食的呼吸強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。實驗表明，常溫下貯藏的小麥經過一段時間都會導致品質下降，在化學成分上一般是干物質的分解，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，改進小麥的工藝、食用和烘焙品質。低溫還能抑制蟲、霉的生長，對安全貯糧十分有利。因此，在生產實踐中常常使用低溫貯糧技術解決面粉、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間等多種因素有關。因此，在分析糧溫變化時，必須綜合多方面的情況加以考慮，才能準確地判斷糧溫是否正常，以便及早發現問題，做好預防工作。
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，糧食進行有氧呼吸，氧氣濃度降低時，有氧呼吸作用減弱，無氧呼吸加強。含水量在安全水分以下的糧食，其呼吸強度較低，缺氧貯藏對呼吸有抑制作用，能減少干物質的損耗，防止脂肪氧化及酸度增加。對于含水量較高的糧食，缺氧會導致無氧呼吸作用加強，消耗大量有機物質，積累有毒中間代謝產物，引起種子死亡。二氧化碳氣體和氮氣對糧食的呼吸作用也有影響，糧堆中二氧化碳和氮氣的濃度增加到一定程度時，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。在生產實踐中，氣調貯藏已成為保證貯糧安全的一個重要手段。
（一）糧油主要成分及其在貯藏中的變化 糧油籽粒的化學成分相當復雜，它們與糧油的貯藏和加工關系密切。其中有的比較穩定，有的容易變質，有的具有豐富的營養價值，有的可供其他方面的應用。一般而言，糧油貯藏的目的是如何使營養成分在貯藏期間盡量保持不變，有時還可以因勢利導使糧食某些品質得到改善。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成分，而存精則是保存人體所需的各種營養成分。所以，研究糧油籽粒的各項化學成分及其在籽粒中的分布狀況，對于決定加工時的分離取舍、選擇合理的加工方式、保證糧油產品的質量、采取有效的貯藏措施、保持貯糧各項品質穩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成分。糖類在很大程度上決定著糧食的工藝品質、食用品質和營養價值，是糧油貯藏與加工人員研究的重要內容。
（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，可以認為是碳水化合物的基本組成單位。它們都是結晶體，能溶于水，一般都具有甜味，但也有例外。單糖可不經消化液的作用，直接被人體吸收利用。
（2）低聚糖 低聚糖一般是由幾個相同或相異的單糖（2～10個）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和貯藏品質有一定的影響。
蔗糖是糧食中存在的主要低聚糖，它是由一個葡萄糖分子和一個果糖分子組成。蔗糖水解后生成葡萄糖與果糖等量的混合物--轉化糖。轉化糖很甜，若以蔗糖的甜度為100計，則轉化糖的相對甜度為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。
麥芽糖是由兩個葡萄糖分子結合而成，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存在，只有在禾谷類種子發芽時，由于種子中的貯藏性淀粉受麥芽淀粉酶的水解，才大量產生。食品工業中以大麥芽為酶源，作用于淀粉生產飴糖，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合而成，經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胞內，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。
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。這是淀粉制造工業的理論基礎，所謂水磨法制取淀粉，就是利用這一性質。其方法是：先將原料打碎成糊，再加水調成懸濁液，除去蛋白質及其他雜質，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。纖維素和半纖維素不能被人體消化吸收，對人體無直接營養意義，但它們能促進腸胃蠕動，刺激其分泌消化液，幫助消化其他營養成分。同時，它們還能起到預防結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）都會減少，但貯藏于空氣中較之貯藏于氮氣及二氧化碳中減少得更多。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。脂類的共同特點就是不溶于水而溶于乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。在糧食品質分析時，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物質之一。脂類在糧食、油料籽粒中的分布和含量，與糧食、油料的食用品質和耐貯性都有密切關系。
（1）油脂 油脂是油與脂肪的總稱。習慣上把在室溫下呈液體狀態的叫油，呈固體狀態的叫脂肪。但從化學結構來看，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，按照脂肪酸的化學結構和性質可將其分為飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和具有取代基團的脂肪酸。通常動物脂肪中含飽和脂肪酸較多，常溫下呈固態；植物脂肪中含不飽和脂肪酸較多，常溫下呈液態。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價值，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，是構成生物膜的重要成分，對人體有一定的營養價值，是一種營養添加劑，可用于醫治某些疾病。另外，磷脂是一種抗氧化劑的增效劑，能增強油脂的抗氧化作用。在食品工業中，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胞壁中，對糧粒具有一定的保護作用。蠟不溶于水，在人體及動物消化道不能被消化，故無營養價值，所以在糧食加工中應盡量除去蠟。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。脂肪的分解使營養物質流失，產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，產生不快的臭味，味亦變劣，甚至兼有毒性。
