安江紅 張文靜 楊曉虹 南金生 楊 燕 閆明霞 韓 冰

（1內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，010018，內(nèi)蒙古呼和浩特；2張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，075000，河北張家口；3呼和浩特市種子管理站，010020，內(nèi)蒙古呼和浩特）

19世紀(jì)末，小麥籽粒硬度開(kāi)始被人們認(rèn)識(shí)。籽粒硬度是指破壞籽粒所需要的力[1]，是國(guó)際較通用的商品小麥分類(lèi)重要指標(biāo)，也是進(jìn)行市場(chǎng)分級(jí)和定價(jià)的重要性狀之一，其影響潤(rùn)麥加水量、出粉率、破損淀粉數(shù)量和面粉顆粒度大小，最終決定磨粉品質(zhì)和食品加工品質(zhì)[2]。

燕麥作為重要的糧飼兼用作物，是世界性栽培作物，其磨粉品質(zhì)及加工品質(zhì)同樣受籽粒硬度的影響。目前，燕麥在國(guó)內(nèi)已形成三大支柱性產(chǎn)業(yè)，即燕麥面、燕麥片和燕麥米。結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，籽粒硬度不適宜的原糧會(huì)增加企業(yè)生產(chǎn)加工成本，比如目前生產(chǎn)燕麥胚芽米的企業(yè)指定收購(gòu)‘壩莜 1號(hào)’，因?yàn)橹挥性撈贩N的原糧在加工時(shí)籽粒不易破碎、碎米率低、損耗低，能保留燕麥胚芽，磨成胚芽米。燕麥面粉加工企業(yè)指定收購(gòu)‘花早 2號(hào)’，因其出粉率高、適口性好。針對(duì)生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)燕麥加工品質(zhì)同小麥類(lèi)似，主要與籽粒硬度有關(guān)。也就是說(shuō)籽粒硬度影響燕麥米的成米率、燕麥面粉的出粉率和顆粒度大小以及燕麥片的爽滑度[3]等性狀，更與企業(yè)效益和農(nóng)民收入息息相關(guān)。因此，在生產(chǎn)前明確原糧的籽粒硬度是很有必要的。

籽粒硬度受籽粒組分、環(huán)境和遺傳因素的影響。小麥籽粒的組成成分與籽粒硬度直接相關(guān)，硬質(zhì)小麥破損淀粉顆粒和蛋白質(zhì)較多，胚乳結(jié)構(gòu)相對(duì)致密[3-4]，但是一定范圍內(nèi)胚乳總蛋白、總淀粉及直鏈淀粉含量均不影響籽粒硬度[5]。燕麥籽粒比小麥籽粒軟，使用相近的力碾壓籽粒后成片狀，而小麥成粉狀[6]。與小麥類(lèi)似，軟質(zhì)燕麥的淀粉粒空隙較大，與蛋白呈分離狀態(tài)，而硬質(zhì)燕麥淀粉粒緊湊，與蛋白緊密相連，細(xì)胞壁空隙小[7]。我國(guó)小麥籽粒硬度變化范圍大，北部冬麥區(qū)品種硬度較高，南方冬麥區(qū)品種硬度較低[8]，東北春麥區(qū)以硬質(zhì)小麥為主，北部和西北春麥區(qū)則以混合類(lèi)型為主[9]，而關(guān)于我國(guó)燕麥籽粒硬度的分布研究尚屬空白。籽粒硬度遺傳力高，在小麥中受主效基因puroindoline控制[10]。puroindoline是小麥水洗淀粉顆粒表面Frabilin蛋白的主要成分，包括puroindoline a和puroindoline b 2種類(lèi)型，分別由Pina和Pinb編碼，二者氨基酸序列同源性達(dá)到60%。PINA蛋白的基因缺失或編碼PINB蛋白的基因突變均會(huì)造成小麥胚乳質(zhì)地變硬[2]。燕麥籽粒硬度的分子機(jī)理探究開(kāi)展較晚。1998年，Tanchak等[11]發(fā)現(xiàn)了具有與小麥puroindoline基因相似特點(diǎn)的2對(duì)燕麥cDNA克隆。直到2015年，Gazza等[12]在水洗淀粉顆粒表面發(fā)現(xiàn)了Vromindoline（VIN）蛋白，包括VIN-1、VIN-2和VIN-3 3種類(lèi)型，都存在于A、C和D基因組上；向硬粒小麥（無(wú)Pina和Pinb的同源基因）Svevo中轉(zhuǎn)化Vin-D2a和Vin-A3a基因，其均在轉(zhuǎn)基因后代中表達(dá)并在淀粉粒表面積累了其編碼的蛋白 VIN-2.1和VIN-3.1，使得轉(zhuǎn)基因硬粒小麥Svevo的籽粒硬度降低約50%，表明vromindolines基因確實(shí)可以引起籽粒硬度的改變。

