粮油是人类的主要食物，是食品工业的基础原料。确保供给，改善质量，提高人类营养与健康水平仍是21世纪食品科技研究的主题。
1 确保供给，依靠农业科技革命
根据中国的现状和饮食习惯，21世纪谷物在我国人民的饮食结构中仍将占主要的地位。“我国人均占有粮食250～400公斤为温饱标准，400～600公斤为小康标准。2000年我国人口将接近13亿，粮食总产量须达到5.2亿吨才能保持400公斤的水平。”据有关资料报道：“预计到2030年，我国人口达到16亿左右的峰值，按人均占有400公斤的粮食安全低限计算，粮食总产量必须达到6.4亿吨以上。”据预算，要在稳定解决温饱的基础上，满足城乡居民食品多样化的消费需求，今后30年内粮食生产能力要提高1.5～2亿吨，粮食单产必须以年均1.4%以上的速度递增，到2030年要比目前单产水平提高55%～60%，到2040年，粮食需在45年内翻一番才能解决吃饭问题。
在世界新技术革命浪潮的推动下，农业加快了科技革命的进程。本世纪中叶农业高速发展的同时，生物科学和技术取得了新的重大突破。50年代遗传物质脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现和DNA重组成功，开创了分子生物学和生物技术的新纪元；计算机和信息技术的应用推广，对农业科技以及各种传统产业发展带来深刻的影响；新材料与新能源、航空与航天以及自动控制等现代技术也带动了农业的技术进步，农业已跨入了以生物技术和信息技术为主体的新科技革命的进程。科技是第一生产力，它必将推动农业生产的快速发展。农业是从事生物性生产的产业，生产的原材料即是生物体本身，因而育种技术占有重要的地位。近半个世纪以来，发达国家的许多大田作物，如玉米和小麦都大幅度增产。而在诸多的增产因素中，品种改良是决定性的，其比重占一半以上。我国在提高农作物产量的诸项技术措施中，良种的贡献率也约占30%左右。
与传统的育种方法相比，基因工程育种具有明显优势，通过基因工程有可能把许多农作物的优秀品质都通过基因来表达，甚至把固氮、抗病的基因也转移进去，从而大大减少农药化肥对环境的污染破坏，这种优越性是传统方法所望尘莫及的。转基因植物从1986年进入大田试验以来，到1993年已经超过1000种，到21世纪它将成为农业育种的主要方式。通过生物技术培育的优质、高产、抗逆性好的优良作物品种将在下个世纪获得大面积推广，从而大幅度提高农作物的产量和质量。世界农产品产量增长的80%～90%将来自生物技术与其他技术措施。目前，细胞和胚胎工程育种，分子标记技术，转基因技术等已趋成熟和在动植物育种中得到应用。季产吨粮的“超级稻”，日增产1公斤的“超级猪”等预计下世纪初能够实现。
2 推进主食品工业，改善产品质量
从节约粮食，节约能源，改善品质，提高经济效益，减轻家务劳动等方面要求，一日三餐加工方式需改革，谷物通过工业化加工，制造一日三餐主食品进入家庭，是21世纪我国粮食加工业的重点和方向。因此，谷物的烘焙食品、蒸煮食品、煎炸食品、膨化食品、冷冻食品以及方便食品将会得到快速发展。高新技术也相应会愈来愈多的向这一开发的食品领域渗透。据有关资料介绍：现今方便面是消费食品市场中增长最快速的行业之一，据估计全球方便面总产量1996年增至400亿包，近几年，销售量每年以10%～15%的速度递增，预计到2000年，全球方便面总销售量将达到700亿包左右，成为世界销量最大的方便食品之一。我国目前方便面年总产量为120亿包，人年均消费为10包，与其他东南亚国家和地区比较(韩国人均消费88包，58包，新加坡27包，泰国12包，我国台湾38包)数量还很小，说明未来市场开发潜力很大。另外，我国的挂面是家庭常备食品，年产量也仅为200万吨左右，按12亿人口平均，人均年消费16.7公斤。随着市场的开放与企业的竟争，大大地激发了加工技术和装备的革新，产品质量的改进与提高。方便面汤料开发就含括着多种的高新技术如升华干燥技术、酶法蛋白水解技术、微胶囊包埋技术、机电一体化包装与自动化监控技术、品质改良技术等，这些高新技术都是随产品生产的工业化和规模化而得到了开发应用。
