青海、西藏主栽青稞品种营养品质及其淀粉糊化特性

青稞是开发营养健康食品的优质原料,为研究品种、产地等因素对青稞营养品质和加工特性的影响,本文收集我国青稞主产区青海和西藏的30个主栽品种,比较主要营养成分及其淀粉糊化特性差异。结果表明:不同青稞营养成分差异较大,重要功能因子β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)、总酚介于3.74%~6.54%、5.63%~11.51%和1.90~4.24 mg/g;同时发现青稞β-葡聚糖含量与总酚含量呈极显著负相关(P<0.01)。品种亦显著影响淀粉糊化特性(P<0.05),样品间淀粉峰值黏度介于468.67~4844.67 cP,糊化温度介于66.30~86.85℃。主成分分析将营养成分、糊化性质共15个指标降维得到5个主成分,发现糊化性质及非淀粉多糖、AX、淀粉、β-葡聚糖含量在青稞品质评价中具有重要作用。经聚类分析,筛选出12个高β-葡聚糖(5.62%~6.54%)、11个高AX(10.37%~11.51%)、1个高总酚(4.24 mg/g)、10个高糊化温度(81.05~86.85℃)青稞品种。西宁柴青1号兼具高β-葡聚糖、高AX、高糊化温度的特点,同时总酚含量适中,可能在高活性、低升糖指数(GI)青稞功能食品开发领域具有优势。

青稞分蘖角度的QTL定位

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在多环境中进行青稞分蘖角度的QTL定位,并利用RIL群体衍生的剩余杂合系,对鉴定到的主效QTLqTA7H-1进行精细定位。在青稞7条染色体上共检测到9个控制分蘖角度的QTL,解释表型变异为6.41%~33.57%,其中,qTA3H-1和qTA7H-1为多环境共检测的主效QTL,平均加性效应分别为5.42°(增效)和-3.87°(减效);在减效QTL qTA7H-1初定位区间筛选到4个剩余杂合体,自交衍生F8:9近等基因系,在置信区间内加密设计14对分子标记对RHL群体极端单株进行检测,利用获得的5种交换类型单株,将qTA7H-1进一步界定在PC08(32,252,397)与PA10(41,790,765)约9.54Mb的物理区间内。本研究初步揭示调控青稞分蘖角度的遗传因子,为开展分蘖角度性状的遗传改良与分子设计育种奠定了基础。

不同品质青稞种子的广泛靶向代谢组学研究

通过测定蛋白质、淀粉、β-葡聚糖和γ-氨基丁酸等品质指标含量,从81个西藏青稞种质资源中挑选出3种不同品质级别的青稞:品质较好的为比如青稞,品质中等的为曲水青稞,品质较差的为巴日白青稞,利用LC-MS/MS对不同品质的青稞种子中代谢物的变化进行研究。结果表明:比如青稞和巴日白青稞(56个代谢物上调,206个下调)、比如青稞和曲水青稞(179个上调,82个下调)、曲水青稞和巴日白青稞(58个上调,240个下调)差异表达显著的代谢物总数分别为262、261、298。差异倍数分析发现,和巴日白青稞相比,比如青稞上调的代谢物主要是酚酸类物质;和曲水青稞相比,比如青稞上调的代谢物主要是花青素类物质;和巴日白青稞相比,曲水青稞上调的代谢物主要是黄酮碳糖苷类物质。代谢通路富集分析结果表明,和品质较差的青稞相比,品质较好青稞的差异代谢物共富集在65条代谢通路上,主要是氨基酸的生物合成、氨酰生物合成、类黄酮生物合成等通路富集显著。和品质中等的青稞相比,品质较好青稞上调的差异代谢物共富集在65条代谢通路上,主要是氨基酸的生物合成、氨酰生物合成和2-氧代环戊烷羧酸甲酯代谢等通路显著富集;和品质较差的青稞相比,品质中等青稞的差异代谢物共富集在61条代谢通路上,主要是黄酮和黄酮醇的生物合成、嘌呤代谢、嘧啶代谢、氨酰生物合成。

