绪 论 概 述 本章重点和学习目标 粮油加工学的范畴;粮油加工的历史与现状;粮油加工学的主要内容。 一、粮油加工学的范畴 种植业所收获的产品统称为农产品,包括粮、棉、油、果、菜、糖、烟、茶、菌、花、 药、杂,种类繁多。粮油是农产品的重要组成部分,是人类赖以生存的基础。狭义的农产品, 一般即指粮油原料。粮油原料主要是农作物的子粒,也包括富含淀粉和蛋白质的植物根茎组 织,如稻谷、小麦、玉米、大豆、花生、油菜子、甘薯、马铃薯等。粮油原料的化学组成是 以碳水化合物(主要是淀粉)、蛋白质和脂肪为主。粮油原料经过初加工成为粮油成品,是人 们食物的主要来源。对粮油原料进行精深加工和转化,可制得若干种高附加值的食品和工业、 医药等行业应用的重要原辅料。 以粮食、油料为基本原料,采用物理机械、化学、生物工程等技术进行加工转化,制成 供食用以及工业、医药等各行业应用的成品或半成品的生产领域统称为食品工业。按加工转 化的程度不同,可分为粮食、油脂加工业;粮油食品制造业;粮油化工产品制造业。在传统 的意义上,粮油加工主要是指谷物的脱皮碾磨和植物油的提取,加工产品主要是米、面、油 以及各种副产品。随着社会发展和科技进步,粮油加工不断向高水平、深层次扩展,粮油食 品制造业的比例增加,粮油化工产品加工业正在兴起,从原料到各种产品的加工转化是一个 不可分割的系统,粮油加工的内涵已经扩大。综上所述,以粮食、油料为基本原料加工成为 粮食、油脂成品,进一步制得各种食品和工业及化工产品的过程都属于粮油加工的范畴。以 化学、机械工程和生物工程学为基础,研究粮油精深加工和转化的基本原理、工艺和产品质 量的科学即为粮油加工学。 二、粮油加工的历史和现状 粮食和油料是人们赖以生存的基本食物来源,对于中国这样一个有 80%的人口在农村 的农业大国,尤其是这样。中国人饮食中大约有 90%的热能和 80%的蛋白质由粮食提供。 中国人的食用油也绝大多数来自植物油料。而各种粮食和油料都必须经过加工才能达到食用
绪 论 概 述 本章重点和学习目标 粮油加工学的范畴;粮油加工的历史与现状;粮油加工学的主要内容。 一、粮油加工学的范畴 种植业所收获的产品统称为农产品,包括粮、棉、油、果、菜、糖、烟、茶、菌、花、 药、杂,种类繁多。粮油是农产品的重要组成部分,是人类赖以生存的基础。狭义的农产品, 一般即指粮油原料。粮油原料主要是农作物的子粒,也包括富含淀粉和蛋白质的植物根茎组 织,如稻谷、小麦、玉米、大豆、花生、油菜子、甘薯、马铃薯等。粮油原料的化学组成是 以碳水化合物(主要是淀粉)、蛋白质和脂肪为主。粮油原料经过初加工成为粮油成品,是人 们食物的主要来源。对粮油原料进行精深加工和转化,可制得若干种高附加值的食品和工业、 医药等行业应用的重要原辅料。 以粮食、油料为基本原料,采用物理机械、化学、生物工程等技术进行加工转化,制成 供食用以及工业、医药等各行业应用的成品或半成品的生产领域统称为食品工业。按加工转 化的程度不同,可分为粮食、油脂加工业;粮油食品制造业;粮油化工产品制造业。在传统 的意义上,粮油加工主要是指谷物的脱皮碾磨和植物油的提取,加工产品主要是米、面、油 以及各种副产品。随着社会发展和科技进步,粮油加工不断向高水平、深层次扩展,粮油食 品制造业的比例增加,粮油化工产品加工业正在兴起,从原料到各种产品的加工转化是一个 不可分割的系统,粮油加工的内涵已经扩大。综上所述,以粮食、油料为基本原料加工成为 粮食、油脂成品,进一步制得各种食品和工业及化工产品的过程都属于粮油加工的范畴。以 化学、机械工程和生物工程学为基础,研究粮油精深加工和转化的基本原理、工艺和产品质 量的科学即为粮油加工学。 二、粮油加工的历史和现状 粮食和油料是人们赖以生存的基本食物来源,对于中国这样一个有 80%的人口在农村 的农业大国,尤其是这样。中国人饮食中大约有 90%的热能和 80%的蛋白质由粮食提供。 中国人的食用油也绝大多数来自植物油料。而各种粮食和油料都必须经过加工才能达到食用