目前，燕麥籽粒硬度檢測(cè)還沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)方法。小麥的籽粒硬度檢測(cè)研究最為全面，包括傳統(tǒng)方法，例如角質(zhì)率法[13]、研磨功耗法[13]、研磨時(shí)間法[14]和碾皮法[15]；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，例如硬度指數(shù)法[16]；以及近年發(fā)展的快速檢測(cè)方法，例如近紅外光譜法（near infrared reflect，NIR）[17]和單粒谷物特性測(cè)定儀法（single kernel characterization system，SKCS）[18]，其中以力學(xué)方法最為經(jīng)典[19]。目前，也有研究用其他方法檢測(cè)谷物籽粒硬度，例如針尖壓入法[20]、基于可見(jiàn)―近紅外光譜的徑向基函數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[21]、壓痕曲線(xiàn)法[22-23]和聲學(xué)法[24-25]等。

傳統(tǒng)方法有人為誤差大、環(huán)境因素影響大和費(fèi)時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)[6]，NIR法缺乏檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度的定標(biāo)模型，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法是基于研磨的方法，燕麥籽粒較小麥軟，且含有豐富的脂肪，質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá) 6%～8%[26]，這一特點(diǎn)使得燕麥經(jīng)研磨后容易粘結(jié)成塊，不易通過(guò)篩網(wǎng)而影響準(zhǔn)確性[27]。SKCS法檢測(cè)籽粒硬度無(wú)需磨粉處理，不受蛋白質(zhì)含量和濕度水平等因素的影響，能較好地反映出樣品的均勻性和混雜程度，可以獲得籽粒的硬度值、粒徑和含水量，是一種重復(fù)性和穩(wěn)定性好，且快速有效的籽粒硬度測(cè)定方法，該方法與硬度指數(shù)法（GB/T 21304-2007）及NIR法具有良好的相關(guān)性[8,28-29]。另外，質(zhì)構(gòu)儀（texture analyzer，TA）又叫物性?xún)x，是食品加工及評(píng)價(jià)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛的儀器，可以對(duì)食品的物理特性（硬度和彈性等）進(jìn)行客觀(guān)、精確的描述，是記錄力、時(shí)間和形變率的系統(tǒng)，已經(jīng)應(yīng)用于大米、番茄、葡萄籽和石榴籽等硬度測(cè)定[30-34]。質(zhì)構(gòu)儀可以通過(guò)對(duì)裸燕麥籽粒的單次下壓，獲得燕麥單籽粒的硬度值。

本研究以SKCS法和TA法檢測(cè)了7份裸燕麥核心種質(zhì)和3個(gè)中國(guó)裸燕麥品種的籽粒硬度，并分析籽粒物理性狀對(duì)硬度的影響，為裸燕麥商品流通和原糧收購(gòu)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及種植方法

