粮食加工过程中营养成分保留与优化研究

◎ 朱旭东

（辽宁省粮食和物资储备事务服务中心，辽宁 沈阳 110032）

随着全球人口的不断增长和生活方式的变化，社会对于粮食的需求愈加增长。粮食不仅需要提供足够的热量，还需要富含各种关键的营养成分，以维持健康的生活方式。粮食加工是将粮食从原始状态转化为各种食品和产品的过程，包括面包、谷物、米饭、面条等，以满足人们的营养需求。然而，传统的粮食加工方法往往会导致营养成分的流失，因此，保留和优化营养成分，成为当今粮食加工领域的重要挑战。基于此，本研究探讨了粮食加工过程中营养成分的保留与优化，旨在通过科学的加工技术和策略，最大限度地保留粮食中的营养成分，提高其营养价值。

1 粮食加工中的营养流失问题

粮食作为人类主要的食物来源之一，不仅可以提供热量，还富含多种营养成分，如维生素、矿物质、蛋白质和纤维。然而，在粮食加工过程中，这些宝贵的营养成分常常会流失，导致加工后的食品营养价值相对贫乏。下面将深入探讨粮食加工中的营养流失问题，强调其重要性和潜在影响。

1.1 湿度对蛋白质流失的影响

在潮湿的环境中，粮食中的蛋白质容易被水分侵蚀而流失[1]。例如，在面粉加工中，高湿度可能引起蛋白质的水解和氨基酸的流失，降低食品的蛋白质含量和质量。

1.2 脂肪氧化与氧气浓度的关系

粮食中的脂肪在加工和储存过程中容易氧化，不仅会影响食品的气味和味道，还可能引起脂质分解，导致营养流失。通过降低氧气浓度，如采用氮气灌装，可以减缓脂肪氧化的速度，从而减少营养流失。

1.3 加工时间和方法的影响

加工时间和方法也会对粮食中的营养成分流失产生影响。长时间的高温处理、重复的加工步骤以及机械加工，都可能导致更多的营养流失。因此，选择适当的加工方法和控制加工时间非常关键。

1.4 营养流失对健康的潜在影响

营养成分的流失对人类健康可能会产生潜在的影响。缺乏足够的维生素、矿物质和蛋白质，可能导致各种健康问题，如维生素缺乏症、贫血、免疫系统功能下降等。

例如，在大米加工中，高温处理和去壳过程，可能导致水溶性维生素和矿物质的流失。研究人员发现，经过精加工的大米中，维生素B1、维生素B3和铁、锌等矿物质的含量明显降低。为了解决这个问题，加工企业开始采用新型的加工技术和设备，如低温去壳和轻度抛光，以减少营养成分的流失。此外，加工企业通过添加富含营养的配料，如杂粮、豆类等，以提高大米的营养价值。由此可见，采取相应的措施改善粮食的营养质量，对于保障人们的健康和食品安全具有重要意义。

2 科学的加工技术和策略

在粮食加工中，为了最大限度地保留和优化营养成分，采用科学的加工技术和策略至关重要。这些技术和策略的应用不仅可以减少营养流失，还可以提高粮食产品的营养价值，从而改善人类的饮食质量。

2.1 适当的加工温度控制

控制加工温度是最基本的策略之一。在加工中，适当的温度控制可以减少维生素的分解和蛋白质的变性。一些维生素对高温非常敏感，因此在加工过程中必须特别小心[2]。例如，采用低温加工技术，如冷冻、冷却和冷冻干燥，有助于最大程度地保留营养成分。

2.2 加工时间和机械加工的控制

过长的加工时间和过多的机械操作，可能导致维生素和蛋白质的流失。因此，在加工中要精确控制加工时间，避免不必要的磨碎和搅拌。

2.3 湿度控制

湿度控制是减少蛋白质流失的重要手段。在加工过程中，保持适度的湿度有助于防止蛋白质的水解和氨基酸的流失。此外，湿度控制还可以减缓脂肪氧化的速度，降低脂肪质的质量损失。

2.4 新型加工技术的应用

近年，一些新型加工技术如微波加热、超声波处理等，已经得到广泛应用。这些技术不仅可以缩短加工时间，还可以更精确地控制加工过程中的温度和湿度。此外，微波加热在杀菌和杀虫方面也有独特的优势。超声波处理可以改善食材的质地和可溶性营养成分的释放，提高食品的口感和营养价值。