3．蛋白質 蛋白質是糧食、油料及薯類塊根的重要組成成分。禾谷類糧食蛋白質的含量在10％左右，而豆類和某些油料種子，蛋白質含量可高達30％～40％，表1－3是幾種主要糧食及油料種子的蛋白質含量。
蛋白質主要由碳、氫、氧、氮四種元素組成，這些元素在蛋白質中大致上都以一定的比例存在。氮是蛋白質中特殊的元素，一般蛋白質平均含氮量為16％左右，所以，只要測出食品中的含氮量，便可計算出樣品中蛋白質的含量。蛋白質的基本組成單位是氨基酸，組成糧油籽粒蛋白質的氨基酸有20多種。如將蛋白質徹底水解，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合成，或者可由其他氨基酸轉化而來。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，且數量充足、比例適當的蛋白質稱為完全蛋白質。凡是缺乏一種或數種必需氨基酸的蛋白質稱為不完全蛋白質。有些蛋白質中雖然含有各種必需氨基酸，但其含量比例不適當，營養價值低于完全蛋白質，這種蛋白質稱為半完全蛋白質，大多數谷類糧食的蛋白質中，賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量較少，營養價值較低，屬于半完全蛋白質；豆類蛋白質中，賴氨酸、色氨酸的含量較豐富，屬于完全蛋白質。
不同的糧種其蛋白質的含量與性質有很大差別。小麥中含有小麥面筋蛋白質，約占面筋干重的85％以上，其中主要是麥膠蛋白和麥谷蛋白。當面粉加水和成面團的時候，麥膠蛋白和麥谷蛋白按一定規律相結合，構成像海綿一樣的網絡結構，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絡之中，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7％～8％，主要是堿溶性的稻谷蛋臼。與一般禾谷類蛋白質相比，大米蛋白含賴氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸較多，營養價值較高。大米蛋白質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，蛋白質損失也就越大。豆類含蛋白質很豐富，一般為20％～40％，豆類蛋白質主要由球蛋白構成，其中混有清蛋白。豆類蛋白質的氨基酸組成與動物蛋白質相似，屬于完全蛋白質，營養價值較高。在食品加工中，豆類蛋白質常被作為營養強化劑而添加到其他谷物食品中，以充分發揮蛋白質的互補作用，提高食品的營養價值。玉米一般含蛋白質8％～10％，主要是玉米膠蛋白和玉米谷蛋白。玉米蛋白質中由于缺乏賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸，所以營養價值不高。為了提高玉米食品的營養價值，可進行營養強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。蛋白質在貯藏過程中的變化主要是水解或變性，發熱霉變的糧食，其蛋白質在蛋白酶的作用下逐漸水解成多肽、氨基酸，使得蛋白質溶解度增加，蛋白態氮減少。隨著溫度的進一步上升，蛋白質就會部分甚至完全變性，使得糧食的營養價值大大下降。
4．維生素 人體一般不能合成維生素，大多數必須由食物供給，糧食是維生素的重要來源。現已知道，糧食中有20多種維生素，根據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，它們能在動物體內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族維生素損失較多，大多轉入加工副產品中。干燥的糧食中不含維生素C，只有在糧食、豆類發芽時，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性質不穩定，易因加熱而被破壞，故食品加工中以維生素C的損失最為嚴重。
5．礦物質 糧食中礦物質的含量一般用灰分來表示。糧食樣品經高溫燒灼后，有機物質全部氧化變成氣體揮發出去，礦質元素都完全被氧化變成灰分。經化學分析證明，糧食中的礦質元素有磷、鉀、鎂、鈣、鈉、鐵、硅、硫、氯等，此外還有鋅、鋁、錳、銅等微量元素。灰分含量是評價糧食加工精度的重要指標。由于糧食中的礦物質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。礦物質對人體有很重要的營養意義，人體所需的礦物質主要由糧食供給。當食物中礦物質缺少或不足時，會影響人體生長發育甚至引起病變。
6．水分 水分是糧食中的一個重要化學成分，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的水，一是游離水，二是結合水。游離水存在于糧粒的細胞間隙中和毛細管中，具有普通水的一般性質，是糧食進行生化反應的介質。游離水在糧食籽粒內很不穩定，能在環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。結合水存在于糧粒的細胞內，與淀粉、蛋白質等親水性物質相結合，其性質穩定，不易散失，不能作為溶劑，不參與糧食籽粒內部的生化反應。一般曬糧或烘干糧食對結合水影響不大。在105℃的溫度下維持一定時間，糧食中絕大部分的結合水都能揮發出來。因此，用烘干法測得的糧食水分，是游離水與結合水的總和。
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，只有當水分降到結合水的范圍內，糧食籽粒才能處于休眠狀態，為安全貯藏創造有利條件。糧食加工時，要求糧食的含水量適宜，過高或過低都會影響糧粒的物理性質和工藝品質，對加工不利。所以，糧食加工對原糧的水分都有比較嚴格的要求，尤其是凈麥入磨、稻谷碾米和玉米提胚時對水分要求更嚴格。
