·谷类大多属于禾本科植物的种子，只有荞麦例外。
·谷类种子的胚乳中含有大量淀粉和一定量的蛋白质，可供萌发时作为营养使用。
·谷粒大致由皮(谷皮和种皮)、糊粉层、胚、胚乳等几个部分组成。
1.谷粒各部位的主要成分
1.1 谷类中的蛋白质
·谷类含蛋白质7－16%
·谷类蛋白质以醇溶蛋白和谷蛋白为主，清蛋白和球蛋白含量较低
·醇溶蛋白和谷蛋白为储藏蛋白质，其中Lys和Trp含量较低，特别是醇溶蛋白
·清蛋白和球蛋白氨基酸平衡较好，主要存在于糊粉层和谷胚部分，胚乳中含量低
·存在其他蛋白质，如糖蛋白和不溶蛋白等
表：小麦籽粒各部分蛋白质组成 *软粒 **硬粒
| 籽粒部位 | 皮层 | 糊粉层 | 胚轴 | 盾片 | 胚乳外层 | 胚乳中层 | 胚乳内层 | 全粒总量 |
| 占比例% | 8.0 |
7.0 |
1.0 |
1.5 |
12.5 |
12.5 |
57.5 |
100 |
| 含量%* | 4.1 |
18.4 |
31.1 |
24.9 |
12.8 |
8.2 |
5.8 |
8.2 |
| 含量%** | 23.3 |
24.3 |
26.3 |
-- |
16.2 |
-- |
8.0 |
12.1 |
小麦粉的必需氨基酸组成(mg/100g)
Pro% |
Trp |
Val |
Ile |
Leu |
Lys |
MetCys |
PheTyr |
Thr |
|
标准粉 |
11.2 |
139 |
528 3.8 |
414 3.0 |
797 5.7 |
288 2.07 |
405 2.9 |
877 6.3 |
318 2.3 |
富强粉 |
10.3 |
131 |
467 3.6 |
385 2.9 |
718 5.5 |
234 1.78 |
368 2.8 |
806 6.2 |
258 2.0 |
麸皮 |
15.7 |
201 |
767 3.8 |
483 2.4 |
944 4.7 |
608 3.02 |
422 2.1 |
1127 5.6 |
499 2.5 |
模式 |
1.0 |
4.8 |
4.0 |
7.0 |
5.5 |
2.3 |
3.8 |
2.9 |
表：几种蛋白质的BV和PER比较
大米 |
小麦 |
玉米 |
大豆 |
棉籽 |
鸡蛋 |
|
生物效价 |
77 |
67 |
60 |
58 |
59 |
100 |
功效比值 |
1.36-2.56 |
1.0 |
1.2 |
0.7-1.8 |
1.3-2.1 |
4.0 |
1.2 谷类中的碳水化合物
·谷类中的碳水化合物主要是多糖，包括储藏多糖和结构多糖。
·储藏多糖主要是淀粉。
·结构多糖也称为非淀粉多糖(NSP)，主要包括纤维素、半纤维素和果胶物质。
·纤维素是细胞壁的骨架，半纤维素组成细胞间质，果胶是细胞间的黏结物。
1.2.1 谷类中的淀粉
·谷粒中含淀粉40%~75%。
·谷类淀粉包括直链淀粉和支链淀粉。
·粘、糯、蜡质品种含支链淀粉<1%。
·淀粉在生的谷类食品当中以淀粉粒形式存在。各种谷类食品的淀粉粒大小、形状等特性具有种属专一性。
淀粉粒显微照片：大麦和大米淀粉
淀粉的糊化和老化
·淀粉在有充足水分的情况下受热，在温度上升到某一温度范围以上之后，淀粉大量吸水膨胀，结构解体，淀粉分子逸散，粘度急剧增加。这个过程称为淀粉的糊化。
·糊化之后的淀粉，在温度降低之后，淀粉分子互相靠近，重新形成有序排列，成为与水分离的不溶性状态，食物变干变硬的过程，称为老化或回生。
糊化和老化对淀粉类食品消化的影响
·生淀粉粒中，淀粉分子紧密排列，水分子难以进入，淀粉酶很难发挥作用。
·糊化后淀粉分子逸出、伸展，有利于消化酶的作用。
·老化回生后，淀粉分子重新紧密排列，部分恢复生淀粉的性质，不利人体消化。
淀粉是否都能被人消化？
·生的米粒
·大米饭讨论：
·放冷变干的大米饭
·放冷变干后又蒸一次的大米饭
·油炸后的饭团
抗性淀粉resistant starch
·抗性淀粉指在人体小肠内无法消化的淀粉，具有与膳食纤维类似的作用。
·RS1：被膳食纤维包裹的淀粉
·RS2：没有糊化的淀粉
·RS3：老化回生的淀粉
·RS4：淀粉化学改性后不能消化的部分
谷类主食的血糖反应
·血糖指数(GI)与血糖负荷(GL)的概念
·消化速度与血糖反应正相关
·降低血糖反应的主食选择：慢消化食品
