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科普|大麦的前世今生
2025-02-0816


   大麦是产量仅次于玉米、水稻和小麦的世界第四大谷物,主要用于啤酒酿造和饲料生产,现今在全球范围内广泛种植,主要产区有欧洲、加拿大和澳大利亚等。


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   大麦作为被人类最早种植的谷物之一,有着极其悠久的历史。我们和大麦之间的故事,还要先从大麦的祖先开始说起。


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  【 大麦的训化 】  


野生大麦是现今栽培大麦的祖先,早在一万年前,我们的祖先就已经发现了野生大麦,并开始有意识地筛选着大麦的品种和性状。野生大麦分布广泛、气候适应力强、耐旱耐盐碱和成熟期短的优点使之成为了绝佳的驯化原材料。大麦在千万年的驯化过程中,按照人类的意愿从“野生”变成“家养”,并朝着适合农业生产的方向发生着变化。


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大麦种子从易脱变成难脱,便于收割


野生大麦为了能够让种子广泛传播,成熟的种子很容易分离脱落。种子容易脱落的特性对于野生大麦的繁衍是必须的,但却对古代农民收割大麦造成了极大的困扰。后来人类发现部分植株的种子在成熟后仍会保留在穗上,从而大大地减少种子手工收割时的浪费。人们在收获穗上的种子并重新播种时,就会在无意间挑选出不容易脱落的大麦品种。经过年复一年的挑选,大麦在成熟时不易脱落的特点就逐渐保留下来了。


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难脱粒的现代大麦(左)和易脱粒的野生大麦(右)


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二棱大麦和六棱大麦


二棱大麦只有中间的籽粒发育正常,两侧的籽粒不发育。而在大麦的驯化过程中,对产量增加最为突出的性状是六棱穗型。六棱大麦的每颗籽粒都具有发育能力,是二棱大麦的三倍,这代表着更高的产量。以英国为例,2015年至2019年英国二棱大麦单产为5.7吨/公顷,但六棱大麦单产却高达7.1吨/公顷。一般认为二棱大麦因为籽粒过少无法完全存储大量合成的营养物质,所以二棱大麦颗粒都比较饱满。而六棱大麦由于所有籽粒都具备发育能力,反而是植株合成的营养物质无法让所有籽粒充分填充,这就造成了六棱大麦的籽粒相对不饱满。而现代农业中先进的田地含氮量检测技术能帮助农户们科学地施肥,有了充足的营养,六棱大麦的“营养限制”就显得没那么突出,所以我们现在看到的六棱啤麦籽粒也会比较饱满。


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二棱和六棱大麦穗型的差异


在法国,高产二棱品种的选育和精细的农艺学管理也很大程度地缩小了二棱大麦和六棱大麦单产之间的差距。2016年至2020年间收获的法国二棱大麦平均单产为6.0吨/公顷,六棱的为6.3吨/公顷,这得益于广泛种植的二棱品种是2014年注册的Planet,明显的高产和良好的质量也帮助它成为首个在全球范围内广泛种植的大麦品种。

 

尽管产量很重要,但对于制麦行业和酿造行业来说,二棱和六棱大麦在质量指标上的差异可能更值得关注。与六棱大麦相比,二棱大麦的种植生长时间短,皮壳较薄,蛋白质含量和酶活水平相对较低而适中,且有较多的淀粉供酵母发酵。二棱大麦这些特点在酿造上的表现是浸出率较高、可溶性氮源适中、热稳定性较好、麦汁涩味等负面风味较少和适合纯麦酿造。目前欧洲仍然有许多啤酒厂坚持不添加辅料酿造,因此二棱大麦与欧洲啤酒厂的酿造理念、成本控制和质量控制特征都更加吻合。在北美地区,除纯麦酿造外,添加辅料的酿造方式也很流行,为了迎合这种需求,加拿大啤麦某些二棱品种却有很高的糖化力来满足使用。因此,从目前行业环境来看,二棱大麦在酿造上比六棱大麦更有优势。


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裸大麦的出现为食用提供便利


野生大麦属于有皮大麦,大麦在成熟以后皮壳依然紧密地包裹着种子。这些坚硬的外壳可以保护野生大麦免受各种生物和不良环境的威胁,提高种子存活率。但是,皮大麦的皮壳既不容易脱离,又不能食用,皮大麦只有经过碾压过筛等步骤才能满足食用的需求。


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皮大麦(左)和裸大麦(右)成熟籽粒和穗的差异


随着农业的发展和人类饮食结构的扩大,人们对于大麦的食用便利性有了更高的追求。人们经过长期的选育,最终驯化出裸大麦以供食用。


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裸大麦也称青稞,藏族人们通常会将青稞洗净、晾干、炒熟后磨成面粉,加入酥油等配料制成糌粑,作为主食使用。


