謝天艷 吳振海 蘇芳 包國霞
藜麥富含多種營養物質和活性成分,是適合人類食用的全營養谷物,得天獨厚的高原氣候孕育出品質優良、產量豐富的藜麥作物。隨著藜麥種植規模的不斷擴大和藜麥籽實食用價值的深入研究,越來越多的新生產業和藜麥產品不斷涌現,本文旨在綜述藜麥在高原地區的種植狀況及高原藜麥營養物質和活性成分的研究與開發應用。
關鍵詞:高原藜麥種植;活性成分;開發應用
藜麥(Chenopodium quinoa)為莧科藜屬一年生雙子葉C3植物,是一種古老的安第斯糧食作物,在人們飲食中占有重要地位。藜麥籽粒營養全面且豐富,蛋白質和生物活性物質含量高,堪稱糧食之王。聯合國糧農組織認為藜麥是唯一的單一植物,即可滿足人體基本營養需求的“全營養食品”,被譽為“超級糧食”。我國于20世紀90年代引種藜麥,在西北、西南及東北等高海拔地區,都有同藜麥的原產地氣候條件類似,適合藜麥的生長,所產藜麥產量高、品質好。至今,藜麥已經在我國內蒙古、拉薩、甘肅、青海、寧夏、山西等地廣泛種植。
藜麥主產區屬于高海拔山區,地理、氣候條件特殊,降水偏少、光照充分,晝夜溫差大、夏季氣溫冷涼,結合高效的育種種植技術和加工工藝保證了藜麥的營養價值,從而造就了黃土高原高寒氣候區的“中國藜麥之鄉”。我國的高寒、高海拔地區可以將藜麥代替原來的蕎麥、青稞等低產值糧食作物,作為該地區的重要農作物。隨著藜麥的市場需求逐步增加,關于藜麥的研究也越來越多,并且由栽培技術逐漸轉向藜麥生理學特性以及籽實營養價值研究、功能性成分的整合利用及產品開發應用等。
一、高原藜麥種植地理優勢
藜麥富含多種營養物質,其蛋白質、不飽和脂肪酸、淀粉、礦物質和維生素等會隨著環境、營養狀況的變化而變化,與相似環境及栽培條件下的其他糧食作物相比,其營養價值更優。海拔不同,藜麥的營養成分含量也有不同程度的變化,藜麥的總糖、灰分、錳、鉀含量、氨基酸總量是隨著海拔的增高而增高,在海拔在2000-3400m范圍內,較高的海拔更有利于藜麥的生長。
1. 青海種植藜麥的地理優勢
青海高原特有的生長環境與安第斯山環境極其相似,屬于高原大陸性氣候,具有氣溫低、晝夜溫差大、降雨少而集中、日照長、太陽輻射強等特點。2014年在青海西寧、烏蘭縣、德令哈市和格爾木市進行了藜麥適應性種植,并篩選出適宜青海不同區域的品種(系),進而對其品種資源、抗逆性、營養成分和開發利用價值等方面進行了深入系統研究和開發。青海高原藜麥綠色無公害、營養成分全面,藜麥籽粒飽滿、光澤度佳、極少發芽、發霉粒,籽粒性狀優于雨水較多的地區的籽粒。藜麥主產省份中藜麥畝產以青海為高,其中青海省格爾木最高。青海藜麥種植逐漸形成以海西州為主,西寧市、海東市、海南州等為輔,多點快速擴張的態勢。通過多年培育,海西州藜麥品質已逐漸被業內公認。藜麥作為青海的新興作物,近幾年呈現高速發展態勢。目前在海西州種植面積不斷擴大,并在海東互助、平安、樂都等地、海南州貴南縣、海北州西海鎮等地都進行了試種。青海省農林科學院、青海烏蘭三江沃土生態農業科技開發有限公司、青海瑞豐博眾種植開發有限公司、西寧昆盛農業科技開發有限公司等多家單位都參與了藜麥的栽培育種研究。
2. 海西州藜麥種植區域特色
海西州地處青海內陸腹地,海拔在2600-3300m之間。大部分地區都在柴達木盆地內,屬于典型的干旱、荒漠氣候,獨特的氣候、地理、土壤條件,幾乎復制了安第斯高地的藜麥生長、種植環境。藜麥具有耐寒、耐旱、耐鹽堿的生物學特性,海西柴達木盆地灌區是藜麥的最佳適宜種植區,在試種過程中尚未發現病蟲害,籽粒干重、畝產等性狀明顯優于其他藜麥種植地區。近年來,海西州主動適應經濟發展新常態,突出“綠色”和“特色”兩個關鍵,穩步調整農業產業結構,大力發展藜麥特色種植業,藜麥種植面積逐年擴大。翟西均等從豐產性、穩產性、適應性、抗逆性及其利用價值等方面評價了新選育的藜麥品系,證明所有參試品系在海西州德令哈地區均能正常成熟,其中藜選2-25的產量顯著高于其他各品系,加速了藜麥新品種的應用與推廣。格爾木地區藜麥種植不僅適合當地高寒鹽堿地區的生態條件,并且比其他作物具有更高的競爭優勢,低端枸杞種植戶轉種藜麥,既能助推新興藜麥產業培育壯大,又能整體提升枸杞產業的集約度,成為格爾木產業結構調整,提高農民收入的新途徑。