試驗(yàn)材料共10份，包括7份裸燕麥核心種質(zhì)資源（由國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)提供）和3個(gè)裸燕麥品種（由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供）。7份種質(zhì)資源的國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)統(tǒng)一編號(hào)分別是 ZY000224、ZY000716、ZY000717、ZY002099、ZY002216、ZY002328和ZY002399；3個(gè)品種分別是壩莜1號(hào)、花早2號(hào)和壩莜8號(hào)。

試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、肥力均勻，前茬為馬鈴薯。10份材料于2019年5月15日種植在內(nèi)蒙古烏蘭察布市集寧區(qū)（113°07″ E、41°08″ N），通過(guò)錯(cuò)播（生育期長(zhǎng)的材料早播，生育期短的材料晚播）形式，盡量使10份材料抽穗時(shí)間相近。播種密度為稀播定植，每個(gè)材料種3行，行長(zhǎng)1.5m，鋤開(kāi)溝，人工撒籽，播深2cm。及時(shí)中耕除草、澆水，保證燕麥正常生長(zhǎng)發(fā)育。2019年10月收獲后，將籽粒統(tǒng)一保存于干燥通風(fēng)的儲(chǔ)藏室內(nèi)，環(huán)境溫度25℃±2℃，相對(duì)濕度16%±2%。檢測(cè)前所有材料放在相同環(huán)境下均衡3d，使籽粒水分處于安全水分范圍（12%～13%）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 SKCS法測(cè)定籽粒硬度 SKCS法是利用測(cè)定樣品中300顆谷物的性質(zhì)，通過(guò)真空分離盤(pán)將每粒樣品自動(dòng)分開(kāi)，落入稱(chēng)重斗稱(chēng)重后，樣品從斗中落入絕緣彎月型壓碎裝置，籽粒在進(jìn)入彎月形間隙被壓碎壓平的過(guò)程中，壓碎力與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系及壓碎轉(zhuǎn)輪和彎月形裝置之間的電導(dǎo)率被記錄下來(lái)。微處理器將每粒樣品一系列數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)，包括樣品重量、稱(chēng)重器穩(wěn)定性、壓碎力峰值、平均電導(dǎo)率、壓碎面積和壓碎長(zhǎng)度等。計(jì)算機(jī)計(jì)算每批有效樣品平均硬度指數(shù)、粒重、粒徑和籽粒水分。主控計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)檢查每粒樣品的系列數(shù)據(jù)，并拒絕有問(wèn)題的數(shù)據(jù)，即無(wú)效數(shù)據(jù)。

每份供試材料去除雜質(zhì)、斷粒以及過(guò)于粗大或細(xì)小的籽粒，隨機(jī)選擇300個(gè)籽粒上機(jī)檢測(cè)。將籽粒一次性放入樣品斗，關(guān)閉樣品斗門(mén)，使樣品進(jìn)入谷物料斗中，然后按照SKCS4100操作手冊(cè)進(jìn)行檢測(cè)。觀(guān)察籽粒在顆粒分離盤(pán)中的狀態(tài)，調(diào)節(jié)真空吸力，盡量保證樣品被逐粒分離，成功落入稱(chēng)重斗，然后進(jìn)入絕緣彎月型壓碎裝置。

1.2.2 TA法測(cè)定籽粒硬度 TA法是在壓縮模式下利用探頭單次下壓樣品，傳感器將壓縮力與時(shí)間的關(guān)系以峰圖的形式在計(jì)算機(jī)中體現(xiàn)出來(lái)。每份供試材料去除雜質(zhì)、斷粒以及過(guò)于粗大或細(xì)小的籽粒，隨機(jī)選擇300個(gè)籽粒，逐粒上機(jī)檢測(cè)。儀器參數(shù)設(shè)置如下，加載探頭直徑 36mm，設(shè)置形變百分量35%，測(cè)試前速度2.0mm/s，測(cè)試中速度0.5mm/s，測(cè)試后回程速度10.0mm/s。測(cè)試前對(duì)探頭高度進(jìn)行校準(zhǔn)，返回高度設(shè)置為5mm。每次取出1個(gè)籽粒，腹溝向下（保證樣品的穩(wěn)定性）放在載物臺(tái)上，探頭的正下方，進(jìn)行壓縮檢測(cè)。測(cè)試中，觀(guān)察每粒種子的形態(tài)變化及計(jì)算機(jī)模擬的峰圖。待探頭回到初始位置，開(kāi)始檢測(cè)下一個(gè)裸燕麥籽粒。

