陈明贤 张国平
(浙江大学农业与生物技术学院,浙江 杭州 310029)
大麦是世界上最古老、分布最广泛的作物之一,目前常年播种面积约5 500万hm2,年总产量约1.5亿吨,仅次于玉米、小麦、水稻而居第四位。大麦营养丰富,用途极为广泛;近年来,随着大麦籽粒中含有特殊的化学成分及其保健作用的发现,大麦的用途更显示出多样化,具有广阔的开发前景。
大麦营养丰富,含有较高的蛋白质、膳食纤维、维生素、矿质元素等,其中蛋白质约占13%,膳食纤维约占6%,脂肪约占3%,且多为人体所需的不饱和脂肪酸。其营养成分符合现代营养学所提出的“三高二低”,即高蛋白、高纤维素、高维生素,低脂肪、低糖的新型功能食品的要求。大麦籽粒中,钙、磷、铁、镁等矿物质元素含量也比较充足。表1为大麦籽粒的主要营养成分含量。
表1 大麦主要营养成分(每100g)
大麦具有一定的医疗及药用价值。据《本草纲目》记载,大麦性味甘咸凉,有清热利水、和胃宽肠之功效。现代医学也证明,大麦含有较高的β-葡聚糖、生育三烯和生育酚等成分,可消除食饱肚胀,治疗胃炎及胃十二指肠球部溃疡,还可降低胆固醇及心脏病发病率等。
2.1为酿酒工业提供原料
近20年来,我国的啤酒工业迅速发展,啤酒产量以每年6%左右的速度增长。2002年我国啤酒总产量达到2 418万L,跃居世界第一,啤酒已成为我国酒类的主要品种。目前,我国啤酒人均消费量已超过世界平均水平(30L/人),且呈不断增长的趋势。2009年我国年产啤酒达到3 950万L,需大麦原料340万t;预计2010年啤酒年产量为4 200万L,需啤酒大麦360万t左右。此外,一些白酒在酿造中也常加入大麦以改善风味。
另一方面,国产啤酒大麦总体上品质尚有待于改进,特别是生产成本高以及缺乏大面积规模化的原料生产基地,导致我国的啤酒产业主要依赖进口啤用大麦,近5年进口啤酒大麦原料年均达161.4万t,自给率平均仅为50.7%(表2),且年间波动很大。我国已成为世界上最大的啤酒大麦进口国,进口量占世界啤酒大麦贸易量的70%。为此,世界主要啤麦生产国纷纷瞄准我国的啤麦市场,制定了角逐中国市场各种对策。啤用大麦的大量进口,在抑制国产大麦生产的同时,造成啤酒工业受制于人的局面。因此,应大力发展啤酒大麦生产,根本上扭转啤酒大麦依赖进口的现状,以稳定啤酒生产原料的价格和品质,促进啤酒工业稳步发展。
2.2为饲料工业提供原料
目前全球大麦总产的60%用于畜牧业饲料生产,北欧、美国、加拿大等国家更是主要依靠大麦发展畜牧生产。我国大麦也大部分用于生产饲料,用于啤酒生产的仅占总产的1/4左右[1]。大麦所含能量虽比“饲料之王”玉米低,但其营养丰富,作饲料具有特殊优势:其蛋白质、氨基酸、粗纤维、微量元素和维生素含量均高于玉米。而且,蛋白质的消化率平均要比玉米高18%,赖氨酸、色氨酸等多种必需氨基酸含量也明显高于玉米,尤其是有助于畜禽生长发育的烟酸是玉米的2.12倍[2]。大麦籽粒中微量元素、维生素和矿物质也比玉米高。大麦籽粒营养丰富,但总能量要低于玉米,因此大麦常作为精制优质配合饲料的主要配料。
表2 2005至2009中国国产与进口啤酒大麦统计
玉米饲料中掺入一定比例的大麦,可大大提高饲料的报酬率。如在饲料中掺入20%~30%的大麦,在家畜育肥期喂养,可促进生长,缩短育肥期,且产生的脂肪硬度大、色白、瘦肉多、肉质细密。若喂养奶牛,可产生硬脂肪、优质牛奶和黄油,喂蛋鸡可提高产蛋量等。有关研究表明,玉米与大麦混合使用的饲养效果与两者的比例有关,一般认为玉米和大麦的比例为2∶1时,饲养效果最佳。