或工业利用的要求。粮油加工主要是生产食品,随着社会发展和科技进步,粮油原料加工成为 食品的方法和手段不断改进,水平不断提高,加工范围不断扩大,同时又不断向除食品之外 的其他方向扩展。 七八千年前,中国就开始栽种稷黍稻谷和驯养猪羊,以精耕细作著称的传统农业也有了 3 000~4 000 年的历史。中国的粮油加工与中国的农业发展同步,有着悠久的历史,如制米、制 粉及豆制品的生产,从古代劳动人民运用杵臼法、石臼法开始到水磨加工、磨楼加工,再到近 代的机械化、自动化生产,经历了漫长的历史过程。我国人民在长期的生产实践中,积累了宝 贵的经验,形成了一系列传统的具有中国特色的粮油加工技术。源于殷商时期的粮食酿酒,发 明于西汉时期的豆制品生产,都是我国劳动人民智慧的结晶。 然而,旧中国几千年封建半封建的社会制度,极大地制约了生产力的发展,农业发展缓慢, 农产品单位面积产量一直处于较低的水平。在粮油原料供给不足的情况下,粮油加工必然是低 层次的初加工,中国的粮油加工业在低水平的状态下徘徊了几千年。 解放以后,在中国共产党的领导下,中国的农业有了较快的发展,特别是改革开放以来, 农业和农村的面貌发生了根本性的变化。在人口总数不断增加,耕地面积有所减少的情况下, 依靠党的农村政策和科学技术的普及,农产品产量大幅度提高,实现了基本自给,丰年有余, 人民生活基本步入小康水平。农业生产的喜人形势,给农产品加工的发展带来了机遇。 近 20 年来,我国引进国外先进的小麦制粉设备生产线 200 多条,使我国的制粉技术提 高到一个新的水平,自行研究制定了多种专用粉标准,大大地缩小了与世界发达国家的差距。 在碾米工业方面,除积极引进国外先进设备外,还自行研制开发了达到国际先进水平的免淘 米、营养米生产技术以及相应的大米抛光机、色选机等高科技设备。方便面生产线在引进的 基础上,积极研制国产化设备,现已拥有 3 000 多条方便面生产线,年产方便面 120 亿包, 成为世界上生产方便面的第一大国。油脂工业完成了制油工艺方法的更新和技术改造,溶剂萃 取法已基本上取代了传统的压榨法,精炼油已经普及。淀粉工业自 20 世纪 80 年代初期以来, 进入快速发展阶段。从当时的年产 30 万 t 到现在的 400 多万吨,年增长率在 14%以上。淀 粉生产引进了国际上先进的生产设备,并进行消化、吸收,研制出了具有较高水平的国产设备, 淀粉生产工艺技术水平已接近或达到国际先进水平,正进一步向大规模、高水平方向发展。 20 世纪 90 年代以来,粮油工业随着经济体制的转变,逐渐向规模化、集约化、现代化方 向发展,粮油加工的重心开始向精加工、深加工、食品加工转移,并向其他行业延伸。高新技术、 计算机技术、生物工程和现代化管理模式的应用推动了粮油工业的进一步发展。当前,主要 面粉工业企业已普遍开始通过配麦和配粉技术实现了专用粉的批量生产,以专用粉为主要原 料,各种面制食品的质量有了明显的改善。碾米工业从选用优质水稻品种人手,合理配置工 艺,优质米、精洁米正以品牌的优势占领市场。在淀粉工业快速发展的同时,淀粉糖、变性 淀粉、发酵制品、酒精等淀粉深加工与转化产品产量正逐年增加。