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最终相对饱果率与实际饱果率(DS)的相关方程为:

DC=十…

(2),r=﹡﹡

从方程1、2可换算出不同饱果率所对应的积温及相对饱果率,相对饱果率为100%时,需活动积温1975℃,实际饱果率为%,此值是该品种在试验点条件下最高可能达到的饱果率。

在生产中,丰产水平的饱果率一般>65%,即相对饱果率>82%,需积温>1714℃;

低产水平的饱果率一般<58%,积温一般不足1590℃。

以海花1号为代表的中熟品种丰产(饱果率>

65%)需积温1714℃,多点积温普查分析表明,自初见幼果(7月中旬)至9月20日,北方大花生区大部分地市积温已能满足丰产要求,若积温再增加100℃即可满足晚熟品种丰产需要,时间多在9月下旬至10月初。

在相同温度条件下,花生最终饱果率决定于品种特性,以山东省为例,各年各地块收获时饱果率在20%~80%,相对饱果率25%~95%不等。

播期早晚是调节积温大小的主要手段,北方大花生区春播一年一熟条件下,热量条件容易满足荚果充实需要,播期可灵活掌握,在4月中旬至5月中旬均可;

在一年两熟条件下,热量条件比较紧张,需采用套种或地膜覆盖等方式,并选用中早熟花生品种才能满足花生对积温的需求,保证较高的饱果率,提高花生品质。

花生油脂中油酸/亚油酸(0/L)比率是花生的耐贮藏指标,在加工和出口中均有较高要求。

研究表明,0/L的高低与温度有直接关系,0/L与荚果发育期日平均气温和5cm日平均地温呈显著正相关。

通过调节播期使荚果发育期日平均气温分别为℃、℃、℃、℃、℃研究发现,海花1号和花17两个品种的O/L与气温相关性分别达极显著水平,随气温提高,O/L也相应提高。

日平均气温最大相差℃,0/L最高是最低的倍,花17和海花1号的O/L最大相差分别为和,最高值是最低值的倍和倍。

地膜覆盖栽培和露地栽培相比,由于地膜覆盖栽培提高了地温,三个播期地膜覆盖的O/L比露地栽培的分别高%、%和%(万勇善,1995)。

温度主要是通过影响荚果饱满度,而影响花生品质,而在荚果充分成熟的情况下,对不同气候类型所产花生样品饱满籽仁的含油率测定,并统计相应气象资料研究发现,花生含油率与气温相关不明显,蛋白质含量,随着气温的升高而增加。

二、光照

光照是花生生长发育和产量品质形成的重要生态因子,它主要是通过日照长度和日照强度影响花生的产量和品质。

对不同气候类型花生样品饱满籽仁的含油率测定,并统计相应气象资料研究发现,花生含油率与日照时数呈正相关,与降水量有较高负相关。

蛋白质和脂肪含量对气象因子的要求是相反的,即气象条件有利于蛋白质的形成时,不利于脂肪的形成,反之亦然;

从花生生育来讲,从开花至成熟,以7月下旬为界,前期高温、光照充足、温度日较差较大,后期适当多雨有利于蛋白质含量提高,反之有利于脂肪含量提高。

影响花生品质的生态因素是多方面的,而且相互之间彼此影响。

水分和光照是制约饱果率的主要因素,下针至成熟期降水量为323.4~时,饱果率达75%以上,降水量为时,饱果率最高,日照时数在~(实际可能出现的范围)时,日照时数越高,饱果率越低。

下针至成熟期的温度与降水对饱果率为正直接效应,日照时数为负直接效应;

温度降水通过其它要素对饱果率也为正间接效应,日照也为负间接效应。

说明,在一定范围内,花生生长后期温度较高,降水偏多,日照偏少有利于荚果成熟,饱果率高。

生态因子对蛋白质和脂肪的影响效应是相反的,蛋白质含量受气象因子的影响比脂肪大。

花生不同生育期降雨和日照时数变化对品质的影响也不同,在山东花生产区研究发现,旬降雨量对蛋白质正负效应分别出现在8月下旬和7月上旬,其中8月下旬正效应最大,7月上旬负效应最大,旬降雨量对脂肪含量的效应与之相反,日照时数对蛋白质和脂肪含量的正效应都出现在7月下旬,其负效应最大值,蛋白质出现在8月下旬,脂肪出现在6月下旬。

