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优质杂粮‘苏裸麦2号’的选育及其产业化应用

时间:2024-05-24

魏亚凤,李 波,陈 惠,薛亚光,石 吕,刘 建

(江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋 226541)

0 引言

大麦是皮大麦和裸大麦的总称。一般有稃大麦称皮大麦,其特征是稃壳和籽粒相连;裸大麦的稃壳和籽粒分离,籽粒裸露,在青藏高原称青稞,在长江流域称元麦,与小麦、大麦并称“三麦”,在华北地区称米麦等。现代研究表明,裸大麦含有麦黄酮、麦芽粉、麦角类化合物、β-葡聚糖、大麦芽碱、尿囊素等多种活性成分[1],它作为食物对于人类营养与保健方面的潜力,在于它含有母育酚类化合物、可溶性纤维以及其他的可能迄今尚未发现的化合物。裸大麦因富含β-葡聚糖、膳食纤维,而在全世界引起关注,有杂粮极品之美誉[2]。现代生物、医学界普遍认为,β-葡聚糖通过减少肠道黏膜与致癌物质的接触和间接抑制致癌微生物作用来预防结肠癌[3];通过降血脂和降胆固醇的合成预防心血管疾病[4-5];通过降低血浆中胰岛素的浓度防治糖尿病[6];具有提高机体防御能力、调节生理节律的作用[7-8]。自20世纪80年代中国啤酒麦芽工业发展以来,除青藏高原地区仍从事食用大麦的育种与生产研究外,中国其他地区的大麦科研单位主要围绕啤酒和饲用大麦进行品种改良研究,而食用大麦、裸大麦的科研和生产被人们淡化,针对近几年江苏省裸大麦种植面积逐年增加的生产形势和裸大麦优良品种缺乏的现状,选育出生育期适中、丰产稳产性好、耐肥抗倒和耐寒性较好、籽粒商品性好、适宜作为优质杂粮开发利用的裸大麦品种,是稳定和发展江苏裸大麦生产的关键所在;针对裸大麦生产调控途径不明确、栽培管理规范性差,生产与需求脱节,以及裸大麦产品研发近乎空白等突出问题,应以优良品种应用为基础,开展优质裸大麦集约高效种植、系列产品研发、产业文化塑造与市场拓展等研究,促进裸大麦生产良种化、栽培管理标准化、麦粒原料优质化、加工产品系列化和市场拓展多元化,保障健康餐饮对裸大麦产品的需求。当今社会,高血压、心脏病和糖尿病发展成为威胁人们健康的常见病,人们在膳食上愈加注重食物的营养保健作用,裸大麦食品的低胆固醇和低血糖作用对人健康是极其有益的,符合作为功能食品的要素;随着人们生活水平的提高,膳食结构的多元化,裸大麦凭借突出的保健功能和良好的营养品质被社会所认识,加速推进裸大麦由粮饲兼用型粮食生产向优质保健杂粮专用型产品开发转型,既是实施农业供给侧结构改革、促进农业提质增效的重要现实需求,又是开发健康餐食产品、策应大健康产业发展的重大社会需要;裸大麦的消费量越来越高,市场潜力巨大,具有广泛的开发前景[9-11]。

