干豆的机械种皮损伤及其对最终产品质量的影响

干豆种植者和加工商的有用信息,以更好地了解机械种皮损害和防止它的方法。

图斯科拉县直接收获的干豆。
图斯科拉县直接收获的干豆。照片由密歇根州立大学斯科特·贝尔斯拍摄。

在收获和收获后处理干豆时使用现代设备,豆的种皮可能会被损坏。这种损伤可导致轻微到严重的后果种皮检验并在煮熟的豆类中导致种子开裂,从而影响最终用途产品(如罐装豆制品)的质量(图1)。

.有轻微到严重种皮检查的干豆种子的例子
图1。罐头产品中有轻度到严重种皮检查(SCC)和分裂种子的干豆种子的例子。

最严重的机械性种皮损伤通常发生在收割和仓库清洗和搬运过程中。虽然使用了一系列收获后的清洁方法来清除碎片和污染物,但用SCC很难分离和清除种子。SCC一直是商业大豆种植者在有机和传统系统中关注的主要种子质量问题,它可以造成直接的经济后果。根据我与ADM种子公司在密歇根的种植者关系经理的个人谈话,在当地的电梯里,干燥样品中超过10%的检查种子-或浸泡样品中超过20% -被认为是不可接受的,可能会提供更低的价格或折扣,甚至整个货物可能会被拒绝,这取决于种子到达时的总体质量。

收获调查确定了密歇根干豆SCC严重程度的变化

在2021年的生长季节进行了一项调查,以调查密歇根州种植的干豆在收获期间发生的机械种皮损伤。共有48名密歇根大豆种植者参与了这项调查。收集的样品在密歇根州立大学(MSU)和美国农业部(USDA)农业研究服务(ARS)的设施中进行了种皮检查严重程度的测试,并评估了罐装质量。BOB体育bob体育合法吗bob体育登录在本次调查中,在每个市场类别中收集的bean样本数量如图2所示。

图
图2。调查中每个市场类别的样本数量。

收集的黑豆品种包括“黑胡子”、“魔影”、“天顶”、“佐罗”和“光轮”。海军豆品种包括“奖牌主义者”、“Bounty”和“梅林”。小红豆都是“毒蛇”。浅红色的芸豆包括“加州早期”、“大红”和“粉红豹”。采集样品的农艺信息汇总如下表1所示。

T可以1。本研究收集的四种种子类型的收获天数、收获方法使用情况、穗型、收获助剂使用情况、收获时种子水分情况的总结。

黑色的

海军

小红

浅红肾

天数(种植至收获)

93 - 114

92 - 117

92 - 102

92 - 108

收获的方法

直接的收获

100%

92%

88%

料堆

8%

13%

100%

标题类型(仅适用于直接获取)

钻的头

55%

73%

43%

德雷伯的头

45%

27%

57%

收获的援助

100%

92%

83%

83%

收获时的种子水分

12.9 - -17%

13.2 - -18.8%

13.4 - -16%

15 - 19.7%

采用染色试验(图3)对采集的样品进行SCC测定,将种子浸泡后分为5组。一个SCC严重程度评分据此计算出种皮检验的严重程度。SCC严重程度评分范围为1-5(1 =所有种子都没有种皮受损,5 =所有种子都开裂)。SCC百分比(%)还计算出每100粒种子中有种皮检查的种子数量。

种皮检测(SCC)染色试验。
图3。种皮检测(SCC)染色试验。根据SCC水平对种子进行染色和分组。

在采集的豆类样品中,SCC的严重程度存在差异(表2)。黑豆样品的SCC严重评分(1.08 - 2.04)和SCC百分比(4.5% - 51%)的范围最大,22个黑豆样品中有9个样品的SCC高于20%,这在行业标准中被认为是不可接受的。

