Перловка из какой зерновой культуры: Из какой зерновой культуры получают перловую крупу

Из какой зерновой культуры получают перловую крупу

Перло́вая крупа́ — вид ячменной крупы в форме гладких зёрен белого или слегка желтоватого цвета продолговатой или круглой формы, используемый в качестве основы для гарниров и каш, засыпки для супов, рагу. Название связано со схожестью зёрен крупы с жемчугом (перлами).

Для выработки крупы используются зёрна стекловидных и полустекловидных сортов ячменя. Цельные ячменные зёрна предварительно очищают от примесей и шелушат для удаления цветочных плёнок, дробят до ядер, которые затем шлифуют и полируют, в результате зёрна крупы являются эндоспермом ячменя с незначительными остатками плодовых и семенных оболочек и алейронового слоя. Полученную крупу сортируют по размерам, в советском товароведении различали по размеру пять «номеров» перловой крупы: № 1 и 2 — с крупными гранулами овальной формы с характерной для ячменного зерна тёмной продольной бороздкой (проход через сита 3,5 и 3,0 мм), № 3, 4 и 5 — с мелкими зёрнами шаровидной формы (через сита от 2,5 до 1,5 мм соответственно) [1] [2] . Крупные сорта чаще используют для гарниров, мелкие — для начинок и второстепенных засыпок. При этом ещё в начале XX века мелкая крупа считалась самой ценной («руаяль») в сравнении с более крупными («голландка», «полуголландка» и самая крупная «обыкновенная») [3] .

Разваривается долго в сравнении с другими крупами — до 1,5 часов, при этом зёрна значительно набухают, впитывая много воды, но сохраняют форму, давая рассыпчатый гарнир (в отличие от другого вида ячменной крупы — ячневой — которая разваривается в продукт вязкой консистенции). Объём перловой каши в 5—6 раз превосходит начальный объём крупы, выход каши с 1 кг крупы — от 3 кг для крупной и до 4,5 кг для мелкой крупы.

Наиболее популярна в русской кухне, где обычно используется для приготовления перловой каши. В 1930-е годы в СССР был освоен промышленный выпуск перловой крупы в значительных объёмах, и благодаря невысокой цене и большой длительности хранения крупа широко использовалась в общественном питании, в рационе военнослужащих и заключённых. При этом из-за частоты использования и невысокой стоимости сложился стереотип малоценного продукта, вплоть до того, что из-за низкой популярности у солдат в 2011 году в рационе Российской Армии продукт в гарнирах заменён более дорогостоящими гречкой и рисом (при этом оставлен как засыпка для супов и дополнительная заправка для мясных консервов).

Распространена в шведской, датской, финской кухнях, где используется для гарниров, крупяных колбасок, в качестве засыпки в супы. В итальянской кулинарной традиции имеется блюдо из перловой крупы ордзотто (англ. orzotto ), сходное по рецептуре с рисовым ризотто. В британской и североамериканской кухне крупа менее распространена, и применяется как второстепенная засыпка в супы, стью, рагу, иногда используется для приготовления несладких пудингов; в немецкой и французской кухнях встречается как дополнительный ингредиент-наполнитель колбасных изделий и паштетов. В среде западных популярных диетологов крупная перловая крупа с остатками отрубей считается «цельнозерновым продуктом» (англ. scotch barley ) и рекомендуется для здорового питания.

Со второй половины XX века освоено производство перловой крупы быстрого приготовления с использованием процесса пропарки, аналогичного пропарке риса [en] .

Перловая каша у многих вызывает смешанные чувства. С одной стороны, никто не сомневается в ее пользе, с другой – вид у нее не самый привлекательный. Но для тех, кто нуждается в максимуме питательных веществ при минимуме затрат, перловка просто незаменима. Не зря же ею кормят солдат еще со времен Римской империи. Но прежде чем начать ее готовить, неплохо бы разобраться, из какого растения получают перловую крупу.

Исходное сырье

Наверное, нет такого человека, который бы не слышал о перловке. Пожалуй, это одна из самых распространенных круп на планете. Ее с удовольствием едят по всей Европе и Азии. Историки даже полагают, что это одна из древнейших сельскохозяйственных культур на Земле. О ней даже упоминается в Библии. Однако все это не мешает людям не знать, из чего делают перловую крупу.

Сырьем для изготовления перловки служит ячмень. Это, пожалуй, наряду с пшеницей одно из самых древних культивируемых человеком растений. Сегодня в пищевой промышленнсти ячмень используют повсеместно. Из него варят пиво, делают муку и, конечно, крупы. Причем из одного и того же зерна получают их целых три: перловку, голландку и ячневую крупу. Какой она получится, зависит от степени обработки ячменя.

Технология

Имея представление о том, из какого растения получают перловую крупу и что не ее одну, возникает резонный вопрос о том, как этого удается добиться. Дело в том, что используется разная технология обработки зерна. Так, перловку получают путем шлифовки ячменя до 6 раз, пока не будет снят только первый верхний слой. Благодаря этому она сохраняет свои полезные свойства и повторяет продолговатую форму исходного зерна.

Голандку же шлифуют до тех пор, пока она не приобретет правильную шарообразную форму. Как следствие, полезных свойств в ней сохраняется меньше, но варится она легче и быстрее. Ячневую крупу получают и вовсе простым дроблением исходного зерна. В результате внешний вид и вкусовые качества последней сильно отличаются от перловки и голландки.

Полезные свойства

Многие относятся к перловке пренебрежительно, считая ее низкопробной кашей. Однако долгое время, еще до появления промышленных способов обработки, ее могли себе позволить только представители царской семьи и знати. Именно тогда и появилось выражение, что перловка – жемчужина среди круп. Сегодня оно имеет совсем другой смысл. Ведь в наше время хорошо известно о ее несомненной пользе для организма.

Так, в перловой крупе содержится лизин, который способствует выработке коллагена. Как известно, его недостаток приводит к быстрому старению кожи и раннему появлению морщин. Благодаря содержанию витаминов группы B, цинка и селена, перловка укрепляет нервную систему. Ее относят к природным антиоксидантам, которые способствуют общему омоложению организма, улучшают структуру волос и ногтей. Фактически перловку можно считать источником молодости и красоты

И это еще не все. Вне зависимости от того, из какого растения получают перловую крупу, из-за низкой обработки зерна она сохраняет в своем составе много клетчаки. Ее в несколько раз больше, чем в той же пшенице. Из полезных свойств перловки стоит еще отметить наличие в ее составе природного антибиотика – гордецина. Он помогает бороться с грибковым заболеваниями кожи. А на отваре перловки готовят супы для щадящих диет.

Противопоказания

Многим достаточно хорошо известны полезные свойства перловки, ее вред при этом сильно преуменьшается. А ведь ее стоит есть более 3 раз в неделю, так как при регулярном переедании она может способствовать набору веса и запорам. Из-за этих свойств в любой современной диете ее рекомендуется исключить полностью из рациона или употреблять только на завтрак.

Также от перловой каши следует отказаться будущим и кормящим мамам, так как содержащийся в ней глютен может навредить малышу и спровоцировать аллергическую реакцию. У мужчин избыток перловки может снизить сексуальное влечение (кстати, это одна из причин, почему ее включают в солдатское меню). И последнее, есть кашу из этой крупы следует только горячей и свежеприготовленной, так как после остывания все полезные свойства сводятся на нет и совершенно не имеет значения, из какого растения получают перловую крупу.

Рецепт каши

Существует немало способов приготовления перловой каши, но самой вкусной перловая каша получается на водяной бане. Так ее варили еще для Петра I.

Стакан крупы замочить в 1 литре чистой воды, накрыть полотенцем и оставить на ночь (или не менее чем на 8-12 часов). Утром остатки воды слить и промыть перловку в холодной воде. Тем временем 2 литра молока довести до кипения на плите, всыпать набухшую крупу и проварить на маленьком огне 5 минут.

В кастрюлю побольше налить воду, поставить на огонь и довести до кипения. Сверху поставить кастрюлю с перловкой, накрыть крышкой и варить таким образом 6 часов. Огонь при этом нужно убавить до минимума и обязательно периодически подливать воду в нижнюю кастрюлю по мере выкипания. Такая перловая каша будет иметь приятный кремовый оттенок и ореховый вкус. Уже в тарелке заправить по вкусу маслом, солью и медом. Вкусная и полезная перловая каша готова.

В заключение можно заметить, что часто спрашивают о том, из какого растения получают перловку и манную крупу. Возможно потому, что и та и другая не имеют в названии ничего общего с злаком, из которого делаются. Так, перловку делают из ячменя, а манку – из пшеницы.

Обезопасить ребенка будет проще, если больше узнать об этом продукте! Перловая крупа: польза и вред для детей и взрослых!

Вкусно разнообразить свой рацион получится, включив в повседневное меню перловую крупу. Вкус и вид продукта будет отличаться исходя из метода обработки злака. Польза перловой крупы незаменима для похудения. Продукт помогает человеку быстрее насытиться, а его калорийность при этом невелика. Из перловки удастся приготовить множество блюд для взрослых и детей. Если перед употреблением ингредиента внимательно изучить его состав, то удастся избежать побочных реакций.

Из какого растения получают перловую крупу

Перловка получила свое название, из-за внешней схожести с речным жемчугом, который ранее называли «перлом». Не все знают, из чего получают перловую крупу, а добывают ее методом переработки ячменя. В процессе обработки с ячменя снимается верхний слой, а вот первоначальная форма зерна остается. Перловка имеет продолговатую форму, и после шлифовки сохраняет полезные свойства.
Благодаря еще одному методу обработки зерен удается получить другой сорт ячменя – голландку. Визуально зерно так же, как и перловка имеет цельный округлый вид, но проходит более глубокую обработку. Приготовление каши занимает меньше времени, чем в случае с перловкой и по консистенции голландка более нежная. Ячневая крупа добывается из перемолотого ячменя.

Перловая крупа: состав, калорийность

Важно! Из-за своей низкой калорийности перловая крупа считается диетическим продуктом. Если в 100 г сухих зерен содержится 290 ккал, то в 100 г отварной каши – всего 96 ккал. Тем, кто мечтает похудеть, актуально включить продукт в рацион, из-за высокой питательности и низкой калорийности.

При регулярном употреблении каши удастся обогатить организм витаминами B, E, A, PP, D. Положительно на здоровье влияет высокое содержание микроэлементов. В основе ингредиента содержится цинк, медь, марганец, фосфор, йод, никель и другие элементы.

Полезные свойства перловой крупы для организма. Противопоказания

Совет! Употреблять перловую кашу рекомендуется не чаще трех раз в неделю. В подобном случае удастся обогатить организм полезными микроэлементами, и предотвратить метеоризм.

Срок годности перловой крупы

Сохранить полезные свойства зерен удастся, соблюдая правильные условия хранения. Держать крупу лучше всего в контейнерах. Для хранения продукта подойдет темное и прохладное место. Важно также следить за тем, чтобы в зерно не попала влага. Срок годности перловой крупы в зернах составляет не более двух лет. Держать в доме крупу в молотом виде стоит не более 2-3 месяцев.

Как правильно и быстро сварить перловую крупу

Процесс приготовления каши из перловки займет больше времени, чем в случае с другими крупами. Перед тем как сварить крупу потребуется взять стакан зерен и 5 стаканов воды. Вначале крупу нужно тщательно промыть под водой. Затем компонент залить тремя стаканами воды, жидкость довести до кипения и варить 6-7 мин. После чего зерна нужно откинуть на дуршлаг.
Во втором этапе нужно в кастрюлю налить 2 стакана воды, довести жидкость до кипения и всыпать крупу. После чего консистенцию нужно посолить и варить на маленьком огне помешивая около 30 мин. Подавать блюдо вместе с кусочком сливочного масла.

Какие блюда можно приготовить из перловой крупы

Очень вкусные блюда из перловой крупы получатся, только если приготовить крупу правильно. Компонент подходит для приготовления супов, рассольников, а также гарниров. Необычный вкус перловка придаст салатам, голубцам и плову. Перловка с тыквой получится очень нежной и сладкой. Любители заморских блюд могут приготовить из перловки итальянское лакомство перлотто. Одинаково вкусными из крупы получатся сладкие козинаки или же гарнир с тушенкой.