影响花生品质的诸多因素的作用是不同的,在影响蛋白质的气象因子中,温度的相对变差值最大,其次是温度日较差。

表明温度是影响蛋白质含量的主导因子,日照时数是影响脂肪含量的主导因子,温度日较差、降雨量对蛋白质和脂肪含量均有影响,但不是主导气象因子(甄志高,2004)。

光周期对花生品质影响的研究显示,与正常的光照时间12小时相比,油脂含量、油酸和亚油酸含量及油、亚比并不因光照长短而变化,但8小时光照的处理提高了棕榈酸含量(DwivediSL.等,2000)。

但史可琳等(1994)研究发现含油率与日照时数呈正相关。

另有研究发现遮荫使花生粗蛋白含量降低(LinCH.等,2001)。

                

三、土壤

不同土壤质地和地力条件均对花生品质有一定影响。

在壤土上种植花生有利于提高蔗糖和总糖含量,但花生的O/L比率低些;

在砂土上种植花生有利于提高O/L比率,而且蔗糖和总糖含量也较高;

在粘土上种植的花生蔗糖和总糖含量低。

在生产应用上,日本客商喜爱蔗糖含量高的传统出日大花生,宜安排在壤土和砂土地作为花生原料生产基地。

施用有机肥有利于提高农作物产品的质量。

试验研究表明花生施用农家肥和NPK三元复合肥能明显提高蔗糖和总糖含量。

但是,无论施用有机肥还是化学肥料,对花生的O/L比率没有大的影响(张吉民,2003)。

地力水平高低是作物高产的关键,增施肥料不断提高地力水平是确保作物持续高产的重要措施。

一般认为花生是耐旱耐瘠的作物,但要获得高产和优质仍需要较高的地力条件和合理施肥浇水。

地力水平对不同花生品种品质的影响是不同的,不同地力水平对高产中熟品种鲁花11的产量影响较大,荚果和籽仁产量均随地力水平的提高而增加;

较高的地力水平有利于提高鲁花11籽仁蛋白质含量和脂肪中的亚油酸组分,但却降低了脂肪含量和O/L比值。

不同地力水平对早熟耐瘠品种农大818的产量影响较小,荚果产量高中肥地力略高于低薄地力,而籽仁产量则没有明显差异,出仁率还有随地力水平的降低而增加的趋势;

较高的地力水平明显降低了农大818的籽仁蛋白质含量,但有利于脂肪含量和O/L比值的提高。

说明较高的地力条件有利于提高中熟高产品种的产量,并可增加籽仁蛋白质含量和脂肪中的亚油酸组分;

而对早熟耐瘠品种的产量则影响不大,且较高的地力水平降低了出仁率和籽仁蛋白质含量,但可提高这类品种的脂肪含量和O/L比值。

因此,提高花生产量和改善籽仁营养品质,要因地制宜地选择适宜花生品种类型,在高肥地块,若要提高籽仁蛋白质含量和脂肪中的亚油酸组分,应选用增产潜力大的中熟高产品种(如鲁花11等),若要提高籽仁脂肪含量和O/L比值,应选用早熟耐瘠的花生品种(如农大818等);

在中等偏低的地块,若要提高蛋白质含量和出仁率,应选用早熟耐瘠品种(如农大818等),若要提高提高籽仁脂肪含量和O/L比值,应选用增产潜力大的中熟高产品种(如鲁花11等)。

花生并不是种在越肥的地块越好,种在中等偏低的地力条件,通过选用适当的品种,可在不影响产量的情况下,提高蛋白质含量和出仁率,改善外观品质。

(李向东,2003)

另外,Brown等(1975)、平(1984)都做过脂肪酸与栽培地域的相关性分析。

平(1984)通过对日本九州、关东、东北异地栽培和不同播期的研究,明确了栽培地域越向北、播期越晚,亚油酸含量越高。

邱庆树等(1998)研究表明伏花生同年在不同地区种植收获的种子品质差异显著,如含油量,新疆产最高达%,辽宁产最低为%;

