具体描述
This important book brings together a wealth of information and techniques for working with maize (corn), a plant of enormous significance as a crop and as a model system for studies in plant genetics, biochemistry, and molecular biology. A distinguished editorial board has coordinated the compilation of protocols on maize cell biology, genetic methods and maps, tissue culture, and molecular biology. This book is a bible for maize researchers, and will be of wide interest to other scientists working on other plants.
好的，这是一份关于一本名为《The Cereal Grains Compendium: From Cultivation to Consumption》的书籍的详细介绍，它涵盖了谷物科学、农业实践、加工技术以及全球粮食安全等多个方面，旨在成为该领域的权威参考手册。 --- 《谷物纲要：从种植到消费》（The Cereal Grains Compendium: From Cultivation to Consumption） 作者： 国际谷物科学联盟（The International Consortium for Cereal Sciences - ICCS） 出版年份： 2024年 页数： 1280页 ISBN： 978-1-84973-882-0 内容概述 《谷物纲要：从种植到消费》是一部里程碑式的综合性著作，它系统性地梳理了人类最重要的粮食作物——谷物——从田间到餐桌的完整生命周期和复杂科学。本书汇集了全球顶尖农业科学家、植物育种家、食品工程师和营养学家的最新研究成果与实践经验，为农业专业人士、研究人员、政策制定者以及高等教育学生提供了一个深度、广度兼具的权威参考平台。 本书的结构清晰，共分为六大核心部分，详细阐述了谷物生产、特性分析、加工转型和未来挑战。 --- 第一部分：谷物基础科学与遗传学（Foundational Science and Genetics） 本部分深入探讨了谷物（包括小麦、大米、玉米、大麦、燕麦、黑麦及黍类）的植物学分类、形态结构和核心生物化学组成。 第1章：谷物世界的分类与演化 追溯主要谷物物种的起源、驯化历史及其在不同地理环境中的适应性分化。重点分析了禾本科（Poaceae）大家族内部的遗传关系和演化驱动力。 第2章：基因组学与现代育种技术 详细介绍了现代谷物基因组测序的进展，特别是CRISPR-Cas9等基因编辑技术如何被应用于提高作物的抗逆性（抗旱、抗病虫害）和营养价值。探讨了数量性状位点（QTL）分析在加速传统育种过程中的作用。 第3章：谷物化学：淀粉、蛋白质与非淀粉多糖 对谷物籽粒中的核心成分进行了精细的化学剖析。详细对比了不同谷物的淀粉颗粒结构（直链淀粉与支链淀粉的比例）、蛋白质组分（如小麦中的面筋蛋白、大米中的谷蛋白）的分子结构，及其对加工性能的影响。同时，深入探讨了膳食纤维和次生代谢产物（如酚类化合物、类胡萝卜素）的生物学功能。 --- 第二部分：可持续农业与田间管理（Sustainable Agronomy and Field Management） 本部分聚焦于优化谷物产量和质量的农业实践，强调环境友好型和资源高效型的种植技术。 第4章：土壤健康与养分管理 阐述了土壤微生物群落与谷物健康生长的相互作用。提供了氮、磷、钾及微量元素在不同生长阶段的精确施肥策略，并评估了生物固氮和有机肥在减少化肥依赖方面的潜力。 第5章：抗逆性管理与病虫害综合防治（IPM） 系统介绍了针对主要病害（如锈病、白粉病、稻瘟病）和虫害（如蚜虫、钻心虫）的生态学防治方法。强调了轮作、抗性品种选择和精准农业技术在降低农药使用量方面的核心作用。 第6章：水资源优化与气候智能型农业 分析了灌溉技术（滴灌、喷灌）在干旱和半干旱地区的实施效果。探讨了通过调整播期和选用耐热、耐涝品种，以应对日益复杂的气候变化对谷物生产的冲击。 --- 第三部分：收获、干燥与储存工程（Harvesting, Drying, and Storage Engineering） 本部分关注从田间到供应链起始阶段的质量控制，是减少收获后损失的关键环节。 第7章：机械化收获技术与损失评估 比较了不同联合收割机设计对不同作物成熟度的适应性，并引入了先进的传感器技术来实时监测和量化收获损失。 第8章：谷物干燥动力学与质量保持 详细阐述了谷物水分活度、热敏性与干燥速率之间的复杂关系。介绍了气流干燥、循环干燥等多种工业干燥工艺的工程原理，并讨论了如何避免因过度干燥或受热不均导致的品质下降（如破粒率增加、淀粉糊化）。 第9章：现代粮食储存设施与害虫控制 深入分析了筒仓、地窖及气密储存系统的设计标准。重点探讨了惰性气体储存技术（如充氮）和利用生物防治方法来维持长期储存期间的谷物品质和安全。 --- 第四部分：加工技术与产品转化（Processing Technology and Product Transformation） 本部分是全书的重点之一，涵盖了谷物原材料如何转化为最终消费品的工业流程。 第10章：谷物精制与磨粉工艺 详述了现代磨粉机的工作原理，包括对小麦进行研磨、提粉和分级以生产不同等级面粉的过程。对大米脱壳、抛光和精炼过程中的物理化学变化进行了深入分析。 第11章：淀粉改性与功能性应用 探讨了通过物理、化学和酶法对天然淀粉进行改性，以获得具有特定粘度、凝胶性或抗性淀粉特性的产品。讨论了改性淀粉在食品、纺织和造纸工业中的广泛应用。 第12章：发酵与烘焙科学 系统地介绍了酵母、细菌在谷物基产品（如面包、啤酒、酱油）生产中的作用。详细解析了面团流变学、烤箱内膨胀动力学以及风味化合物的形成机制。 第13章：挤压技术与早餐谷物生产 阐述了利用高温高压进行挤压膨化（Extrusion）技术制造早餐谷物、宠物食品及膨化零食的工艺控制参数，包括剪切力、温度和停留时间对产品结构的影响。 --- 第五部分：营养学、健康影响与食品安全（Nutrition, Health Impact, and Food Safety） 本部分将谷物科学与人类健康紧密联系起来，探讨谷物在现代营养结构中的地位。 第14章：谷物营养价值与膳食指南 评估了全谷物与精制谷物在宏量营养素和微量营养素上的差异。重点讨论了膳食纤维、B族维生素以及富含谷物的饮食模式对慢性病（如心血管疾病、2型糖尿病）预防的保护作用。 第15章：谷物过敏原与不耐受性研究 对小麦中的麸质（Gluten）的免疫学机制进行了详尽的分子生物学解释。同时，探讨了乳糜泻（Celiac Disease）和非乳糜泻麸质敏感性的诊断与管理，以及无麸质替代品的开发。 第16章：真菌毒素与食品安全风险评估 深入分析了黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等主要谷物真菌毒素的生物合成途径和毒理学效应。介绍了高效的快速检测方法和风险管理策略，以确保全球谷物供应链的安全。 --- 第六部分：全球粮食安全与未来展望（Global Food Security and Future Perspectives） 本部分将视角提升到宏观层面，讨论谷物在解决全球饥饿和营养不良问题中的战略角色。 第17章：气候变化背景下的产量预测与适应 利用气候模型和作物生长模拟器，对未来几十年主要谷物产区的潜在变化进行预测，并提出了基于地理信息系统（GIS）的种植区调整方案。 第18章：生物强化与营养质量提升 详细介绍了通过传统育种或基因工程手段，提高谷物中关键微量元素（如铁、锌）和维生素含量的“生物强化”项目（Biofortification）的全球实践案例及其对贫困地区公共卫生的影响。 第19章：政策、贸易与粮食储备体系 分析了国际谷物贸易协定、国家粮食储备战略和价格稳定机制对全球粮食安全的影响。探讨了可持续发展目标（SDG 2：零饥饿）框架下，谷物生产的政策优先事项。 --- 目标读者 本书是以下专业人士的必备工具书： 农业科学家与研究人员： 需要最新的基因组学和作物生理学数据。 食品工程师与技术人员： 寻求优化磨粉、淀粉改性和烘焙工艺的理论基础。 营养学家与公共卫生专家： 关注谷物在膳食健康和疾病预防中的作用。 政府机构与非政府组织（NGOs）的政策制定者： 制定粮食安全和农业可持续发展战略。 高等院校（研究生及高年级本科生）： 作为谷物科学、农业工程和食品科学的参考教材。 《谷物纲要》以其严谨的学术态度、跨学科的广阔视野和对前沿技术的全面覆盖，确立了其作为谷物领域最全面、最具权威性的综合参考手册的地位。
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