Можно ли перловую крупу детям

Давать маленьким детям перловую крупу необходимо с особой внимательностью. Педиатры советуют включать кашу в рацион малыша не раньше 4-х лет. В продукте содержится глютен, который в большом количестве способен вымывать кальций, из-за чего наносится урон костной системе. Для того чтобы предотвратить риск возникновения рахита деткам лучше всего давать кашу с 4-х лет, не чаще чем 3 раза в неделю.

Суп с перловой крупой: видео-рецепт

Очень вкусный и сытный из перловки получается суп. Узнать простой рецепт супа с перловой крупой получится, просмотрев видео. Все необходимые для приготовления горячего блюда компонента легко найти в супермаркете. Приготовить первое блюдо удастся как опытным хозяйкам, так и новичкам в области кулинарии.

Польза зерновых — Перловка — королева круп

Если сейчас многие относятся к перловой крупе слегка презрительно, считая ее исключительно пищей для солдат и пеших туристов, то наши предки придерживались иного мнения. Крупу с романтичным именем «перловка» («перлами» на Руси называли «жемчуг») шлифуют из целых зерен ячменя. А если учесть уникальный витаминный состав этого злака, перловка действительно может претендовать на звание жемчужины среди круп.

Здоровое зерно 
Тем, кто любит перловку, недостаток витаминов не грозит — в перловой каше присутствует практически весь необходимый набор полезных веществ. Есть в ней и витамины группы В (отвечают за слаженную работу нервной системы, красивые волосы и чистую кожу), и витамин А (нужен для хорошего зрения и защиты от инфекций), и витамин Е (предотвращает преждевременное старение), и витамин D (делает крепкими кости и зубы). Кроме того, в перловой крупе очень много микроэлементов — в её составе есть и железо, и кальций, и медь, и йод. Но главное богатство перловки — фосфор, по его содержанию перловая крупа почти в два раза превосходит остальные злаки. Фосфор не только необходим для нормального обмена веществ и хорошей работы мозга, но и считается «главным микроэлементом для спортсменов», ведь именно фосфор обеспечивает скорость и мощь мышечных сокращений. 

Ещё одно достоинство перловой крупы — обилие лизина. Эта аминокислота оказывает противовирусное действие, особенно в отношении микробов, вызывающих герпес и острые простудные инфекции, поддерживает жизненный тонус и сохраняет здоровым сердце. 

Кроме того, перловка запросто может претендовать на звание «каши красоты». Дело в том, что лизин активно участвует в выработке коллагена, который, как известно, делает кожу гладкой и упругой, а заодно и предотвращает появление морщинок. Не стоит забывать о перловой крупе и тем, кто всерьёз заботится о фигуре. Эта сытная каша содержит большое количество клетчатки, которая выводит из организма токсины и шлаки, а также вещества, препятствующие отложению жира. Именно благодаря этой особенности диетологи рекомендуют перловку тем, кто мечтает расстаться с лишними килограммами. 

Ячмень и перловка одно и тоже

Ячмень и перловка

С древнейших времен ячмень — важная зерновая культура, выращиваемая сейчас во всех регионах с умеренным климатом. Происходит, вероятно, из Азии. В Китае разводился, по-видимому, уже 4000 лет назад. В Египте известен со времен фараонов, оттуда проник в Грецию и Римскую империю. Примерно до 15 века зерно ячменя перемалывалось главным образом в муку, из которой пекли хлеб.
Менее требовательный к климатическим условиям, чем кукуруза, пшеница и рис, ячмень выращивается от Индии и Аравии на юге до Лапландии и Аляски на севере. Приспособлен к различным типам почвы, но лучшие урожаи дает на плодородных суглинках.
Ячменное зерно содержит 13% белка, 64,6% углеводов, 5,5% клетчатки, 2,1% жира, а также витамины А, группы В, D, Е и т. д. Белок ячменя более ценен по аминокислотному составу, чем белок пшеницы, особенно по содержанию аминокислоты — лизина.
В мировом производстве хлебных злаков ячмень занимает четвертое место. Из ячменя вырабатывают перловую и ячневую крупы, а также хлопья и плющеные крупы. Наибольший выход крупы получают при переработке стекловидных сортов ячменя. Из них также получается лучшая по качеству ячневая крупа.
Каши из этих круп усваиваются несколько медленнее, чем из пшенной, овсяной, гречневой круп и тем более из риса и манной крупы. Минеральных веществ в ячневой крупе намного меньше, чем в цельной перловой. Хорошо сваренная перловая каша — одно из средств профилактики малокровия, алиментарного ожирения, колитов с запорами. Ячневая каша, по сравнению с перловой, более механически щадящая. Эти каши, сваренные на воде и разведенные молоком, намного полезнее этих же каш, сваренных на молоке.
Ячневая крупа — представляет собой частицы дробленого ядра ячменя различных размеров и формы, освобожденные от цветочных пленок. При изготовлении ячневой крупы зерно не подвергают шлифовке, поэтому в ячневой крупе по сравнению с перловой содержится больше клетчатки. Крупы из ячменя на сорта не делятся. В зависимости от размера частиц дробленого ядра различают три номера ячневой крупы. Используют для каш.
Ячневая крупа разваривается за 40-45 минут, увеличиваясь в объеме примерно, в пять раз. Ячневая крупа — это весьма ценный продукт. Обладает высокой калорийностью и хорошими вкусовыми качествами.
Перловая крупа — это очищенное, отполированное зернышко из отборного ячменя, освобожденное от плодовых и семенных оболочек и зародыша, хорошо отшлифованное и отсортированное по крупности.
Отборная перловая крупа — крупа предварительно очищенная от примесей. Высококачественную перловую крупу вырабатывают из полустекловидных и мучнистых сортов ячменя.
Перловкой хорошо заправлять супы и гуляши, так как она не только добавляет блюдам аромат и текстуру, но и сгущает их. Можно готовить самостоятельно (одна часть зерна к трем частям воды — варить 45-60 минут) как альтернатива рису, макаронам или картофелям.

Наши каши: из чего их делают на самом деле? | Питание и диеты | Здоровье

Манная

Манка — это крупа из твёрдых сортов пшеницы крупного помола. В давние времена из-за редкости зерна такая каша считалась дорогой, и только при советской власти манная крупа стала широкодоступным продуктом.

Это единственная крупа, которая переваривается в нижнем отделе кишечника и только там всасывается в его стенки. Манка — это хорошее средство лечения болезней кишечника, она очищает организм от слизи и выводит жир. При этом чрезмерное потребление манки грозит недостатком кальция, поскольку фитин, содержащийся в этой каше, связывает соли кальция.

Перловая

Перловая крупа — это цельное ядро ячменя с остатками зерновых оболочек. За счёт крупинок овальной или округлой формы белого или желтоватого цвета культура и получила своё название («перловый» от фр. «реrlе» — «жемчужина»).

Перловка богата витаминами группы B. Фосфора в ней вообще в два раза больше, чем в других злаках (этот элемент необходим не только для работы мозга, но и для правильного обмена веществ). Перловая крупа также содержит лизин: эта аминокислота укрепляет сердечную мышцу, ускоряет расщепление жиров и… предотвращает появление морщин.

Ячневая

Как и перловка, ячка делается из ячменя — это дроблёные ядра, освобождённые от цветочных плёнок. Преимущество ячневой крупы в том, что, в отличие от перловки, она не подвергается шлифовке, поэтому в ней больше клетчатки.

В ячневой крупе содержатся кремний, фосфор, фтор, хром, цинк, бор. Зерно ячменя на 5-6% состоит из клетчатки, которая способствует нормализации пищеварения и выведению из организма всех вредных продуктов распада. Белок в ячмене превосходит пшеничный по и, в отличие от животного белка, усваивается в организме человека почти на 100%.

Пшённая

Пшено получают из зёрен проса — однолетнего травянистого растения семейства злаков. Просо считается одним из самых древних сельскохозяйственных растений: в Монголии и Китае его возделывали еще в III тысячелетии до н.э.

Среди всех зерновых культур пшено наименее аллергенно: его рекомендуют вводить в рацион и детям, и пожилым людям. Эта крупа богата витаминами группы В и аминокислотами, которые необходимы для роста мозговых клеток. Она также содержит такие макро- и микроэлементы, как фтор, который полезен для зубов, и марганец, благотворно влияющий на обмен веществ.

Кус-кус

Это пшеничная крупа магрибского или берберского происхождения. Исторически кус-кус готовили из проса. В наше время наиболее распространён кус-кус из манной крупы, получаемой из твёрдой пшеницы.

Пшеничный кус-кус содержит витамин В₅. Крупу рекомендуется употреблять в пищу людям со слабым иммунитетом, страдающим частыми инфекционными заболеваниями. Витамин В₅ улучшает регенерацию клеток кожи и волос, поэтому кус-кус — хорошая профилактика ранней седины и проблем с кожей. Кус-кус рекомендуется употреблять в пищу тем, у кого понижен уровень гемоглобина.

Гречневая

Гречневая крупа производится из пропаренного или непропаренного зерна гречихи, ядро которого отделяется от плодовых оболочек. К славянам гречка попала из Греции, за что и получила своё название — «греческая крупа».

Гречка богата минеральными веществами, важнейшие из которых — йод, железо, фосфор, медь. А содержание витаминов группы В, Е и РР в ней в 1,5-3 раза больше, чем в других крупах. Большая часть жиров (2,5 г из 3,3 г) — полиненасыщенные, растительного происхождения, и поэтому благоприятно влияют на обмен жиров и снижают уровень холестерина в организме.

Мамалыга

Это круто заваренная каша из кукурузной муки, молдавское, румынское и западноукраинское национальное блюдо. Она готовится из кукурузной муки тонкого помола, а также из средней и большой сечки.

Особая польза мамалыги в том, что она выводит из организма избыточный жир, замедляет процесс старения и просто незаменима для людей, больных туберкулёзом или гипертонией.  Мука из кукурузы признана своего рода антисептиком, к тому же снижает уровень холестерина. Блюда из кукурузной крупы также рекомендованы при проблемах сердечно-сосудистой системы и малокровии.

Полба

Полба (или спельта) — это полудикий вид пшеницы, из которой в древности были выведены все известные сегодня сорта пшеницы. В её зёрнах содержится больше протеина, железа и витаминов группы В, чем в обычной пшенице.

Полба — пшеница, содержащая самое большое количество белка — от 27% до 37%. Белок клейковины, которым особенно богат этот злак, содержит 18 незаменимых для организма аминокислот, которые не могут быть получены с животной пищей. Благодаря низкому содержанию клейковины людям, страдающим аллергией на глютен, можно включать полбу в свою диету.

Ячмень

Производственный цикл Перловой крупы

Перловая крупа является продуктом переработки зерен ячменя. Мировой производство этой зерновой культуры достигает 150 миллионов тонн в год, причем Россия с 17,5 миллиона тонн лидирует среди стран-производителей ячменя. В основном, выращенный в России ячмень используется как фуражный корм для животных, но и его переработка тоже хорошо налажена. В частности, в России развито производство перловки.

Технология производства перловки

Когда речь идет про производство перловой крупы, технология предполагает подготовку зерна на начальном этапе.

• Ячмень очищают от посторонних примесей.
• Удаляются дефектные и мелкие зерна.
• Затем выполняется гидротермическая обработка культуры, что подразумевает увлажнение зерен и пропаривание в течение нескольких минут.
• Следующий этап – сушка продукции до собственной влажности 12-14%.

Благодаря этим действиям происходит разрушение клеящих веществ в оболочке и пленке зерна,  плодовые оболочки становятся эластичнее, а ядра зерен более прочными.

• После этого можно приступать к шелушению зерен, что подразумевает непосредственно удаление оболочек и пленок.
• Затем идет шлифование, когда с поверхности ядра удаляются остатки плодовых и семенных оболочек.
• В случае с перловкой шлифование еще и помогает в придании крупе овальной или круглой формы.
• На заключительной стадии производства перловки крупа просеивается с целью отделить битые ядра и мучку от целых ядер.
• Когда получена перловка, упаковка крупы выполняется в фасовочные изделия из бумаги, полиэтилена, термосвариваемых и ламинированных пленок.