1.2.3 裸燕麥籽粒物理性狀 使用游標(biāo)卡尺測(cè)量籽粒長(zhǎng)和寬。切取籽粒最寬處1mm切片，在顯微鏡（OLYMPUS CX21FS1）4倍鏡下觀(guān)察，利用目鏡中的測(cè)微尺測(cè)量籽粒的厚度、腹溝深和籽粒兩頰間距。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2003和SPSS 20進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 SKCS法測(cè)定裸燕麥籽粒硬度

有效數(shù)據(jù)占比（每份材料獲得的有效數(shù)據(jù)量與上樣量比值）及硬度值見(jiàn)表 1。SKCS法檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度值均為負(fù)值（無(wú)量綱），硬度值變幅為-47.69～-15.81，有效數(shù)據(jù)占比范圍為62%～85%，均低于90%。

表1 SKCS法檢測(cè)10份裸燕麥材料的籽粒硬度Table 1 Kernel hardness of 10 naked oats tested by SKCS

2.2 TA法測(cè)定裸燕麥籽粒硬度

2.2.1 籽粒硬度 質(zhì)構(gòu)儀在壓縮籽粒時(shí)，計(jì)算機(jī)軟件會(huì)模擬產(chǎn)生壓縮過(guò)程中力與時(shí)間的關(guān)系圖。峰圖中，第1個(gè)峰值為籽粒抵抗壓力至崩解時(shí)的承受載荷，對(duì)應(yīng)數(shù)值即為硬度值，第2個(gè)峰值是籽粒和載物臺(tái)共同抵抗壓力而產(chǎn)生。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)籽粒形變百分量為 35%時(shí)，ZY002399和ZY002099由于籽粒過(guò)軟不發(fā)生崩解（圖1a），只產(chǎn)生1個(gè)峰值，這樣的樣品稱(chēng)為“不可崩解籽?！保籞Y000716和ZY000717在壓縮過(guò)程中有明顯的形變，籽粒沿腹溝破裂（圖1b），且能夠聽(tīng)到籽粒脆裂的聲音，可產(chǎn)生2個(gè)峰值，這樣的樣品稱(chēng)為“可崩解籽?！保灰灿胁牧辖橛诙咧g，形變不明顯。

圖 1 ZY002399 (a)和 ZY000716 (b)的 300個(gè)籽粒經(jīng)質(zhì)構(gòu)儀壓縮35%后的籽粒形態(tài)Fig.1 The seed morphology of ZY002399 (a) and ZY000716(b) compressed 35% of 300 seeds by texture analyzer

當(dāng)增大形變量時(shí)，“不可崩解籽?！钡挠捕戎抵皇请S著壓力的增大而逐漸增大（圖2a）；“可崩解籽?！彪S著形變量的增大，籽粒硬度值和出峰值的時(shí)間相近，即峰圖當(dāng)中的第 1個(gè)峰值所在位置（圖2b）；形變量增大后，例如壓縮 50%，開(kāi)始出現(xiàn)籽粒崩解后的第2個(gè)峰值。因此，壓縮35%就可以獲得有效的硬度值。經(jīng)檢測(cè)，ZY002099和ZY002399無(wú)法獲得第 1個(gè)峰值（該材料的硬度值），而其他裸燕麥籽粒硬度值均為正值（表2）。

表2 TA法檢測(cè)10份裸燕麥材料的籽粒硬度Table 2 Kernel hardness of 10 naked oats tested by TA

圖2 ZY002399(a)和ZY000716(b)經(jīng)壓縮不同形變百分量時(shí)力與時(shí)間的關(guān)系圖Fig.2 Diagram of ZY002399 (a) and ZY000716 (b) with the relationship between force and time when compressing different deformation variables

