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谷类

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各种谷物及其产品

谷物是为其颗粒 (植物学上称为颖果) 的可食用成分而种植的禾本科作物，其可食用成分由胚乳、胚芽和麸皮组成。谷类粮食作物种植广泛，在世界范围内为人们提供的食物卡路里也比其他任何类型的作物都多，因此是许多地区人民的传统粮食。有些非禾本科植物的种子也是可食用的，[1] 如荞麦(蓼科)、藜麦(苋科)和鼠尾草(唇形科)，这类种子被称为假谷物。

天然的、未经加工的全谷物富含维生素、矿物质、糖类、脂肪、油脂和蛋白质，当除去麸皮和胚芽后，剩下的胚乳只含糖类，缺乏其它的营养物质。在一些发展中国家，日常食物主要以大米、小麦、小米或玉米为主。但在发达国家，谷物消耗量较少，但仍然是食物中不可或缺的一部分。

谷物一词来源于罗马收获和农业女神刻瑞斯（Ceres）。[2]

1 历史编辑

1.1 古代史

古埃及的谷物脱粒示意图

罗马的收割机械示意图

农业支持了人口的增长和社会的发展，并最终促进了城市的发展。因为必须就劳动和收获分配以及获得水和土地的权利作出决定，人们迫切需要更大的政治权力组织，社会阶层也因此而被区分。农业孕育了人们定居的生活方式，因为人口长时间定居下来，物质商品也随之积累而来。[3]

早期新石器时代的村庄展示了农业发展的历程。黎凡特（ Levant）是小麦、大麦和豌豆祖先的古老家园，其中许多村庄都是以此为基础的。有证据表明，早在11, 300年前约旦河谷就有无花果种植，大约9, 000年前叙利亚就有谷物生产。在同一时期，中国农民开始种植水稻和小米，将人为洪水和火灾作为他们耕作制度的一部分。[4] 纤维作物和粮食作物一同被驯化，中国驯化大麻，非洲和南美洲分别独立驯化棉花，西亚驯化亚麻。[5]人们似乎很早就开始使用土壤改良剂，包括粪肥、鱼肥、堆肥和灰烬，同时在美索不达米亚、尼罗河流域和东亚等地区，人们开始对土壤改良剂的使用进行了各自独立的探索。[6]

早期原始人类驯化了第一批谷物。[7] 大约8, 000年前，它们被中东地区的肥沃新月地带的古代农业社区驯化。二粒小麦、一粒小麦和大麦被称为新石器时代农业发展的三大奠基农作物。大约在同一时间，小米和大米开始在东亚被驯化，高粱和小米也在撒哈拉以南的西非被驯化。

1.2 绿色革命

在20世纪下半叶，由于一项被称为“绿色革命”的倡议，世界范围内的高产谷类作物，特别是小麦和水稻的产量有了显著增加。[8]绿色革命制定的战略侧重于抵御饥饿，并且在提高谷物总产量方面非常成功，但没有充分考虑营养质量。[9]这些现代高产谷类作物蛋白质质量低，必需氨基酸缺乏，碳水化合物含量高，并缺乏平衡的必需脂肪酸、维生素、矿物质和其他营养元素。[9]

2 农业编辑

英国多塞特的小麦田

虽然每个物种都有其特殊性，但谷类作物的种植总体上是相似的。大多数谷类作物是一年生植物，因此毎种植一次就会有一次收获。小麦、黑麦、黑小麦、燕麦、大麦和斯佩尔特小麦是“凉季”型(cool-season)谷物，这些耐寒植物在温和的天气下生长良好，但在炎热的天气下(华氏86度，约摄氏30度，但依品种而异)会停止生长。“温季””型(warm-season)谷物较为脆弱，更喜欢炎热的天气。大麦和黑麦是最耐寒的谷物，能够在亚北极和西伯利亚地区过冬。许多凉季谷物可以种在热带地区，不过有些只能种在较为凉爽的高地，在那里一年可以种植多种作物。