中国的烘焙业近几年来走上了稳步发展的轨道。消费市场正在不断扩大，年产量达到50万吨，人均年消费量仅为0.4公斤。和国外一些国家比较(如人均消费7公斤，德国80公斤，法国64公斤)相差甚远。中国面粉作为食品消费方式除了面条外，主要是馒头、花卷、烙饼、饺子等。近几年推进主食品的工业化，带动了面制食品机械的发展、速冷设备的推广以及酶制品、酵母制品以及发酵技术和装备的生产。但是，对于谷物蒸煮技术和蒸煮制品工业化装备的研究还大大落后于生产和未来发展的需要，21世纪的我国的谷物科学，如何从我国传统食品工业出发，从应用基础到加工装备以至工程设计、产业化，建起自已的技术体系尚是有待我国的谷物食品科学工作者去奋力开拓的。
此外，国外的早餐食品非常丰富。其中近些年发展较快的是谷物的挤压食品、休闲食品。美国20世纪90年代以来，谷物挤压食品休闲食品市场年销售额达到57.2亿美元，人均年消费量达2.6公斤；年产量46.2万吨，人均年消费量为3.85公斤。
挤压属于一种新兴的食品加工技术。挤压机有效地将电能、机械能转化成热能，使物料在挤压过程达到一次完成加工中复杂的物理、化学、生物反应，使最终产品在质构、理化特性、营养功能上发生质的变化。我国近代挤压食品和休闲食品生产起源于1970年左右，当时从、欧洲引进了一批螺杆挤压式直接膨化设备，建成了50条左右的生产线，同时引进油炸土豆片设备30余条，形成了一定开发规模。经近30年的探索，目前在广东，福建，北京，上海，天津，江苏等地发展形成了一定规模，产品逐渐深入内地。高质量的产品多为合资企业生产。据有关报道，近几年销售额为人民币6亿元左右，膨化食品年产量约2万吨，发展速度不能令人满意。随着时代的发展，社会的进步，人民生活质量的提高，谷物挤压食品、休闲食品必将进入人们的的家庭，有些食品行家认为它将成为21世纪的热点产品。作为中国传统的早餐食品如何成为工业化产品进入家庭餐桌，亦是21世纪谷物科学研究的一大任务。
3 开发谷物副产品中功能性成分，提高人的营养与健康水平
随着人们生活水平的提高，营养不均衡，环境污染，化学物资的滥用，以致心血管病、糖尿病、癌症等已构成对人类的重大威胁，食物营养与安全已是21世纪生命科学与食品科学共同关注的课题。另外，我国又由于经济发展不平衡，自然条件差异明显，部分贫困地区人民营养不良，蛋白供给不足，食物中某些人体必要元素缺乏(如缺碘、缺硒、缺铁)以致有的地方病流行(大脖子、大关节、佝偻病)。再有，饮食结构不合理，偏食，以致在不同人群中贫血、骨质疏松、生长发育不良也相当普遍。因此，功能性谷物食品、绿色食品、营养强化食品、营养配餐的研究开发显得非常突出。目前已揭示出的从谷物资源中开发的九大类活性物质如：活性多糖(膳食纤维)，功能性甜味剂(低聚糖、多元糖醇)，功能性油脂(油脂替代品、磷脂和胆碱)，自由基清除剂，维生素A，E，C，微量活性元素，肽和氨基酸，黄酮类化合物等，上百个品种的开发，投放市场，显露出广阔的前景。它们未来随着科学技术的进步，特别是生物技术的推广应用，在质量或数量上将提高到一个新的水平。
在推进规模化生产和资源综合利用前提下，尽量采用高新技术，确保在粮油加工中，粮食油料的有效成份不失去活性，不产生变性，尚有赖于利用生物技术及其他技术(如超临界萃取，微波干燥，超高压灭菌，超细粉碎，分子精馏，反渗透超滤膜分离，微胶囊包埋技术)进行加工、转化、分解、分离等处理，以得到高价值的功能性产品。
纵览上述三个方面，21世纪粮油食品产业的发展，有赖于科学技术的进步；有赖于农业、加工业和流通业的协调发展；有赖于农业育种、食品加工、食物营养、市场营销多学科合作，共同努力，更好地解决我国未来16亿人口的吃饭问题。
