不同高油酸花生品種（系）機械脫殼特性研究

摘要：為探究不同高油酸花生的機械脫殼效果，助力花生高效生產，選取10個適宜在遼寧省生產的高油酸花生品種（系）進行試驗。結果表明，供試材料莢果與籽仁性狀差異較大，脫凈率為39.42%～68.74%，平均脫凈率為57.65%，完整籽仁率和機械出米率分別為31.95%～64.74%、30.85%～62.69%，平均為52.53%、50.71%；機械損失率與籽仁長呈顯著負相關，人工出米率與百仁重呈顯著負相關；主成分分析共提取4個主成分，累計貢獻率為87.839%，可代表12個性狀的絕大部分信息，最終篩選出籽仁長、莢果長、莢果長寬比和機械損失率可作為花生機械脫殼性狀評價的關鍵指標；適宜機械脫殼的花生品種（系）有2個，分別為冀花915和遼花608。研究結果可為適宜機械化種植品種的遺傳研究提供參考。

關鍵詞：花生；高油酸；莢果；機械脫殼；脫殼特性

Study on the Mechanical Shelling Characteristics of Different

High-Oleic-Acid Peanut Varieties（Lines）

WANG Lifu1，YU Shutao1，ZHANG Yu1，ZHANG Shihang1，DONG Jingchao1，ZHOU Wenyu2

（1Institute of Sandy Land Control and Utilization in Liaoning Province，Fuxin 123000，Liaoning；

2Fuxin Industrial Technology Innovation Promotion Center，Fuxin 123000，Liaoning）

花生是我國重要的油料作物和經濟作物，對保障國家糧油安全具有重要的作用[1]。食用花生，尤其是高油酸花生，有益于身體健康，可改善血清脂蛋白譜，調節人的身體機能，有利于控制體重和血糖，降低心血管疾病和代謝紊亂風險，增強大腦認知功能[2]。花生收獲以后，無論是食用、加工或是種植，都需要先脫殼，傳統手工脫殼的優點是出米率高，能夠保障花生籽仁的完整性，但缺點是速度較慢、費用高，所以機械脫殼已成為必然趨勢。然而，目前新選育的品種不能完全做到與農機有效配套，導致花生新品種在機械剝殼處理下籽仁的破損率較高，破損的花生籽仁因為缺少完整的種皮保護，容易導致脫脂、霉變，易遭受黃曲霉毒素的侵染[3-4]。因此，花生產后加工中的脫殼環節對于花生技術水平的提升以及食品安全具有重要意義[5]。

然而，目前生產上花生脫殼仍面臨許多問題，花生破損率一直是判定花生機械剝殼的關鍵指標之一[6-7]，科研工作者針對花生機械脫殼展開一系列研究，在花生農藝性狀、莢果含水量、莢果類型、品種類型等均有報道[8-11]。近年來高油酸花生品種的選育不斷增多，但針對高油酸花生品種的機械脫殼研究相對較少，因此本文針對現有高油酸花生品種展開機械脫殼研究，篩選適宜機械脫殼的品種，為適宜機械化的高油酸花生品種選育提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試品種（系）10個，分別為20D-11、20D-13、花育52、花育662、冀G1336、冀花915、遼花608、遼花917、FYH22、豫花76，其中遼寧省品種（系）4個，其余為山東、河北、河南品種（系）。

1.2 試驗設計 供試材料在遼寧省沙地治理與利用研究所花生育種基地播種，土壤為黏土，地勢平坦，前茬為花生，機械起壟，每667m2施入花生專用肥（N∶P∶K=15∶15∶15）40kg、微生物菌劑5kg、鈣鎂磷肥5kg。2022年5月10日播種，穴距12.5～13.5cm，每穴播2粒，每個品種（系）播種300m2。試驗地周圍設置保護行，生育期內防蟲、不防病、不使用生長調節劑，其他栽培措施同當地生產習慣。秋季待花生成熟后全部收獲，自然晾干7d后，每個品種（系）選取50kg，采用機械剝殼機（鄭州市雙豐機械制造有限公司，楊家將牌花生種子剝殼機）進行機械剝殼。

1.3 測定項目 每個品種（系）隨機選取10粒花生莢果及籽仁利用游標卡尺對長、寬及長寬比進行測量[12]；其他農藝性狀調查按照NY/T 3924—2021《農作物品種試驗規范 油料作物》進行；每個品種（系）機械剝殼后，統計籽仁外觀有無明顯破損情況，計算機械出米率，通過人工出仁率與機械出米率的差值統計機械損失率[12]；取50g莢果測定花生含水量。

1.4 數據處理 數據采用Excel軟件進行整理，使用SPSS 19.0軟件統計分析，利用Origin軟件做箱線圖，SPSS 19.0軟件與Origin軟件制作皮爾遜熱圖[13]。

2 結果與分析

2.1 不同高油酸花生品種（系）莢果與籽仁性狀 由圖1可知，供試的高油酸花生莢果大小差異明顯，平均莢果長為34.04mm，20D-13、冀花915較高，20D-11、FYH22、花育52、遼花608和豫花76較低，遼花608、冀G1336和FYH22各組數據相對集中；從莢果寬來看，平均莢果寬為15.15mm，20D-13最高，為18.75mm，遼花608、花育52、冀花915和豫花76較低，20D-13、遼花917各組數據相對集中；從莢果長寬比來看，平均莢果長寬比最高的是冀花915，為2.77，其余均處于2.06～2.77之間，整體相對集中。