主食品血糖反应示意图
谷类中的糖
·谷类成熟种子中含还原糖和低聚糖含量很低，不足3%。主要存在于胚和麸皮中。
·胚芽部分富含低聚糖。种子发芽后麦芽糖含量剧增。
1.2.2 谷类中的膳食纤维
·谷类当中的非淀粉多糖分为可溶性和不可溶性两类。
·不可溶性纤维以纤维素和部分半纤维素为主，主要存在于谷粒的外层。半纤维素包括β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖 、葡萄甘露聚糖和半乳甘露聚糖。
·谷物中以阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖为主。
β-葡聚糖
·(1→3, 1→4)β-D-葡聚糖为胚乳细胞壁成分，属于半纤维素，但属于可溶性纤维。
·它具有多种保健功能，在大麦和燕麦中含量较高
谷物中β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖含量
谷物 |
β-葡聚糖 |
阿拉伯木聚糖 |
小麦 |
0.6-0.7 |
5.7-8.2 |
黑麦 |
2.3-2.6 |
8.1-9.9 |
小黑麦 |
0.4-0.8 |
6.2-7.9 |
大麦 |
3.9-4.5 |
6.6-6.9 |
燕麦 |
3.8-4.0 |
5.71-5.8 |
高粱 |
- |
2.1 |
玉米 |
0.1 |
4.3 |
大米 |
- |
1.0-1.4 |
NSP的作用
·溶解性的NSP可在小肠中形成高度粘性的溶液，使消化酶及其底物的扩散速率下降，从而阻止粘膜表面的消化和吸收速率，还可与消化酶结合而降低其活性。
·β-葡聚糖是降血糖、降血脂有效成分，同时还有激活巨噬细胞，提高免疫功能的作用。
1.3 谷类中的脂类
谷物含脂肪较低，胚乳部分通常低于0.5%。
·大部分脂类物质存在于谷胚和糠麸当中，其中富含不饱和脂肪酸和维生素E。米糠油、小麦胚芽油、玉米胚油等均为优质油脂。
·少量脂类与淀粉结合成复合物，以磷脂为主。
表：谷类及其组分的脂肪和脂肪酸构成
谷类来源 |
脂肪含量(%) |
占总脂肪的比例(%) |
||
饱和脂肪酸 |
单不饱和脂肪酸 |
多不饱和脂肪酸 |
||
小麦富强粉 |
1.1 |
30.3 |
24.1 |
44.8 |
黑米 |
2.5 |
35.1 |
48.0 |
16.3 |
玉米面 |
4.5 |
15.3 |
28.4 |
56.3 |
小米面 |
2.1 |
35.6 |
14.6 |
49.8 |
荞麦 |
2.3 |
33.2 |
51.6 |
14.6 |
1.4 谷类中的矿物质
·谷类中的矿物质因品种、气候、土壤、施肥条件而差异较大。
·在籽粒当中，以糊粉层的矿物质含量最高，胚乳中心部分最低。灰分可作为加工精度的评价指标之一。
·全谷类富含钾、镁和磷，也能提供较多铁、锌、铜、锰等微量元素。
·谷类中含钙和钠很低。
表：稻米和小麦的矿物质含量
谷物 |
钾 |
钙 |
镁 |
铁 |
锌 |
特粳米 |
58 |
24 |
25 |
0.9 |
1.07 |
标粳米 |
11 |
97 |
34 |
1.1 |
1.45 |
黑米 |
256 |
12 |
147 |
1.6 |
3.80 |
标准粉 |
190 |
31 |
50 |
3.5 |
1.64 |
| 富强粉 |
128 |
27 |
32 |
2.7 |
0.97 |
麦胚粉 |
1523 |
85 |
198 |
0.6 |
23.40 |
1.5 谷类中的维生素
·谷类中具有意义的维生素是
·维生素B1、B2、B6、尼克酸、叶酸、泛酸、生物素
·维生素E
·少数黄色谷类当中含有胡萝卜素
·谷类中不含有维生素B12、维生素A、维生素D，维生素K含量很低。
1.6谷粒中维生素的分布
·主要分布在谷粒外层，随加工精度的增加含量急剧下降。
·维生素B1和维生素E主要存在于谷胚中
·尼克酸、维生素B6和叶酸主要存在于糊粉层中
·维生素B2和泛酸在胚乳中也有分布
·粗粮因未精磨，维生素含量较高。
谷类加工中的维生素损失
右图为面粉加工中各种维生素的损失率。
到出粉率为70％时，即精白粉的碾磨程度时，维生素B1的保存率仅为20％。
1.7 其他有益成分和抗营养物质
·类胡萝卜素
·类黄酮
·花青素
·植酸
·酶抑制物
