糧食加工過程中營養成分保留與優化研究

◎ 朱旭東

（遼寧省糧食和物資儲備事務服務中心，遼寧 沈陽 110032）

隨著全球人口的不斷增長和生活方式的變化，社會對于糧食的需求愈加增長。糧食不僅需要提供足夠的熱量，還需要富含各種關鍵的營養成分，以維持健康的生活方式。糧食加工是將糧食從原始狀態轉化為各種食品和產品的過程，包括面包、谷物、米飯、面條等，以滿足人們的營養需求。然而，傳統的糧食加工方法往往會導致營養成分的流失，因此，保留和優化營養成分，成為當今糧食加工領域的重要挑戰。基于此，本研究探討了糧食加工過程中營養成分的保留與優化，旨在通過科學的加工技術和策略，最大限度地保留糧食中的營養成分，提高其營養價值。

1 糧食加工中的營養流失問題

糧食作為人類主要的食物來源之一，不僅可以提供熱量，還富含多種營養成分，如維生素、礦物質、蛋白質和纖維。然而，在糧食加工過程中，這些寶貴的營養成分常常會流失，導致加工后的食品營養價值相對貧乏。下面將深入探討糧食加工中的營養流失問題，強調其重要性和潛在影響。

1.1 濕度對蛋白質流失的影響

在潮濕的環境中，糧食中的蛋白質容易被水分侵蝕而流失[1]。例如，在面粉加工中，高濕度可能引起蛋白質的水解和氨基酸的流失，降低食品的蛋白質含量和質量。

1.2 脂肪氧化與氧氣濃度的關系

糧食中的脂肪在加工和儲存過程中容易氧化，不僅會影響食品的氣味和味道，還可能引起脂質分解，導致營養流失。通過降低氧氣濃度，如采用氮氣灌裝，可以減緩脂肪氧化的速度，從而減少營養流失。

1.3 加工時間和方法的影響

加工時間和方法也會對糧食中的營養成分流失產生影響。長時間的高溫處理、重復的加工步驟以及機械加工，都可能導致更多的營養流失。因此，選擇適當的加工方法和控制加工時間非常關鍵。

1.4 營養流失對健康的潛在影響

營養成分的流失對人類健康可能會產生潛在的影響。缺乏足夠的維生素、礦物質和蛋白質，可能導致各種健康問題，如維生素缺乏癥、貧血、免疫系統功能下降等。

例如，在大米加工中，高溫處理和去殼過程，可能導致水溶性維生素和礦物質的流失。研究人員發現，經過精加工的大米中，維生素B1、維生素B3和鐵、鋅等礦物質的含量明顯降低。為了解決這個問題，加工企業開始采用新型的加工技術和設備，如低溫去殼和輕度拋光，以減少營養成分的流失。此外，加工企業通過添加富含營養的配料，如雜糧、豆類等，以提高大米的營養價值。由此可見，采取相應的措施改善糧食的營養質量，對于保障人們的健康和食品安全具有重要意義。

2 科學的加工技術和策略

在糧食加工中，為了最大限度地保留和優化營養成分，采用科學的加工技術和策略至關重要。這些技術和策略的應用不僅可以減少營養流失，還可以提高糧食產品的營養價值，從而改善人類的飲食質量。

2.1 適當的加工溫度控制

控制加工溫度是最基本的策略之一。在加工中，適當的溫度控制可以減少維生素的分解和蛋白質的變性。一些維生素對高溫非常敏感，因此在加工過程中必須特別小心[2]。例如，采用低溫加工技術，如冷凍、冷卻和冷凍干燥，有助于最大程度地保留營養成分。

2.2 加工時間和機械加工的控制

過長的加工時間和過多的機械操作，可能導致維生素和蛋白質的流失。因此，在加工中要精確控制加工時間，避免不必要的磨碎和攪拌。

2.3 濕度控制

濕度控制是減少蛋白質流失的重要手段。在加工過程中，保持適度的濕度有助于防止蛋白質的水解和氨基酸的流失。此外，濕度控制還可以減緩脂肪氧化的速度，降低脂肪質的質量損失。

2.4 新型加工技術的應用

近年，一些新型加工技術如微波加熱、超聲波處理等，已經得到廣泛應用。這些技術不僅可以縮短加工時間，還可以更精確地控制加工過程中的溫度和濕度。此外，微波加熱在殺菌和殺蟲方面也有獨特的優勢。超聲波處理可以改善食材的質地和可溶性營養成分的釋放，提高食品的口感和營養價值。