Транспортировка и хранение перловой крупы

Транспортировка такой продукции выполняется так же, как и в случае с любыми другими продуктами переработки зерна.

• Необходимо наличие крытого транспорта, защищающего товар от атмосферных осадков.
• Оптимальная температура в кузове, контейнере или вагоне – до +20°C, влажность воздуха до 75%. Срок хранения перловки в таких условиях достигает 18 месяцев.
• При транспортировке перловой крупы железнодорожным транспортом используются мешки, которые зашиты машинным способом.
• Транспортировка такой продукции воздушным транспортом допускается только при использовании ящиков и контейнеров.
• Для помещений, в которых перевозят перловку, обязательна сухость, хорошая вентиляция и отсутствие зараженности вредителями.

Перловая крупа в продаже

Продажа перловки ведется круглогодично и стоимость такой крупы в первую очередь зависит от урожайности ячменя. Предприятия, где ведется переработка ячменя, есть в большинстве регионов страны, поэтому в региональных магазинах большая доля приходится на местную продукцию. Ее путь до прилавка магазина небольшой. Сначала собирается урожай ячменя, выполняется его переработка в крупу неподалеку от места сбора, а затем перловку транспортируют в магазины. У всех крупных торговых сетей есть контракты с производителями перловки, а небольшие магазины приобретают такую продукцию у оптовиков.

Перловка — любимая каша Петра I

ячменя | Описание, питание, использование и факты

Ячмень , ( Hordeum vulgare ), злаковые растения семейства травянистых Poaceae и его съедобные зерна. Ячмень, выращиваемый в различных средах, является четвертой по величине зерновой культурой в мире после пшеницы, риса и кукурузы. Ячмень обычно используется в хлебе, супах, рагу и продуктах для здоровья, хотя он в основном выращивается как корм для животных и как источник солода для алкогольных напитков, особенно пива.

ячмень

Ячмень ( Hordeum vulgare ).

© Hurry / Dreamstime.com

Подробнее по этой теме

переработка зерновых: ячмень

Большая часть выращиваемого в мире ячменя используется на корм животным, но особый чистый ячмень является источником солода для производства пива. Ячмень …

Hordeum vulgare — однолетняя трава с прямостоячими стеблями и несколькими чередующимися листьями.Ячмень бывает двух разновидностей, различающихся количеством рядов цветков на цветоносе. Шестирядный ячмень имеет зубцы на противоположных сторонах, с тремя колосками на каждой выемке, каждый из которых содержит небольшой отдельный цветок или цветочек, на котором развивается ядро. У двухрядного ячменя центральные соцветия дают ядра, а боковые соцветия обычно бесплодны. В то время как шестирядный ячмень имеет более высокое содержание белка и больше подходит для корма для животных, двухрядный ячмень имеет более высокое содержание сахара и поэтому чаще используется для производства солода.

ячмень

Зрелые колосья ячменя ( Hordeum vulgare ).

Пластина 5: (внизу слева) Grant Heilman-Grant Heilman Photography, Inc.

Одно из первых культурных зерен плодородного полумесяца, ячмень, был одомашнен около 8000 г. до н.э. от его дикого предка Hordeum spontaneum . Археологические данные датируют возделывание ячменя 5000 г. до н. Э. В Египте, 2350 г. до н. Э. В Месопотамии, 3000 г. до н. Э. В северо-западной Европе и 1500 г. до н. Э. В Китае. Ячмень был основным хлебным растением евреев, греков, римлян и большей части Европы на протяжении 16 века.Генетические исследования показывают, что Тибет был дополнительным независимым центром приручения культурного ячменя.

Ученые-свидетели из Института IPK Gattersleben в Германии ищут засухоустойчивые сорта ячменя, которые могут дать достаточно семян как в очень жарких, так и в засушливых условиях.

Усилия по выведению засухоустойчивых сортов ячменя.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видеоролики к этой статье

Ячмень приспосабливается к большему диапазону климата, чем любой другой злак, его разновидности подходят для умеренных, субарктических или субтропических регионов.Хотя он лучше всего подходит для вегетационного периода продолжительностью не менее 90 дней, он способен расти и созревать за более короткое время, чем любой другой злак. Выращивание возможно даже в очень короткие сезоны, например, на склонах Гималаев, хотя урожайность там меньше, чем в менее суровых районах. Ячмень, более устойчивый к сухой жаре, чем другие мелкие зерна, растет в прилегающих к пустынях районах Северной Африки, где его в основном сеют осенью. Яровые посевы особенно успешны в более прохладных и влажных районах Западной Европы и Северной Америки.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Ячмень имеет ореховый вкус и богат углеводами, с умеренным содержанием белка, кальция и фосфора и небольшим количеством витаминов группы B. Поскольку он содержит мало глютена, эластичного белкового вещества, его нельзя использовать для изготовления муки, из которой получится пористый буханка хлеба. Ячменная мука используется для приготовления пресных или лепешек, а также для приготовления каши, особенно в Северной Африке и некоторых частях Азии, где она является основным продуктом питания.Перловая крупа, самая популярная форма во многих частях мира, состоит из целых ядер, с которых удалена внешняя шелуха и часть слоя отрубей в процессе полировки. Его добавляют в супы. Ячмень имеет мягкую солому, которая используется в основном в качестве подстилки для домашнего скота и в качестве корма для получения грубых кормов.

Совет по питанию зерновых и бобовых

Ячмень — это зерновое зерно, родом из Азии. Ячмень был очень важен в древние времена и был одним из первых зерновых культур, получивших широкое распространение.Однако, когда стал популярным квасный хлеб, ячмень заменили пшеница и рожь. При более низком содержании клейковины (которая обеспечивает основу для подъема теста) применение ячменя в производстве хлеба ограничено. Таким образом, сегодня в развитых странах меньше людей едят ячмень. Однако открытие того, что ячмень с высоким содержанием бета-глюкана, привело к его использованию в пищевых продуктах, способствующих укреплению здоровья, особенно в продуктах, предназначенных для здоровья сердечно-сосудистой системы.

Большая часть мировых запасов ячменя используется для производства пива.Однако ячмень остается основным продуктом питания для многих людей в менее развитых странах, таких как страны Северной Африки, и в районах, где пшеницу трудно выращивать, например в Тибете.

BARLEYmax ^TM

BARLEYmax — новое зерно ячменя, разработанное в Австралии Организацией научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) с использованием традиционных методов селекции зерновых. Помимо высокого содержания растворимой и нерастворимой клетчатки, BARLEYmax содержит значительное количество устойчивого крахмала и вдвое больше витамина Е, чем стандартный ячмень.

Пищевая ценность цельнозернового ячменя:

• С низким содержанием жиров (в основном ненасыщенных) и высоким содержанием углеводов (в основном крахмала).
• Умеренное содержание белка (10%) и содержит белковый комплекс, образующий глютен (хотя и в меньшем количестве, чем в пшенице).
• Высокое содержание растворимой клетчатки, в частности бета-глюкана, который содержится в стенках эндосперма и алейроновых клеток.
• Имеет низкий гликемический индекс (ГИ), помогающий контролировать уровень глюкозы в крови.
• Высокое содержание калия и низкое содержание натрия.
• Содержит витамины группы B, такие как тиамин, рибофлавин, ниацин, витамин B6 (пиридоксин), фолиевую кислоту и пантотеновую кислоту.
• Содержит витамин Е.
• Содержит железо, цинк, магний, фосфор и селен (в зависимости от содержания селена в почве).
• Содержит небольшое количество меди, марганца и кальция.
• Содержит фитохимические вещества, включая лигнаны, фенольные кислоты, фитиновую кислоту, растительные стерины и сапонины.

Таблицу, сравнивающую содержание питательных веществ в различных зерновых, можно скачать на нашей странице «Зерновые и пищевые продукты».

Основные виды использования ячменя в кулинарии:

• Ячмень перловый — получают путем удаления двух внешних слоев. Перловая крупа обычно используется в супах и запеканках или как гарнир (каша).
• Ячмень обыкновенный — лущеное зерно, которое грубого помола используется в супах и тушеных блюдах.
• Мука ячменная — производится путем измельчения «жемчуга». На Ближнем Востоке и в Африке ячменную муку смешивают с пшеничной мукой для производства хлеба или измельчают и варят в виде каши. Хлеб из ячменной муки имеет более сладкий вкус. В Японии и других частях Азии ячмень используется для производства лапши.
• Ячменная крупа — — это измельченные зерна, время приготовления которых короче, чем цельнозерновые. Его используют в запеканках, гамбургерах, супах, рагу и как ингредиент в хлопьях для завтрака.
• Ячменные хлопья — — это зерна ячменя, которые были замочены для размягчения перед добавлением в выпечку. Их также можно использовать для приготовления каш, молочных пудингов и сухих завтраков.
• Солодовый ячмень — используется в производстве алкогольных напитков, таких как пиво и виски, а также в качестве ароматизатора для завтраков из хлопьев и солодового молока.

Профиль ячменя | Ресурсный центр аграрного маркетинга

Пересмотрено в октябре 2018 г.

Обзор

Ячмень — это краткосрочная, раннеспелая культура и, вероятно, старейшее культивируемое зерно в мире. Его производят в различных климатических условиях как на орошаемых, так и на засушливых землях. Ячмень — одна из самых крупных сельскохозяйственных культур, производимых в США.

Производители в США собрали 1,95 миллиона акров ячменя в 2017 году со средней урожайностью 72,6 бушелей с акра. Общий объем производства в 2017 году составил 141,9 млн бушелей. Цены на ячмень в 2017 году составляли в среднем 4 доллара.68 / бушель, в результате чего стоимость урожая составила 614,3 млн долларов (NASS, 2018).

Ячмень используется для производства кормов для скота, продуктов питания для людей и производства солода. Каждое из этих применений лучше всего подходит для конкретных сортов ячменя. Около трех четвертей производства ячменя используется для производства продуктов питания / солода, а оставшаяся часть используется в качестве корма для животных. Некоторые сорта ячменя лучше подходят для кормления, а другие — для пивоварения. Высококачественный кормовой ячмень содержит высокий уровень протеина и контрольную массу, в то время как низкий уровень протеина и пухлость необходимы для соложения.Однако некоторые сорта можно использовать для любой цели, и во многих случаях их использование зависит от агрономических условий.

Ячмень конкурирует с кукурузой и сорго в качестве фуражного зерна. В нем более высокое содержание белка, чем в кукурузе, что снижает потребность в белковых добавках в кормовых рационах. Однако ему не хватает некоторых других питательных элементов, присутствующих в кукурузе. В целом цены на фуражный ячмень составляют примерно 85% от цен на кукурузу за бушель.

Ячмень, выращиваемый для употребления в пищу, используется в супах как добавка для растительных белков и иногда перемалывается в муку.Как правило, в пищу используются бесшелушные сорта перловой крупы. Ячменная мука используется в Соединенных Штатах в детском питании, а в Северной Африке и Азии для лепешек и каш. Солод, произведенный из ячменя, также широко используется в пищевой промышленности в хлебобулочных изделиях и ароматизаторах.

Как правило, для производства солода используются определенные сорта ячменя. Часть солода производят компании, специализирующиеся на его производстве. Большая часть солода используется для пивоварения. Кроме того, некоторые компании-производители пива разработали интегрированные производственные системы, в которых они заключают контракты с фермерами на производство определенных (а иногда и собственных) сортов ячменя.Идентичность этих сортов сохраняется, когда они проходят через собственные солодовни и в процесс пивоварения.

Производство

Сорта ячменя классифицируются как шестирядные или двухрядные в зависимости от физического расположения зерен на растении. Ячмень также описывается как лущеный или лишенный шелухи из-за наличия бороды или ости, покрывающей ядра. Шестирядный ячмень выращивают в основном в Северной Дакоте, Миннесоте и Айдахо. Двухрядный ячмень выращивают в Монтане, Юте, Колорадо, Вайоминге, Вашингтоне, Орегоне и Калифорнии.

