不同高油酸花生品種（系）機(jī)械脫殼特性研究

摘要：為探究不同高油酸花生的機(jī)械脫殼效果，助力花生高效生產(chǎn)，選取10個(gè)適宜在遼寧省生產(chǎn)的高油酸花生品種（系）進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)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(jī)械出米率分別為31.95%～64.74%、30.85%～62.69%，平均為52.53%、50.71%；機(jī)械損失率與籽仁長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)，人工出米率與百仁重呈顯著負(fù)相關(guān)；主成分分析共提取4個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率為87.839%，可代表12個(gè)性狀的絕大部分信息，最終篩選出籽仁長(zhǎng)、莢果長(zhǎng)、莢果長(zhǎng)寬比和機(jī)械損失率可作為花生機(jī)械脫殼性狀評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)；適宜機(jī)械脫殼的花生品種（系）有2個(gè)，分別為冀花915和遼花608。研究結(jié)果可為適宜機(jī)械化種植品種的遺傳研究提供參考。

關(guān)鍵詞：花生；高油酸；莢果；機(jī)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，F(xiàn)uxin 123000，Liaoning；

2Fuxin Industrial Technology Innovation Promotion Center，F(xiàn)uxin 123000，Liaoning）

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，對(duì)保障國(guó)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(diào)節(jié)人的身體機(jī)能，有利于控制體重和血糖，降低心血管疾病和代謝紊亂風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)大腦認(rèn)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(tǒng)手工脫殼的優(yōu)點(diǎn)是出米率高，能夠保障花生籽仁的完整性，但缺點(diǎn)是速度較慢、費(fèi)用高，所以機(jī)械脫殼已成為必然趨勢(shì)。然而，目前新選育的品種不能完全做到與農(nóng)機(jī)有效配套，導(dǎo)致花生新品種在機(jī)械剝殼處理下籽仁的破損率較高，破損的花生籽仁因?yàn)槿鄙偻暾姆N皮保護(hù)，容易導(dǎo)致脫脂、霉變，易遭受黃曲霉毒素的侵染[3-4]。因此，花生產(chǎn)后加工中的脫殼環(huán)節(jié)對(duì)于花生技術(shù)水平的提升以及食品安全具有重要意義[5]。

然而，目前生產(chǎn)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(jī)械剝殼的關(guān)鍵指標(biāo)之一[6-7]，科研工作者針對(duì)花生機(jī)械脫殼展開一系列研究，在花生農(nóng)藝性狀、莢果含水量、莢果類型、品種類型等均有報(bào)道[8-11]。近年來高油酸花生品種的選育不斷增多，但針對(duì)高油酸花生品種的機(jī)械脫殼研究相對(duì)較少，因此本文針對(duì)現(xiàn)有高油酸花生品種展開機(jī)械脫殼研究，篩選適宜機(jī)械脫殼的品種，為適宜機(jī)械化的高油酸花生品種選育提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試品種（系）10個(gè)，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(gè)，其余為山東、河北、河南品種（系）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 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(shì)平坦，前茬為花生，機(jī)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(gè)品種（系）播種300m2。試驗(yàn)地周圍設(shè)置保護(hù)行，生育期內(nèi)防蟲、不防病、不使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，其他栽培措施同當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣。秋季待花生成熟后全部收獲，自然晾干7d后，每個(gè)品種（系）選取50kg，采用機(jī)械剝殼機(jī)（鄭州市雙豐機(jī)械制造有限公司，楊家將牌花生種子剝殼機(jī)）進(jìn)行機(jī)械剝殼。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目 每個(gè)品種（系）隨機(jī)選取10粒花生莢果及籽仁利用游標(biāo)卡尺對(duì)長(zhǎng)、寬及長(zhǎng)寬比進(jìn)行測(cè)量[12]；其他農(nóng)藝性狀調(diào)查按照NY/T 3924—2021《農(nóng)作物品種試驗(yàn)規(guī)范 油料作物》進(jìn)行；每個(gè)品種（系）機(jī)械剝殼后，統(tǒng)計(jì)籽仁外觀有無明顯破損情況，計(jì)算機(jī)械出米率，通過人工出仁率與機(jī)械出米率的差值統(tǒng)計(jì)機(jī)械損失率[12]；取50g莢果測(cè)定花生含水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理，使用SPSS 19.0軟件統(tǒng)計(jì)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(jié)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(zhǎng)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(shù)據(jù)相對(duì)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(shù)據(jù)相對(duì)集中；從莢果長(zhǎng)寬比來看，平均莢果長(zhǎng)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(duì)集中。