2.5 包裝材料和氧氣控制

在糧食的儲存和包裝中，選擇合適的包裝材料并進行氧氣控制，也是關鍵策略。采用具有良好氧氣隔離性能的包裝材料，可以降低脂肪氧化的風險，從而減少脂肪質的質量流失。此外，采用氮氣灌裝等方法可以減少氧氣濃度，有助于保持食品的新鮮度和營養價值。

3 加工技術的應用與效果

當前，隨著科技的發展，低溫加工技術，如冷凍、冷卻和冷凍干燥，已被廣泛應用于糧食加工領域。這些技術在加工過程中能夠有效控制溫度，減少維生素的分解和蛋白質的變性[3]。例如，冷凍蔬菜和水果保留了更多的維生素C 和其他抗氧化劑，與傳統的高溫烹飪相比，具有更高的營養價值。

（1）超聲波處理是一種新興技術，當前已經在糧食加工中取得了顯著效果。其通過高頻超聲波振動改變糧食的物理和化學性質，有助于提高食品的質地和可溶性營養成分的釋放。例如，超聲波處理可以改善面粉的流動性和面團的彈性，提高面粉中的糊精可溶性，從而提高食品的質量和可口性。

（2）當前，微波加熱技術已經成為糧食加工領域的常見選擇。微波加熱能夠在較短的時間內提高食材的溫度，減少維生素和蛋白質的流失。此外，微波加熱還可以改善食品的質地，減少加工時間，提高加工效率。

（3）在糧食的包裝和儲存中，選擇合適的包裝材料也至關重要。采用具有良好氧氣隔離性能的包裝材料可以有效減少脂肪氧化的風險，從而降低脂質量的流失。一些新型包裝材料還具有防潮、防蟲害和防紫外線等功能，可以提高食品的質量和保質期。

例如，在面粉加工過程中，保持適度的濕度可以減少蛋白質的水解和氨基酸的流失，提高面粉的營養價值。對此，一些廠家引入了先進的濕度控制系統，通過自動調節倉庫和加工設備的濕度，確保面粉在最佳濕度條件下加工和儲存。同時，其還采用氮氣灌裝等氧氣控制方法，降低氧氣濃度，以減緩面粉中脂肪氧化的速度，進一步保持面粉的新鮮度和營養價值。這些措施不僅提高了面粉質量，也為消費者提供了更健康、營養豐富的食品選擇。由此可見，濕度控制和氧氣控制方法，對于提高糧食加工產業的水平和保障人們的健康具有重要意義。

4 營養成分保留與全球營養安全的關聯

在糧食加工中，保留和優化營養成分的重要性不僅局限于個體健康，還直接關系到全球營養安全的挑戰和解決方案。根據聯合國糧食和農業組織（FAO）的數據，全球有數十億人口處于營養不良的狀態，主要由于食物中的關鍵營養成分缺乏，如維生素、礦物質和蛋白質，導致多種健康問題，包括維生素缺乏癥、貧血和發育遲緩[4]。因此，減少營養流失可以為改善全球營養狀況作出重要貢獻。

為了更清晰地展示糧食加工對營養成分的影響，表1 列出了不同加工方法對維生素C 和蛋白質的影響，以及其對全球營養安全的潛在影響。

表1 糧食加工方法對營養成分的影響表

因此，為了提高全球營養安全，需要采取綜合性措施，包括改進糧食加工技術、選擇合適的糧食種類、控制加工條件、優化包裝和儲存方法，以及提高人們的營養教育水平等[5]。此外，政府、國際組織和食品產業需要通力合作，制定政策和標準，以確保食品的質量和營養價值。

5 結語

綜上所述，通過控制加工溫度、濕度、加工時間和機械加工，采用新型加工技術，如微波加熱和超聲波處理，以及合適的包裝和儲存方法，可以有效保留和優化糧食中的營養成分。糧食加工中的營養成分保留問題，不僅是個體健康的重要因素，還與全球營養安全密切相關。因此，相關生產企業必須采取科學的加工技術和策略，最大限度地減少糧食中的營養流失，提高食品的質量和營養價值，改善全球營養狀況。然而，要想實現全球營養安全，需要多方合作，包括政府、國際組織、食品產業和個體消費者等，才能為全球營養安全的實現作出貢獻，確保每個人都能獲得充足、均衡的營養，享有健康和幸福的生活。