2.2.2 壓縮位移的選擇 為了兼顧不同特性的籽粒，在硬度值（第1個(gè)峰值）對(duì)應(yīng)的崩解位移之前設(shè)置了 7種壓縮位移（壓縮至籽粒的不同高度），目的是選擇出所有材料均未發(fā)生明顯崩解且能有效代表該樣品籽粒硬度的位移，并將該位移處的硬度值進(jìn)行比較。由表3可知，ZY000716、ZY000224和花早2號(hào)的300個(gè)籽粒中，硬度值對(duì)應(yīng)的崩解位移有2.00%、0.30%和0.30%發(fā)生在0.20mm之前；ZY002399的硬度值對(duì)應(yīng)崩解位移的 99.40%從0.40mm開(kāi)始，ZY002099的硬度值對(duì)應(yīng)的崩解位移均從 0.50mm開(kāi)始。參考檢測(cè)面包片硬度的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)AACC 74-09（Measurement of Bread Firmness byUniversal Testing Machine）和明膠凝凍硬度檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 6783-2013），結(jié)合10份材料硬度值對(duì)應(yīng)的崩解位移數(shù)據(jù)比例（表3）、籽粒特性和峰圖，在既能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)又能體現(xiàn)材料間差異性的前提下，選擇0.30mm的壓縮位移處硬度值進(jìn)行不同硬度材料間的比較。由表4可知，10份材料在0.30mm壓縮位移處的硬度值范圍是13.87～33.59N。

表3 10份裸燕麥材料硬度值在不同崩解位移占比Table 3 Datas ratio of different disintegration displacements at the maximum hardness value of 10 naked oat materials %

表4 10份裸燕麥材料在壓縮0.30mm處籽粒硬度Table 4 The hardness values of 0.30mm of compressed kernel thickness of 10 naked oat materials

2.2.3 TA法檢測(cè)樣本量的選擇 隨機(jī)選擇了300顆籽粒進(jìn)行硬度檢測(cè)，而TA法是對(duì)單籽粒進(jìn)行下壓檢測(cè)，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)不同樣本量的分析（表5）發(fā)現(xiàn)，ZY002328檢測(cè)50與300個(gè)籽粒的硬度值差異不顯著，ZY002099檢測(cè)100與300個(gè)籽粒的硬度值差異不顯著，其他8份材料30與300粒測(cè)得硬度值均差異不顯著。因此，為兼顧不同特性的材料，建議樣本量為100個(gè)籽粒。

表5 不同樣本量測(cè)得籽粒硬度值的差異分析Table 5 Difference analysis of kernel hardness measured by different sample sizes N

2.3 SKCS法與TA法檢測(cè)裸燕麥硬度值的相關(guān)性及回歸分析

由圖3可知，SKCS法和TA法測(cè)定的10份裸燕麥籽粒硬度值呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.70，求得的線(xiàn)性回歸方程式為y=0.3891x+36.157，R2=0.486。

圖3 SKCS-H與TA-H的線(xiàn)性回歸Fig.3 Linear regression between SKCS-H and TA-H

2.4 裸燕麥籽粒硬度與籽粒物理性狀的關(guān)系

以圖4所示方法，測(cè)量10份材料的籽粒長(zhǎng)、籽粒寬、籽粒厚度、腹溝深和籽粒兩頰間距，并計(jì)算寬長(zhǎng)比和腹溝切面面積。通過(guò)分析（表6）發(fā)現(xiàn)，TA法測(cè)得籽粒硬度最小的 ZY002399和最大的ZY000716的籽粒長(zhǎng)和兩頰間距差異不顯著，二者籽粒寬、籽粒厚度、腹溝深和腹溝切面面積差異顯著（P＜0.05）。但隨著籽粒硬度的逐漸增加，籽粒物理結(jié)構(gòu)變化并未呈現(xiàn)明顯的規(guī)律。通過(guò)對(duì)籽粒硬度與物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)性分析（表7）發(fā)現(xiàn)，SKCS法測(cè)得籽粒硬度主要與籽粒長(zhǎng)相關(guān)，TA法測(cè)得籽粒硬度與籽粒寬呈正相關(guān)，而與腹溝深度和腹溝切面面積相關(guān)性不大。