Ячмень — одно из наиболее адаптированных зерновых культур, выращивание которого происходит в климатических условиях от субарктических до субтропических. Поскольку ячмень используется в производстве солода, он выращивается во многих регионах мира как по культурным, так и по экономическим причинам. Соединенные Штаты занимают седьмое место в мире по производству ячменя. Европейский Союз-27 (ЕС-27), безусловно, является крупнейшим производителем, за ним следуют Россия и Украина. (Статистика по странам, 2018 г.)

В 2017 г. в тройку крупнейших штатов-производителей ячменя входил Айдахо (48.5 миллионов бушелей), Монтана (28,8 миллиона бушелей) и Северная Дакота (24,9 миллиона бушелей). До 2016 года Северная Дакота была крупнейшим производителем. Однако погодные явления, проблемы с болезнями и конкуренция за сельскохозяйственные земли под выращиванием кукурузы и сои привели к снижению урожая ячменя в Северной Дакоте за последние несколько лет (Statista By State, 2018).

Контракты на производство

Некоторые пивоваренные и пивоваренные компании разрабатывают и заключают контракты на производство определенных сортов ячменя.Контрактное производство предлагает солодовенным компаниям надежные поставки высококачественного ячменя, а в некоторых случаях и конкретных сортов. Такие контракты предусматривают надбавку к цене по сравнению с более урожайным фуражным ячменем. Эти надбавки необходимы для компенсации более низкой урожайности, более высоких производственных затрат и дополнительных погодных рисков.

Солодовенные компании заключают контракты на двухрядные и шестирядные сорта ячменя. Некоторые контракты относятся к определенным сортам, а также предъявляют требования к качеству. Предпочтение двухрядного или шестирядного ячменя обусловлено несколькими факторами, включая технологию пивоварения, цену и стиль или вкус готового продукта.

Большинство контрактов содержат очень специфические требования к качеству. Часто указываются требования к максимально допустимому содержанию белка, влажности, постороннему материалу, очищенным и сломанным ядрам, а также повреждению проростков. Минимальные требования установлены для таких факторов, как цвет и пухлость ядра. Отбор проб и сортировка производятся для каждого грузовика, доставленного на приемные станции. Часто проводятся строгие тесты на наличие болезней, таких как фузариоз головы. Большинство из этих характеристик напрямую влияют на процессы пивоварения.Пивоварный ячмень, не отвечающий требованиям качества, продается на рынке кормов со значительными скидками по сравнению с кормовым ячменем из-за более низких контрольных масс и содержания белка.

Цены

Средняя цена ячменя в 2017 году составила 4,68 доллара за бушель, в результате чего стоимость урожая составила 614,3 миллиона долларов. Однако пивоваренный ячмень значительно дороже фуражного ячменя. Цена пивоваренного ячменя в значительной степени определяется предложением солода как на внутреннем, так и на мировом рынках, а также спросом на солод и солодовые продукты.Однако на цены на пивоваренный ячмень все больше влияют цены на яровую пшеницу и кукурузу, поскольку они представляют собой жизнеспособные заменители производства, особенно в орошаемых земледельческих регионах (NASS, 2018).

Обработка

Когда ячмень используется для производства солода, его сначала вымачивают в воде в контролируемых условиях и дают ему прорасти. Затем его сушат или обжаривают в печи, очищают и хранят.

Пиво считается зрелым продуктом, поэтому его рост в первую очередь является результатом увеличения населения.Пивная промышленность использует поставки в качестве косвенного показателя потребления. В 2016 году экономический эффект пивоваренной отрасли составил 350 миллиардов долларов, включая всех пивоваров, дистрибьюторов, розничных торговцев, партнеров по цепочке поставок и индуцированные отрасли. Потребление на душу населения снизилось с начала 1980-х годов. Это может быть показателем эффективности государственной политики и инициатив частного сектора, поощряющих умеренность и личную ответственность в отношении потребления алкоголя. Кроме того, отчасти это может быть связано с изменением возрастной демографии в США (Beer Institute, 2017).

Возможности с добавленной стоимостью

Основные возможности ячменя с добавленной стоимостью сохранятся в производстве пивоваренного ячменя. Однако растет интерес к использованию некоторых сортов ячменя в целях питания человека. Некоторые сорта ячменя генетически продуцируют восковидный крахмал, который почти на 100% состоит из амилопектина. Комбинация ячменя без шелухи и этой характеристики восковидного крахмала дает ячмень с высоким содержанием растворимых пищевых волокон и, особенно, бета-глюкана.Бета-глюкан также присутствует в овсе и, как было показано, снижает уровень холестерина в сыворотке. Арабиноксилан или пентозаны также содержатся в ячмене и составляют около половины его растворимой клетчатки. Ячмень также содержит токотриенол — масло, снижающее уровень холестерина. Эти сорта ячменя с высоким содержанием клетчатки могут иметь важные преимущества для здоровья.

Конкурентный анализ

Ожидается, что производство ячменя в ЕС-27 увеличится вследствие высоких мировых цен. Таким образом, ЕС-27 может стать еще более важным экспортером ячменя.

Основным конкурентным давлением на производство ячменя в США по-прежнему являются относительно высокие цены на кукурузу и яровую пшеницу. Ячмень — заменитель корма для кукурузы. Следовательно, более высокие цены на кукурузу привели к росту цен на фуражный ячмень. Кроме того, предложение ячменя продолжает сокращаться, поскольку производители сельскохозяйственных культур переводят посевные площади с производства ячменя на производство кукурузы. Большая часть этого движения является результатом увеличения рентабельности производства кукурузы в результате политики в отношении этанола и появления высокоурожайных краткосрочных сортов кукурузы.Многие районы, где традиционно выращивают ячмень, могут рентабельно выращивать кукурузу. Кроме того, яровая пшеница и ячмень являются заменителями производства, поскольку агрономические методы и требования к земле одинаковы для обеих культур. Таким образом, более высокие цены на яровую пшеницу усилили конкурентное давление на производство ячменя.

Эти изменения будут по-прежнему оказывать влияние на отрасль пивоваренного ячменя. То есть повышательное давление на фуражный ячмень, кукурузу и яровую пшеницу ограничит производство пивоваренного ячменя.Премии пивоваренного ячменя на открытом рынке по сравнению с фуражным ячменем сегодня намного меньше, чем всего несколько лет назад. Учитывая, что в последние годы пивоваренная промышленность столкнулась с тенденцией к снижению потребления, рентабельность сокращается. Тем не менее, пивоваренный ячмень в настоящее время необходим для производства пива. Следовательно, разумно предположить, что переработчикам пивоваренного ячменя в ближайшем будущем потребуется увеличить надбавки за пивоваренный ячмень.

Источники

Beer Institute, 2017
Statista По государственному статистическому порталу, 2018
Национальная служба сельскохозяйственной статистики (NASS, 2018)
Barley, U.С. Зерновой совет.
Значения урожая, Годовой обзор, NASS, USDA.
Глобальная система торговли сельскохозяйственной продукцией (GATS), Служба международного сельского хозяйства (FAS), USDA.
Комитет по пшенице и ячменю штата Монтана
Статистика по странам Статистический портал, 2018

Введение в ячмень

Введение в ячмень

Виды |
Рис |
Кукуруза |
Пшеница |
Ячмень |
Овес |
Просо лисохвост |
Жемчужное просо |
Рожь |
Сорго |
Дикий рис |
Brachypodium |
Орыза |
Виноград |
Арабидопсис

Введение ячменя |
Факты |
Анатомия |
Таксономия |
Агрономическая статистика |
Исследования |
Образование |
Питание |
Рецепты |
Новости |
Ресурсы зародышевой плазмы |
Статистика Грамена |
Gramene Queries

В 2005 г. ячмень занимал четвертое место по производству зерновых (см. Зерновые культуры Gramene). Есть много видов ячменя, много разных его применений и долгая история его важности для человечества.

Культурный ячмень относится к роду Hordeum. Культурный ячмень происходит от дикого ячменя (Hordeum spontaneum) (12, 13), который до сих пор растет на Ближнем Востоке (12). И культурные, и дикие формы ячменя являются диплоидными видами с 2n = 14 (6, (12).Среди дикорастущих гордеумов встречаются также тетраплоидные и гексаплоидные виды (6). Культурный ячмень — однолетнее растение, но существует также много других многолетних видов (6).

История

Точное происхождение ячменя спорно, возможно, происходящих в Египте, Эфиопии, Ближнего Востока и Тибета (3). Однако мы вполне уверены, что ячмень был одним из первых возделываемых зерновых, примерно в то же время, что и приручение пшеницы (см. Страницы «Виды пшеницы»).

Ячмень выращивали на Ближнем Востоке до 10000 г. до н.э. (6, 12, 13), но в Китае и Индии выращивание ячменя, вероятно, произошло позже (6).Ячмень выращивали на Корейском полуострове к 1500-850 гг. До н.э. (12, 13) вместе с просом, пшеницей и бобовыми (12).

Шестирядный ячмень появился только после 6000 г. до н.э. (13). В Древнем Египте (3200 г. до н.э. до 30 г. до н.э.) ячменный хлеб и пиво (сделанные из ячменя) составляли полноценный рацион питания (12).

См. Также «История для детей — Ячмень».

Типы

Ячмень бывает разных сортов, и есть много способов классифицировать ячмень.

Один из способов классификации ячменя — определить его по тому, есть ли два, четыре или шесть рядов зерен на головке (10, 12, 13).Шестирядный ячмень дает 25-60 зерен, а двухрядный — 25-30 зерен (4). Четырехрядный ячмень на самом деле является рыхлым шестирядным ячменем (4), поэтому многие источники различают только двух- и шестирядные сорта. Дикий ячмень двухрядный (12), наиболее культивируемый ячмень шестирядный.

Другой способ классификации ячменя — описать бороды (ости), покрывающие зерна (10). В базе данных зародышевой плазмы ячменя ости описываются по следующей морфологии (1):

1. Длинный тент
2. Короткий тент
3. (Обычный) с капюшоном
4. Повышенный с капюшоном,
5. Нижний с капюшоном
6. Длинные тенты в центральном ряду и с тентами или без тентов в боковых рядах
7. Короткий тент в центральном ряду и с тентом или без тента в боковых рядах
8. Без тона или с тесьмой в центральных и боковых рядах
9. Капоты приподнятые в центральном ряду и безостые в боковых рядах

Ячмень также можно описать

1. без оболочки или без оболочки (голый) (6, 8, 10, 12),
2. корм или солод,
3. высота (карлик),
4. цвет семян (бесцветный, белый, желтый, синий) (6)

(Некоторые сорта без оболочки дают более усвояемый корм с более высоким содержанием белка, особенно для свиней и домашней птицы.(8))

Третьи классифицируют ячмень на 4 типа в зависимости от географии: маньчжурские типы, типы побережья, типы Ханнхена или типы Компана-Смирна (8).

использует

Ячмень выращивают для многих целей, но большая часть всего ячменя используется для кормления животных, потребления человеком или соложения (6, 10, 12, 13). Ячмень с высоким содержанием белка обычно используется в пищу и на корм, а крахмалистый ячмень — для соложения (3).

Корм ​​для животных

Ячмень — это в основном корм для скота (6, 8, 10, 12, 13) и хороший источник белка (10).Он может быть в рулонах, измельченных, хлопьевидных или гранулированных (6), но побочные продукты соложения и пивоварения также используются в производстве кормов (13). Ячмень также используется на пастбищах, зеленых кормах, сенокосе, грубых кормах и подстилке (3, 13).

Зерно для употребления в пищу.

Большая часть ячменя, используемого в пищу, представляет собой перловую крупу или ячменную муку. (10, 13) До 1500-х годов ячменная мука была основным ингредиентом хлеба (3). Дополнительные сведения о питании ячменя см. В разделе «Питание и рецепты».

Солод

Вторым по важности использованием ячменя является производство солода (6), а в США существуют надбавки к ценам на пивоваренный ячмень (10). Солод используется для производства пива, дистиллированного спирта, солодового сиропа, солодового молока, ароматизаторов и продуктов для завтрака (6, 8, 10, 12, 13).