高原青稞生产全程机械化技术分析

青稞作为高寒地区重要粮食作物之一,在我国青藏高原等地种植面积广,传统人工种植收获方式劳动强度较大,效率较低、品质不稳定等等,这些都严重限制着青稞的产量,为提高青稞的产量与品质,降低农民的劳动负担,确保青稞稳定供应,为了达到农业现代化这一目的,高原青稞全程机械化生产技术在最近几年逐渐得到了重视与关注。技术上通过引进先进机械设备及技术手段,使种植至采收,加工全程机械化操作,生产效率大大提高,生产成本下降,产品质量提高。

复合菌种发酵青稞面团工艺优化

该文研究复合菌种发酵对青稞面团质构特性的影响。以青稞粉和高筋小麦粉为原料,pH值和持气性为指标,筛选最佳发酵菌种组合;以硬度、弹性为指标,采用单因素试验考察发酵时间、复合菌种接种量、复合菌种质量比和青稞粉添加量对面团特性的影响,并采用正交试验优化复合菌种发酵青稞面团工艺。结果表明,最佳发酵工艺为发酵时间2.0 h、复合菌种接种量2.5%、菌种(高活性干酵母∶植物乳杆菌)质量比3∶2、青稞粉添加量30%。该条件下面团弹性较好、硬度较低,具有发酵的香气以及较浓厚的青稞风味,适合用于制作烘焙产品。

西藏青稞产业现状分析与提升策略探讨

随着藏族同胞生活条件的改善和生活习惯的改变,青稞正从区域性口粮作物向世界健康食源作物转变,如何壮大发展西藏青稞产业,对西藏经济快速发展具有重要的意义。本文从西藏地区青稞生产和产业发展的实际情况出发,对青稞产业发展中的耕地质量、品种选育、良种繁育、青稞生产、农机普及及青稞加工销售的现状与问题进行了分析,提出了西藏青稞产业发展的建议与策略,以实现西藏青稞产业链的全面提升。

连续流动分析法快速测定青稞酒中氰化物

建立了一种利用连续流动分析仪快速、准确测定青稞酒中氰化物含量的方法。结果显示,该方法测定氰化物含量在2.00~200.00μg·L^(-1)浓度范围内线性良好,相关系数为0.999 9,检出限为0.3μg·L^(-1),加标回收率为94.8%~96.9%,相对标准偏差为1.2%~2.6%。该方法操作简便快捷,准确度高、检出限低、重现性好,适用于大批量青稞酒中氰化物的检测。

优质食用大麦青稞新品种—龙稞2号

龙稞2号是黑龙江省农业科学院作物资源研究所于2009年利用系谱方法选育的优质食用大麦青稞新品种。该品种于2023年3月通过国家非主要农作物品种登记,登记号为GPD大麦(青稞)(2023)230001。对龙稞2号的选育过程、特征特性、产量表现等进行了介绍,为后期大面积推广应用提供参考。

过热和湿热蒸汽对青稞粉的理化特性和贮藏稳定性的影响

目的探讨过热和湿热蒸汽对青稞粉理化特性和贮藏稳定性的影响。方法采用湿热蒸汽和不同温度的过热蒸汽对青稞粉进行稳定化处理,通过测定其内源酶活性、β-葡聚糖含量、淀粉体外消化特性、糊化特性、微观结构以及贮藏稳定性,确定最适的加工方式。结果过热蒸汽显著降低青稞粉水分含量,两种处理方式都能够灭活脂肪酶和过氧化物酶,其中过热蒸汽处理效果更佳,脂肪酶和过氧化物酶活性残留率为6.21%和13.78%;过热蒸汽处理对青稞粉中β-葡聚糖含量的损失影响更小,湿热蒸汽更能促进慢消化和抗消化淀粉转变成快消化淀粉(58.82%)。两种热处理都能改变青稞粉糊化特性和微观形貌,其中过热蒸汽处理组峰值黏度更高;而湿热蒸汽处理组回生值(1750.00 mPa·s)和糊化温度(91.63℃)更高,崩解值更低(475.00 mPa·s),淀粉结构破坏更严重。37℃贮藏3个月后,所有处理组酸价均低于对照组,且过热蒸汽处理组酸价增幅较小,而湿热蒸汽组增幅较大(67.63%)。结论过热和湿热蒸汽均能有效灭活青稞粉内源性酶,提高贮藏稳定性,但过热蒸汽效果更佳且更能保持青稞粉的品质。