植物蛋白质产品生产和应 用正悄然兴起,粮油方便食品和主食品的工业化生产发展迅速,粮油工业已经进入了一个新 的发展时期。 中国加入 wTO 和经济全球化,给粮油工业带来新的发展机遇,同时也面临着巨大的挑战。 应该看到,中国的粮油工业从装备到技术水平与发达国家相比,还存在着很大的差距。要参 与国际竞争,就必须全面提高我国粮油工业的装备水平和技术水平,提高粮油原料质量和加 工产品的质量,粮油工业的发展和技术进步还面临着繁重的任务。 三、粮油加工学的主要内容 粮油工业有自己的体系,但它与农业和食品工业的关系密不可分。粮油工业产品和食品 的质量受原料质量的影响,粮油初加工的产品又是食品工业的原料。把粮油工业与农业和食
或工业利用的要求。粮油加工主要是生产食品,随着社会发展和科技进步,粮油原料加工成为 食品的方法和手段不断改进,水平不断提高,加工范围不断扩大,同时又不断向除食品之外 的其他方向扩展。 七八千年前,中国就开始栽种稷黍稻谷和驯养猪羊,以精耕细作著称的传统农业也有了 3 000~4 000 年的历史。中国的粮油加工与中国的农业发展同步,有着悠久的历史,如制米、制 粉及豆制品的生产,从古代劳动人民运用杵臼法、石臼法开始到水磨加工、磨楼加工,再到近 代的机械化、自动化生产,经历了漫长的历史过程。我国人民在长期的生产实践中,积累了宝 贵的经验,形成了一系列传统的具有中国特色的粮油加工技术。源于殷商时期的粮食酿酒,发 明于西汉时期的豆制品生产,都是我国劳动人民智慧的结晶。 然而,旧中国几千年封建半封建的社会制度,极大地制约了生产力的发展,农业发展缓慢, 农产品单位面积产量一直处于较低的水平。在粮油原料供给不足的情况下,粮油加工必然是低 层次的初加工,中国的粮油加工业在低水平的状态下徘徊了几千年。 解放以后,在中国共产党的领导下,中国的农业有了较快的发展,特别是改革开放以来, 农业和农村的面貌发生了根本性的变化。在人口总数不断增加,耕地面积有所减少的情况下, 依靠党的农村政策和科学技术的普及,农产品产量大幅度提高,实现了基本自给,丰年有余, 人民生活基本步入小康水平。农业生产的喜人形势,给农产品加工的发展带来了机遇。 近 20 年来,我国引进国外先进的小麦制粉设备生产线 200 多条,使我国的制粉技术提 高到一个新的水平,自行研究制定了多种专用粉标准,大大地缩小了与世界发达国家的差距。 在碾米工业方面,除积极引进国外先进设备外,还自行研制开发了达到国际先进水平的免淘 米、营养米生产技术以及相应的大米抛光机、色选机等高科技设备。方便面生产线在引进的 基础上,积极研制国产化设备,现已拥有 3 000 多条方便面生产线,年产方便面 120 亿包, 成为世界上生产方便面的第一大国。油脂工业完成了制油工艺方法的更新和技术改造,溶剂萃 取法已基本上取代了传统的压榨法,精炼油已经普及。淀粉工业自 20 世纪 80 年代初期以来, 进入快速发展阶段。从当时的年产 30 万 t 到现在的 400 多万吨,年增长率在 14%以上。淀 粉生产引进了国际上先进的生产设备,并进行消化、吸收,研制出了具有较高水平的国产设备, 淀粉生产工艺技术水平已接近或达到国际先进水平,正进一步向大规模、高水平方向发展。 20 世纪 90 年代以来,粮油工业随着经济体制的转变,逐渐向规模化、集约化、现代化方 向发展,粮油加工的重心开始向精加工、深加工、食品加工转移,并向其他行业延伸。高新技术、 计算机技术、生物工程和现代化管理模式的应用推动了粮油工业的进一步发展。当前,主要 面粉工业企业已普遍开始通过配麦和配粉技术实现了专用粉的批量生产,以专用粉为主要原 料,各种面制食品的质量有了明显的改善。