在过去的数十年里，人们对多年生谷类植物也越来越感兴趣。这种兴趣的发展有助于侵蚀控制、对化肥需求的减少以及农民成本的潜在降低。尽管研究目前仍处于早期阶段，堪萨斯州萨利纳的土地研究所已经能够培育出一些产量相当高的品种。[10]

2.1 种植

谷物种子，从左到右从上到下分别是:小麦，斯佩尔特小麦（spelt），大麦及燕麦。

温季型谷物全年生长在热带地区，无霜期可生长在温带地区。水稻通常生长在水田里，但有些品种可以生长在旱地上。一些温季型谷物，如高粱，可适应干旱条件。

凉季型谷物非常适合温带气候，大多数谷物不是冬季型就是春季型。冬季型谷物在秋季播种，发芽和生长，然后在冬季休眠。它们在春天恢复生长，在晚春或初夏成熟。这种耕作方式可以最大限度地利用水资源，并在生长季节早期腾出土地种植另一种作物。

冬季型谷物因为需要春化直到春天才会开花:在低温下暴露一段由基因决定的时间。当冬天太热而无法春化或是超过了作物的耐寒程度(因物种和品种而异)时，农民会改种春季型谷物。春季型谷物在早春种植，在同一年夏末成熟，没有春化现象。春季型谷物通常比冬季型谷物需要更多的灌溉，产量更少。

2.2 收获

14世纪的《健康全书》中的脱粒

一旦谷类植物长出种子，它们就完成了生命周期。植物会死亡及变成棕色而干枯。一旦母体作物和它们的种仁都足够干燥时，就可以开始收获了。

在发达国家，谷类作物普遍采用机器收割，通常使用联合收割机，可以在田间对谷物进行收割、脱粒和扬谷。在发展中国家，根据劳动力成本的不同，有不同的收割方法，从联合收割机到手动工具，如镰刀或谷物架（grain cradle）等。

如果作物是在雨季收获的，谷物在田间可能不会充分干燥来防止其在储藏过程中变质。在这种情况下，谷物会被送到脱水设备，在那里人工加热干燥。

在北美，农民通常把他们新收获的谷物运送到谷物升降机上，这是一个大型的储存设施，用来固定许多农民的作物。农民可以在交货时出售谷物，或者保留所有权以备日后出售。储存设施应防止小型谷物害虫、老鼠和鸟类破坏谷物。

3 产量编辑

全球玉米产量示意图

全球水稻产量示意图

全球小麦产量示意图

下表列出了1961年、2010年、2011年、2012年和2013年的谷物年产量，[11]按2013年产量排名。[12]

谷物 全球年产量

(百万公吨)

 备注
1961 2010 2011 2012 2013
玉米 205 851 888 872 1016 玉米是美洲、非洲人的的主食，也是世界各地牲畜的饲料。该谷物在北美、澳大利亚和新西兰通常被称为玉米（corn）。但大部分玉米作物的种植直接目的并不是为了人类所食用。
大米[13] 285 703 725 720 745 热带和一些温带地区的主要谷物。是巴西的大部分地区(在一些地区玉米和木薯的存在仍然更强)、拉丁美洲的其他地区和其他衍生自葡萄牙文化的地区、非洲的部分地区(甚至在哥伦布交换之前)以及南亚的大部分地区和远东地区的主食。在南太平洋的部分南岛民族的扩张期间，大米大部分被面包树(双子叶植物)的果实所取代。
小麦 222 650 699 671 713 温带地区的主要谷物。全球都有人食用，是北美、欧洲、澳大利亚、新西兰、南锥体大部分地区和大中东大部分地区的主食。以小麦面筋作为基础的肉类替代品在远东很重要(重要性略次于豆腐)，据说比其他代替品有者更类似于肉的口感。
大麦 72 124 133 133 144 可在对小麦来说太贫瘠或太冷的土地上种植，用于制作麦芽和牲畜的饲料。
高粱 41 60 58 57 61 亚洲和非洲的重要主食，全球重要的牲口饲料。
小米 26 33 27 30 30 许多相似但不同的谷物的通称，在亚洲和非洲是重要的主食。
燕麦 50 20 22 21 23 作为早餐食品和牲畜饲料在世界范围内广受欢迎。在人类消费中，燕麦可以作为燕麦粥，[14]尽管燕麦可以以不同于燕麦片的各种不同形式食用，包括未经加工的燕麦。[14][15]
黑麦 12 12 13 15 16 寒冷气候地区的重要作物。
黑小麦 35 14 13 14 14.5 小麦和黑麦的杂交种，长成后类似黑麦。
非洲小米 0.18 0.57 0.59 0.59 0.6 非洲一些地区的主要粮食。