青稞麸皮膳食纤维对面团的冷冻保护作用

目的:研究不同添加量的膳食纤维对面团的冷冻保护作用。方法:采用流变仪、低场核磁和原位拉曼光谱等手段,研究青稞麸皮膳食纤维对冷冻面团水分分布、质构特性、发酵特性和面筋蛋白分子结构的影响。结果:随着青稞膳食纤维添加量的增加,强结合水的含量呈逐渐减小的趋势,减少到7.07%;弱结合水含量呈逐渐增大的趋势,增加到91.23%;自由水含量无显著变化;弹性和粘聚性呈先增大后减小的趋势,其中当膳食纤维添加量为0.5%时,弹性和粘聚性最高,分别为0.44%、0.5%,色氨酸含量最低,酪氨酸含量最高。膳食纤维添加量越多,面团发酵的最高高度越高,达到面团发酵最高高度的时间越短。添加组冷冻面团中的α-螺旋的比例总体高于空白对照组,在添加量为0%和1%时α-螺旋含量分别为26.24%和39.26%,而β-折叠和β-转角比例则相反;但是二硫键的三种构型比例并没有在膳食纤维的影响下有明显差异。结论:添加膳食纤维可以改善冷冻面团的发酵特性,保护面筋蛋白的二级结构。

不同发酵期浓香型青稞酒糟醅理化指标及基酒香气组分差异

基于前期优化的浓香型青稞酒发酵工艺,探究不同发酵期(40 d,50 d和60 d)对浓香型青稞酒糟醅理化指标和基酒挥发性香气组分的影响。结果表明,不同发酵期浓香型青稞酒出窖糟醅的水分、酸度、还原糖和淀粉差异显著(p<0.05)。随着发酵期的增加,出窖糟醅的水分增加,还原糖、酸度和淀粉呈现下降趋势。延长发酵期有利于延长微生物分解代谢,提高淀粉的利用率,提升出酒率。不同发酵期青稞酒的挥发性香气组分含量差异较大。随着发酵期增加,挥发性香气组分的种类及总含量呈现增加趋势。酸类、醇类和酯类为主要的挥发性香气组分,酸类和醇类组分的含量呈现先增加后下降的趋势,可能与醇酸酯化合成酯类有关,与酯类组分的含量增加趋势相一致。长发酵期有利于提高青稞酒中酯类组分的含量,进而增加青稞酒的香气浓郁度和丰富度。

加工对青稞营养成分及生物活性影响的研究进展

青稞是藏区人民的主要粮食,含有丰富的淀粉、脂肪、蛋白质、维生素、膳食纤维、β-葡聚糖、多酚、氨基酸等多种营养和功能成分,具有降血脂、降血糖、降胆固醇、抗氧化、调节胃肠道等保健功能。青稞麸皮厚、口感差、难消化,经常需通过加工处理才可食用。过热蒸汽、烘烤、炒制、蒸、煮等热加工方法以及萌发是青稞常见的加工方式,青稞经过不同的加工过程中会对其营养成分的含量和结构产生一定的影响,其降血糖、降血脂等生物活性也会有所改变。本文就近10年来不同加工方式对青稞营养成分及生物活性的影响进行了综述,并对青稞加工过程变化规律和影响因素进行了探讨,最后对营养健康产品开发进行了展望。以期对青稞营养功能的深入研究、品质提升、加工工艺创新、新产品开发等具有一定的参考价值。

西藏自治区不同产地和品种青稞的B族维生素含量差异研究

利用超高效液相色谱法,对西藏自治区5个主要青稞产地30个品种145份样品的B族维生素含量进行检测,并对不同海拔高度、不同品种青稞的B族维生素含量差异进行分析,以及对B族维生素主要成分及含量情况进行了全面的统计分析。结果表明,B族维生素的含量与青稞种植的海拔高度有一定关系,且不同品种的青稞中B族维生素的含量差异较大;西藏自治区产出的青稞中维生素B3和维生素B5分别占B族维生素总量的35%、30%,为B族维生素的主要成分。