碾米工业从选用优质水稻品种人手,合理配置工 艺,优质米、精洁米正以品牌的优势占领市场。在淀粉工业快速发展的同时,淀粉糖、变性 淀粉、发酵制品、酒精等淀粉深加工与转化产品产量正逐年增加。植物蛋白质产品生产和应 用正悄然兴起,粮油方便食品和主食品的工业化生产发展迅速,粮油工业已经进入了一个新 的发展时期。 中国加入 wTO 和经济全球化,给粮油工业带来新的发展机遇,同时也面临着巨大的挑战。 应该看到,中国的粮油工业从装备到技术水平与发达国家相比,还存在着很大的差距。要参 与国际竞争,就必须全面提高我国粮油工业的装备水平和技术水平,提高粮油原料质量和加 工产品的质量,粮油工业的发展和技术进步还面临着繁重的任务。 三、粮油加工学的主要内容 粮油工业有自己的体系,但它与农业和食品工业的关系密不可分。粮油工业产品和食品 的质量受原料质量的影响,粮油初加工的产品又是食品工业的原料。把粮油工业与农业和食
品以及深加工分割开来,会使粮油加工的发展陷入困境。 从广义上说,农业也是食品工业的一部分,因为农业担负着为食品工业提供原料的任务。 当前我国农业结构调整和品种改良,对食品工业起了巨大的促进作用。加工专用品种的基地 建设和定单农业,都是发展粮油工业所必需的。粮油工业还必须在初加工的基础上,进一步 向深加工发展,才能生产高附加值产品,创造更大的经济效益。以玉米为例,选用适合淀粉 工业利用的高淀粉品种,通过湿磨加工,得到主产品淀粉和副产品如玉米油、蛋白粉、玉米 浆、皮渣饲料等,淀粉可通过改性、酶解、发酵工艺途径,进一步转化成各种变性淀粉、淀 粉糖品、酒精、有机酸、氨基酸、抗生素等高科技产品,为食品、医药、化工、纺织、造纸 等工业提供原辅材料。从农业提供的专用玉米品种到各种产品,是一个完整的系统。其他粮 油加工也是如此。 以我国主要粮油作物为基本原料,从初加工到深加工和综合利用,在新的意义上来说, 粮油加工学的内容非常多。粮食、油料就其组织结构、理化特性各异的特点,根据加工方法 和加工产品,研究内容包括以下 7 个方面: (1)粮食的碾磨加工包括稻谷制米、小麦制粉、玉米及杂粮的粗制品如玉米粉、玉米渣 等。粮食的碾磨加工,既要减少营养损失,又要精细加工,为食用和进一步加工新的食品打 基础。 (2)以米、面为主要原料的食品加工包括挂面、方便面、焙烤食品、米粉及以玉米、豆 类等杂粮为原料的早餐食品等。 (3)植物油脂的提取、精炼和加工包括各种植物油的提取,如大豆、花生、油菜子、棉 子、玉米胚芽、米糠等油脂的提取方法,油脂的精炼和加工等。 (4)淀粉生产包括从玉米、马铃薯以及豆类等富含淀粉类的原料中提取天然淀粉并得到 各种副产品的生产工艺过程。 (5)淀粉的深加工与转化包括淀粉制糖、变性淀粉的生产、淀粉的水解再发酵转化制取 各种产品的过程。 (6)植物蛋白质产品的生产包括传统植物蛋白质食品和新蛋白食品如豆腐、豆奶、浓缩 蛋白、分离蛋白和组织蛋白的制备。 (7)粮油加工副产品的综合利用 包括麦麸、稻壳、米糠、胚芽、皮壳、废渣、废液、 糖蜜等的加工和利用。 四、开创粮油加工业的新局面 我国的粮油加工业经过建国后半个多世纪,特别是改革开放 20 多年来的发展,已经取 得了巨大的成就。现已拥有制米、制粉、油脂提取和精炼、淀粉生产、制糖、焙烤、酿酒、 调味品、糖果、氨基酸、抗生素、维生素、酶制剂和饲料等门类齐全的粮油加工工业体系。 生产设备绝大部分已实现机械化和自动化,作坊式生产已成为历史。但在整体发展上,距世 界先进水平还有相当大的差距。主要表现在品种数量少,质量标准低,加工深度不够,综合 利用差。