籽仁性狀中平均籽仁長為16.45mm，20D-13、冀花915較高，其余均在14.23～17.95mm之間，FYH22數據相對集中；從籽仁寬來看，平均籽仁寬為8.41mm，除花育662和遼花917外，各組數據均相對集中；從籽仁長寬比來看，平均籽仁長寬比最高的是冀花915，為2.30，各品種（系）變幅范圍在1.65～2.30之間。

2.2 機械脫殼特性 由表1可知，不同品種（系）的百果重在109.98g～206.01g之間，百仁重在50.44g～91.69g之間，包含不同莢果與籽仁大小的類型；脫凈率在39.42%～68.74%之間，平均脫凈率為57.65%，遼花608最低，可能是由于該品種（系）莢果粒型較小，最小脫粒篩仍不適合該品種（系），脫凈率最高的是FYH22，表現較好；完整籽仁率在31.95%～64.75%之間，平均完整籽仁率為52.53%，在平均值以上的有7個品種（系），其中FYH22最高；機械出米率（種用籽仁率）在30.85%～62.69%之間，平均機械出米率為50.71%，在平均值以上的有7個品種（系），FYH22最高；機械損失率在0.56%～13.00%之間，破損低于2.00%以下的有20D-13、冀花915，具有良好的脫殼特性，花育52脫殼性能最差。

2.3 莢果籽仁與機械脫殼性狀的相關性分析 為了直觀判別莢果籽仁與機械脫殼的相關性，進一步了解機械加工特性，以機械出米率、機械損失率與莢果籽仁特性繼續進行分析，繪制了皮爾遜可視化熱圖，以圓的大小和顏色標識相關性，圓越大代表二者性狀相關性越強，紅色代表正相關，藍色代表負相關。結果表明，機械損失率與籽仁長和機械出米率呈顯著負相關，說明籽仁長不利于機械加工，在品種（系）選擇過程中要避免長橢圓形籽仁；機械損失率與莢果長呈負相關，但不顯著，表明機械損失率可能與脫殼機的篩網有關，與莢果特性的關聯性不大（圖2）。

2.4 莢果籽仁與機械脫殼性狀的主成分分析 為進一步研究花生莢果籽仁與機械脫殼的關系，把多個相關且信息重疊的指標進行降維，由少數幾個綜合因素進行替代。提取特征值大于1的4個主成分，其累計貢獻率為87.839%，可代表12個性狀的絕大部分信息。提取4個因子進行后續分析，以各主成分（F1、F2、F3、F4）所對應的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權重計算，評價方程為：F=[λ1/λ1+λ2+λ3+λ4]F1+[λ2/λ1+λ2+λ3+λ4]F2+[λ3/λ1+λ2+λ3+λ4]F3+[λ4/λ1+λ2+λ3+λ4]F4=0.546F1+0.203F2+0.140F3+0.112F4。主成分1中籽仁長和莢果長具有較大載荷，主成分2中莢果長寬比具有較大載荷，主成分3中機械損失率具有較大載荷，主成分4中人工出米率具有較大載荷，綜合各性狀在主成分中的表現，籽仁長、莢果長、莢果長寬比和機械損失率可作為花生機械脫殼性狀評價的關鍵指標（表2）。

根據主成分綜合評價模型，計算出10個品種（系）的綜合得分，結果表明高油酸花生冀花915和遼花608莢果籽仁與機械脫殼性狀表現綜合排名最高，適宜機械加工（表3）。

3 討論與結論

目前，國內花生機械脫殼設備均以打擊、揉搓為主的鋼紋稈和以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒為主，脫殼質量不高、脫凈率低、籽仁破損率高，難以實現高質量脫殼，與人工脫殼相比仍存在差距，制約了花生加工的規模化發展[14]。本研究中機械出米率為30.85%～62.69%，而人工出米率為65.95%～73.00%，機械破損程度仍較高，因此在研究提高農機技術性能指標的同時，篩選適宜機械脫殼的花生品種，才能促進農機與農藝的有效結合。

已有研究人員從花生品種的多個角度開展花生機械脫殼研究。丁彬等[10]對不同花生莢果類型進行脫殼研究，結果表明，莢果果殼厚、花生籽仁與果殼間留有空隙時，可有效緩沖機械沖擊，降低花生脫殼損傷率，但仍缺乏適宜花生脫殼的關鍵指標。本研究通過主成分分析，得出籽仁長、莢果長、莢果長寬比和機械損失率可作為花生機械脫殼性狀評價的關鍵指標，并獲得了2個適宜機械脫殼的花生品種（系）冀花915和遼花608，這對適宜機械加工花生品種篩選具有重要的指導意義。

Davis[15]研究表明，18℃下進行機械脫殼要好于2℃，機械損傷程度低；王京等[16]以遼寧主栽品種為試驗材料，進行了不同含水量對花生籽仁的靜壓力特性試驗，結果表明花生米的破損受多種因素影響，含水量較高時可減少花生的破損率；郭陞垚等[17]研究了手工剝殼和機械剝殼不同含水量對花生出苗的影響，結果表明機械脫殼的花生含水量在19.60%時種子出苗率最高，手工剝殼的花生含水量在6.32%時出苗率最高，花生出苗受機械脫殼影響較大。本研究機械脫殼試驗在遼寧秋季花生入庫前進行，花生莢果含水量范圍為5.76%～7.29%，試驗還采用了次年春季的莢果進行機械剝殼，含水量范圍為4.70%～5.70%，結果顯示各品種（系）的機械出米率均略低。因此，高緯度地區冬季盡量不進行機械加工，花生收獲后可在花生含水量較高時進行機械脫殼，以有效降低花生破損率。

參考文獻

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（收稿日期：2024-08-21）