荞麦栽培学

**章 概论 荞麦(BUCKWHEAT)是蓼科(POLYGONACEAE)荞麦属(FAGOPYRUM)的双子叶植物(李安仁，2001)，又名乌麦、花麦、三角麦、荞子。目前全世界发现的荞麦共有23个种、2个亚种和3个变种，荞麦全球分布广泛，几乎遍及所有种植有粒用作物的国家(LIN ET AL.，2001；吴野敏，1992)，在中国、俄罗斯、日本、韩国、尼泊尔、乌克兰、法国、加拿大、美国、波兰、巴西、澳大利亚、斯洛文尼亚等国有较大种植面积(WANG ET AL.，1995)。作为全球荞麦的起源中心(OHNISHI AND KONISHI，2001；TSUJI AND OHNISHI，2001)，中国已有千年的荞麦栽培历史，荞麦栽培种在我国主要有苦荞(F. TATARICUM(L.)GAERTH)和甜荞(F. ESCULENTUM MOENTH)两个，其余均为野生种(李安仁，2001)。 荞麦是一种天然绿色食品原料和重要的粮药兼用植物，具有非常大的开发价值。荞麦营养价值丰富，不仅蛋白质含量高且富含人体所需的8种必需氨基酸(WANG ET AL.，1995)，还含有大量矿物质和维生素，能满足人体所需微量元素(HUANG ET AL.，2014；ZHOU ET AL，2014)。荞麦还含有其他禾本科粮食作物所不具有的生物黄酮类活性成分(LI AND ZHANG，2001；KREFT ET AL.，2006)，不但能有效地控制和治疗糖尿病，预防和治疗心血管硬化疾病、高血压，还可健胃消食、促进消化，增加身体对疾病的免疫力和预防癌症等(MAZZA，1998；REN ET AL.，2014；张美丽等，2004；田秀红等，2007；林兵等，2011)，对小孩的生长和智力开发也很有帮助(ZHAO，2001)。荞麦还可饲用及作为蜜源作物。随着人民生活水平的提高与全社会健康观念的加强，追求平衡营养及保健意识的兴起，荞麦产品及其加工制品已深入人们的日常生活并逐渐成为当今人类的重要营养保健食品。 **节 荞麦生产的意义 荞麦是一种重要的小宗杂粮，主要分布在我国的干旱、半干旱的冷凉高原山区，以及少数民族聚集的边远地区，是产区人民的传统食品和主要经济来源。在现代农业生产中，荞麦仍不失为一种重要的农作物，是农业生产和调剂城乡人民生活不可缺少的作物，在国民经济和社会生活中占有重要的地位。从食用到防病治病，从自然资源利用到养地增产，从农业到畜牧业，从食品加工到轻工业生产，以及从活跃市场到外贸出口等方面，荞麦生产都有着积极的作用。大力发展荞麦生产，采用订单农业的方式，食品加工企业与当地政府农业主管部门签定收购协议，提高一定价格收购优质荞麦原料，既保证了原料供应的稳定，又极大调动了农民种植的积极性，提高当地种植户的经济收入，有利于帮助山区贫困人民致富，也将响应国家西部大开发与科技扶贫的方针政策。 一、荞麦生产在国民经济中的地位 (一)发展荞麦生产是解决贫困民族山区温饱、实现农业增产、农民增收的重要途径 在长期的生产和生活实践中，我国古代劳动人民对荞麦的食用价值和药用价值都有着较好的认识，并将荞麦作为救荒作物而食用。由于自然条件恶劣，我国东北、华北、西北和西南云南、贵州、四川一带的高寒山区或丘陵区难以种植水稻等大宗粮食作物，而荞麦作为一种杂粮作物，由于其适应性广、易生长而长期作为我国许多高寒山区及少数民族地区的重要主食。一般而言，北方将其磨而为面，摊作煎饼，配蒜而食，或作汤饼，南方则将荞麦磨为粉，“作粉饵食”，或者荞麦去皮后，“取米作饭，蒸食之”。除其此外，荞麦籽粒成熟后，还可以通过晾晒捣米后食用，在特殊困难时期，荞麦苗叶还可饥荒时食用。在这些贫困地区，人们将荞麦进行加工形成荞麦米饭、荞麦面条、荞麦粥、烙饼、面包、荞酥、凉粉、猫耳朵和灌肠等民间风味食品(林汝法，1994；阎红，2011；赵钢等，2012)，不仅解决了温饱问题，也因为荞麦的重要营养价值强健了身体。因此，发展荞麦生产对缓解贫困民族山区粮食压力，保障山区粮食安全和维护民族山区的稳定具有重要的现实意义。 