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高油酸花生干燥过程中荚果脱水与回潮特性的研究

2021-05-13王传堂韩宏伟王志伟吴琪于树涛吕正昊宋国生王菲菲焦坤

山东农业科学 2021年4期
关键词:遗传力荚果油酸

王传堂,韩宏伟,王志伟,吴琪,于树涛,吕正昊,3,宋国生,王菲菲,焦坤

(1.山东省花生研究所,山东 青岛 266100;2.山东鲁花集团有限公司,山东 莱阳 265200;3.沈阳农业大学,辽宁 沈阳 110866;4.辽宁省花生研究所,辽宁 阜新 123000)

花生是我国重要的油、食、饲兼用作物,在国民经济中占有重要地位[1]。东北冷凉地区属黄曲霉毒素污染低风险区,是我国优质食用型花生出口基地[2],但无霜期短,易遭受后期霜冻威胁[3,4]。受冻花生不仅不能作种,而且用作加工原料生产的食品口感差,因此加工企业严格限制冻粒比例[5,6]。花生起拔后如能快速脱水,则有利于避免后期霜冻。在温暖地区,尽管无霜冻之虞,迅速干燥却可减少干燥环节黄曲霉毒素污染风险[7]。可见花生荚果脱水特性是一个不可忽视的农艺性状,对于保证花生种子和商品原料质量安全均具有重要意义,但迄今缺乏花生收获期荚果脱水特性的研究。花生收获期若遇降雨,品种回潮特性同样会影响到花生能否迅速干燥,目前这方面亦缺乏研究。

本研究目的在于对本团队育成的4个高油酸花生品种(系)的荚果脱水和回潮特性进行评价,并探讨其与生化品质的关系,为品种推广利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试花生材料包括花育665(兰娜型)、花育668(珍珠豆型)、19L87(传统出口型大花生)和18S22(珍珠豆型),均为高油酸品种(系)。

1.2 测定项目及方法

花生起拔后每个参试品种(系)各取32株带秧置晒场晾晒。每品种分别取未晾晒(0 d)和晾晒1、2、3、4、5、6 d的各4株花生参照GB/T 3543.6—1995方法[8]测定荚果含水量。

按下式计算脱水速率和回潮速率:脱水速率(%)=(初始含水量-最终含水量)/晾晒日数,其中初始含水量为未干燥时的含水量,最终含水量为刚达到安全含水量(荚果为10%)当天的含水量;回潮速率(%)=回潮后的含水量-回潮前一天的含水量。

脱水速率划分等级标准:脱水速率≥10%为极快,8%≤脱水速率<10%为快,脱水速率<8%为慢。回潮速率划分等级标准:回潮速率≥0.50%为快,0.30%≤回潮速率<0.50%为中,回潮速率<0.30%为慢。

利用本团队建立的近红外多粒模型测定自然干燥花生仁的生化成分[9,10]。

1.3 数据处理与统计分析

方差分析、多重比较和相关分析采用DPS 14.50软件进行[11]。单向分组资料广义遗传力估算参考前人[12]所述方法。荚果含水量随晾晒时间变化曲线采用CurveExpert软件进行拟合[13]。

2 结果与分析

2.1 晾晒过程中荚果含水量的变化及广义遗传力分析

2.1.1 荚果含水量的变化 晾晒前4 d,各花生材料的荚果含水量随晾晒日数增加极显著降低,晾晒4 d后荚果含水量无显著变化(表1)。晾晒期间除第6 d外均为晴天,阳光充足,可见起拔后晾晒头3 d晴好天气对花生荚果快速脱水起关键作用。

表1 4个花生品种(系)不同晾晒日数荚果含水量及脱水和回潮相关性状

用Harris模型、倒数模型、Bleasdale模型和有理函数对4个花生材料荚果含水量随晾晒时间的变化进行拟合,经筛选得到适合各材料的最佳拟合模型,见表2,r值均高于0.997,拟合效果较好。