蛋白质和总氨基酸含量均以四川产最高分别为%和%,新疆产最低分别为%和%。

第二节花生籽仁组织结构和化学组成与品质的关系

一、籽仁组织结构与品质的关系

花生种子由种皮和胚两部分组成。

胚又分为胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分,胚乳在种子发育中途败育,偶在胚芽上方可见一薄膜状胚乳遗迹。

种子近尖端部分种皮表面有一白痕为种脐。

种皮由珠被发育而来,分三层,外表皮是一层厚壁细胞,中间层为若干层薄壁细胞,内表皮为一层薄壁细胞,成熟时因品种不同呈白或金黄色。

有些品种外表皮易裂开呈白色裂纹,影响外观,易染黄曲霉菌,为外贸所禁忌。

花生种皮的颜色(以晒干新剥壳的成熟种子为准)大体可分为紫、紫红、紫黑、红、深红、粉红、淡红、浅褐、淡黄、红白相间、白色等11种,以粉红色品种最多。

种皮颜色受环境和栽培条件影响甚小,可作为区分花生品种的特征之一。

胚的各部分由受精卵发育而来。

子叶两片,富含脂肪、蛋白质等营养物质,重量占种子重的90%以上。

胚芽白色,由一个主芽和两个子叶节侧芽组成,主芽发育成主茎,子叶节侧芽发育成第一对侧枝。

胚根突出于两片子叶之外,呈短喙状,将来发育成主根。

花生籽仁组织结构与品质有一定相关性。

果形是花生主要的外观质量性状,除出口花生要求较严外一般无严格要求。

栾文琪等(1991,1993)研究表明,花生荚果类型,以普通形、曲棍形、葫芦形、茧形、串珠形为序,花生脂肪、亚油酸含量有升高趋势,而蛋白质、油酸含量则明显降低。

其中,串珠形的脂肪含量最高,普通形的蛋白质、油酸含量最高,亚油酸含量最低。

花生籽仁形状,以椭圆形、圆锥形、桃形、圆柱形为序,脂肪、亚油酸含量随之升高,而蛋白质、油酸含量则随之降低。

圆柱形的脂肪含量最高;

椭圆形的蛋白质和油酸含量最高,但其亚油酸含量最低(栾文琪等,1991,1993)。

种皮色是花生品种的特性之一。

栾文琪等(1991,1993)研究结果表明,种皮色与脂肪、蛋白质、油酸和亚油酸含量无明显相关性。

而李正超等(1999)结果显示不同色泽的籽仁粗脂肪含量最高为黄色,其次为红、暗黄、花白、粉红色,再次为白、褐、黑色,最低为紫色。

粗蛋白含量以红、暗黄、花白、黑、褐含量较高,粉红、黄、紫和白色含量较低。

油酸、亚油酸比值(O/L)以红色最大,褐、粉红、紫色次之,而黑、白、黄、花白则较小,暗黄色最小。

饱和脂肪酸含量黄色最高,黑、紫和粉红色次之,暗黄、白、红和花白色较低,褐色最低;

不饱和脂肪酸含量以褐色最高,次之花白、红、白、暗黄色,再次为紫色和粉红色,最低是黑色,其中暗黄色的亚油酸含量最高,次之是花白、白、黄、黑、紫和粉红色,最低红色。

对于籽仁糖分及氨基酸含量,各色花生存在较大差异。

糖分以紫色最多,黄、粉红、花白色次之,白、黑、褐色较少,最少为暗黄色。

氨基酸含量最高为红色,次之是花白、暗黄、褐色,较低的是粉红、黄、黑、紫和白色;

人体必需氨基酸含量,暗黄色最高,其次是粉红色,白色最低。

另外,较厚的种皮有利于提高抗黄曲霉毒素的侵染能力。

花生的工艺品质受果型和粒型的影响。

良好的工艺品质要求,大花生荚果普通型,果长,果型舒展美观,果腰、果嘴明显,网纹粗浅,果壳薄、质地坚硬、无斑点、颜色新鲜;