表6 籽粒硬度與籽粒物理結(jié)構(gòu)關(guān)系Table 6 Relationship between grain hardness and grain physical properties

表7 籽粒硬度與籽粒物理性狀的相關(guān)性Table 7 Correlation between grain hardness and grain physical properties

圖4 利用體式顯微鏡觀(guān)察花早2號(hào)籽粒橫切面物理性狀的樣圖Fig.4 Sample of physical characters in cross section of grain of Huazao 2 by stereomicroscope

3 討論

3.1 SKCS法和TA法檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度的準(zhǔn)確性

SKCS主控計(jì)算機(jī)檢查每粒谷物的數(shù)據(jù)并拒絕有問(wèn)題數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)，質(zhì)量超過(guò) 80mg（可能是2粒谷物）；質(zhì)量超過(guò)3mg，但小于12mg（破碎籽粒）；質(zhì)量讀數(shù)不穩(wěn)定（顆粒延遲落入稱(chēng)重器或其他稱(chēng)重噪音）；不能檢測(cè)到壓碎循環(huán)的終點(diǎn)（2粒谷物、異常長(zhǎng)的籽?；蚍切←湥?；壓碎力峰值不到壓碎力閾值（顆粒粒徑太小或不是小麥）；壓碎持續(xù)時(shí)間低于高限（顆粒長(zhǎng)度太?。粔核槌掷m(xù)時(shí)間超過(guò)高限（2粒谷物或壓碎時(shí)滑動(dòng)）；預(yù)期質(zhì)量超過(guò)限度（不是所測(cè)谷物）。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SKCS法檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度值受樣品長(zhǎng)度的影響較大，可能與籽粒壓碎力與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系有關(guān)，因此SKCS法不適于檢測(cè)細(xì)長(zhǎng)的裸燕麥。燕麥較小麥單粒重輕，檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有2粒、3粒甚至4粒種子同時(shí)被真空分離盤(pán)吸在同一個(gè)孔上，使得掉入稱(chēng)量斗的籽粒不是單一的，落入壓碎彎月型裝置的籽粒為2粒或2粒以上，最終導(dǎo)致硬度數(shù)值不準(zhǔn)確而被拒絕。即使調(diào)節(jié)真空的吸力，也無(wú)法保證每個(gè)材料的籽粒都被有效逐一分開(kāi)，因此SKCS法不適于檢測(cè)小粒裸燕麥。另外，燕麥籽粒較小麥軟很多，SKCS法檢測(cè)硬度值為負(fù)值，可能是壓碎力峰值達(dá)不到閾值?？傊?，在缺乏SKCS法檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)，該方法檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實(shí)用性差，不適用于裸燕麥籽粒硬度檢測(cè)。