2.5 包装材料和氧气控制

在粮食的储存和包装中，选择合适的包装材料并进行氧气控制，也是关键策略。采用具有良好氧气隔离性能的包装材料，可以降低脂肪氧化的风险，从而减少脂肪质的质量流失。此外，采用氮气灌装等方法可以减少氧气浓度，有助于保持食品的新鲜度和营养价值。

3 加工技术的应用与效果

当前，随着科技的发展，低温加工技术，如冷冻、冷却和冷冻干燥，已被广泛应用于粮食加工领域。这些技术在加工过程中能够有效控制温度，减少维生素的分解和蛋白质的变性[3]。例如，冷冻蔬菜和水果保留了更多的维生素C 和其他抗氧化剂，与传统的高温烹饪相比，具有更高的营养价值。

（1）超声波处理是一种新兴技术，当前已经在粮食加工中取得了显著效果。其通过高频超声波振动改变粮食的物理和化学性质，有助于提高食品的质地和可溶性营养成分的释放。例如，超声波处理可以改善面粉的流动性和面团的弹性，提高面粉中的糊精可溶性，从而提高食品的质量和可口性。

（2）当前，微波加热技术已经成为粮食加工领域的常见选择。微波加热能够在较短的时间内提高食材的温度，减少维生素和蛋白质的流失。此外，微波加热还可以改善食品的质地，减少加工时间，提高加工效率。

（3）在粮食的包装和储存中，选择合适的包装材料也至关重要。采用具有良好氧气隔离性能的包装材料可以有效减少脂肪氧化的风险，从而降低脂质量的流失。一些新型包装材料还具有防潮、防虫害和防紫外线等功能，可以提高食品的质量和保质期。

例如，在面粉加工过程中，保持适度的湿度可以减少蛋白质的水解和氨基酸的流失，提高面粉的营养价值。对此，一些厂家引入了先进的湿度控制系统，通过自动调节仓库和加工设备的湿度，确保面粉在最佳湿度条件下加工和储存。同时，其还采用氮气灌装等氧气控制方法，降低氧气浓度，以减缓面粉中脂肪氧化的速度，进一步保持面粉的新鲜度和营养价值。这些措施不仅提高了面粉质量，也为消费者提供了更健康、营养丰富的食品选择。由此可见，湿度控制和氧气控制方法，对于提高粮食加工产业的水平和保障人们的健康具有重要意义。

4 营养成分保留与全球营养安全的关联

在粮食加工中，保留和优化营养成分的重要性不仅局限于个体健康，还直接关系到全球营养安全的挑战和解决方案。根据联合国粮食和农业组织（FAO）的数据，全球有数十亿人口处于营养不良的状态，主要由于食物中的关键营养成分缺乏，如维生素、矿物质和蛋白质，导致多种健康问题，包括维生素缺乏症、贫血和发育迟缓[4]。因此，减少营养流失可以为改善全球营养状况作出重要贡献。

为了更清晰地展示粮食加工对营养成分的影响，表1 列出了不同加工方法对维生素C 和蛋白质的影响，以及其对全球营养安全的潜在影响。

表1 粮食加工方法对营养成分的影响表

因此，为了提高全球营养安全，需要采取综合性措施，包括改进粮食加工技术、选择合适的粮食种类、控制加工条件、优化包装和储存方法，以及提高人们的营养教育水平等[5]。此外，政府、国际组织和食品产业需要通力合作，制定政策和标准，以确保食品的质量和营养价值。

5 结语

综上所述，通过控制加工温度、湿度、加工时间和机械加工，采用新型加工技术，如微波加热和超声波处理，以及合适的包装和储存方法，可以有效保留和优化粮食中的营养成分。粮食加工中的营养成分保留问题，不仅是个体健康的重要因素，还与全球营养安全密切相关。因此，相关生产企业必须采取科学的加工技术和策略，最大限度地减少粮食中的营养流失，提高食品的质量和营养价值，改善全球营养状况。然而，要想实现全球营养安全，需要多方合作，包括政府、国际组织、食品产业和个体消费者等，才能为全球营养安全的实现作出贡献，确保每个人都能获得充足、均衡的营养，享有健康和幸福的生活。