基于GM(1,1)模型的西藏自治区青稞种植面积预测

稳定青稞种植面积一直是西藏自治区落实国家粮食安全与西藏青稞安全的重要议题。文章依据2006—2021年西藏自治区青稞种植面积实际数据,建立了GM(1,1)灰色预测模型,模拟精度达到最高级别1级。预测结果显示,“十四五”期间西藏自治区青稞种植面积仍然会总体保持增长态势。

7.5%啶磺草胺水分散粒剂对小麦和青稞田杂草的防效研究

为了有效防除青海地区小麦和青稞田的杂草,开展了7.5%啶磺草胺水分散粒剂防除小麦、青稞田杂草的效果及其对作物的安全性研究。结果表明,7.5%啶磺草胺水分散粒剂199.95 g/hm^(2)对小麦田野燕麦的鲜重防效达97.32%,对阔叶杂草鲜重防效达80%以上,对青稞田苣荬菜、大刺儿菜两种菊科杂草有一定防效。7.5%啶磺草胺水分散粒剂在试验剂量下对作物安全。施用7.5%啶磺草胺水分散粒剂199.95 g/hm^(2)后,小麦增产10%以上,青稞增产15%以上。7.5%啶磺草胺水分散粒剂是青海高寒地区麦类作物田较为适宜的除草剂。

利用SNP标记鉴定青稞种质资源

近年来,青稞(Hordeum vulgare var.nudum Hook.f.)育种速度逐步加快,青稞品种的类别和数量日渐增多,形成了丰富的青稞品种资源。然而,在青稞资源的大量引种和品种资源交换过程中,造成了同名异物、同物异名的现象,因而建立高效、准确的青稞品种鉴定技术体系和数据系统迫在眉睫。为基于青稞品种基本信息实现青稞品种的快速和准确鉴定,本研究利用简化基因组(GBS)测序获得的青稞基因组高通量SNP基因分型数据,对314份青稞种质资源进行群体结构分析;根据SNP注释结果,筛选获得位于外显子区的SNP并计算其杂合率和遗传多态性指数;用Genstat的去冗余(IRREDUNDANT)指令通过顺序算法(sequential algorithm)获得能够区分参试青稞种质资源的核心SNP位点组合,并构建DNA指纹图谱,结合参试材料地理来源等基本信息构建青稞品种的分子身份证。结果表明,群体遗传结构分析可将314份参试青稞材料划分为3个类群,类群划分与其材料类型密切相关。从4954个位于外显子区域的高质量SNP位点中筛选出14个多态性高且能完全区分青稞种质资源的SNP位点,称其为核心SNP;由14个核心SNP组成青稞种质资源DNA指纹图谱,同时结合种质资源地理来源等的基本信息进行数字编码,最终构建了每份青稞品种资源由17位数字组成的具有唯一标识的分子身份证,并生成相应的条形码和二维码。本研究构建的青稞种质资源DNA指纹图谱和分子身份证,可为青稞品种真实性和纯度鉴定、种质管理及知识产权保护等提供参考。

施氮水平对青稞氮素吸收利用率、根系形态和产量的影响

为探讨青稞氮素吸收利用、根系发育及产量对氮素营养的响应规律,以青稞籽粒高产型品种昆仑15号为供试材料,通过2年大田试验,设置3个施氮水平(0、37.5和75 kg·hm^(-2)),探讨施氮对青稞氮素吸收利用率、根系形态、光合特性和产量的影响。结果表明,青稞氮素吸收利用率随施氮水平的增加而显著提高,低氮和高氮处理(37.5和75 kg·hm^(-2))的氮素农学效率和氮素偏生产力较不施氮处理均显著增加;两施氮处理的根干重在分蘖、开花和成熟期较不施氮处理均呈增加趋势,根长表现为在分蘖期显著增加、在开花期显著降低、在成熟期呈增加趋势,根表面积、根体积、根尖数和根直径在低氮处理下与不施氮处理差异均不显著,但在高氮处理下呈降低趋势;籽粒产量和秸秆产量的较不施氮处理均随着施氮量的增加而显著增加;净光合速率随施氮量的增加而增加,低氮处理下气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率均显著高于其他处理。通过隶属函数分析法综合评价,得出最佳施氮量为37.5 kg·hm^(-2)。