在我国的粮食作物中，荞麦仍属于小宗杂粮作物，且大多分布于自然条件恶劣、土地贫瘠、水源缺乏、交通不便、经济落后、种植结构单一、农业生产水平较低的高寒山区或丘陵区地区。随着人们生活水平的进一步提高，对荞麦的科学研究和新产品开发的不断深入，人们对荞麦医疗和保健价值认识的不断深入，荞麦的市场需求量日益增加，产业规模日益壮大，为荞麦的发展带来了良好的契机。近年来，国家特别重视农村农业的发展，为了促进农民增收，中央1号文件连续几年把农业摆在了重要的位置，各级政府也出台了一系列政策及措施来促进农村农业的发展，也为发展特色农业创造了巨大的机会。荞麦作为特色农产品的重要加工原料，在农业产业发展和农产品深加工过程中具有重要的作用。因地制宜地发展贫困少数民族山区的荞麦生产，对巩固少数民族地区经济社会发展基础，提升少数民族人民自我发展能力，确保贫困民族山区农业增产、农民增收、实现全面小康、构建和谐社会具有重要的现实意义。 (二)营养价值高，提升产品附加值 随着人们生活水平的不断提高，饮食结构失衡的问题日渐突出，“三高”人群亦不断扩大，成为危害人们健康的隐患。只有平衡膳食才能满足人体的各种营养需要，达到合理营养、促进健康的目的。作为粗粮中的一种，荞麦具有很高的营养价值和保健功能，其富含蛋白质(KATO ET AL.，2001)、不饱和脂肪酸(KRKO?KOVA AND MRAZOVA，2005)、总膳食纤维与可溶性膳食纤维(BRENNAN，2005)、维生素(尤其是VB)(FABJAN ET AL.，2003)。荞麦是大量元素K、NA、CA、MG(WEI ET AL.，2003)和微量元素ZN、CU、MN、SE(STIBILJ ET AL.，2004)的重要来源；荞麦还含有糖醇、多肽、酚酸，以及其他禾谷类作物所没有的生物黄酮类活性功能成分芦丁、儿茶素及其他多酚类物质(OOMAH AND MAZZA，1996；WANATABE，1998)。当前，荞麦以其独特的营养价值，药用及保健功能，已前所未有地被人们认可和接受，并在世界范围内引来了一股健康饮食新“食尚”，逐渐成为了营养界的新宠。荞麦粉及其制品对糖尿病、高血压、高血脂、冠心病、中风等都有辅助治疗作用，能增强人体免疫力，因此备受医学界和食品界的重视。 1. 蛋白质和氨基酸荞麦的蛋白质含量为8.51%～18.87%(KRKO?KOVA AND MRAZOVA，2005)，主要为清蛋白和球蛋白，还有少量醇溶蛋白和谷蛋白(KRKO?KOVá ET AL.，2005)。研究证明，荞麦蛋白能增加胆汁排泄，抑制或减少胆结石形成(KATO ET AL.，2000；KAYASHITA，2000)，通过减少血清中雌二醇含量降低乳腺癌的发病率(KAYASHITA ET AL.，1999)，还可减少癌细胞增殖以达到抑制结肠癌的发病率(LIU ET AL.，2001)，同时具有抑制衰老(张政等，1999)、抗氧化(张美莉，2005)等功效。荞麦富含19种氨基酸，含量丰富，富含精氨酸、赖氨酸、色氨酸、组氨酸。苦荞的氨基酸含量更高，某些氨基酸含量甚至高于小麦、水稻和玉米，其中色氨酸含量是玉米的35倍，赖氨酸是玉米的3倍。荞麦中含有人体所需8种必需氨基酸，有抑制肥胖的功能(罗朝玉，2014)。 2. 多糖与膳食纤维荞麦中淀粉含量较高，一般为60%～70%，与一般谷物类淀粉相比较，荞麦淀粉食用后更易被人体消化吸收。按其消化性能可分为快速消化淀粉(RDS)、缓慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)三类。抗性淀粉在小肠中不被吸收，而在大肠中可能作为发酵的淀粉部分。抗消化淀粉具有降低饭后血糖的过高和胰岛素的分泌、有效控制糖尿病、增加粪便容量、防止便秘、控制体重的作用。荞麦种子的总膳食纤维中，20%～30%是可溶性膳食纤维，尤其是含有胶质状的葡聚糖，这些膳食纤维对防止糖尿病和高血脂具有积极的作用。 3. 