籽仁性狀中平均籽仁長(zhǎng)為16.45mm，20D-13、冀花915較高，其余均在14.23～17.95mm之間，F(xiàn)YH22數(shù)據(jù)相對(duì)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(shù)據(jù)均相對(duì)集中；從籽仁長(zhǎng)寬比來看，平均籽仁長(zhǎng)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(jī)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(xiàn)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(gè)品種（系），其中FYH22最高；機(jī)械出米率（種用籽仁率）在30.85%～62.69%之間，平均機(jī)械出米率為50.71%，在平均值以上的有7個(gè)品種（系），F(xiàn)YH22最高；機(jī)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(jī)械脫殼性狀的相關(guān)性分析 為了直觀判別莢果籽仁與機(jī)械脫殼的相關(guān)性，進(jìn)一步了解機(jī)械加工特性，以機(jī)械出米率、機(jī)械損失率與莢果籽仁特性繼續(xù)進(jìn)行分析，繪制了皮爾遜可視化熱圖，以圓的大小和顏色標(biāo)識(shí)相關(guān)性，圓越大代表二者性狀相關(guān)性越強(qiáng)，紅色代表正相關(guān)，藍(lán)色代表負(fù)相關(guān)。結(jié)果表明，機(jī)械損失率與籽仁長(zhǎng)和機(jī)械出米率呈顯著負(fù)相關(guān)，說明籽仁長(zhǎng)不利于機(jī)械加工，在品種（系）選擇過程中要避免長(zhǎng)橢圓形籽仁；機(jī)械損失率與莢果長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)，但不顯著，表明機(jī)械損失率可能與脫殼機(jī)的篩網(wǎng)有關(guān)，與莢果特性的關(guān)聯(lián)性不大（圖2）。

2.4 莢果籽仁與機(jī)械脫殼性狀的主成分分析 為進(jìn)一步研究花生莢果籽仁與機(jī)械脫殼的關(guān)系，把多個(gè)相關(guān)且信息重疊的指標(biāo)進(jìn)行降維，由少數(shù)幾個(gè)綜合因素進(jìn)行替代。提取特征值大于1的4個(gè)主成分，其累計(jì)貢獻(xiàn)率為87.839%，可代表12個(gè)性狀的絕大部分信息。提取4個(gè)因子進(jìn)行后續(xù)分析，以各主成分（F1、F2、F3、F4）所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重計(jì)算，評(píng)價(jià)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(zhǎng)和莢果長(zhǎng)具有較大載荷，主成分2中莢果長(zhǎng)寬比具有較大載荷，主成分3中機(jī)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(xiàn)，籽仁長(zhǎng)、莢果長(zhǎng)、莢果長(zhǎng)寬比和機(jī)械損失率可作為花生機(jī)械脫殼性狀評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)（表2）。

根據(jù)主成分綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算出10個(gè)品種（系）的綜合得分，結(jié)果表明高油酸花生冀花915和遼花608莢果籽仁與機(jī)械脫殼性狀表現(xiàn)綜合排名最高，適宜機(jī)械加工（表3）。