大麦秸秆、麦芽和麸皮等也可用作粗饲料[3]。大麦秸秆的营养价值较一般谷物秸秆要高,长期喂养可提高乳脂,增加酮体中硬脂肪的含量和乳汁及肉的品质。麦芽的可溶性营养较多,可补充青饲料的不足;麸皮营养与籽粒相近,可作为优质粗饲料喂养家畜。
大麦虽为优质饲料的重要原料,但其β-葡聚糖含量较高,这一成份对于单胃畜禽而言是一种抗营养因子,这样限制了大麦在饲料工业中营养价值的发挥[4]。对此,国外从育种改良降低大麦籽粒β-葡聚糖含量和改善大麦配方饲料等途径着手,有效解决β-葡聚糖含量影响饲料大麦的利用这一难点。在我国,目前大麦饲料仍主要停留在农户直接喂饲畜禽的阶段,尚未开发出适合畜牧业需要的大麦配合饲料,从而造成大麦饲料销路不畅。同时,亟需加强超高产优质抗病饲料专用品种的选育,提高饲料大麦品质。
2.3食用、医疗及功能食品中的应用
随着人们生活的不断提高,对合理的食物结构日益关注。大麦营养成分符合“三高两低”的要求,因而推崇为理想保健和功能食品。
在食用方面,在一些国家或地区至今仍以大麦为主食。如我国的青藏高原地区,当地人们用裸大麦做成传统的食物糌粑,仍为藏民地区现代饮食的主要部分,并常用在庆典或宗教仪式上。朝鲜和日本等国将去壳大麦和稻米混合蒸煮,以改善蒸煮后稻米的黏稠度。
大麦粒具有很好的保健与药用价值。美国食品和药物管理局的研究表明,定期食用大麦可降低血液胆固醇,有预防和控制心血管疾病的功效,明确认为大麦有保健作用。一般认为,富含大麦的食物可以预防高血压、中风、心血管疾病和II型糖尿病等。此外,欧洲一些国家用大麦制作为口味好、营养丰富的面包与汤类,如瑞典的面包干、波兰的大麦-香菇汤、拉脱维亚的大麦砂锅肉及捷克人圣诞前夕的传统菜肴——香菇大麦砂锅等。在埃塞俄比亚,大麦常制成发酵、松软的馅饼状面包,称之谓英吉拉,这一食品成为整个社会的中心,“今天吃过英吉拉了吗?”,成为一句流行的问候语[5]。大麦籽粒炒制的大麦茶、大麦咖啡等多种大麦饮料,也很受朝鲜、韩国和日本等国民众的欢迎。目前,市场上有不少由大麦籽粒直接制成的大麦米、麦片和大麦粉以及通过加工制作的饴糖、味精、酱油、糖果、甜味剂等。
大麦芽也具有很高的药用价值。《中国秘方全书》中把麦芽的效用归纳为“消食、和中、下气,主治消化不良、食欲不振、呕吐、下痢”,因此麦芽可作为药材而治疗相应病症。麦芽的副产品,如筛下物和麦根,可用做畜禽饲料。目前,麦芽主要用来酿酒和加工醋等。实际上,麦芽也应用于其它食品工业,如将其制成一种高淀粉酶添加剂,加至面粉中可改善烘焙性质;也可生产用于制作高级营养食品的高蛋白麦芽粉以及生产糖果、蜜饯、药物的载体麦精。
大麦嫩叶对糖尿病、高血脂、心血管、胃炎、贫血、肝硬化、防癌等均有很好的辅助治疗作用。其富含抗衰老的超氧化物歧化酶以及除维生素D以外的各种维生素、矿物质、多种氨基酸、类黄酮等。胡萝卜素和Vc分别为西红柿的130倍和16.4倍,VB2为牛奶的18.3倍,VE和叶酸分别是小麦粉的19.6倍和18.3倍[6]。从嫩叶中提取出来的具有抗癌、抗衰老功效的高营养滋补品——大麦嫩叶汁粉已通过美国FDA批准而作为食品添加剂;日本也推出了以大麦嫩叶汁粉为原料的营养品。
大麦虽然营养丰富,但由于缺少麦谷蛋白和其它黏性蛋白,其面筋含量很低,因而制成的大麦食品往往硬而缺乏弹性,适口性差。这些因素影响了大麦在食品工业中的广泛应用。
2.4综合利用