脂类荞麦籽粒中总脂质的含量为1.5%～4%(STEADMAN ET AL.，2001)，但荞麦面粉中粗脂肪超过3%(SORAL-?MIETANA，1987)。荞麦脂肪含9种脂肪酸，其中油酸和亚油酸的含量*多，占脂肪酸总量的75%，还含有棕榈酸、亚麻酸等。 4. 矿物质荞麦中含有丰富的矿质元素，如钾、钙、镁、铜、铁、锌、硒、铬等(STIBILJ ET AL.，2004)。通常荞麦籽粒及其各部分中矿物质含量分别为：全麦中2%～2.5%，内核中1.8%～2.0%，去壳籽粒为2.2%～3.5%，面粉中约0.9%，外壳中3.4%～4.2%(LI AND ZHANG，2001)。硒在人体内可与金属结合形成一种不稳定的“金属-硒-蛋白质”复合物，有助于排解人体内的有毒物质(如铅、汞、镉等)。硒还有类似于维生素C和维生素E的抗氧化和调节免疫的 功能。 5. 维生素荞麦维生素含量丰富，富含维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素E等，其中维生素B1、维生素B2含量较高，研究显示，荞麦籽粒的外皮和胚乳含有维生素B1、维生素B2、维生素B6(FABJAN ET AL.，2003)，麸皮中维生素B含量 *高。 6. 黄酮类物质荞麦中含有其他禾谷类粮食作物中所不具有的生物黄酮类活性成分，如芦丁、槲皮素、山柰酚、桑色素、金丝桃苷等及其衍生物。这些黄酮类化合物具有较强的生理活性如抗氧化、抗病毒、细胞毒活性等，药效学的动物实验及临床观察表明这些活性成分还具有较明显的降血糖、降血脂、增强免疫调节功能等作用。众多研究表明，荞麦籽粒、根、茎、叶、花中均含有黄酮类物质，其中苦荞中黄酮类成分的含量较甜荞中高10～100倍。另有研究显示，荞麦黄酮类化合物中主要成分为芦丁，又称芸香苷，是槲皮素的3-O-芸香糖苷，其含量占总黄酮的70%～90%。芦丁对维持血管张力、降低其通透性、减少脆性有一定作用，还可维持微血管循环，促使维生素C在体内的蓄积。此外，芦丁还有降低人体血脂、胆固醇，防止心脑血管疾病等作用，是用于动脉硬化、高血压的辅助治疗剂，对脂肪浸润的肝也有去脂作用，与谷胱甘肽合用其去脂效果更为明显(朱瑞等，2003)。 7. 糖醇类荞麦糖醇是荞麦种子发育成熟过程中所积累的具有降糖作用的D-手性肌醇(D-CHIRO-INOSTIOL，D-CI)及其单半乳糖苷、双半乳糖苷和三半乳糖苷的衍生物。D-CI及其半乳糖苷对人体健康非常有利，尤其是对Ⅱ型糖尿病有疗效，引起许多研究机构的关注(曹文明等，2006)。利用荞麦作为D-CI的天然资源，通过提取、分离获得荞麦糖醇-手性肌醇及其苷，可根据需要进一步提纯，加工成适当的剂型，作为食品添加剂或药品以预防、治疗糖尿病。此外，荞麦中还含有山梨醇、肌醇、木糖醇、乙基-Β-芸香糖苷，这些成分都是对人体健康有利的物质，可直接利用。 8. 其他荞麦中的酚类化合物主要是苯甲酸衍生物和苯丙素类化合物，如没食子酸、香草酸、原儿茶酸、咖啡酸等。酚类化合物是荞麦中重要的营养保健功能因子，该类成分具有很好的生理活性，如抗氧化、抗菌、降低胆固醇、促进脑蛋白激酶等活性。研究发现，荞麦多酚类物质的协同作用对其生理活性有很好的效果。用含胆固醇的高脂饲料喂杂交雄兔，辅以荞麦多酚，结果表明其血中丙二醛和P-脂蛋白、胆固醇与甘油三酯明显减低，肝中的抗坏血酸自由基和血中的苯乙酸睾丸素也会有所增加。 植物甾醇存在于荞麦的各个部位，主要包括Β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇等。植物甾醇对许多慢性疾病都表现出药理作用，具有抗病毒、抗肿瘤、抑制体内胆固醇的吸收等作用。Β-谷甾醇是荞麦胚和胚乳组织中含量*丰富的甾醇，约占总甾醇的70%，该物质不能被人体所吸收，且与胆固醇有着相似的结构，在体内对胆固醇有强烈的竞争性抑制作用。 荞麦碱仅存在于荞麦籽粒中，其含量较少，在降低人体血脂、血糖及血压等方面具有显著作用。 荞麦种子中还存在着硫胺素结合蛋白，该活性成分