表2。每个市场类别的SCC严重程度评分和SCC百分比。

市场类

SCC严重程度评分*

鳞状细胞癌的比例

黑色的

1.08 - 2.04

4.5 - 51%

海军

1.03 - 1.61

1.0 - 30.5%

小红

1.05 - 1.51

3.0 - 22%

浅红肾

1.09 - 1.42

6.5 - 33%

SCC严重程度评分(1 -5):1 =无种皮检查,5 =所有种子开裂。

影响SCC和罐头质量的因素

种子水分

结果表明,采收时种子水分含量与SCC严重程度呈极显著负相关(r= -0.39, P<0.01)。收获时种子水分较高的种子,在染色试验中发现种皮损伤较小(SCC严重程度评分较低)(图4)。在黑豆样品中,SCC严重程度评分与外观评分之间存在显著负相关(r= -0.66, p= <0.001)。这表明,种子在收获时受到的种皮损害越小,它们在罐头产品中的表现就越好。但在其他种子类型中没有发现这种相关性,可能是因为我们能够收集的样本数量有限。

图
图4。左图为SCC严重程度评分与收获时种子水分的相关性,右图为SCC严重程度评分与黑豆罐装质量外观评分的相关性。

收获的方法

当样本按采集方式分组时(螺旋头联合采收、布头联合采收或拉窗采收),SCC严重程度评分在不同采集方式间无统计学差异。螺旋头联合收割机收获的两个黑豆样品具有最高的SCC严重程度评分,并在箱线图中指示为异常值。但这两个样品收获时的水分含量也最低,分别为13.7%和12.9%。布头组无样品含水率低于14%。因此,根据本研究数据,我们不能得出螺旋头联合收割机会导致更多种皮损伤的结论。

品种

在同一品种(来自不同农场)的黑豆样品中,SCC严重程度评分和罐头质量(外观和颜色)评分可能有所不同(表3)。一个“黑胡子”样品的SCC严重程度评分最低,为1.08,而另一个样品的SCC严重程度评分最高,为2.04。“魔影”的SCC严重程度评分也在1.13 - 1.89之间。5个不同品种在外观和颜色评分上也有显著差异。“黑胡子”和“天顶”的罐装质量(外观和颜色)明显优于“魔影”。

表3。不同品种黑豆样品的SCC严重程度评分和罐装质量评分。

不同的名字

SCC严重程度评分

外观

颜色

黑胡子

1.08 - 2.04

1.57 - 4.79

3.29 - 4.71

幽灵

1.13 - 1.89

2.07 - 2.79

1.71 - -2.93

天顶

1.11 - 1.19

3.71 - 4.43

4.21 - 4.43

佐罗

1.43

3.43

2.79

光辉灿烂的

1.54

2.21

1.64

SCC严重程度评分(1 -5):1 =无种皮检查,5 =所有种子开裂;外观(1-5):1 =不合格,5 =优秀;颜色(1-5):1 =浅棕色,5 =深黑色。

结论

  • 根据我们的调查结果,种子水分是影响收获时种皮受损的重要因素。在本研究中,种子含水率接近低端(12%)的种子种皮损伤严重,而含水率较高(18%)的种子种皮损伤明显较小。因此,建议收获时种子水分含量为14-18%,最优为收获时种子水分含量为16%。
  • 机械操作的影响是收获时种皮损坏的另一个重要因素。剥衣头在减少种皮损伤方面享有盛誉。然而,我们的数据并没有显示螺旋头和布头之间SCC严重程度评分有统计学上的显著差异。
  • 豆类的罐装质量在不同品种之间以及同一品种之间可能有所不同。SCC严重程度评分较低的样品在收获过程中种皮受损较少,因此在罐装质量评价中往往具有较高的外观评分。当我们比较黑豆品种时,罐头质量存在显著差异,这表明品种选择对于实现更好的罐装豆制品质量非常重要。

一般来说,机械性种皮损伤不是单一因素造成的,而是种子遗传、种子含水量、环境条件、联合收割机操作等一系列因素共同作用的结果。干豆极易受到机械损伤,种皮损伤不仅会导致最终用途产品质量低劣,还会影响发芽和田间生产,给种植者带来经济后果。因此,在收获和收获后的过程中,总是需要额外的照顾,以保持种子的完整性。选择合适的大豆品种,选择合适的收获设备和时机,合适的环境条件,根据环境调整操作,甚至是正确的操作人员,都是防止种皮严重受损的重要因素。

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