大麦在纺织、医用、化工、编制工艺等方面也有一定的用途[7]。大麦秸秆是优质的造纸原料和编制原料,可编制草帽、草席等工艺品、玩具、装饰品等;在医药上,大麦可以制成酒精、酵母、酶、核昔酸、乳酸钙等;在化工上,大麦可以提取超氧化物岐化酶和重水;在纺织上,可利用麦芽浸出物的副产品——淀粉酶对布匹脱浆。
随着人们对大麦用途认识的不断加深,国内对大麦的需求将会进一步扩大,大麦将是我国较具发展潜力的谷物之一。目前,国内大麦自给率低,大麦产业正面临国际竞争日益增大的压力。因此,要从制约我国大麦产业发展的瓶颈入手,着力解决突出问题,促进我国大麦产业健康、可持续发展。
3.1加强育种工作,选育优质专用品种
我国的啤酒和饲料大麦专用品种在品质上与相关啤酒工业和饲料工业的要求尚有差距[8]。国产啤酒大麦存在浸出率低、蛋白质含量高、水敏性强等缺点,从而加大了制麦损失,提高了生产成本,使国产大麦与进口大麦在竞争中处于劣势。要选育出优质专用啤酒大麦新品种,在适宜地区推广种植,这是推进我国啤酒大麦健康发展的基础。饲料大麦的品质要求是蛋白质含量高、β-葡聚糖和粗纤维含量低等。当前,要选育优质饲料专用大麦品种,以促进饲料大麦生产及饲料工业的发展。
3.2完善种植布局,建立专用大麦生产基地
我国大麦产区以小农户分散生产为主,难以进行标准化生产规模的推广和生产过程的控制,造成大麦品质不稳定,生产成本高,影响农民的种植积极性,削弱国际市场的竞争力。为此,要明确国产啤酒大麦的基本产区,建立长期而稳定发展的产区。从大麦生产历史、气候条件和市场需求特点等综合分析,这些主产区应该包括:(1)生产条件和规模具有明显优势的地区,主要是大型国营及民营农场,以东北地区为主;(2)生态条件有明显优势的地区,主要是甘肃、宁夏和新疆等地;(3)耕作制度有明显优势的地区,以江浙等冬麦区为主。此外,在上述三种类型产地以外进行合理布局,扩大种植面积,以适应啤酒和饲料行业的快速发展。
3.3加大政府支持力度,提高农民种植大麦的积极性
我国大麦产业发展目前尚缺少有效的产业扶持政策,特别是缺少国家层面上的宏观调控,因此影响稳定的产业化经营模式形成与发展。总体上,我国的大麦在大多数地区并非是农民的口粮,市场价格不及小麦、玉米等其它禾谷类作物,造成农民种植积极性低落。因此,政府应该制定相应政策,加大大麦种植的支持力度。如应将大麦列入与稻谷、小麦、玉米及大豆等一样,实行良种补贴和最低收购价制度,以调动农民积极性;在南方冬麦区,当地政府也可以采取补贴、政策优惠等形式鼓励农民个体或企业大面积承包种植大麦。
3.4研发加工技术,推进大麦增值工程
进一步开展大麦利用潜力和相关加工技术研究,特别是要明确大麦特殊化学成份在保健、医疗上的独特功能,通过多种形式的宣传扩大大麦食品的消费需求;建立与优化大麦功能食品或制品的加工工艺,显著提升大麦的附加值,从而增加大麦的市场需求和价格。
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[5]Rosemary K.Newman;Walter Newman.Barley for Food and Health:Science,Technology and Product[M].USA:A JOHN WILEY & SONS,INC.,2008:211-222
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[8]杨建明,沈秋泉,汪军妹,等.我国大麦生产、需求与育种对策[J].大麦科学,2003(1):1-6