3 討論與結(jié)論

目前，國(guó)內(nèi)花生機(jī)械脫殼設(shè)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(zhì)量不高、脫凈率低、籽仁破損率高，難以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量脫殼，與人工脫殼相比仍存在差距，制約了花生加工的規(guī)模化發(fā)展[14]。本研究中機(jī)械出米率為30.85%～62.69%，而人工出米率為65.95%～73.00%，機(jī)械破損程度仍較高，因此在研究提高農(nóng)機(jī)技術(shù)性能指標(biāo)的同時(shí)，篩選適宜機(jī)械脫殼的花生品種，才能促進(jìn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的有效結(jié)合。

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

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

參考文獻(xiàn)

[1]萬書波，張佳蕾．中國(guó)花生產(chǎn)業(yè)降本增效新途徑探討．中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2019，41（5）：657-662

[2]王傳堂，于樹濤，朱立貴．中國(guó)高油酸花生．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2021

[3]孫旭亮，周慶強(qiáng)，江玉萍，李金山．青島市花生種業(yè)現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展對(duì)策．中國(guó)種業(yè)，2023（2）：45-47

[4]姜慧芳，任小平，王圣玉，廖伯壽．花生黃曲霉侵染抗性持久性及種皮完整性對(duì)產(chǎn)毒的影響．作物學(xué)報(bào)，2006，32（16）：851-855

[5]陸榮，劉志俠，高連興，Chen C，Butts C L．美國(guó)花生脫殼機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展分析．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（2）：170-180

[6]胡志超，王海鷗，胡良龍．我國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)．農(nóng)機(jī)化研究，2010，32（4）：240-243

[7] Chang A S，Sreedharan A，Schneider K R．Peanut and peanut products：A food safety perspective．Food Control，2013，32（1）：296-303

[8]任亮，于樹濤，孫泓希，殷業(yè)超，張曉光．花生農(nóng)藝性狀與莢果物理特性分析及適宜機(jī)械脫殼品種（系）篩選．分子植物育種．https：//link．cnki．net/urlid/46．1068．S．20231009．0848．002

[9]丁彬，謝吉先，馮夢(mèng)詩(shī)，陳志德，常蕾，蔣瑩．種用花生莢果含水量對(duì)機(jī)械剝殼效率及效果的影響．花生學(xué)報(bào)，2021，50（3）：47-54

[10]丁彬，謝吉先，馮夢(mèng)詩(shī)．不同花生莢果類型對(duì)機(jī)械剝殼效果的影響．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（5）：180-184

[11]蘆振華，李紹偉，殷君華，鄧麗，苗建利，李陽(yáng)，郭敏杰，胡俊平，任麗．高油酸花生開農(nóng)1768在區(qū)域試驗(yàn)中主要性狀的變異分析．中國(guó)種業(yè)，2024（1）：68-71

[12]陳志德，沈一，劉永惠，沈悅，梁滿，謝煥雄，王建楠，劉敏基．不同花生品種（系）機(jī)械脫殼特性研究．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（12）：91-95

[13]鄧麗，郭敏杰，苗建利，殷君華，盧振華，任麗．我國(guó)高油酸花生品種（系）現(xiàn)狀及可視化熱圖分析．種子，2023，42（2）：150-156

[14]謝煥雄，王建楠，胡志超，劉敏基，王海鷗，吳峰，高雪梅．我國(guó)種用花生機(jī)械化脫殼技術(shù)路線．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（10）：

356-358

[15] Davis N D．Peanut storage studies：Effect of storage moisture on three varieties of runner peanuts．Journal of the American Oil Chemists Society，1961，38（10）：516-517

[16]王京，高連興，劉志俠，楊德旭．花生莢果力學(xué)特性研究．農(nóng)機(jī)化研究，2017，39（1）：182-186，196

[17]郭陞垚，陳劍洪，陳永水，肖宇，王金線，陳如艷．不同剝殼方式、含水率對(duì)春花生種子發(fā)芽和出苗的影響．福建農(nóng)業(yè)科技，2015（5）：1-3

（收稿日期：2024-08-21）