GC-MS/GC-O-MS结合PLSR分析新型青稞白酒的关键香气物质

为明晰新型青稞白酒的香气特点,探究不同工艺对酒体风味的影响,以青稞为原料,在清香型白酒工艺基础上引入高温堆积工艺后生产得到一种新型青稞白酒。采用感官定量描述法(quantitative descriptive analysis,QDA)对三个新型青稞白酒原酒样品进行分析,并使用液液萃取法(liquid-liquid extraction,LLE)结合气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)以及气相色谱-嗅闻-质谱联用仪(gas chromatographyolfactometry-mass spectrometry,GC-O-MS)对其中香气活性物质进行分析,并采用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)结合分析。三个原酒样品中共检出139种挥发性物质,57种香气化合物,共有11种香气化合物的香气活性值(odor active value,OAV)大于1。经二轮发酵的原酒中挥发性化合物总含量为一轮发酵后原酒的1.4倍,酒的粮香、糟香增加,辛酸乙酯、己酸乙酯、异戊酸乙酯以及愈创木酚是相对应的关键香气化合物。经过高温堆积工艺的原酒糟香、粮香降低,花香更加明显,与未经高温堆积的酒样相比,丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯的OAV降低,乙酸异戊酯、愈创木酚、4-甲基愈创木酚的OAV升高。高温堆积后乙酸异戊酯浓度提升,酒样花香增强,丁酸、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯浓度降低,酒样粮香降低。

青稞特征营养成分含量快速检测模型的建立及优化

本文以76份青稞为研究对象,利用近红外光谱仪采集青稞4000~10000 cm-1波段光谱,并联合其水分、β-葡聚糖、直链淀粉、蛋白质实测含量数值,构建了基于近红外光谱技术的青稞特征营养成分含量快速检测模型。结果显示,SG卷积平滑(Savitzky Golay,SG)是水分、直链淀粉、β-葡聚糖含量的偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)预测模型的最优光谱预处理方法,而SG卷积平滑+多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)是蛋白质含量的偏最小二乘法(PLS)预测模型的最优光谱预处理方法。为进一步提高青稞各成分含量预测模型的准确性,考察了竞争性自适应重加权法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)、连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)和变量组合集群分析混合迭代保留信息变量法(Variables Combination Population Analysis and Iterative Retained Information Variable,VCPA-IRIV)特征波长选择算法对模型预测结果的影响。结果表明,VCPA-IRIV处理可有效提高水分、直链淀粉、蛋白质含量预测模型的预测决定系数,降低预测均方根误差;CARS对β-葡聚糖含量预测模型优化效果显著。基于上述最优方法建立的青稞水分、β-葡聚糖、直链淀粉、蛋白质实测含量预测模型,其预测相关系数分别为0.9868、0.9808、0.9701、0.9879;预测均方根误差分别为0.2042、0.1846、0.8135、0.2095。综上,本研究建立的基于近红外光谱的青稞特征营养成分含量快速检测模型具有较高的准确性,对加工企业快速了解原料品质及高效筛选合格原料有一定指导意义。

超声对青稞蛋白理化性质和消化特性的影响

为改善青稞蛋白的理化性质和消化特性,研究了超声波作用下青稞蛋白的理化性质、体外消化特性及其内部微观结构的变化,用600 W超声对青稞蛋白进行不同时间的超声改性处理。结果表明,超声20 min时青稞蛋白的溶解度、起泡性和乳化性分别提高了23.82%、21.54%、6.95 m^(2)/g;短时间(10、20 min)的超声处理有利于蛋白质分子结构的展开解离,减小平均粒径和表观黏度;而长时间的超声作用又会诱导蛋白质重聚集,增大青稞蛋白的平均粒径和表观黏度。由青稞蛋白微观结构的观察实验以及紫外和荧光分析结果可知,超声20 min时青稞蛋白的结构更加疏松多孔且蛋白颗粒较小,促使蛋白质分子三级结构的伸展及其内部极性区域的展开,紫外吸光度和荧光强度增大,有利于改善青稞蛋白的理化性质。此外,超声波的空化作用促使青稞蛋白暴露更多接触位点,显著提高了青稞蛋白的体外消化率,从原来的68.47%提高到79.3%。综上所述,600 W超声处理20 min可明显改善青稞蛋白的理化性质,促进青稞蛋白的体外消化吸收,对增强青稞蛋白产品的品质特性具有重要意义。