1 ‘苏裸麦2号’的选育与栽培技术

1.1 选育经过

江苏沿江地区农业科学研究所是江苏省唯一长期从事裸大麦种质资源保存扩繁及新品种选育的科研单位,先后育成‘通麦6 号’、‘通麦8 号’和‘苏裸麦1 号’等在江苏省大面积推广应用的裸大麦新品种。‘苏裸麦2 号’是江苏沿江地区农业科学研究所近年来自主选育而成的又一个裸大麦新品种,2003 年4 月以江苏沿海地区农业科学研究所选育而成的啤酒大麦品种‘苏啤3 号’为母本(该品种穗大粒多,穗层整齐,籽粒色泽淡黄色,种皮薄,腹沟浅,抗倒性较好,但抗寒性一般),以江苏沿江地区农业科学研究所选育而成的裸大麦品种‘苏裸麦1 号’为父本(该品种稳产性好、单位面积有效穗较多,但穗型较小,千粒重32~35 g,偏低,抗倒性一般,抗寒性中等,高抗大麦黄花叶病)配制杂交组合,旨在结合2 个亲本的优点,选育出丰产稳产性好、综合抗性较好、籽粒商品性好的裸大麦品种。2003 年10 月底种植F1;2004 年5 月下旬收获整行脱粒,2004 年11 月初种植F2,2005 年5 月中旬在F2中选择裸大麦单株;2005年10月下旬种植F3,2006 年5 月中旬在F3中选择大穗大粒单株;2006 年10 月底种植F4,2007 年5 月中旬在F4中选择株高较适中、抗倒性、抗寒性较好的单株;2007 年11 月上旬种植F5,2008 年5 月中旬在F5中选择综合性状较好的单株;2008 年10 月底种植株行,2009 年5 月下旬收获优良株行;2009 年11 月初进入江苏沿江地区农业科学研究所株系鉴定圃,进行比较试验;2010 年11 月初进入品系比较试验;2011—2013年参加江苏省大麦区域鉴定试验,参试名称‘通0306’,平均单产6039.6 kg/hm2,较对照‘扬农啤5 号’减产6.53%;2014—2015 年参加江苏省大麦生产试验,平均单产6964.5 kg/hm2,较对照‘扬农啤5 号’增产2.8%;由于‘苏裸麦2 号’为裸大麦,籽粒和稃壳分离,大麦皮壳占大麦籽粒的10%~12%,因此理论上讲其丰产性好于对照;该品种丰产稳产性好,抗寒性和抗倒性中等,2015 年5 月通过江苏省品种审定委员会鉴定定名(苏鉴麦201501);2017 年7 月被江苏省农业委员会列入农业特色新品种目录优质粮油类(26 个);2018 年通过中国植物新品种权保护(CNA20141332.7);2018 年通过国家非主要农作物登记(GPD 大麦(青稞)(2018)320044)。该品种蛋白质含量13.86%(干基),β-葡聚糖含量3.84%,粗纤维含量1.64%,总淀粉含量64.45 g/100 g,品质较好,可作优质杂粮开发利用。

1.2 特征特性

‘苏裸麦2 号’幼苗半直立,叶色淡绿,叶片中长、较宽,幼苗分蘖力较强,成穗率中等,有效穗765 万~840 万/hm2,穗层整齐度较好;株型较紧凑,株高80~90 cm,耐肥抗倒性中等;穗型较大,穗长6.2~6.8 cm,每穗粒数26~28 粒,裸粒,千粒重35~40 g;熟相较好,生育期200~208 天,成熟期比江苏省大面积推广的啤酒大麦品种‘扬农啤5号’迟1天;抗寒性中等,经扬州大学农学院大田自然毒土鉴定,轻感大麦黄花叶病,但恢复性较好,对产量影响不大。

1.3 栽培技术

1.3.1 适期播种 由于近几年冬季气温逐年上升,江苏省适宜播期为10月下旬—11月上中旬,最佳播期为10月28日—11月8日,适期内尽量早播。

1.3.2 合理密植 中高肥力地区,基本苗控制在180万/hm2左右;中低肥力地区基本苗控制在225 万/hm2左右[12-13]。机械播种,采用机条播或人工撒播机免耕均可,机条播行距22~25 cm,适期早播的高产田块,适当扩大行距。根据土壤墒情调节播种深度2~3 cm,播后及时镇压,确保一播全苗。

1.3.3 科学施肥 全生育期用纯氮180~225 kg/hm2,配合使用磷钾肥,N∶P2O5∶K2O 为1∶0.5∶0.5,磷钾肥一次性基施。综合籽粒品质(β-葡聚糖含量)和产量指标,肥料运筹上,氮肥基、苗肥占60%~70%,拔节孕穗肥占30%~40%,适当增加拔节孕穗中施氮量有利于裸大麦较高产量水平下品质提升[14],施足基肥,早施苗肥,看苗施好拔节孕穗肥。

