黑麥生產(chǎn)現(xiàn)狀及在云南的食用開發(fā)前景

黑麥（Secale cereale L.）為小麥族黑麥屬中唯一的栽培種。原產(chǎn)中亞及地中海地區(qū)，人類栽培歷史最早可回溯到公元前6 500 年左右。目前為世界寒冷地區(qū)重要的飼糧兼用型作物[1-2]。黑麥在我國黑龍江、內(nèi)蒙古、青海、西藏、云南等高寒地區(qū)與高海拔山地零星種植[3]。黑麥籽實淡褐色，狹長圓形，成熟后與內(nèi)、外稃分離。由于籽實組織結(jié)構(gòu)和成分的特殊性，我國傳統(tǒng)烹飪加工方式口感極差，因此黑麥在我國主要用于飼草收獲，是高寒地區(qū)春末夏初牲畜粗飼料供給的主要來源之一。黑麥于20 世紀(jì)50 年代末至60 年代初引入云南試種，最終在二半山區(qū)獲得成功[4]，目前種植面積相對穩(wěn)定，年播種面積約2 萬hm2，以乳熟期刈割晾曬干草利用為主。從營養(yǎng)健康角度分析，黑麥在防癌、控制血糖和體重等方面都具有獨特的價值和作用[5]，因此，分析黑麥生產(chǎn)狀況，探索云南黑麥籽實的食用開發(fā)利用前景，對于提升云南栽培黑麥的經(jīng)濟價值，增加山區(qū)農(nóng)民收入具有一定意義。

1 全世界及我國黑麥生產(chǎn)狀況及變化趨勢

1.1 全世界黑麥生產(chǎn)現(xiàn)狀

根據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，黑麥糧食生產(chǎn)主要集中于歐洲地區(qū)。全世界黑麥生產(chǎn)及排名前10 位的主要生產(chǎn)國家最近5 年（2015—2020 年）平均數(shù)據(jù)見表1。從表中可見，全世界黑麥播種面積最大的國家為俄羅斯，其次為波蘭和德國，上述3 國播種面積約占全球的57%；從單產(chǎn)角度分析，全球黑麥產(chǎn)量最高的為丹麥，其次是德國，我國雖居第3 位，但平均水平僅相當(dāng)于德國的60%；從總產(chǎn)角度分析，排名前3 位的國家分別為德國、波蘭和俄羅斯，上述3 國總產(chǎn)量約占全球的68%。我國黑麥播種面積和總產(chǎn)量雖然分別居全球第5 位和第6 位，但在全球所占比例極低，分別為3.9%和4.0%。

表1 全球黑麥籽實生產(chǎn)狀況

1.2 全世界黑麥生產(chǎn)變化趨勢

根據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，最近20 年（2001—2020 年），全世界黑麥播種面積呈指數(shù)下降模型（圖 1），回歸方程式為：y=-184.5ln（x）+976.54（R2=0.897 8）。與2001 年相比，2020 年全球黑麥播種面積減少了55%；主要生產(chǎn)國家中，俄羅斯減少73%，波蘭減少58%，德國減少24%。但最近5 年（2016—2020 年）全球及主要國家黑麥播種面積均趨于穩(wěn)定。從單產(chǎn)角度分析，最近20年全球黑麥產(chǎn)量呈二項式上升模型（圖1），回歸公式為：y=1.143 9x2+24.373x+2 233.6（R2=0.743 1）。與 2001 年相比，2020 年全球黑麥單產(chǎn)提高了43%；主要生產(chǎn)國家中，俄羅斯和波蘭分別提高了30%和42%，德國則下降了10%，主要原因是德國黑麥生產(chǎn)一直保持較高水平，年份間的變化更大可能是因氣候波動造成的。

圖1 全世界黑麥播種面積和產(chǎn)量變化情況

1.3 我國黑麥生產(chǎn)變化趨勢

我國最近20 年黑麥生產(chǎn)情況變化趨勢與全世界相似。根據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國黑麥播種面積最近 20 年（2001—2020 年）也呈指數(shù)下降模型（圖2），回歸方程式為：y=-10.54ln（x）+45.454（R2=0.932 9）。與2001 年相比，我國黑麥播種面積2020 年減少了67%，但最近5年幾乎無變化。從單產(chǎn)角度分析，最近20 年我國黑麥產(chǎn)量呈二項式上升模型（圖2），回歸公式為：y=-11.07x2+327.57x+900.18（R2=0.756 4）；與 2001 年相比，2020 年我國黑麥單產(chǎn)提高了135%。我國黑麥單產(chǎn)大幅提升可能與不適宜黑麥生產(chǎn)區(qū)域的播種面積大幅減少和農(nóng)業(yè)技術(shù)進步有關(guān)。