应对入世的挑战,缩小与世界先进水平的差距,开创粮油加工的新局面,是当前的 重要任务。 ①积极开展适合加工的优质、专用型粮油原料品种的选育工作,加快粮油原料的优质化 和专用化进程,完善和制定质量标准,尽快改变我国粮油加工原料参差不齐的现状,为粮油 加工业提供优质原料,从根本上保证加工产品质量。 ②进一步加快高新技术在粮油工业上的应用,提高生产效率,降低生产成本,保证产品 质量。推广膜分离技术、超临界萃取技术、挤压膨化技术、微波技术、超微磨技术、无菌生 产和包装技术,高压、光、电、气、磁效应和计算机控制技术等高新技术。进一步引进和消 化国际先进设备,全面实现粮油加工与转化的机械化和自动化
品以及深加工分割开来,会使粮油加工的发展陷入困境。 从广义上说,农业也是食品工业的一部分,因为农业担负着为食品工业提供原料的任务。 当前我国农业结构调整和品种改良,对食品工业起了巨大的促进作用。加工专用品种的基地 建设和定单农业,都是发展粮油工业所必需的。粮油工业还必须在初加工的基础上,进一步 向深加工发展,才能生产高附加值产品,创造更大的经济效益。以玉米为例,选用适合淀粉 工业利用的高淀粉品种,通过湿磨加工,得到主产品淀粉和副产品如玉米油、蛋白粉、玉米 浆、皮渣饲料等,淀粉可通过改性、酶解、发酵工艺途径,进一步转化成各种变性淀粉、淀 粉糖品、酒精、有机酸、氨基酸、抗生素等高科技产品,为食品、医药、化工、纺织、造纸 等工业提供原辅材料。从农业提供的专用玉米品种到各种产品,是一个完整的系统。其他粮 油加工也是如此。 以我国主要粮油作物为基本原料,从初加工到深加工和综合利用,在新的意义上来说, 粮油加工学的内容非常多。粮食、油料就其组织结构、理化特性各异的特点,根据加工方法 和加工产品,研究内容包括以下 7 个方面: (1)粮食的碾磨加工包括稻谷制米、小麦制粉、玉米及杂粮的粗制品如玉米粉、玉米渣 等。粮食的碾磨加工,既要减少营养损失,又要精细加工,为食用和进一步加工新的食品打 基础。 (2)以米、面为主要原料的食品加工包括挂面、方便面、焙烤食品、米粉及以玉米、豆 类等杂粮为原料的早餐食品等。 (3)植物油脂的提取、精炼和加工包括各种植物油的提取,如大豆、花生、油菜子、棉 子、玉米胚芽、米糠等油脂的提取方法,油脂的精炼和加工等。 (4)淀粉生产包括从玉米、马铃薯以及豆类等富含淀粉类的原料中提取天然淀粉并得到 各种副产品的生产工艺过程。 (5)淀粉的深加工与转化包括淀粉制糖、变性淀粉的生产、淀粉的水解再发酵转化制取 各种产品的过程。 (6)植物蛋白质产品的生产包括传统植物蛋白质食品和新蛋白食品如豆腐、豆奶、浓缩 蛋白、分离蛋白和组织蛋白的制备。 (7)粮油加工副产品的综合利用 包括麦麸、稻壳、米糠、胚芽、皮壳、废渣、废液、 糖蜜等的加工和利用。 四、开创粮油加工业的新局面 我国的粮油加工业经过建国后半个多世纪,特别是改革开放 20 多年来的发展,已经取 得了巨大的成就。现已拥有制米、制粉、油脂提取和精炼、淀粉生产、制糖、焙烤、酿酒、 调味品、糖果、氨基酸、抗生素、维生素、酶制剂和饲料等门类齐全的粮油加工工业体系。 生产设备绝大部分已实现机械化和自动化,作坊式生产已成为历史。但在整体发展上,距世 界先进水平还有相当大的差距。主要表现在品种数量少,质量标准低,加工深度不够,综合 利用差。应对入世的挑战,缩小与世界先进水平的差距,开创粮油加工的新局面,是当前的 重要任务。 ①积极开展适合加工的优质、专用型粮油原料品种的选育工作,加快粮油原料的优质化 和专用化进程,完善和制定质量标准,尽快改变我国粮油加工原料参差不齐的现状,为粮油 加工业提供优质原料,从根本上保证加工产品质量。 ②进一步加快高新技术在粮油工业上的应用,提高生产效率,降低生产成本,保证产品 质量。推广膜分离技术、超临界萃取技术、挤压膨化技术、微波技术、超微磨技术、无菌生 产和包装技术,高压、光、电、气、磁效应和计算机控制技术等高新技术。进一步引进和消 化国际先进设备,全面实现粮油加工与转化的机械化和自动化