籽仁长椭圆型或椭圆型,外种皮粉红色,色泽鲜艳,无裂纹、无黑色晕斑,内种皮橙黄色。

小花生荚果蚕型或蜂腰型,籽仁圆形或桃形,种皮粉红色,无裂纹。

花生油的亚油酸含量或油酸/亚油酸(O/L)比率是油质稳定性及花生加工制品耐贮藏性的指标,O/L越高,油质越稳定、花生加工制品越耐贮藏,但O/L过高,亚油酸含量偏低、营养品质下降(亚油酸是食品营养品质的重要指标,它具有降低人体血浆胆固醇含量的作用)。

综合考虑耐贮性和营养品质,一般大花生O/L比率要求在以上,小花生以上;

从加工角度要求果、仁整齐、饱满,加工损耗少、成品率高。

二、籽仁化学组成与品质的关系

花生籽仁的化学组成直接影响着花生的用途及营养品质。

花生荚果出仁率60%~80%。

花生仁含油率45%~55%,一般50%左右,蛋白质27%~30%,碳水化合物6%~23%,纤维素2%,含有丰富的维生素E、B1、B2、B6和维生素C。

因此,花生既是人民生活的主要食用油和主要植物蛋白质来源,又是重要的营养保健食品。

花生营养丰富、用途广泛,以油用为主的品种,籽仁含油要在50%以上,其中亚油酸含量40%左右,O/L比率左右;

以食用为主的品种,要求低脂肪(含量50%以下),高蛋白(含量30%以上),亚油酸含量35%~30%以下,O/L比率~,同时注意提高蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸和苏氨酸的含量。

花生油在室温下为低粘度淡黄色液体,其中油酸(Oleicacid)含量34%~68%、亚油酸(Linoleicacid)19%~43%,二者共占80%。

油酸和亚油酸比率,简称O/L比率,变幅~。

一般认为O/L比率是油质稳定性的指示值,国际贸易中把O/L比率作为花生及其制品耐贮藏性的指标。

亚油酸是食品营养品质的重要指标,兼顾营养价值和耐贮藏性,O/L比率一般在~为宜。

花生仁中蛋白质含量高,可消化率92%~95%,易被人体吸收利用。

就人体必需的8种氨基酸而言,花生蛋白质比较富含亮氨酸、苯丙氨酸,而蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸不足。

花生仁中碳水化合物以蔗糖和淀粉为主,在花生烘烤过程中,产生出花生特有的香味。

常见的花生食品有花生酱,烤、炸花生,花生糖果,麻芝,人造奶油,花生果茶(果奶)饮料,花生奶粉,酸奶酪等多种糕点甜食和多种膨化食品。

(一)花生籽仁发育过程中油脂的形成油脂是由甘油和脂肪酸合成,甘油由葡萄糖糖酵解过程中的磷酸二羟丙酮转化而来。

脂肪酸由呼吸代谢过程中的丙酮酸,生成乙酰辅酶A,经过一系列过程生成长链脂肪酸,然后生成不饱和脂肪酸。

每增加一个2碳链,需要一个ATP、2个NAPH2、放出一个水分子、吸收2个分子H。

可见,油脂的原料来自光合作用,需要相当高的能量。

荚果形成期(果针入土至入土后20~30d)内积累的物质主要是碳水化合物(还原糖、蔗糖、戊糖、淀粉等),油脂和蛋白质积累还很少,含油量一般低于30%;

荚果充实期脂肪合成累积速率日益增长,很快达到累积高峰(果针入土后35~45d),以后累积速率逐渐变慢,但直到成熟脂肪含量都不断在增加。

因此,从种子开始生长,籽仁中含油率随着荚果的发育成熟而提高。

一批种子含油总量的高低取决于种子总体成熟度或成熟种子所占比例。

不同品种间含油量变化很大(可达15%~22%),不同亚种之间或不同类型之间均有含油量高的品种和含油量低的品种。

常有小花生品种或珍珠豆型花生含油量高的说法,这是因为小花生或珍珠豆型花生系早熟品种,饱果率较高之故。

油脂中O/L值的高低是花生的一项重要品质指标,O/L值大小因品种、种子成熟度和栽培环境条件而异。

一般珍珠豆型O/L值较低,普通型较高,同一类型之内O/L值仍有较大的变异幅度,在各种类型花生中都有可能选出O/L值特高或特低的品种;