圖2 我國黑麥播種面積和產(chǎn)量變化情況

2 黑麥籽實的營養(yǎng)保健及加工特點

2.1 黑麥籽實的營養(yǎng)保健價值

黑麥蛋白質(zhì)含量高，氨基酸種類豐富，礦物質(zhì)含量豐富，是一種良好的烘焙類糧食作物。歐洲一些國家，黑麥一直作為傳統(tǒng)碳水化合物的重要來源[6]。從健康學(xué)角度分析，黑麥籽實的營養(yǎng)保健價值主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1.1 癌癥預(yù)防作用。研究表明，黑麥籽粒中非淀粉膳食纖維成分含量13%～16%，在人類食用的所有谷物類中居首位[7]。而且黑麥的膳食纖維成分復(fù)雜，對便秘的預(yù)防效果優(yōu)于水果和蔬菜，較粗的黑麥籽粒在大腸內(nèi)發(fā)酵后產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸，能促進腸壁細胞的修復(fù)，從而對大腸癌表現(xiàn)出較好的防御作用[8]，動物試驗結(jié)果支持該結(jié)論[9]。此外，黑麥皮層纖維富含烏臺樹脂酚（Matairesirol）和開環(huán)異落葉松樹脂酚（Secoisolaricivesinol），上述木酚素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成腸內(nèi)酯和腸二醇，對前列腺癌、乳腺癌和大腸癌具有很好的作用，雖然其作用機理目前尚不清楚，但相關(guān)流行病學(xué)研究結(jié)果支持這一結(jié)論[10]。

2.1.2 抗氧化作用。研究表明，黑麥富含具有較強抗氧化作用的黑麥酚酸、烷基間苯二酚、黃酮類化合物、植物甾醇類等植物性化學(xué)物質(zhì)[11-13]，上述物質(zhì)不僅對超氧自由基、羥基自由基、過氧化氫、過氧化亞硝基等有強大的清除作用，同時還可以抑制產(chǎn)生自由基的酶，促進抗氧化酶的產(chǎn)生，故對細胞具有較強的抗氧化保護作用。此外，黑麥被譽為“富硒麥”，硒含量遠高于小麥[14]，硒在防止組織細胞氧化傷損，維持組織細胞膜的通透性等方面具有重要作用[15]。

2.1.3 益生元特性。黑麥麩富含難消化的果聚糖、戊聚糖、β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖等，上述成分雖然難消化，但能增加胃腸道蠕動，促進有害物質(zhì)排出。同時上述成分還能在結(jié)腸遠端發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸具有抑制大腸桿菌和促進雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌數(shù)量的雙向調(diào)控作用，從而有益于腸道微生物菌群調(diào)控[16-17]。

2.1.4 控制體重。黑麥含酚酸、烷基間苯二酚、類黃酮、花青素等[18-19]。黑麥中阿拉伯木聚糖含量較高，有研究表明阿拉伯木聚糖作為非特定的抗?fàn)I養(yǎng)因素，在胃中可形成具有較高粘度的膠體物質(zhì)，產(chǎn)生飽腹感，從而達到減少食物攝入、控制體重的目的[20]。黑麥纖維中戊聚糖和β-葡聚糖約占80%，上述成分對于降血脂和降血糖具有顯著作用[6]。因此黑麥?zhǔn)称穼τ诮档头逝职Y、Ⅱ型糖尿病和心血管疾病發(fā)生具有一定意義[21-22]。

2.2 食品加工特性

黑麥籽實具有獨特的堅果芳香和自然甜味道，歐洲常被用于面包、曲奇等烘焙食品。但黑麥富含膳食纖維，纖維中阿拉伯木聚糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子所占比例大，加之蛋白質(zhì)彈性較差，傳統(tǒng)方式直接加工食用口感酸澀，難以消化。這也是我國黑麥籽實幾乎不用于食用的主要原因?？茖W(xué)加工方法和工藝可以改善黑麥口感，黑麥?zhǔn)称芳庸ぜ夹g(shù)研究主要集中于烘焙、蒸煮、膨化及功能性成分提取等方面[23]。研究表明，α-淀粉酶的活性和阿拉伯木聚糖的含量是影響黑麥焙烤加工性能的主要因素，極性脂則是影響面包口感和品質(zhì)的主要因素[24]。黑麥品種和栽培環(huán)境不同對黑麥面包的品質(zhì)影響很大，少數(shù)黑麥品種可以制作品質(zhì)極佳的面包[25]，但對于多數(shù)黑麥品種，目前通常做法是在黑麥粉中加入一定比例的面包粉，使粉質(zhì)達到烘焙標(biāo)準(zhǔn)，從而生產(chǎn)出細膩多孔、口感佳的優(yōu)質(zhì)黑麥面包。李春燕等人[26]研究表明，面包品質(zhì)受黑麥粉和干酵母添加量的影響較大。德國黑麥面包制作通常采用70%的小麥粉和30%的黑麥粉混合，面包微帶酸味，營養(yǎng)價值高于純小麥面粉面包[27]。也有研究顯示：50%～70%的黑麥粉與小麥粉混合制成面包，其品質(zhì)與僅用小麥粉制成的面包相似[28]；還有研究者將馬鈴薯麥芽糖糊精添加到黑麥粉中，通過影響其流變學(xué)特性從而改善烘焙性能[29]。從風(fēng)味多樣化角度的研究結(jié)果表明，適當(dāng)調(diào)整食鹽比例，添加芝麻、雞蛋、奶油、奶粉等調(diào)味劑，可以有效改善黑麥面包口感[30-31]。