Пивоварный ячмень — это высококачественный ячмень, и пивоваренный ячмень часто также используется в качестве корма для животных и людей (8). Для соложения используются как двухрядные, так и шестирядные сорта (10) — шестирядные сорта идеальны для пива, а двурядные — для чистых солода (12, 13), но, несмотря на эти обобщения, важно помнить, что Различия в методах соложения и пивоварения, а также в предпочтениях потребителей различаются по всему миру (6).Для солода непригодны как голые сорта, так и четырехрядные сорта (8, 12).

Соложение можно охарактеризовать как «контролируемое прорастание» (6). Для получения более подробной информации о процессе соложения см .:

Другое применение

Ячмень в различных формах используется в народных средствах от рака и различных других болезней; он также легко усваивается инвалидами и выздоравливающими; а ячменная солома используется для изготовления шляп, упаковки и целлюлозы (3).

Ссылки:

1. База данных зародышевой плазмы ячменя, 2003 г.Примечания к базе данных ячменя. Центр зародышевой плазмы ячменя, Университет Окаяма, Япония.
2. Barleyworld.org. 2005. Проект «Ячмень», Государственный университет Орегона. Что такое ячмень? По состоянию на 19 апреля 2006 г.
3. Дюк, Дж. А. 1983. Справочник по энергетическим культурам. не опубликовано. Hordeum vulgare L.
4. Гомес-Макферсон, Х. 2001. Hordeum vulgare. EcoPort Entity 1232, http://www.ecoport.org
5. Hordeum vulgare. Получено 18 апреля 2006 г. из он-лайн базы данных Интегрированной системы таксономической информации, http: // www.itis.usda.gov.
6. Клинг, Дж. 2004. Введение в ячмень — Примечания из CSS 330 World Foods Class. По состоянию на 18 апреля 2006 г.
7. База данных «Растения для будущего». 2004. Hordeum vulgare Blagdon Cross, Ashwater, Beaworthy, Devon, EX21 5DF, UK. Сайт: www.pfaf.org. По состоянию на 18 апреля 2006 г.
8. Small, E. 1999. Новые культуры для сельского хозяйства Канады. п. 15-52. В: Дж. Яник (ред.), Перспективы новых культур и новых видов использования. ASHS Press, Александрия, Вирджиния.
9. Проект генома ячменя в США.2005. http://www.barleyworld.org/northamericanbarley.php По состоянию на 18 апреля 2006 г.
10. Совет США по зерну (2006) Ячмень: род Hordeum, семейство poaceae, зерно злаков.
11. USDA, NRCS, 2006. База данных PLANTS, 6 марта 2006 г. Национальный центр данных по растениям, Батон-Руж, Лос-Анджелес 70874-4490, США. http://plants.usda.gov/java/profile?symbol=HORDE.
12. авторов Википедии (2006). Ячмень. Википедия, свободная энциклопедия. Проверено 14 апреля 2006 г. —

.

13. Янг, Б.2001. Ячмень; Универсальный урожай. Университет Южного Иллинойса, Научный колледж, Этноботанические буклеты.

Ячменное зерно для жвачных: сокровище или трагедия мира | Journal of Animal Science and Biotechnology

Ячмень ( Hordeum Spp. ) — злак, полученный из однолетней травы Hordeum Vulgare. Это универсальное зерно заслуживает ведущего места в хозяйстве для откорма скота. Он незаменим любым другим зерном в говяжьем и молочном рационе для получения большого микробного урожая в рубце [1].В этом обзоре описывается пищевой и товарный статус ячменя и критически описываются возможности его оптимального использования микробами рубца, жвачими животными-хозяевами, фермерами и окружающей средой.

Мировое производство и распределение ячменя

В рейтинге зерновых культур, проводимом Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций [2], ячмень занял четвертое место в мире как по количеству произведенного (136 млн. Тонн), так и по объему производства. посевная площадь (566 000 км²).В 1994–1995 годах мировое производство ячменя оценивалось в 166 миллионов метрических тонн (ММТ) или около 30% кукурузы. В 2009 и 2010 годах мировое производство ячменя составило 152 и 124 млн т соответственно (Таблица 1). Ведущими странами-производителями ячменя являются Германия, Франция, Украина и Россия [3].

Таблица 1
Ведущие производители ячменя в мире (млн т)

В 2004 г. в Австралии животноводством использовалось около 2000 тыс. Т ячменя и пшеницы, что составляет 60% всех скармливаемых зерновых [2].Овес, сорго и тритикале составляли только 20%, 10% и 10%. Около 40% ячменя скармливали скоту откормочных площадок, 34% молочным коровам, 20% свиньям, 6% пастбищным жвачным животным и <1% домашней птице. В Канаде ячмень в первую очередь используется в рационах мясного и молочного скота, хотя некоторые из них находят свое применение и в рационах свиней [4, 5]. Ячмень составляет 40% потребления фуражного зерна, что эквивалентно 7,3 млн т по сравнению с 5,4 млн т кукурузы [1, 3, 5]. США (1,8 млн т), Япония (1,1 млн т) и Саудовская Аравия (0,6 млн т) являются основными импортерами канадского ячменя [1–3].

Пищевая ценность ячменя

Важно понимать, что ячмень — это не просто ячмень. Существует много видов ячменя, и важно знать, какой тип ячменя используется для кормления и какие последствия это может иметь с точки зрения содержания питательных веществ. Между некоторыми сортами ячменя могут быть значительные различия, особенно в содержании крахмала и характере ферментации рубца [6]. Знание таких различий может помочь фермерам выбрать и откормить наиболее подходящие сорта, которые оптимизируют производство без ущерба для рубца и здоровья животных-хозяев.Примерами типов ячменя являются двухрядный и шестирядный, а также цельнозерновой ячмень и ячмень с жемчугом (рис. 1).

Рисунок 1

Верх: Сорта двурядного и шестирядного ячменя. Внизу: цельный ячмень (справа), голый ячмень или ячмень без шелухи (в центре) и перловый ячмень (слева).

Питательный состав ячменя по сравнению с другими зерновыми культурами показан в таблице 2. По сравнению с кукурузой в ячмене больше белка, метионина и цистеина, лизина и триптофана.Эта информация подчеркивает потенциальный вклад ячменя в удовлетворение потребностей в белке высокопродуктивных жвачных животных [4, 7]. Кроме того, по сравнению с другими зерновыми культурами, ячмень содержит самый высокий уровень нейтральной и кислой моющей клетчатки и самый низкий уровень крахмала и жира.

Таблица 2
Питательный состав ячменя по сравнению с другими злаками (г / кг)

Как показано в таблице 3, ячмень наиболее богат калием и витамином А среди обычных злаков.Зерно ячменя содержит в пять раз больше кальция, чем овес. Ячмень, содержащий вдвое больше меди и молибдена и более чем в два раза больше марганца, превосходит кукурузу. Однако ячмень беднее цинком по сравнению с кукурузой. Питательные вещества, которых не хватает в ячмене, включают витамин C и витамин B ₁₂ . Примечательно, что между двурядным и шестирядным ячменем различий в составе питательных веществ мало (Таблица 4).

Таблица 3
Содержание минералов и витаминов в основных зерновых культурах (г / кг сухого вещества)
Таблица 4
Средняя плотность и питательный состав двурядных и шестирядных сортов ячменя Северной Дакоты

Существуют большие различия между отдельными образцами ячменя с точки зрения доступной энергии и продуктивности животных [8, 9].Согласно австралийской оценке [10], свиньи получали больше энергии от ячменя, чем другие животные (Рисунок 2), тогда как крупный рогатый скот использовал энергию ячменя меньше всего [10]. Корреляция полезной энергии ячменя между бройлерами и другими животными составила 0,77 для несушек, 0,56 для свиней и 0,09 для крупного рогатого скота. Соотношение свиней и крупного рогатого скота составило 0,71. Эти коэффициенты указывают на существенные различия в переваривающей способности отдельных ячменя среди домашнего скота. Некоторые образцы лучше усваиваются жвачими животными, чем свиньи или домашняя птица, и наоборот.На рис. 2 показано, что образец 1 плохо переваривался всеми животными. Полезная энергия образца 4 была низкой для крупного рогатого скота и свиней, но средней для птицы. Однако образец 5 обеспечивал низкую энергию для крупного рогатого скота, высокую энергию для птицы и среднюю энергию для свиней. Доступная энергия образца 17 была выше для крупного рогатого скота, ниже для свиней и намного ниже для птицы, в то время как образец 18 генерировал больше энергии для крупного рогатого скота и свиней, низкую энергию для бройлеров и среднюю энергию для несушек.

Рисунок 2

Доступная энергия для 18 образцов ячменя, скармливаемых скоту ad libitum (Заимствовано из [10] ).

Такие различия в энергетической ценности ячменя происходят из-за разницы в пищеварительной системе и ассимиляционной способности между видами домашнего скота, а также из-за различий в химических и физических свойствах различных образцов ячменя [10]. Соответственно, могут быть разработаны ассортиментные меры для селекции ячменя, наиболее подходящие для разного поголовья. Ячмень с низким содержанием шелухи и клетчатки, хрупкими клеточными стенками и, следовательно, с малорастворимыми арабиноксиланами и ß-глюканами, а также быстро доступными крахмалом являются оптимальными для свиней.Для домашней птицы крайне необходимы образцы с более низким содержанием некрахмальных полисахаридов и, следовательно, более низкой вязкостью и низким содержанием конденсированных танинов. С другой стороны, для жвачных животных предпочтительны сорта с более высоким содержанием клетчатки и растворимыми арабиноксиланами, особенно с более твердыми зернами, для более медленной скорости разложения крахмала в рубце (т.е. с низким индексом ацидоза).

Калибровка спектроскопии отражения в ближней инфракрасной области была разработана для премиального зерна в программах животноводства, чтобы предсказать доступное потребление энергии для домашней птицы, свиней, с другими свойствами зерна, такими как индекс ацидоза.Эти калибровки помогают контролировать зерно в программах селекции ячменя и назначать наиболее подходящие образцы зерна соответствующей системе животноводства.

Антипитательные факторы в ячмене

Антипитательные факторы присутствуют в ячмене. Микотоксин, который растет на растениях ячменя и ячменя, — это дезоксиниваленол, также известный как вомитоксин. Он создается фузариозом, который растет на влажном ячмене и пшенице во влажных условиях на ранних стадиях колошения. Тем не менее, данные свидетельствуют об отсутствии влияния вомитоксина на потребление корма или молочную продуктивность коров.

Кормление жвачных животных ячменем вместе с другими зернами и ферментами

Зерновые смеси дают преимущества при кормлении мясного и молочного скота [11]. Это связано с их большей степенью и скоростью ферментации крахмала в рубце [12, 13]. Такие смеси могут облегчить ацидоз рубца, который обычно возникает при скармливании сильно ферментируемых зерен, например, ячменя (рис. 3). Смешивание ячменя и кукурузы перед переработкой / шелушением не повлияло на продуктивность скота откормочных площадок [14]. При выпасе коров Джерси замена 50% кукурузы ячменем в концентратах увеличивала надои молока, что свидетельствует о положительном ассоциативном эффекте кукурузы и ячменя [11].Прежде чем предлагать четкие рекомендации мировым отраслям животноводства, необходимо больше данных о комбинациях кормления различных зерновых. Добавление фибролитических ферментов на основе ксиланазы к высококонцентрированным рационам (например, 950 г ячменя / кг сухого вещества корма) повысило эффективность корма без влияния на суточный прирост и потребление корма [15].

Рисунок 3

Динамика обработанного ячменя в рубце по сравнению с другими злаками. Ячмень имеет одну из самых высоких скоростей разложения, уступая только пшенице сухого проката.