随着种子成熟度的增加,O/L值逐渐提高;

地膜覆盖栽培花生、或结果层温度较高和适宜的土壤湿度有利于提高O/L值,粘土地生产的花生0/L值高于沙土地、南方高于北方。

(二)花生籽仁发育过程中蛋白质的形成蛋白质是由氨基酸合成的,在花生种子发育成熟过程中,氨基酸等可溶性含氮化合物从植株的其他部位(主要是叶片)转移到种子中,在种子中合成为蛋白质,以蛋白质粒贮藏在细胞中(大部分存在于薄壁细胞蛋白质体中,少量存在于胞质中)。

在籽仁发育过程中,籽仁中蛋白质含量与籽仁干物质积累大体一致,呈“S”型增长曲线。

随着种子发育成熟,蛋白质与脂肪含量虽都同时提高,但脂肪含量增长速率远快于蛋白质,使脂肪含量与蛋白质含量的比率逐步提高。

成熟种子中蛋白质含量因品种而有较大的差异,变幅为16%~%,各品种类型内不同品种的蛋白质含量均有较大差异,而类型之间亦有高有低、没有一致的差异。

所以,在花生各种类型内均有可能选出蛋白质含量较高或较低的品种。

多数测定结果表明,籽仁蛋白质含量与其含油量呈显著的负相关(r=-)。

花生蛋白质中约有10%是水溶性的,称作清蛋白,其余90%为球蛋白,由花生球蛋白和伴花生球蛋白两部分组成,二者的比例因分离方法的不同大约是2~4∶1。

花生球蛋白(Arachin)主要存在于蛋白质粒中,伴花生球蛋白(Conarachin)大部分分散存在于细胞质中,其中含有较多的必需氨基酸。

在种子发育过程中,伴花生球蛋白主要在早期合成,而花生球蛋白则以中后期合成为主。

因此,成熟度较差的花生种仁所含必需氨基酸较多,但蛋白质含量则较低。

第三节品种及遗传因素对品质的影响

一、品种间的品质差异

花生品质好坏主要取决于品种,通过种间杂交、生物技术等育种手段,已经育出了一些优质品种。

品质育种工作的主要障碍是品质与产量的相互制约关系,另外,营养品质中不同组分之间也会出现相互矛盾,如花生的含油量与蛋白质含量之间存在显著的负相关关系,而二者均是极为重要的品质指标,因此,培育专用的油用花生或蛋白用花生品种是花生品质育种的发展方向。

花生不同类型的品质差异很大。

研究发现(表3-1),粗脂肪含量,多粒型最高,平均为%,次之是珍珠豆型%,第三,龙生型%,第四,中间型%,第五,普通型%,第一与第五相差%;

粗蛋白质含量,第一仍是多粒型,%,第二,普通型%,第三,珍珠豆型%,第四,龙生型%,第五,中间型%,第一与第五相差%;

油酸、亚油酸比值(O/L),最高是普通型,第二,龙生型,第三,中间型,第四,珍珠豆型,第五,多粒型,第一与第五相差。

另外,从五大类型的各品种看,品质差异更大,如:

粗脂肪含量,龙生型中的平邑小四粒农家品种含量最高,%,而中间型中的杂交育成的大面积推广品种花37含量最低,%,相差%;

粗蛋白质含量,普通型中的牟平兔子屎农家品种含量最高,%,而龙生型中的巨野县的兔子屎农家品种含量最低,%,相差%;

油酸、亚油酸比值,普通型中的五莲撑破囤农家品种最高,,而珍珠豆型中杂交育成的抗青11号最低,,相差。

表3-1 花生品种类型间的品质差异

生产上大面积推广种植的花生品种,其籽仁内在品质品种间差异很大。

如:

白沙1016,粗蛋白质、氨基酸、人体必需的氨基酸和可提高口味的天门冬氨酸与谷氨酸含量均居6个参试品种之首,含量分别为%、g/100g、g/100g、g/100g和g/100g,而胶南半蔓,除人体必需氨基酸略高于花28外,其它均为最低,分别比白沙1016低%、g/100g、g/100g、g/100g和g/100g(表3-2)。