利用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度時(shí)，在水分含量相近情況下，有些材料籽粒由于過(guò)軟而無(wú)法發(fā)生崩解，并定義為“不可崩解籽?！保湓蚩赡芘c籽粒中脂質(zhì)含量有關(guān)。燕麥中脂質(zhì)含量豐富，通常與直鏈淀粉形成淀粉―脂質(zhì)復(fù)合物[35-36]，而影響淀粉的生理特性，未脫脂燕麥淀粉的破損顆粒較多，脫脂后破損顆粒減少，顆粒也變得均勻[37]。燕麥脂質(zhì)可能參與淀粉和蛋白的結(jié)合來(lái)共同影響籽粒硬度。本試驗(yàn)中，TA法選擇籽粒的壓縮方向是籽粒腹溝向下，探頭從正上方向下壓縮，籽粒破裂位置出現(xiàn)在腹溝線(xiàn)及背面邊緣處，這與張澤璞等[38]的研究結(jié)果相同，該研究還從籽粒其他方位進(jìn)行壓縮，結(jié)果表明不同方位籽粒承受的屈服載荷不同，但不同方位壓縮得到的屈服載荷的穩(wěn)定性尚待研究。TA法檢測(cè)裸燕麥硬度值與籽粒兩頰間距和籽粒寬呈正相關(guān)，兩頰間距較寬時(shí)使得籽粒被壓縮時(shí)更容易沿腹溝破裂，獲得硬度值?；谘帑溩蚜Ｐ纬商攸c(diǎn)，同一品種間籽粒大小存在差異，使得種內(nèi)變異增大，因此在利用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度時(shí)，建議挑選大小均勻的籽?；蛘咧辽匐S機(jī)選擇100個(gè)籽粒進(jìn)行檢測(cè)?？傊跈z測(cè)裸燕麥籽粒硬度上，TA法與SKCS法相比，準(zhǔn)確性高，實(shí)用性強(qiáng)。

3.2 裸燕麥籽粒硬度與加工

燕麥加工在西方國(guó)家已經(jīng)有100多年的發(fā)展歷史，加工產(chǎn)品的種類(lèi)很多[39]，主要包括燕麥面粉、燕麥米和燕麥片。燕麥米專(zhuān)用品種研發(fā)主要注重燕麥籽粒的外觀(guān)與色澤、腹溝的深淺、加工碾磨特性、碾磨后的吸收性、糊化特性和質(zhì)構(gòu)特性等[40]。燕麥米加工需要利用碾米機(jī)對(duì)原糧進(jìn)行碾磨去皮，若原糧籽粒硬度較大，會(huì)大大提高燕麥米的破損率；去皮率較小時(shí)，不利于燕麥米在蒸煮的過(guò)程中糊化[41]，若去皮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷糊粉層[42]，導(dǎo)致β-葡聚糖的大量流失。硬度合適的原糧結(jié)合適當(dāng)?shù)娜テr(shí)間可以增加成米率，因此籽粒硬度是篩選燕麥米專(zhuān)用品種的必要因素。本試驗(yàn)中，硬度與壩莜1號(hào)相近的ZY002216和ZY000717可以考慮作為加工燕麥米專(zhuān)用的候選材料。另外，籽粒硬度是影響出粉率的重要因素，當(dāng)籽粒飽滿(mǎn)度、千粒重和容重等特性相近時(shí)，提高出粉率的有效途徑是使用硬度較大的品種進(jìn)行磨粉，而本試驗(yàn)中與花早2號(hào)硬度相近甚至更大的壩莜8號(hào)、ZY000224和ZY000716可以考慮作為加工燕麥面粉專(zhuān)用的候選材料。因此，充分利用裸燕麥種質(zhì)資源，了解其籽粒硬度特性，開(kāi)發(fā)燕麥面粉、燕麥米和燕麥片專(zhuān)用裸燕麥品種，提高燕麥加工品質(zhì)是燕麥育種重要的工作，也是燕麥產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的需要。

4 結(jié)論

SKCS法檢測(cè)裸燕麥籽粒硬度值的準(zhǔn)確性不高，實(shí)用性較差，不適用于裸燕麥籽粒硬度檢測(cè)，而TA法檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性更高，實(shí)用性更強(qiáng)，適合于裸燕麥籽粒硬度檢測(cè)。TA法操作為在倉(cāng)儲(chǔ)含水量條件下，去除異常大小和形狀的籽粒后，隨機(jī)挑選100粒籽粒上機(jī)檢測(cè)；設(shè)籽粒形變百分量為35%，形變過(guò)程中，選擇壓縮至固定位移，即0.30mm處的值為受檢樣品的籽粒硬度值。