玉米、小麦和大米占2012年全球谷物产量的89%，占2009年所有食物卡路里的43%，[12] 而燕麦和小黑麦的产量从20世纪60年代的水平大幅下降。

值得注意但未列入联合国粮食及农业组织统计的其他谷物有:

  • 苔麸（Teff）：一种古老的谷物，是埃塞俄比亚的主食。它富含纤维和蛋白质，其面粉经常被用来做英杰拉（ injera）。它也可以作为一种温暖的谷类早餐食用，类似于带有巧克力或坚果味道的淀粉。在天然食品商店找到苔麸的面粉和全麦产品。
  • 野生稻：在北美地区有少量种植。

以下几种小麦是已经被驯化的品种，有些在农业史的早期就被驯化了:

  • 斯佩尔特小麦：普通小麦的近亲。
  • 单粒小麦（Einkorn）：一种只有一个谷粒的小麦。
  • 二粒小麦（Emmer）：新月沃土地带驯化的首批作物之一。
  • 硬粒小麦：是目前种植的唯一四倍体小麦品种，用于制作粗粒小麦粉。
  • 卡姆：是硬粒小麦的亲缘物种，历史未知。

2013年，全球谷物产量达到创纪录的25.21亿吨。2014年7月，粮农组织预测预计2014年谷物产量将微跌至24.98亿吨。

4 营养价值编辑

一些谷物缺乏必需氨基酸赖氨酸，因此许多素食文化为了获得均衡的饮食，把谷物和豆类食物结合起来。然而，许多豆类缺乏一种谷物中含有的必需氨基酸蛋氨酸。因此对素食的人而言，豆类和谷物的结合才是营养均衡的饮食。这种组合的常见例子有，南印度人和孟加拉人吃大米和木豆，巴基斯坦和北印度人吃小麦和木豆，以及其他许多文化包括美国文化中吃豆和玉米饼、米和豆腐、小麦面包和花生酱等。[16] 谷物的粗蛋白量用谷物中粗蛋白浓度表示。[17]

谷物中含有称为外啡肽的外源类阿片肽和阿片食物肽，如谷蛋白外啡肽和类阿片食物肽。它们能够产生与内啡肽相同的作用，因为它们可以与大脑中同一类阿片受体结合。

5 标准化编辑

国际标准化组织发布了一系列谷物产品标准，这些标准都包含在ICS 67.060中。[18]

参考文献

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    ^"IDRC - International Development Research Centre". Archived from the original on 9 June 2016..

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    ^Spaeth, Barbette Stanley (1996). The Roman goddess Ceres (1st ed.). University of Texas Press. ISBN 0292776934..

  • [3]

    ^DK Jordan (24 November 2012). "Living the Revolution". The Neolithic. University of California – San Diego. Archived from the original on 29 October 2013. Retrieved 22 April 2013..

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  • [9]

    ^Sands DC, Morris CE, Dratz EA, Pilgeram A (2009). "Elevating optimal human nutrition to a central goal of plant breeding and production of plant-based foods". Plant Sci (Review). 177 (5): 377–89. doi:10.1016/j.plantsci.2009.07.011. PMC 2866137. PMID 20467463..

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  • [17]

    ^Edwards, J.S.; Bartley, E.E.; Dayton, A.D. (1980). "Effects of Dietary Protein Concentration on Lactating Cows". Journal of Dairy Science. 63 (2): 243. doi:10.3168/jds.S0022-0302(80)82920-1..

  • [18]

    ^International Organization for Standardization. "67.060: Cereals, pulses and derived products". Archived from the original on 31 May 2012. Retrieved 23 April 2009..

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