Переработка ячменя для мясного и молочного скота

Переработка зерна может повлиять на скорость, степень и место переваривания белков, клетчатки и крахмала [16] (Рисунок 3, Таблица 5). Целый ячмень нельзя скармливать крупным жвачным животным из-за их неспособности правильно пережевывать и ломать ядра лузги [17]. В результате ячмень обычно подвергают прокатке, темперированию, хлопьям с паром, измельчению, обжариванию или гранулированию [1]. В то время как измельчение является наиболее распространенным и предпочтительным методом обработки ячменя для молочных коров в Иране [1, 18], темперирование, сухая прокатка и прокатка с паром распространены в Северной Америке, Австралии и Западной Европе [19, 20].Темперирование включает добавление воды за 24 часа до раскатывания для повышения влажности ячменя до 180-200 г / кг. Темперирование приводит к уменьшению количества мелких частиц по сравнению с сухой прокаткой [21], что снижает риск ацидоза рубца. Следовательно, скорость ферментации крахмала может снизиться, тем самым снижая риски, связанные с резко сниженным pH рубца. Таким образом, темперированный ячмень, по сравнению с сухим прокатанным ячменем, улучшил надой молока на 5%, эффективность корма на 10% и очевидную перевариваемость сухого вещества, нейтрального моющего волокна, кислого моющего волокна, сырого протеина и крахмала на 6%, 15% , 12%, 10% и 4% соответственно [22].

Таблица 5
In vivo
Расщепление рубцового крахмала и белка (% потребления) ячменя, обработанного по-разному, по сравнению с пшеницей, кукурузой и сорго
¹

Агрессивное воздействие тепла под высоким давлением может снизить скорость разложения ячменя [23]. Это снижение важно in vivo , особенно непосредственно после кормления, когда ферментация рубца достигает пика.Такая умеренная скорость разложения ячменя может повысить эффективность корма, вероятно, за счет увеличения pH рубца и ослабления ацидоза рубца во время пиков ферментации, а также увеличения выхода из тонкого кишечника или ассимиляции частично переваренного крахмала [24]. Точно так же обжарка ячменя в пламени уменьшала деградацию сухого вещества и сырого протеина в рубце, несмотря на отсутствие влияния на общую перевариваемость тракта [25]. Кормление жареным ячменем вместо проката два раза в день улучшило надои на 3 кг [25]. Тем не менее, фактические данные in vivo (по сравнению с оценками in vitro и in situ ) по пострубцовой и особенно тонкой кишке переваривания белка и крахмала из ячменя различной обработки у высокопродуктивных жвачных сильно ограничены.

Выкармливание годовалых бычков паровым ячменем вместо кукурузы с высоким содержанием влаги в рационах с 650 г зерна, 160 г корма, 50 г добавок и 140 г остатков картофеля на кг рациона не влияло на прибавку в весе, но уменьшало потребление сухого вещества кубическим образом с повышенный уровень ячменя [26]. В завершающих рационах с 840 г зерна, 120 г сенажа люцерны и 40 г добавок на кг рациона сухой прокат ячменя и кукурузы аналогичным образом влиял на продуктивность крупного рогатого скота, свойства туши и частоту нарушений пищеварения [27].Замена сухого проката кукурузы темперированным ячменем в рационах для откорма кормов 60 г / кг не привела к разнице в потреблении и приросте веса в ответ на разное соотношение двух зерен [28]. Однако бычки, получавшие зерновую смесь, имели больший вес туши, показатели урожайности и жир на 12-м ребре, чем бычки, получавшие однозерновые. Эти данные предполагают более эффективное использование ячменя в сочетании с кукурузой, а не в одиночку.

Ячмень, подвергнутый паровой прокатке, был похож на кукурузу, подвергнутую паровой прокатке, в отношении надоя молока у лактирующих коров [29].То же самое относится и к полностью смешанным рационам, нарезанным кубиками [30], с сухим ячменем по сравнению с измельченной кукурузой [30, 31] или с обоими зернами в измельченной форме [32, 33]. Ячмень сухого проката успешно заменил высокоэнергетическое зерно сухого проката сорго в отношении надоев молока и имел тенденцию к повышению эффективности кормов [34]. Сухой прокатанный ячмень и молотая кукуруза с бычьим соматотропином (БСТ) и без него одинаково влияли на ответ БСТ, молочную продуктивность, количество соматических клеток и вес коровы [35]. Однако сообщалось о небольшом снижении надоев молока и потребления кормов для крупного рогатого скота, получавшего ячмень по сравнению с кукурузой [36].Это может быть связано с чрезмерно низким уровнем pH в рубце и перевариванием клетчатки, а также с поступлением прекурсоров молока в неоптимальных условиях. При разумном и более умеренном использовании в молочных рационах молотый ячмень оказался лучше молотого кукурузного веника и столь же эффективен, как хлопья паровой веник-кукурузы в поддержании потребления корма и производства молока [37] (Таблица 6). Эти результаты подчеркивают научно обоснованный опыт, согласно которому уровень включения ячменя в рацион требует более серьезных размышлений для оптимальной функции рубца, продуктивности и благополучия жвачных животных [1, 18, 38].

Таблица 6
Производство, пищеварение и метаболизм коров голштинской породы в середине лактации, которых кормили землей, по сравнению с полными смешанными рационами на основе ячменя, приготовленных паром, содержащих кукурузный силос и сено люцерны

В соответствии с рекомендациями NRC [7], молочные рационы должны содержать от 25% до 28% нейтральной моющей клетчатки, 75% которой должно поступать из кормов. Это необходимо для адекватного жевания и здорового функционирования рубца, а также для предотвращения снижения содержания молочного жира и ламинита [24].Рацион на основе ячменя обычно обеспечивает большее количество нейтральной моющей клетчатки, чем рацион на основе кукурузы. Однако из-за неадекватной эффективности нейтрального детергентного волокна ячменя в стимулировании жевания и слюноотделения, а также из-за большей скорости разложения ячменя, чем кукурузы, коровам, получавшим ячмень, требуется более эффективное фуражное волокно, чем коровам, получавшим кукурузо [29]. Обычно количество целлюлолитических бактерий в рубце достаточно поддерживается при pH> 6,0. Таким образом, пока кормление ячменем не снижает pH рубца ниже 5.8–6,0, он может заменить более дорогую кукурузу в молочном рационе.

Недавние результаты убедительно свидетельствуют о том, что тонкоизмельченный ячмень не уступает более дорогому ячменю, подвергнутому паровой прокатке, если уровень включения ячменя в рацион остается разумно умеренным и составляет ≤ 300 г / кг сухого вещества рациона [39, 40] (Таблица 6). Даже при 350 г / кг ячменя, за исключением небольшого улучшения эффективности корма, надои молока и потребление сухого вещества были одинаковыми между коровами, получавшими измельченный и паровой ячмень [18].

Перекармливание ячменя — легкий путь к ацидозу рубца и запускает провоспалительные реакции подавленной иммунной функции [41, 42].Кормление> 35% ячменя / кг диетического сухого вещества ни при каких обстоятельствах не рекомендуется. Таким образом, хотя ячмень является непревзойденным источником быстро высвобождаемой энергии для эффективной микробной массы рубца и выхода летучих жирных кислот, его использование в рационе должно быть искусством, чтобы такие преимущества стали реальностью при одновременной оптимизации производства и здоровья [1]. Неправильное кормление никаким другим зерном, будучи жемчужиной зерновых культур, незаменимой во время устойчивых пиков производства говядины и молочных продуктов, не может быть столь же экономически и экологически разрушительно, как ячмень [43, 44].

Физиология рубца и аспекты здоровья при кормлении ячменем

Коровы, которых кормили слишком большим количеством быстро ферментируемых крахмалов, таких как ячмень, с большой вероятностью будут испытывать периоды подострого ацидоза рубца, который может увеличить заболеваемость ламинитом [45, 46]. Считается, что высокое содержание молотых злаков предрасполагает крупный рогатый скот к хромоте в результате ацидоза. Эти проблемы возникают в основном из-за того, что ячмень, независимо от технологии обработки, имеет гораздо большую степень ферментации рубца и более высокую скорость ферментации, чем другие обработанные зерна, которым предшествует только сухое прокатанное зерно пшеницы (Таблица 5, Рисунок 3).Последние данные свидетельствуют о том, что при оптимальном уровне включения ячменя в молочные рационы молотый ячмень может быть таким же вкусным и эффективным, как ячмень, обработанный паром [1, 18] (Таблица 6). Таким образом, с прагматической точки зрения проблема не в измельчении, а в том, что очень высокие уровни ячменя в рационе создают серьезные проблемы для метаболизма и иммунитета коров и рубца [1, 41].

Как показано на рисунках 4 и 5, ферментация в рубце имеет циркадные закономерности в отношении pH и концентраций летучих жирных кислот, которые зависят от подачи корма и поведения при кормлении [47, 48].Таким образом, наиболее резкие колебания происходят во время кормления и вскоре после того, как рубец получает значительное количество субстрата.

Рис. 4

Циркадные и посткормленные показатели pH рубца и общего количества летучих жирных кислот у 8 коров, получавших высококонцентрированный рацион на основе ячменя один раз в день в 09:00 или 21:00 [38] , [48] ​​.

Рис. 5

Вверху справа: более низкая скорость диетической энергии по сравнению с ферментацией белка. Вверху слева: взаимосвязь между pH рубца, разной концентрацией летучих жирных кислот и лактата, а также преобладание целлюлозолитических и амилолитических бактерий. Внизу: высвобождение из рубца быстро (A, X), умеренно (B, Y) и медленно (C, Z) разлагаемых углеводов и фракций азота с течением времени для выхода микробной массы. Кривые AX и BY будут представлять характер ферментации ячменя и кукурузы после кормления соответственно ([1, 5, 12, 54, 55]). Повышенная асинхронность выделения углеводов и белков и длительный ацидоз рубца могут сделать из кладового ячменя трагедию.

Общей проблемой при оптимизации ферментации в рубце является асинхронность скорости ферментации и структуры белка и энергии [1, 49–55] (рис. 5). Белки и углеводы содержат быстро, умеренно и медленно разлагаемые фракции, и каждая из них питает определенные микробные популяции. Кроме того, при кормлении белки обычно разлагаются быстрее, чем углеводы (рис. 5). Это означает, что максимальный энергетический потенциал рубца достигается, когда белки уже прошли максимальное расщепление.Таким образом, это приведет к потере азота и энергии в виде аммиака, метана и углекислого газа.

Ожидается, что кормление рационами на основе ячменя изменит характер ферментации (рис. 5), так что произойдет более ранний пик ферментации энергии, чтобы уменьшить асинхронность и улучшить включение субстрата в микробную массу. Такой сдвиг в моделях ферментации может оптимизировать энергоэффективность и биосинтез молока, а также снизить выбросы метана, аммиака и азота с мочой [18]. Однако из-за того, что ячмень сильно разлагается в рубце, независимо от метода обработки, ячмень нельзя перекармливать (например,г, <35% сухого вещества диеты) (Таблицы 56) [1, 18, 39, 40]. При быстром брожении перекормленного ячменного крахмала pH рубца упадет и будет оставаться ниже 5,8, где будет определяться ацидоз рубца. Заболеваемость ацидозом рубца в больших стадах может иметь пагубные последствия для эффективности корма и экономической устойчивости [50]. Драматическая и стойкая кислая среда будет сосуществовать с повышенным производством молочной кислоты и в дальнейшем приведет к ее увеличению. У молочной кислоты pKa ниже, чем у летучих жирных кислот (3.8 против 4.8). При более низком pH большая доля молочной кислоты будет присутствовать в недиссоциированных формах [43, 50], накопление которой плюс накопление летучих жирных кислот будет постепенно препятствовать эффективному всасыванию кислоты, тем самым продлевая ацидоз рубца и усугубляя проблему. В таких ацидотических условиях выход микробной массы заметно снизится, и бактерии будут лизироваться, что вызовет высвобождение эндотоксина и вызовет системные провоспалительные реакции [51]. Это проявляется в повышенных циркулирующих уровнях гаптоглобина и сывороточного амилоида-A, что свидетельствует об ацидозе рубца у крупного рогатого скота, получавшего ячмень [42] (рис. 6).Следовательно, ацидоз рубца может ослабить иммунитет крупного рогатого скота и снизить продуктивность и тем самым поставить под угрозу экономику и устойчивость фермы.