③积极开展生物技术在粮油加工中的应用研究,通过基因工程、细胞工程、发酵工程、 酶工程等途径,进行品种选育,提高加工转化效率,保证产品质量和开发新产品,提高粮油 加工产品的附加值。 ④研究开发粮食与食品色、香、味及营养素的保存和使用品质改良与提高的新工艺和新 技术,在分子水平上研究食品稳定性,加工可能性,提高营养及感官质量。 ⑤应用现代营养学的最新成就,研究提高米、面、油的营养效价和改善膳食结构的食用 技术,开发功能食品、方便食品、运动食品、婴儿食品、老年保健食品等,积极推进主食生 产的工业化。 ⑧研究粮食与食品在储藏和流通的过程中品质变化的规律,科学合理地选择最佳的储藏 条件,保持粮食、油料和食品的品质和新鲜度,研究粮食和食品保藏与保鲜相应的包装技术 和包装材料。 ⑦认真研究粮油加工副产品的综合利用,对皮壳、胚芽、渣滓、纤维、废液等副产物要 提高回收利用率,只要加工利用合理,副产品都是宝贵的资源,是企业降低生产成本,提高 经济效益的重要途径。 8 积极开展以玉米为主的粮油深加工与转化技术研究,发展淀粉糖、变性淀粉、燃料酒 精、功能性低聚糖、氨基酸、抗生素等高附加值产品的生产,使粮油加工向除食品以外的其 他行业延伸,解决玉米产地农民买粮难的问题。 ⑨面向国际市场,在生产、管理、产品标准和产品质量上尽快与国际接轨,关注食品安 全,增强产品在国际市场上的竞争力。 ⑩加强粮油加工的科学研究和人才培养,不断推出新的科研成果,提高粮油工业的科技 贡献率,提高我国粮食资源的利用率,提高粮油工业的科技水平和效益水平
③积极开展生物技术在粮油加工中的应用研究,通过基因工程、细胞工程、发酵工程、 酶工程等途径,进行品种选育,提高加工转化效率,保证产品质量和开发新产品,提高粮油 加工产品的附加值。 ④研究开发粮食与食品色、香、味及营养素的保存和使用品质改良与提高的新工艺和新 技术,在分子水平上研究食品稳定性,加工可能性,提高营养及感官质量。 ⑤应用现代营养学的最新成就,研究提高米、面、油的营养效价和改善膳食结构的食用 技术,开发功能食品、方便食品、运动食品、婴儿食品、老年保健食品等,积极推进主食生 产的工业化。 ⑧研究粮食与食品在储藏和流通的过程中品质变化的规律,科学合理地选择最佳的储藏 条件,保持粮食、油料和食品的品质和新鲜度,研究粮食和食品保藏与保鲜相应的包装技术 和包装材料。 ⑦认真研究粮油加工副产品的综合利用,对皮壳、胚芽、渣滓、纤维、废液等副产物要 提高回收利用率,只要加工利用合理,副产品都是宝贵的资源,是企业降低生产成本,提高 经济效益的重要途径。 8 积极开展以玉米为主的粮油深加工与转化技术研究,发展淀粉糖、变性淀粉、燃料酒 精、功能性低聚糖、氨基酸、抗生素等高附加值产品的生产,使粮油加工向除食品以外的其 他行业延伸,解决玉米产地农民买粮难的问题。 ⑨面向国际市场,在生产、管理、产品标准和产品质量上尽快与国际接轨,关注食品安 全,增强产品在国际市场上的竞争力。 ⑩加强粮油加工的科学研究和人才培养,不断推出新的科研成果,提高粮油工业的科技 贡献率,提高我国粮食资源的利用率,提高粮油工业的科技水平和效益水平