3. 高原藜麥育種栽培技術
藜麥為自花授粉作物,但授粉率低,花小且花序緊湊,自身變異較大,通過育種研究,適應氣候條件,同時改善產量、品質、皂苷含量等農藝性狀。目前藜麥育種常用的手段有常規育種、雜交育種、誘變育種、分子輔助育種等,以期達到高產、耐高溫、抗病、早熟、抗穗發芽、抗倒伏、低皂苷、高品質等育種目的。藜麥是一種適應性廣、抗逆性強、耐干旱的經濟作物,其經濟效益是種植小麥、油菜等大田作物的15倍。吳亞軍等從選地整地、選種播種、田間管理和收獲晾曬等方面對藜麥高產栽培技術進行探究,為高寒山區廣大藜麥種植戶提供參考依據。同堅等制定了高原藜麥生產的土壤條件、栽培措施、病蟲草害防治、收獲與貯藏等種植技術與方法,適用于高原海拔3000-4000m肥力中等或中等偏上地塊藜麥的生產。
二、高原藜麥的開發與應用
藜麥作為特色雜糧已被視為功能性谷物而被廣泛開發應用,我國市場上藜麥產品有藜麥面粉、藜麥片、藜麥糊、藜麥南瓜粥、藜麥餅等,但藜麥米仍是市場流通的主要產品。藜麥的加工方式主要有干法加工工藝、濕法加工工藝、混合加工工藝。
藜麥屬于易熟易消化食品,有淡淡的堅果清香或人參香,口感獨特,藜麥籽實作為主食或輔料的加工特性,與其他物料配伍相互影響發生性質、風味的變化等方面都已有深入研究。楊露西等確定藜麥酸奶的最佳工藝條件為:藜麥漿料水比1∶5(g∶mL),藜麥漿添加量20%,白砂糖添加量7%,乳酸菌接種量0.3%,發酵溫度40℃及發酵時間7h。魏艷麗等優化藜麥復合型酸奶最佳工藝條件為:藜麥添加量為10%,青稞添加量5%,加糖量為6%,接種量為3%,發酵時間為6h,具有發酵青稞酸奶香味和藜麥特有清香,酸甜適中,風味獨特,并探究了不同青海藜麥、青稞的配比下對藜麥復合型酸奶的影響,隨著藜麥添加量的增加,酸乳酸度、堅實度、黏稠度總體逐漸均降低,內聚性、黏度呈現先升高后下降的趨勢。當藜麥添加量為15%時,內聚性、黏度達到最大值。陳銀煥等探究了高筋小麥粉中添加不同品種藜麥粉(紅藜麥、白藜麥以及黑藜麥)的不同比例對混配粉面團和饅頭多酚含量和抗氧化活性,藜麥粉的適宜添加比例為20%,可以在保證藜麥混配粉饅頭品質的同時,有效提高饅頭的抗氧化活性。周曉聰等對藜麥面包配方進行優化,確定最佳工藝配方為藜麥粉添加量12%,干酵母添加量0.5%,發酵時間150min,發酵濕度90%,發酵溫度32℃,黃油添加量0.7%。孟晶巖等以藜麥、蘋果為主要原料,確定了藜麥果肉飲料的最佳工藝條件:藜麥添加量50%、烘干溫度50℃、果肉含量30%、蔗糖15%、檸檬酸0.08%,該飲料具有藜麥的品質和營養,生產的藜麥果肉飲料,麥香可口,食用方便,具有營養、保健的功能。張文剛等確定藜麥醪液最佳發酵條件為料水比1:4(g/ mL)、酵母添加量4.0%、發酵溫度30℃,活性物質的動態變化可能是藜麥黃酒抗氧化性形成的重要物質基礎。
此外,藜麥作為一種多用途作物,還可以作為高寒干旱地區的優質飼料來源,添加藜麥粉的肉牛的商業體重的增長速率最快。藜麥作為大型牲畜的飼料時,具有較好的飼喂效果,為高原農牧業發展提供有利條件。藜麥的嫩葉和嫩芽可以當蔬菜食用,而維生素、離胺酸等成分可以用作口紅、洗發水、身體乳等化妝品原料,還可以作為食品天然甜味劑、保護劑、發泡劑、增味劑、抗氧化劑等。最后,藜麥品種、顏色多樣、觀賞價值很高,能豐富園林綠化模式,形成獨特的綠化農作物景觀。
三、展望
藜麥產品市場前景廣闊,能滿足當前消費者越來越注重的養生和保健需求。高原藜麥憑借得天獨厚的地理優勢,品質高、產量好,富含多種營養成分和活性功能物質。開發藜麥與五谷雜糧混合食品加工產業,研發藜麥方便食品等高附加值功能產品,提升藜麥營養保健品質,豐富藜麥的產品形式,做好精、深加工,打造優質品牌,拓展高端市場;另外,應繼續著力開展栽培育種工作,加快培育優質、高產、廣適的藜麥品種,加強配套高產育種栽培技術及綠色有機食品認證等工作。藜麥作為新型引種作物,在充分利用其經濟價值的基礎上,也要加大對藜麥的生態防控,保護當地生物鏈。在高原地帶種植藜麥不僅能挖掘青藏高原生態脆弱地區的耕地潛力,優化高原作物供給結構,還將促進“藜系”生態農業產業鏈;并且藜麥集防風、固沙、抗旱、抗疫、耐堿等生態功能于一體,對高原生態環境防護將產生積極而深遠的影響。