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休眠性变弱利于种植和制麦


野生大麦会表现出很强的休眠性,使其能够在各种恶劣的环境中生存,这是抗逆性的其中一种表现。如今的大麦休眠性都较弱,因为要求它们在种植或制麦投料后能够快速并均匀地发芽。但实际上,弱休眠性也会带来一些问题,如果这些休眠性较弱的大麦在收割期恰逢降雨,谷物甚至还挂在穗上就会开始发芽,这现象也就是我们常说的穗上预发芽。预发芽对于饲料大麦的使用影响较小,但对于制麦行业却是严重的问题。预发芽大麦在制麦过程中会表现出发芽率低和生长活性差等现象,从而引发制麦均一性差等一系列质量问题。


大麦经过千万年的驯化,已经适应了现代农业生产和人们使用的需要,并成为全球性必不可少的作物之一。但最开始,大麦并不是遍布全球,那它又是怎样传播开来的呢?


  【 大麦的全球性传播和国内现状 】  


大麦在远古时代就于西亚广泛栽培,大约从公元前7000年开始向欧洲传播,直到公元前2000年左右才出现在印度南部,大麦花费了几千年的时间终于在欧亚大陆“开枝散叶”。公元5世纪至15世纪,欧洲出现了继古埃及后的再一次啤酒酿造浪潮,进一步提升了大麦在欧洲的地位。15世纪到17世纪,欧洲人在“大航海时代”和一系列殖民活动中将啤酒文化带到世界各地,以“欧洲-加拿大-澳大利亚-美国-阿根廷”为主的啤酒大麦全球产业格局才逐渐形成。

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大麦在全球范围的生产分布

由于饮食习惯差异和现代啤酒的过晚传入,大麦在我国农业生产结构中并没有占据一个很重要的地位。而近十多年来,我国大麦种植面积和产量更是持续下降,主要原因有:(1)在中国除了西藏外的绝大多数地区,大麦并不是主粮,近年国家推行的粮食安全政策反而抑制了我国大麦产业的发展;(2)大麦和小麦种植环境接近,但大麦产量却远低于小麦,农户更倾向种植利润高的小麦;(3)小农种植模式导致国产大麦供应不稳定,质量波动大,与进口大麦相比质量均一性和酿造性能方面劣势明显,最终导致啤酒行业需求有限。


由于大麦在我国种植上不具有优先性,但却能耐寒、耐旱和耐盐碱,因此我国啤酒大麦主要在生态条件恶劣和农业生产条件相对较差的地区种植,主要产区分布在江苏、内蒙古、新疆和甘肃等地。江苏具有大片难以种植其他作物的滩涂盐碱地,只能用作大麦种植,这情况使得江苏成为我国最大的啤酒冬大麦产地。新疆虽然降雨少、光照强度大和气温偏低,但也可以广泛种植大麦,这种气候条件下生产的大麦具有皮厚蛋白高的特性。甘肃等地区土地相对贫瘠多盐,灌溉水源不足,有的地方甚至只适合大麦种植。


大麦行业尽管在我国受到客观因素限制而发展缓慢,但在欧洲、北美和澳大利亚等地由于强劲的啤酒需求和啤酒文化带动而发展迅猛,这些地区的科学家对大麦的研究也日益深入。


  【 被持续改良的大麦 】  


近年来,大麦品种的更替速度显著加快。这种情况在澳大利亚尤为明显,目前在当地广泛种植的La Trobe、Compass、Spartacus和Planet都是注册时间不超过6年的新品种。加拿大和法国的大麦品种结构虽然比较稳定,但近两年注册的啤麦品种数量也明显增多。


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大麦品种的过快更替会给下游产业带来许多问题,如新品种的测试和认可需要投入大量的成本、质量和风味也需要较长时间的重新适应等。大麦农户在已经充分了解到这些现实情况仍坚持使用新品种的根本原因在于:新品种在产量、抗倒伏、抗虫和抗病能力方面得到较大幅度的改良,种植新品种有利于节约打理成本、降低质量风险和增加产量,从而达到提高收入的目的。即便新品种层出不穷,但并不是所有古老的品种都已经被淘汰。1966年推出的英国二棱大麦老品种Maris Otter尽管农业性状远不如新推出的品种,但由于本身带有强烈的谷物和饼干风味仍然受到精酿啤酒厂追捧。总而言之,除非啤酒和麦芽企业愿意提供高价向大麦农户预定“老旧品种”,否则新品种的快速更替趋势估计是很难改变的了。


时至今日,新品种大麦仍不断面世,其性状仍在不断优化,这为农业生产提供了巨大便利,也促进了啤酒行业的发展。但站在中国制麦者的角度,希望育种者在改良大麦农业学特性的同时,也要关注新品种的制麦特性和酿造特性;同样希望国内大麦产业能在澳麦双反的大环境下把握机遇,不断发展,向国内啤酒和制麦行业提供质量稳定的优异大麦原料。(来源:掌上锡伯图融合)



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