1.3.4 病虫害防治 坚持“预防为主,综合防治”的植保方针。播前晒种,采用“大麦清”或三唑酮等药剂拌种,预防条纹病、黑穗病;苗期做好杂草化除工作,中后期注意蚜虫、纹枯病和白粉病等病虫害的防治。

1.3.5 适时收获 加工“冷蒸”的青籽粒在蜡熟初期采收;干籽粒在腊熟末期至完熟初期及时收获。

2 裸大麦产品开发

裸大麦在江苏具有长久的食用历史,为传承传统食物并有效满足健康生活的多元需求,以‘苏裸麦2号’等裸大麦品种为原料,进行产品开发,以主食类、时令类、即食类等产品为重点,普及粥(饮)食原料产品“糁儿”、“粯子”;优化“冷蒸”等传统食品工艺;研制出可作为主食用裸大麦面条、速食裸大麦粉和富有区域特色的裸大麦面疙瘩,做到与市场多元化和层次性对接,开发了可满足市场多元需求的系列产品,满足不同人群对裸大麦食品的需求。

2.1 冷蒸食物

以‘苏裸麦2号’等裸大麦品种青籽粒为原料制作的“冷蒸”食物,具有丰富的营养和突出的保健功能[13]。在麦穗由绿转黄、刚刚固浆的蜡熟初期,将裸大麦青穗采收后用机械去芒去壳;青麦粒整理干净后,放入铁锅中,小火加热炒制均匀,直至炒熟;麦粒炒熟后,摊晾使其冷却,用风扬去焦壳、杂芒;处理好的麦粒,用机械或是人工通过石磨磨制成短丝状或细蚕状的青绿色的食物“冷蒸”。在江苏省南通市境内的如皋市如城街道、海门市四甲镇、港闸区天生港镇等地,形成了制作“冷蒸”加工聚集地,市售价格达到12~20 元/kg,单位面积产值可达90000~120000 元/hm2[15-16]。“冷蒸”是江苏省南通等地最具区域特色的食品之一,清香爽口、风味独特、营养丰富,开发前景广阔。

2.2 裸大麦面条

以裸大麦为原料制作面条,是实现裸大麦主食化的最为重要餐食产品之一。先将‘苏裸麦2号’等裸大麦品种籽粒加工成面粉,然后把裸大麦粉、小麦强筋粉按质量比为3:7加入和面机中,添加25%的水与粉一起混匀,最后形成干湿均匀,色泽一致呈松散豆腐渣状面团胚料,和面时间10~15 min,和面温度25~30℃;将和好的面团放入温度为20~25℃的发酵箱中,放置15~30 min;将醒发好的面团放入压面机中压制面片,经3~5 次辊压后制成薄面带再切成面条;在温度为30~40℃、相对湿度为60%~80%的条件下,干燥至水分含量为6.5%以下;按规格进行包装[17-18]。

2.3 裸大麦速食粉

以裸大麦为原料制作速食粉,是实现裸大麦即食化的创新性餐食产品。先将‘苏裸麦2号’等裸大麦品种籽粒加工成面粉,然后把适量裸大麦粉放在拌粉机中,加入8%的麦芽糊精、5%白砂糖、1%食盐,加水,搅拌均匀,使物料的水分含量在16%~20%之间;膨化挤压机启动预热1h,使它的三区机筒温度分别稳定在80、135、180℃,螺杆转速260 r/min,用提升机将物料送入膨化机的喂料机中,喂料速度与出料速度一致,挤出的物料由风送机传入冷却机,使物料温度降到80℃以下;用粉碎机将物料粉碎至149 μm 以上;物料在50℃下烘干,使其水分≤5%;用食品专用包装袋进行定量包装。

2.4 裸大麦面疙瘩

以裸大麦为原料制作面瘩疙,是实现裸大麦主食化的创新性餐食产品。将‘苏裸麦2号’等裸大麦品种籽粒加工成面粉,把一定质量的裸大麦粉放入拌粉机中,再加入1.5%的食盐及45%~55%的水,充分混匀;在30℃的发酵箱中,醒发20 min;将面团制成面疙瘩机进料口大小,放入,成形后的面疙瘩及时进入沸水中,等面疙瘩上浮到水面,即捞出;将经熟化过的面疙瘩迅速放入冷水中,使其中心温度低于30℃时,取出,滤干,用食品专用包装袋进行定量真空包装;在温度为80℃的水浴中,使包装中心温度达到75℃左右,保持30 min,取出,冷却至室温;将处理后的面疙瘩放入-18℃冷库贮藏[19]。