2.1.2 花生荚果含水量的广义遗传力分析 单向分组资料方差分析结果说明,不同参试材料间荚果干燥0 d和1 d含水量存在极显著差异,多重比较表明,这两天19L87荚果含水量均极显著高于其他3个材料。基于单株数据估算的花生荚果干燥0 d和1 d的含水量广义遗传力分别为86.55%、65.22%,均为高,说明对该性状进行遗传改良应有较好效果。

表2 花生荚果含水量随晾晒时间变化曲线

2.2 花生品种(系)间脱水特性的差异

由表1可见,4个花生品种(系)未晾晒荚果含水量为40.38% ~52.51%。晾晒至第4日,花育665、花育668、19L87的4株花生荚果含水量均降至10%以下;18S22虽然荚果含水量均值也降至10%以下,但有2株花生荚果含水量分别为10.15%、10.73%,仍超出10%,直到第5日,4株花生荚果含水量才都降至10%以下。脱水速率以19L87最高,为10.98%;花育668、花育665次之,分别为8.80%、8.19%;18S22最低,为7.33%。按脱水速率划分等级标准,花育665、花育668、19L87、18S22的脱水速率分别为快、快、极快和慢。

2.3 花生品种(系)间回潮特性的差异

晾晒第6日遇阵雨,虽在雨前及时收藏花生植株,但空气湿度大,出现回潮现象。19L87、18S22回潮速率分别为0.75%、0.69%,回潮明显,而花育668、花育665不回潮或回潮轻微(表1)。按回潮速率划分等级标准,花育665、花育668、19L87、18S22的回潮速率分别为慢、慢、快、快。

2.4 花生脱水速率、回潮速率与生化成分间的相关性

花生子仁生化成分可以在一定程度上影响荚果脱水速率和回潮速率,但均未达显著水平(表3)。其中,脱水速率受油酸、亚油酸、脂肪含量的影响较大,油酸含量高有利于其快速脱水,而亚油酸和脂肪含量高不利于其快速脱水;回潮速率则主要受脂肪和维生素E含量的影响,脂肪含量高可抑制荚果回潮速率,而维生素E含量高有利于加速荚果回潮。

表3 花生荚果脱水、回潮特性与生化成分间的相关系数

3 讨论与结论

有关玉米、小麦等谷物收获前籽粒脱水速率的研究已有报道[14,15],但有关花生荚果干燥过程中脱水速率的研究尚未见报道。当前花生生产中,除用于鲜食外,东北产区是将机械甩秧(起拔、抖土、摆放)后的花生整株在田间晾晒至荚果达安全含水量,再机械摘果、收藏,黄淮流域也有不少种植户是将花生整株在田间晾晒后摘果收藏,因此,整株晾晒过程中荚果的脱水特性对缩短花生荚果的采收时间具有重要意义。但不同花生品种的脱水特性存在差异。本研究结果表明,同为小粒花生,花育665、花育668脱水速率明显快于18S22,而大粒花生19L87快于3个小花生品种(系),也说明不同粒型、不同品种花生荚果的脱水速率存在差异。本研究估算的未干燥和干燥1 d的花生荚果含水量广义遗传力均高于65%,说明就该性状进行遗传改良会有显著效果。本研究还发现参试材料脱水速率与回潮速率间没有明显关联,可以培育出脱水快而回潮慢的花生品种,花育665、花育668就属于这种类型。

前人关于多种作物种子超干(即种子含水量低于5%)贮藏的研究认为,含油量高的种子一般较早达到超干水平[16]。而本研究结果显示,含油量会在一定程度上影响荚果脱水速率和回潮速率,但均未达显著水平。这是因为带壳干燥与不带壳干燥的脱水特性可能存在一定差异,从较高含水量到安全含水量与从安全含水量到超干状态的脱水特性也可能存在差异,尚待进一步研究验证。

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