3 黑麥在云南的食用開發(fā)前景

3.1 云南黑麥栽培利用現(xiàn)狀

云南栽培黑麥于20 世紀(jì)60 年代中后期從前蘇聯(lián)引進，目前種植區(qū)域集中于滇東北 102°40′ E 以東、25° N 以北、海拔2 000 m 以上的高寒山區(qū)或高原，每年播種面積約2 萬hm2。云南栽培黑麥屬早熟型品種，10 月上旬前播種，次年3 月可達乳熟期，刈割晾曬干草，干草收獲后不影響烤煙種植。云南黑麥目前主要用于滇東北冷涼山區(qū)干季旱作，乳熟期刈割晾曬干草，緩解云南干季缺草問題，干草產(chǎn)量約5 t/hm2。少數(shù)農(nóng)戶在營養(yǎng)期青刈利用，生長季內(nèi)可刈割2～3 次，鮮草產(chǎn)量約25 t/hm2。專門用于籽實收獲時，籽實產(chǎn)量2～3 t/hm2，但籽實主要用作留種，多余部分用作家畜精料，通常不食用。

3.2 云南黑麥?zhǔn)秤瞄_發(fā)前景

3.2.1 市場前景。我國高端營養(yǎng)保健型食品市場前景廣闊。黑麥在癌癥預(yù)防、控制血糖和體重等方面具有獨特的營養(yǎng)保健作用。另一方面，黑麥抗逆性強，主要種植于小麥、大麥等栽培困難的高寒地區(qū)，生育期內(nèi)可以不施用任何化肥農(nóng)藥，對部分栽培因素進行規(guī)范和控制，就可以滿足有機食品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。即黑麥具備“綠色高端保健型食品”的開發(fā)潛力?？梢灶A(yù)料，隨著人們保健意識的不斷增強，云南開發(fā)黑麥類高端營養(yǎng)保健型食品有較好的市場前景。

3.2.2 推廣前景。云南氣候類型獨特，正常年份絕大多數(shù)地區(qū)干季（本年11 月至次年4 月）總降雨不足200 mm。無灌溉條件時難以滿足小麥、大麥等小春作物生長，因此云南旱季可供選擇種植的作物種類極少，閑置耕地資源十分豐富。黑麥抗旱性強，云南正常年份無灌溉時基本能正常結(jié)實。即使云南2009—2010 年遭遇百年大旱，各種小春作物幾乎絕收，但黑麥減產(chǎn)并不嚴(yán)重。云南干季光熱資源和閑置勞動資源均十分豐富，利用閑置耕地推廣黑麥種植可提高自然資源和閑置勞動力資源的利用效率。因此從氣候適應(yīng)性和提高資源利用效率兩方面考慮，黑麥在云南的推廣前景較為廣闊。

4 討論

黑麥為高寒地區(qū)飼糧兼用型作物，全世界生產(chǎn)規(guī)模較小。黑麥抗逆性強，飼草品質(zhì)好，籽實對人體營養(yǎng)健康具有獨特價值，在環(huán)境較惡劣的高寒山區(qū)具有一定的推廣應(yīng)用前景。云南干季推廣黑麥有較好的條件和一定的比較優(yōu)勢，但黑麥產(chǎn)量低，僅用作粗飼料利用時效益較差。在傳統(tǒng)飼用的基礎(chǔ)上，探索黑麥籽實作為特色健康食品加工利用，可以顯著提升黑麥的經(jīng)濟價值。云南黑麥籽實生產(chǎn)規(guī)模較小，但具備開發(fā)“綠色高端保健型食品”的潛力。因此云南黑麥?zhǔn)秤瞄_發(fā)應(yīng)堅持走高端、特色、保健和高價值開發(fā)路線。云南黑麥適宜種植區(qū)域集中于高寒山區(qū)，由于環(huán)境惡劣，該區(qū)域也是貧困人口的主要聚居區(qū)，加強黑麥推廣和食用開發(fā)利用，對于云南高寒區(qū)農(nóng)民增收、鞏固脫貧成果具有積極意義。