3 裸大麦产业发展模式

构建“科企融合、农旅对接”的产业化发展模式,科学地融入健康长康元素,创构融文化挖掘、康养食疗于一体的裸大麦市场拓展体系。

3.1 建立了裸大麦“品种转化→产品研发”科企融合产业运行模式

强化科研单位与企业的多层次创新联合,有效地建立裸大麦从品种转化至系列产品研发、多链式科研与企业融合的产业化运行模式。

3.1.1 与种子企业合作 推进裸大麦优良品种转化。育种的裸大麦新品种‘苏裸麦2 号’生产经营权,于2016年成功转让给盐城市种子公司。

3.1.2 与新型农业经营主体合作 推进高标准基地建设、高品质原料生产以及主食类等产品研发。分别与如皋市恒孚稻米农地股份合作社、南通天泰粮食种植专业合作社、通州区石港镇粮满囤家庭农场、海门市青禾杂粮专业合作社等单位合作,建立高标准优质裸大麦生产基地并进行麦片、麦仁等加工及市场开发。分别与如皋市高新区、白蒲镇、海门市四甲镇等地农业技术推广中心及其新型农业经营主体合作,进行裸大麦时令类食品“冷蒸”加工工艺优化。

3.1.3 与食品加工企业合作 推进裸大麦速食类产品研发。与如皋市康寿食品厂合作,进行了裸大麦速食粉、面瘩疙等产品研发生产。

3.2 确立了裸大麦“食疗保健→长寿之都”效应叠加产业提升模式

基于裸大麦富含膳食纤维等功能营养元素的医疗案例事证、裸大麦产品长期食用与健康长寿现象关联分析,创立了以“健康餐食”与“长寿之都”两大品牌相互叠加的裸大麦产业提升模式。依托“健康餐食”与“长寿之都”两大品牌,裸大麦速食粉、营养麦片等均纳入“如皋长寿食品”向市场推介。裸大麦相关产品被南京口腔医院指定为健康产品,相继用于糖尿病、“三高病症”等辅助治疗。

3.3 创立了裸大麦“文化融入→旅品配套”农旅对接产业增效模式

江苏南通及其沿江地区曾是裸大麦主产区,积淀了厚重的餐食文化。将裸大麦产品融入江海农耕、特色餐食、健康长寿文化体系,与“怀旧乡情游”、“农耕体验游”、“康养长寿游”等有机衔接,并与特色农产品展、网上销售平台建设、媒体宣传普及等相互配套,创立了农旅对接裸大麦产业增效模式。

4 结语

人们工作节奏的加快和生活方式的改变,致使“三高病症”发生率持续上升,随着裸大麦的营养与保健功能被认知,其成为崇尚“杂异、保健、营养”餐饮需求的首选谷物,裸大麦加工食物成为餐桌上“常客”;为了确保裸大麦食品加工企业的稳定发展,不再以啤酒大麦原料代替食用裸大麦原料加工裸大麦食品,满足社会对裸大麦食品的需求,促进健康餐饮业的良性发展,江苏沿江地区农业科学研究所成功选育了可作优质杂粮开发利用的裸大麦新品种‘苏裸麦2号’[20]。

裸大麦的麦苗可提取麦绿素,青籽粒可制作成“冷蒸”,干籽粒可加工成珍珠米、大麦茶等产品,裸大麦粉可深加工成面包、饼干、面条及速食粉等产品。‘苏裸麦2号’等裸大麦品种从麦苗、青鲜籽粒至收干籽粒均可研制产品并加以开发利用[21-23]。

发挥江苏南通“世界首个长寿之都”和江苏如皋“长寿之乡”的独有区位优势,构建了“科企融合、农旅对接”的产业技术推广与开发模式、加速了裸大麦优质杂粮的产业化开发、支撑了大健康产业发展、推进多产业间深度融合[24]。

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