粗脂肪含量,胶南半蔓最高,%,花17最低,%,相差%。

人体必需的脂肪酸含量,徐州68-4最高,%,胶南半蔓最低,%,相差%。

油酸、亚油酸比值,花17最高,,伏花生最低,,相差(表3-3)。

另外,籽仁总糖、VC、VB1和硒含量,品种(系)间差异也很大。

总糖含量,最高为99B7,%,最低为99G6,%,相差%。

VB1,最高为花育16号,mg/kg,最低是99G2,mg/kg,相差mg/kg。

VC,最高仍为花育16号,mg/100g,最低是99G5,mg/100g,相差mg/100g。

硒含量,最高为花育16与99G6,均为mg/kg,最低为99B6,mg/kg,相差mg/kg。

表3-2 不同基因型品种蛋白质和氨基酸含量的差异

表3-3 不同基因型品种粗脂肪和脂肪酸含量的差异

              

花生荚果产量与籽仁、脂肪、蛋白质产量和产值之间的相关性,品种间差异很大,研究结果表明,有5种情况:

①荚果产量最高,但籽仁、脂肪、蛋白质产量和产值则较低,如97A1荚果产量居第1位,籽仁、脂肪、蛋白质产量和产值居第5与第6位;

②荚果产量较高,脂肪产量和产值很低,如鲁花14号,荚果产量居第3位,脂肪产量和产值居第10位;

③荚果产量一般,籽仁与脂肪产量和产值较高,如97A3荚果产量居第6位,籽仁与脂肪产量和产值分别居第3与第2位;

④荚果产量低,脂肪产量和产值较高,如97D4荚果产量居末位,脂肪产量和产值则居第4位;

⑤荚果产量与籽仁、脂肪、蛋白质产量和产值位次相当,如花选1号,荚果产量居第2位,比首位97A1只减产%,而籽仁、脂肪、蛋白质产量和产值均居首位。

鲁花11号荚果产量居第7位,籽仁、脂肪、蛋白质产量和产值居第7和8位。

实践证明,选育高产优质高效花生新品种是有可能的,如本研究中花选1号等,但难度很大,往往荚果产量高,籽仁或脂肪或蛋白质产量不高,或者荚果和籽仁产量高,脂肪或蛋白质产量不高,相反,有的脂肪或蛋白质产量较高,但荚果和籽仁产量不高等等。

生产上推广的品种中也明显存在着这个问题,高产不优质而达不到高效,尤其花生既是一种油料作物又是一种食用作物,随着市场不断发展,对品质要求会更高。

据此建议,首先,各级品种审定委员会,在审(认)定品种时,不应只依籽仁产量高低而定,更不应依荚果产量高低而定,应注意或加上脂肪和蛋白质产量等籽仁内外品质来评审;

第二,生产上选择推广品种时,切勿只依荚果产量高低而定,应主要依籽仁内外品质及产量来确定,这样才能给生产者带来较好的效益;

第三,花生食品加工企业为了提高效益和市场优质产品竞争力,应采用优质优价收购花生;

第四,在搞好适用于大面上需求的高产优质高效品种的选育推广利用的同时,还应不断依市场对花生的需求,注意选育推广利用独特专用型的花生新品种。

(邱庆树,2001)

二、品质与品种系谱的关系

不同品种间脂肪含量变化很大(可达15%~22%),不同亚种之间或不同类型之间均有脂肪含量高的品种和含量低的品种。

一批种子脂肪含量的高低取决于种子总体成熟度或成熟种子所占比例,常有小花生品种或珍珠豆型花生脂肪含量高的说法,这是因为小花生或珍珠豆型花生系早熟品种,饱果率较高之故。

随着种子成熟度的增加O/L值逐渐提高;

龙生型花生的脂肪含量变异非常丰富,变幅明显高于其它类型的对应值。

从脂肪含量、亚油酸、蛋白质、氨基酸方面看,我国龙生型花生的品种逊于其它类型。

但是,从另一方面看,我国龙生型花生的油酸含量高,耐贮存,制品货架寿命长;

脂肪含量低,低脂资源突出。

在这两个品质性状方面,我国龙生型花生明显优于其它类型。

(姜慧芳,1998)

所以

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