Рисунок 6

Липополисахариды рубца (LPS, log10 единиц эндотоксина / мл; Рисунок A), гаптоглобин (Hp; Рисунок B) и сывороточный амилоид-A (SAA; Рисунок C) у бычков, получавших только измельченное сено люцерны (дни -2 и -1) и гранулированный концентрат на основе ячменя и пшеницы (дни с 1 по 5). Диета 1 = 4 кг гранул ячменя-пшеницы и 6 кг измельченного сена люцерны, предлагаемых ежедневно; Рацион 2 = 5 кг гранул ячменя-пшеницы и 5 кг измельченного сена люцерны ежедневно; Рацион 3 = 6 кг гранул ячменя-пшеницы и 4 кг измельченного сена люцерны, предлагаемых ежедневно.Различные буквы заявляют о статистической значимости. Суточная продолжительность времени, при котором pH был ниже 5,6 (как индикатор подострого ацидоза рубца), составляла 42, 117 и 134 мин / день для диет 1, 2 и 3 соответственно [42].

Зерно ячменя | Feedipedia

Зерно ячменя — одно из наиболее распространенных зерен, используемых в рационах молочного и мясного скота. Благодаря высокой валовой энергии и высокой энергетической усвояемости (80%), зерно ячменя имеет высокую метаболическую энергетическую ценность для жвачных животных (около 12,4 МДж / кг сухого вещества; Sauvant et al., 2004). Тем не менее, его протеиновая ценность невысока с содержанием перевариваемого протеина около 10% сухого вещества в рационах с адекватным балансом азота (INRA, 2007). Из-за высокого содержания быстро разлагаемого крахмала (почти 50% СВ) зерно ячменя следует включать в рацион в количествах, совместимых с диетическими рекомендациями по разлагаемому крахмалу (менее 40% СВ). Также следует принимать во внимание другие факторы, влияющие на буферизацию pH (например, длина частиц, NDF корма, баланс электролитов).

Эффекты обработки

Поскольку околоплодник, окружающий эндосперм ядра ячменя, чрезвычайно устойчив к микробной деградации в рубце, даже в рационах с высоким содержанием кормов, способствующих пережевыванию (Mathison, 1996), сухое зерно ячменя необходимо переработать, чтобы улучшить его использование говядиной и молочными продуктами. крупный рогатый скот (Dehghan-banadaky et al., 2007). Однако у ягнят в переработке (гранулировании) не было необходимости, поскольку скармливание цельного зерна ячменя привело к аналогичной усвояемости, предотвратило руменит и привело к лучшему качеству подкожного жира (Orskov et al., 1974a; Орсков и др., 1974б).

Различия между отдельными животными высоки, когда животных скармливают цельным ячменем (Mathison, 1996). При переработке ячменя при заданном уровне ячменного зерна в рационе продуктивность животных зависит не только от качества зерна, но и от метода обработки, степени обработки и их взаимодействия (Dehghan-banadaky et al., 2007; Mathison, 1996). Было показано, что частота вздутия живота выше у бычков, которых кормили цельным, а не прокатанным ячменем, что удивительно, поскольку обработка должна увеличивать разлагаемость и риск вздутия живота, но механизмы, участвующие в этих результатах, все еще неясны (Mathison, 1996).

Различия между отдельными животными высоки, когда животных скармливают цельным ячменем (Mathison, 1996). При переработке ячменя при заданном уровне ячменного зерна в рационе продуктивность животных зависит не только от качества зерна, но и от метода обработки, степени обработки и их взаимодействия (Dehghan-banadaky et al., 2007; Mathison, 1996). Было показано, что частота вздутия живота выше у бычков, которых кормили цельным, а не свернутым ячменем, что удивительно, поскольку переработка должна увеличивать разлагаемость и риск вздутия живота, но задействованные механизмы все еще неясны (Mathison, 1996).

Измельчение с помощью молотковой мельницы не является подходящим процессом. Он вызывает образование значительного количества пыли из-за дробления зерен и, как правило, отрицательно сказывается на продуктивности животных (Dehghan-banadaky et al., 2007). Мелко измельченное зерно ячменя сбраживается быстрее, чем треснувшее зерно ячменя, и может снизить продуктивность скота. Уменьшение потребления корма (снижение потребления сухого корма на 5% по сравнению с прокатом ячменя, даваемого бычкам), скорости роста (снижение на 100 г / день), эффективности корма (4,47 vs. 7,54), а жировые отложения (менее 0,15 см) наблюдались с молотым ячменем (Mathison, 1996).

Сухая прокатка , достигаемая путем пропускания зерен между вращающимися валками, является распространенным методом обработки. Адекватная сухая прокатка увеличивает перевариваемость зерна в рубце и повышает продуктивность животных (Dehghan-banadaky et al., 2007). У крупного рогатого скота, получавшего высокозерновые рационы, усвояемость увеличивалась на 16%, когда скармливали плющеный ячмень, а не цельный, что связано с увеличением перевариваемости крахмала на 37% (Mathison, 1996).

Темперирование достигается повышением влажности ячменя до 20-25% путем добавления воды, перемешивания и хранения в течение 12-24 часов перед прокаткой (Dehghan-banadaky et al., 2007). Этот метод снижает запыленность и образование мелких частиц. Хотя информации мало, темперирование ячменя может немного улучшить конверсию корма (увеличенную на 6,8%) у растущего и откорма крупного рогатого скота, но механизмы не ясны, поскольку потребление, усвояемость крахмала, суточный прирост и характеристики туши не затрагиваются (Mathison, 1996). ).

Паровая прокатка достигается за счет подачи пара над валковой мельницей перед прокаткой. По сравнению с сухой прокаткой он снижает образование мелких частиц во время прокатки, обеспечивая более равномерное распределение частиц по размерам. Кратковременная (70 секунд) паровая прокатка не привела к улучшению кормовой ценности по сравнению с сухой прокаткой, где более длительное время (20 минут) увеличивало усвояемость. Однако, как правило, наблюдался незначительный отклик ни по приросту живой массы, ни по продуктивности (Mathison, 1996).

Отслаивание паром достигается за счет подачи пара под низким или высоким давлением и охлаждения зерна перед прокаткой. Комбинация влаги, тепла и давления желатинизирует гранулы крахмала. Этот процесс не улучшает эффективность корма (Owens et al., 1997), потому что ячменный крахмал, подвергшийся воздействию микробных организмов в рубце, легко разлагается даже без желатинизации (Dehghan-banadaky et al., 2007). Ни гранулирование с низким содержанием влаги и температурой около 80 ° C, ни экструзия не влияют на разложение крахмала в зерне ячменя в рубце из-за очень высокого уровня разлагаемого в рубце крахмала перед обработкой (Svihus et al., 2005).

Некоторые процессы можно применять к зерну ячменя, чтобы контролировать скорость его разложения в рубце. Обжарка, обработка альдегидом и аммиак могут снизить способность крахмала и белков рубца (Mathison, 1996, Dehghan-banadaky et al., 2007). Аммония может увеличить надои молока у дойных коров, но не влияет на суточный прирост и эффективность корма ягнят (Mathison, 1996). Обработка зерна NaOH может повысить усвояемость крахмала в рубце без увеличения скорости выделения крахмала из рубца (Dehghan-banadaky et al., 2007). Аммиак или фибролитические ферменты могут усилить разложение корпуса (Dehghan-banadaky et al., 2007). Эффект расширения неясен и может зависеть от температуры, продолжительности обработки и размера частиц. При высоком поступлении тепла и низком содержании влаги (поджаривание) белковая матрица становится устойчивой к протеолизу, и разложение крахмала ячменя в рубце уменьшается, но это не снижает его кишечную перевариваемость in situ или in vivo (Svihus et al. ., 2005).

Содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана в зернах ячменя: влияние транскрипта и вариации последовательности в генах, кодирующих соответствующие ферменты синтазы и эндогидролазы

Количественное определение (1,3; 1,4) -β-глюкана содержание во время поздней дифференцировки эндосперма (15 DPA) до зрелости зерна (38 DPA) выявило две основные группы с расходящимся содержанием зерна (1,3; 1,4) -β-глюкана.Количественное определение (1,3; 1,4) -β-глюкана не оценивалось на ранних стадиях развития зерна (3-5 и 8-10 DPA) на основании предыдущих данных, которые предполагали повышение уровней позже во время развития зерна ^1,39 as а также во избежание возможных ошибок при определении малых концентраций (1,3; 1,4) -β-глюкана. Основываясь на вариации CDS HvCslF6 , единственный несинонимичный SNP (A590T), идентифицированный в наборе данных захвата экзома, вряд ли может объяснить различия в содержании (1,3; 1,4) -β-глюкана в зерне ^5,29,30 .Это предполагает, что другой аспект биологии HvCslF6 , возможно, обилие транскриптов или обилие транскриптов других генов потенциально способствует содержанию (1,3; 1,4) -β-глюкана. Предыдущие исследования QTL в различных популяциях ячменя ^{37,40,41,42,43} идентифицировали несколько геномных областей (1 H, 2 H, 3 H, 5 H и 7 H в основном), совмещенных с генами, предположительно участвующими в синтезе, ремоделировании или деградация (1,3; 1,4) -β-глюкана, которая может способствовать изменению содержания (1,3; 1,4) -β-глюкана в зерне.Интервал QTL на 1 H, идентифицированный в этих исследованиях, содержал HvCslF9, , член того же семейства генов, что и HvCslF6 , и HvGlbI , который способен гидролизовать (1,3; 1,4) -β-глюкан. Таким образом, мы количественно определили распространенность цельнозерновых транскриптов HvCslF6 , HvCslF9 и HvGlbI в дополнение к содержанию (1,3; 1,4) -β-глюкана. Использование образцов цельного зерна, а не изолированного эндосперма было важным, поскольку это отражает конечное использование зерна ячменя в соложении и кормовом производстве.Несмотря на это, предыдущие исследования ^4,13 изолированной ткани эндосперма отражают нашу серию цельнозерновых разработок целевых генов.

Дозозависимая роль HvCslF6 в биосинтезе (1,3; 1,4) -β-глюкана ранее была продемонстрирована на ячмене, где эндосперм-специфическая сверхэкспрессия привела к значительному увеличению (1,3; 1,4) -β-глюкана. ; 1,4) -β-глюкана концентрация ¹² . Кроме того, функциональная характеристика ортологов HvCslF6 подтвердила аналогичную роль у пшеницы ⁴⁴ и риса ⁴⁵ .В настоящем исследовании было изучено содержание мРНК HvCslF6, и HvGlbI в четырех элитных сортах ячменя с контрастирующим зерном (1,3; 1,4) -β-глюканом, чтобы понять, существует ли комбинация обилия транскриптов генов, кодирующих биосинтетические гидролитические ферменты могут объяснить содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана в зрелом зерне. Хотя уровни транскриптов и профиль варьировали между cvs во время развития зерна, комбинированная вариация действительно коррелировала с уровнями (1,3; 1,4) -β-глюкана зрелого зерна для некоторых cvs, но не для других.Ранее было замечено, что простой анализ профиля экспрессии HvCslF6 не описывает содержание зерна (1,3; 1,4) -β-глюкана в австралийских сортах Sloop и Himalaya ¹³ , а в последнее время — в cvs CDC Bold , Beka, Logan, Harrington и племенные линии TR251, TR306 ¹⁵ . Однако qRT-PCR показала, что для некоторых сортов (Dew и Egmont) по крайней мере баланс между биосинтетическим и гидролитическим транскриптом и, следовательно, активностью, вероятно, влияет на конечное содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана.Для других (Имидис и Галл) отсутствие прямой связи между обилием транскриптов HvCslF6 и HvGlbI и содержанием зерна (1,3; 1,4) -β-глюкана открывает несколько возможностей. Во-первых, что могут быть другие гены, способствующие содержанию (1,3; 1,4) -β-глюкана в конечном зерне, и во-вторых, что обилие цельнозерновых транскриптов не обязательно может коррелировать с количеством белка и активностью фермента. Хотя отсутствие полиморфизмов в кодирующей последовательности HvCslF6 (см. Ниже) свидетельствует против каких-либо специфичных для сорта модификаций ферментативной активности, возможно, что у некоторых сортов полиморфизмы в некодирующих областях могут повлиять на взаимодействия с вышестоящими факторами транскрипции, и это может способствовать изменению количества транскриптов и зерна (1,3; 1,4) -β-глюкан.