糧食在貯藏過程中，隨著環境條件的變化其水分亦在變化。已經干燥的糧食，如果存放的倉庫濕度大，則會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，又會放出水分而使含水量下降。在糧食貯藏實踐中，應經常檢測不同部位的糧食含水量并認真做好記錄，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注的一個重大問題。據聯合國糧農組織的統計，世界平均每年的貯糧損耗占糧食產量的10％，有些不發達國家甚至高達30％。在我國，國家糧庫的貯糧損失遠低于世界平均水平，但在廣大農村，貯糧損失至少在10％以上，有的地方達15％～20％。特別值得注意的是，如此巨大的損失，在農村卻不被人們所重視。如果能把我國農村貯糧的損失減少5％～8％，全國每年將"不生產而增產"數千萬噸糧食。由此可見，搞好糧食貯藏、減少收獲后的損失是一項非常重要而又緊迫的工作，甚至將它與糧食生產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，從內因方面看，糧油籽粒含水量的高低、雜質含量的多少、籽粒完整度及成熟度都能影響貯藏的穩定性；從外因方面看，環境溫度、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劣變的因素。雖然這些因素單獨對糧食貯藏也會產生影響，但單一因素的影響一般是不顯著的。只有數個因素維持一定的組合，才對糧油貯藏產生明顯的影響。
1．水分 糧食含水量的大小，不僅關系到實含干物質的重量，同時也是影響貯藏穩定性的最主要因素。因此掌握貯糧水分的變化規律，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，具有很強的吸附氣體和蒸氣的能力。當外界水汽壓力大于糧粒內部水汽壓力時，糧粒便吸濕而增加水分；反之，當糧粒內部水汽壓力大于外界水汽壓力時，糧粒便散濕而降低水分。在環境溫濕度處于一定的條件下，如果糧粒內外的水汽壓力相等，糧食的吸濕與散濕處于動態平衡，糧食的含水量穩定在一個數值上，這時的糧食水分，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，平衡水分隨溫度的升高而減少；溫度不變時，平衡水分隨相對濕度的增加而增大。當糧堆孔隙中的空氣相對濕度大于75％時，糧食水分將急劇增加；同時在相對濕度高于75％時，大多數霉菌就有可能很快繁殖，導致糧食發熱霉變。通常所說的"安全"水分，一般認為是與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，但也與糧溫密切相聯。長期的生產實踐告訴我們，禾谷類的安全水分是以溫度為0℃時，水分安全值為18％為基準，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。這是因為脂肪是疏水物質，油料中的水分，主要存在于親水物質部分。如僅以親水物質部分與禾谷類糧食相比，其安全水分的數值大體相同。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，糧堆水分會不斷發生變化。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，糧堆內部水分的轉移引起水分變化。不同水分的糧食混同入庫后，根據吸濕平衡的規律，原來水分含量高的糧粒會散發部分水汽而減少水分，而原來水分含量低的糧粒則會吸收水汽而增加水分，一直達到水分相對平衡，這種現象叫"水分再分配"。另外一種現象叫"濕熱擴散"，也能引起糧堆水分變化。當糧堆局部溫高濕大時，其濕熱空氣由于水汽壓力較大，便會根據熱量傳導的方向移動，即由高溫部位向低溫部位移動，導致低溫部分濕度增加，水分增大。糧堆各部分之間溫差越大，濕熱擴散就越嚴重，即使糧食水分較小，如溫差過大，也可能發生濕熱擴散。第三，溫差結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生物成分的生命活動而引起糧堆各部位出現溫差時，在濕熱擴散和空氣對流的作用下，糧堆內外均易產生結露現象。它是引起糧堆外層和局部水分增加的最重要原因。糧堆結露，能使局部水分迅速增加，造成貯糧發熱霉變以至發芽的嚴重后果。因此，必須注意防止結露。若出現局部水分突然上升，則要采取措施，果斷處理，以防事故擴大。
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，糧食的呼吸強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。實驗表明，常溫下貯藏的小麥經過一段時間都會導致品質下降，在化學成分上一般是干物質的分解，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，改進小麥的工藝、食用和烘焙品質。低溫還能抑制蟲、霉的生長，對安全貯糧十分有利。因此，在生產實踐中常常使用低溫貯糧技術解決面粉、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間等多種因素有關。因此，在分析糧溫變化時，必須綜合多方面的情況加以考慮，才能準確地判斷糧溫是否正常，以便及早發現問題，做好預防工作。
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，糧食進行有氧呼吸，氧氣濃度降低時，有氧呼吸作用減弱，無氧呼吸加強。含水量在安全水分以下的糧食，其呼吸強度較低，缺氧貯藏對呼吸有抑制作用，能減少干物質的損耗，防止脂肪氧化及酸度增加。對于含水量較高的糧食，缺氧會導致無氧呼吸作用加強，消耗大量有機物質，積累有毒中間代謝產物，引起種子死亡。二氧化碳氣體和氮氣對糧食的呼吸作用也有影響，糧堆中二氧化碳和氮氣的濃度增加到一定程度時，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。在生產實踐中，氣調貯藏已成為保證貯糧安全的一個重要手段。
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