На основании текущего ряда развития зерна, двухрядные генотипы (cvs Dew, Imidis, Egmont, Gull) имели наивысшие уровни экспрессии HvCslF6 при 8–10 DPA и 15 DPA во время развития зерна. Аналогично Nemeth и др. . ⁴⁴ наблюдали, что ортолог CslF6 пшеницы , TaCslF6 , был высоко экспрессирован во время развития среднего эндосперма у cv Hereward, что соответствует стадии заполнения зерна, показывая максимальные уровни экспрессии от 8-15 DPA.В более недавнем исследовании средние уровни мРНК TaCslF6 и в 10 сортах пшеницы были в изобилии на 21 и 28 DPA, хотя в этой подгруппе генотипов пшеницы были обнаружены различные паттерны экспрессии, показывающие значительные различия в изобилии транскриптов TaCslF6 на 21, 28 и 40 DPA ⁴⁶ . Эти профили экспрессии согласуются с функцией (1,3; 1,4) -β-глюкана как места назначения для хранения энергии в форме метаболизируемой глюкозы во время заполнения зерна и прорастания ^47,48 .Как упоминалось в Wong et al . ¹⁵ , различия в уровнях экспрессии HvCslF6 во время позднего развития зерна могут влиять на накопление (1,3; 1,4) -β-глюкана в зрелом зерне ячменя. В нашем эксперименте сорт Эгмонт [6,09% (вес / вес) ± 0,19] показал увеличение экспрессии HvCslF6 при 38 DPA и отсутствие экспрессии HvGlbI в этот момент времени в отличие от низкозернистого (1,3; 1,4 ) -β-глюкан cvs роса [4,13% (мас. / мас.) ± 0,25] и имидис [4,26% (мас. / мас.) ± 0,14]. Кроме того, cv Egmont показало 14.Увеличение на 10% содержания (1,3; 1,4) -β-глюкана от 32 DPA и 38 DPA в сочетании с увеличением экспрессии HvCslF6 , но отсутствием HvGlbI .

В cvs, включенных в настоящее исследование, профиль транскрипции HvGlbI имеет пик экспрессии при 15 DPA и 24–26 DPA, что предполагает потенциальную роль этого фермента в определении (1,3; 1,4) — Содержание β-глюкана на более поздних стадиях развития зерна. Особенно высокий уровень экспрессии HvGlbI наблюдался при 15 DPA в cv Dew, который характеризуется относительно низким содержанием (1,3; 1,4) -β-глюкана в зрелом зерне по сравнению с сортами Egmont и Gull (оба с повышенным содержанием (1,3; 1,4) -β-глюкана).Напротив, для других генотипов мы наблюдали одновременный высокий или низкий уровень транскрипта HvCslF6 и HvGlbI , что поначалу могло показаться нелогичным. Параллельная активность синтазы и гидролазы может способствовать повторному моделированию возникающего полисахарида, гидролизу полисахарида за счет синтазы или обеспечивать быстро разлагаемый источник глюкозы в развивающемся зерне из-за его неразветвленной структуры по сравнению с крахмалом ^{20,47, 49} . Кроме того, потенциальные различия в экспрессии (1,3; 1,4) -β-эндоглюканазы HvGlbII , других предполагаемых β-глюканглюкогидролаз ( HvExoI и HvExoII ) или β-глюкозидаз, которые не исследовались в этом исследовании, могут также вносят свой вклад в изменение содержания зерна (1,3; 1,4) -β-глюкана.Недавно Betts и др. . ²⁸ сообщили о различиях экспрессии (1,3; 1,4) -β-эндоглюканаз ( HvGlbI и HvGlbII ) в смоделированных условиях соложения между сортами соложеного и кормового ячменя. Экспрессия HvGlbI была в три раза выше, чем HvGlbII , экспрессия которой, как известно, ограничивается алейроном в соответствии с регуляцией GA ²⁶ . Однако, поскольку нельзя предположить прямую связь между количеством транскриптов и уровнями активности, количественная оценка активности (1,3; 1,4) -β-глюканазы в будущих исследованиях может предоставить полезные данные для понимания изменений во время развития зерна у исследованных сортов. здесь.В качестве альтернативы, это может указывать на то, что взаимосвязь между экспрессией HvGlbI , активностью EI изофермента и, следовательно, содержанием (1,3; 1,4) -β-глюкана является нелинейной. Возможно, что HvGlbI действует в сочетании с другими партнерами по ремоделированию и деградации ферментов, чтобы объяснить различия в содержании (1,3; 1,4) -β-глюкана в зерне.

На основании ряда развития зерна, использованного в данном исследовании, экспрессия HvCslF9 преимущественно детектировалась из 3–5 DPA, за исключением более позднего пика экспрессии у сорта Gull (8–10 DPA).Бертон и др. . ¹³ также наблюдали пик экспрессии HvCslF9 для cv Sloop на 8 DAP, тогда как в другие моменты времени в обоих генотипах, включенных в их исследование, транскрипты HvCslF9 отсутствовали или были на очень низких уровнях. Сходным образом, в текущем исследовании во время среднего и позднего развития зерна и совпадающего с дифференцировкой и созреванием эндосперма, экспрессия HvCslF9 и практически не обнаруживалась для всех генотипов. В то время как другие независимые исследования экспрессии HvCslF9 подтверждают пиковую экспрессию этого гена на стадиях дифференцировки эндосперма ¹³ , HvCslF9 сверхэкспрессия не увеличивала содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана в трансгенном зерне ячменя. ¹² , с аналогичными результатами, полученными в линиях внесения пшеницы ⁵⁰ .Тот факт, что геномное расположение HvCslF9 и HvGlbI [1 H, 48,1 см и 1 H, 54,4 см, соответственно ⁵¹ ] совпадает с пиками ассоциации, основанными на двух независимых исследованиях QTL и общегеномных ассоциациях ( GWAS) на содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана в зерне ^5,37 может свидетельствовать о том, что вариация (1,3; 1,4) -β-глюкана обусловлена ​​ HvGlbI (1, 3; 1,4) -β-глюканазная активность, а не биосинтетическая активность HvCslF9 .

В текущем исследовании обзор вариаций последовательности HvCslF6 в 1336 образцах ячменя, захваченных экзомом, выявил три SNP в кодирующей последовательности HvCslF6 , два синонимичных и один несинонимичный SNP, A590T, который не объясняет различия в содержание зерна (1,3; 1,4) -β-глюкана ^5,15,29,30 .На основе модели HvCSLF6, описанной Schwerdt et al . ⁵² , замена A590T проксимальна вставке из 55 аминокислот, которая специфична для белков CSLF6 злаков и отсутствует в других белках CSLF. В то время как несколько аминокислот при положительном отборе (несинонимичные к синонимичным нуклеотидным заменам выше 1) были описаны фланкирующими вставку из 55 аминокислот и в других предсказанных трансмембранных доменах, низкие уровни вариабельности последовательности были обнаружены в CSLF6, в отличие от других белков CSLF у злаков. .Роль CSLF6-специфической аминокислотной вставки вдали от активного сайта не совсем ясна, однако она содержит заряженные аминокислотные остатки и консервативный остаток Cys, который может облегчить взаимодействие с другим белком / белками ^12,52 .

В том же наборе данных, захваченных экзомом, 10 SNP были обнаружены в некодирующих областях HvCslF6 , в основном внутри первого интрона, подтверждая, что естественные вариации внутри этого гена редки. Недавняя работа в Brachypodium distachyon идентифицировала фактор транскрипции семейства trihelix (BdTHX1), который связывается с GT-мотивом во втором интроне BdCslF6 ⁵³ .Тот же мотив обнаружен в первом интроне HvCslF6 , а другой предполагаемый GT-мотив присутствует во втором интроне. Однако 10 SNP в интронах HvCslF6 , идентифицированные в этом исследовании, не влияли на сайт связывания THX1 или GT-мотивы, описанные Fan et al . ⁵³ .

Подобно интронным областям HvCslF6 , низкие уровни вариации были идентифицированы в предполагаемой последовательности промотора HvCslF6 . В области -3000 п.н. перед стартовым кодоном HvCslF6 выравнивание последовательностей ДНК идентифицировало только 12 SNP в 35 образцах ячменя, представляющих естественную вариацию (1,3; 1,4) -β-глюкана.Полиморфизмы в основном были обнаружены в дистальном промоторе HvCslF6 , в котором были обнаружены два общих SNP с набором из шести австралийских сортов, ранее проанализированных на вариабельность последовательностей в 5 ’и 3’ UTR областях ¹⁵ . Эти данные показывают, что существует удивительно узкая вариация в последовательностях промотора HvCslF6 и , кодирующих фермент. Ни один из этих SNP не связан с вариациями в содержании (1,3; 1,4) -β-глюкана. Хотя при рассмотрении элитных сортов генетическое разнообразие, вероятно, будет ниже, Russell et al . ⁵⁴ наблюдали 745 815 SNP в экзонах с высокой степенью достоверности в 20 729 моделях генов с высокой степенью достоверности, что в среднем составляет 35,9 SNP на генную модель в коллекции из 267 дикорастущих и местных сортов ячменя. Низкое разнообразие последовательностей в HvCslF6 , идентифицированное в нашем текущем исследовании и другими исследователями ^15,30,31 , по-видимому, подчеркивает нетипичную консервативность нуклеотидной последовательности HvCslF6 , возможно, из-за ее незаменимой роли в (1,3; 1, 4) синтез -β-глюкана и важность этого полисахарида в травах, или общее происхождение гена ⁵⁵ .Эта роль была подтверждена посредством характеристики химически индуцированных мутантов ячменя, которые полностью лишены (1,3; 1,4) -β-глюкана зерна и проявляют плохие агрономические признаки ^29,56 или частично функциональные мутанты HvCslF6 с менее тяжелые фенотипические эффекты ³¹ . На данный момент данные свидетельствуют о том, что основа различий в зерновом (1,3; 1,4) -β-глюкане не связана с каким-либо полиморфизмом в пределах HvCslF6 , и, следовательно, другие регуляторные последовательности или белки, действующие независимо или в комбинации, являются вероятно, будет задействован.

Характеристики зрелого зерна, включая размер и форму, явно не коррелировали с количеством зерна (1,3; 1,4) -β-глюкана или различиями в экспрессии генов, которые продуцируют ферменты, которые синтезируют или гидролизуют (1,3; 1,4) -β-глюкан. Следовательно, естественное разнообразие размеров зерен ячменя вряд ли повлияет на концентрацию (1,3; 1,4) -β-глюкана. Это несмотря на недавнюю работу над сморщенным мутантом эндосперма lys3a ячменя, показывающую, что дефекты синтеза гордеина потенциально могут влиять на изобилие транскриптов HvCslF6 ^57,58 .Сморщенные эндоспермы мутантов ячменя обычно обнаруживают дефекты биосинтеза крахмала и развития эмбрионов, но содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана не определялось количественно ⁵⁹ . Поскольку (1,3; 1,4) -β-глюкан был предложен в качестве альтернативного источника хранимой глюкозы ⁶⁰ , зная содержание (1,3; 1,4) -β-глюкана в сморщенных мутантах эндосперма может помочь объяснить роль этого полисахарида и регуляцию HvCslF6 . Кроме того, сравнивая Brachypodium и зерно ячменя во время разработки Trafford et al . ⁶¹ предполагают, что синтез крахмала влияет на увеличение клеток эндосперма и, как следствие, на размер эндосперма. Следовательно, хотя взаимосвязь между крахмалом и размером зерна хорошо изучена, возможно, более широкий скрининг мутантной зародышевой плазмы ⁶² может выявить связь между размером и формой зерна и содержанием (1,3; 1,4) -β-глюкана.