豆类(Fabids)系指仅作为干燥种子而收获的一类豆科作物,干 黄豆子 、 小扁豆 和豌豆是最常见和消费量最大的豆类。豆类的品种很多,一般可分为大豆类和其他豆类。大豆类有黄豆、青豆和黑豆,大豆在植物性食物里营养价值最高,含 蛋白质 量多质高,其他豆类有豌豆、蚕豆、赤豆、绿豆、 芸豆 、 豇豆 等,蛋白质含量低于大豆。
豆类的形态特征都各不相同,如红豆种子形状为长圆形,两端较为平坦或接近圆形,种脐并不凹陷。 绿豆种子呈短圆柱状。 而大豆形状多为椭圆或近似球形。 豆类分布的范围较广,如大豆在世界各地广泛栽培,主要有 美国 、中国、 日本 、 韩国 、 俄罗斯 等国家 。
豆类含有较为优质的植物蛋白,还富含 维生素e 、 维生素k 、植物 抗氧化 物质、 粗食纤维 和谷类蛋白质中所缺乏的 赖氨酸 。
2013年, 联合国大会 宣布2016年为“国际豆类年”。2019年,联合国大会宣布2月10日为世界豆类日。
历史起源
在人类历史的早期阶段,人们过着游牧的生活,依靠狩猎和采集为生。大约公元前9000年至8000年间,由于气候变化或偶然因素,野生植物种子开始被有意种植,这标志着农业活动的开端。刚开始时,以农作物为主的饮食方式面临诸多挑战。例如,单一依赖谷物无法满足人体对所有必需营养素的需求;冬季不适合种植,导致春季食物短缺;原始的耕作方法迅速耗尽了土壤肥力等。在这种情况下, 豆科 逐渐成为了人类食谱中的重要组成部分。
代表物种
豆类作物主要是大豆、蚕豆、红豆、绿豆、黄豆、 黑豆粉 、 豇豆 、豌豆、 芸豆 、扁豆、芸豆、 鹰嘴豆 、木豆、花 花豆 、 熊猫豆 、 红芸豆 等。下面详细介绍几种。
大豆
大豆富含营养,可供食用,亦可作酱、 酱油 和各种豆制食品,榨出的豆油除了可以食用以外,还是肥皂、润滑油等的重要原料 。鲜食大豆品种包括台75(豆荚大、鲜食口感甜糯)、沪选1号(生育期较短,适合春秋两季栽培)等。大豆的种子有2~5颗,长1厘米左右,宽约5~8毫米,呈椭圆形或近球形,卵圆形至长圆形,种皮光滑,有黑、褐、黄、淡绿等多种颜色,因品种而异,种脐明显,呈椭圆形 。
红豆
红豆种子可食用,富含多种营养成分,可做粥,也可磨成面粉制成豆沙, 豆芽 可做蔬菜。并且红豆全株可作为 青贮饲料 和优质绿肥 。红豆呈 荚果 圆柱状,长5-8厘米,宽5-6毫米,平展或下弯,无毛;种子通常 栗色 或其他颜色,长圆形,长5-6毫米,宽4-5毫米,两头截平或近浑圆,种脐不凹陷 。
绿豆
绿豆具有固氮的能力,可用于补种、填闲,对防治自然灾害起着重要作用。绿豆的加工技术简单,可在一年四季中生产,也可用来制作绿豆粥、 自制绿豆沙 等;其用途广,生产成本低廉,经济效益高,不仅畅销中国市场,而且在 亚洲 及欧、美国家也大为流行。此外,绿豆植株的茎叶柔软,消化率高,为猪、 家兔 、牛等牲畜的优质饲料 。绿豆呈 荚果 线状圆柱形,长4~9厘米,宽5~6毫米,被淡褐色长硬毛;种子8~14颗,淡绿色或黄褐色,短圆柱形 。
黑豆
黑豆营养丰富,可加工成 黑豆粉 、浓缩蛋白等用于制作面包、糕点、 烘焙 食物的 乳化剂 、 泡沫剂 等,黑豆生芽后可作为蔬菜食用 。并且 黑豆 蛋白质 消化率高,可制成黑豆饼,用作牲畜和家禽的饲料,也可制成黑豆饼用作高效肥料 。黑豆呈结荚果,长 披针形 ,黄褐色或绿褐色,密生黄褐色长硬毛。内种子数枚,呈卵圆形或近球形,种皮黑色 。
豌豆
豌豆是一种重要的经济作物,种子可以作为粮食,豌豆的嫩苗、嫩荚以及嫩粒可以作为蔬菜,豌豆营养价值丰富, 蛋白质 含量高,富含 胡萝卜素 、 粗食纤维 以及微量元素等 。豌豆的果实为 荚果 ,豆荚呈长椭圆形,长约5~10厘米,绿色,光滑无毛,内有种子 。
芸豆
芸豆富含 蛋白质 、粗纤维、氨基酸、铁等多种微量元素。其中,蛋白质含量高于鸡肉,钙含量是鸡肉的七倍多,B族 维生素 的含量也高于鸡肉。 芸豆的根系较发达。茎蔓生、半蔓生或矮生。初生真叶为单叶,对生;以后的真叶为三出复叶,近心脏形。 荚果 长10~20厘米,形状直或稍弯曲,横断面圆形或扁圆形,表皮密被绒毛;嫩荚呈深浅不一的绿、黄、紫红(或有斑纹)等颜色,成熟时黄白至黄褐色。
蚕豆
蚕豆性味甘平,微辛;生态方面,蚕豆作为 豆科 ,具有较高的固氮能力,且自身养分含量高,作为绿肥能使土壤有效养分含量显著提高,改善 土壤结构 。蚕豆果实为 荚果 ,荚长一般10-15厘米,宽2厘米,荚呈扁平筒形,未成熟时为绿色,荚壳肥厚而多汁,荚内有丝绒状绒毛,成熟后荚变成黑色,蚕豆种子扁平椭圆形,种皮颜色因品种而异,有青绿、褐色、紫色等多种颜色,种子的基部有一个种柄脱落的痕迹,成为种脐,黑色或灰白色。种皮内包含两片肥大的 子叶 ,子叶肉质,多为淡黄色,也有绿色,富含养分 。
鹰嘴豆
鹰嘴豆具有较高的营养价值,含有丰富的 蛋白质 、 粗食纤维 、 维生素 以及 矿物元素 等,是人类种植面积较广的一种豆类作物,可以直接食用,也可以加工成罐头、 豆奶 等食品,由于人们对健康食品的追求,鹰嘴豆在世界范围内的贸易量不断增加。 鹰嘴豆的种子被白色短柔毛,表面有皱纹,一端有一个凸起的小尖状,一般为黑色或者褐色。
扁豆 的一个分支(通常去壳)被称为木豆( 印度 的扁豆),在印度被煮成浓稠的咖喱饭菜,作为主食; 加拿大 的扁豆产量占全世界的33%,扁豆在沙土、黏土和肥土中都能生长, 泥炭土 和酸性土壤最容易缺铜。扁豆只有1%的脂肪,因此可以减少患 心血管疾病 的风险,缺铁导致疲劳,扁豆中的高纤维会导致胃肠 气胀 。来自扁豆等的 粗食纤维 ,可以增加饱腹感,减少食欲和总热量的摄入。
分布范围
大豆
大豆作为一种重要的农作物,在全球多个地区都有种植,其中包括美国、中国、 日本 、 韩国 以及 俄罗斯 等国家。在中国,大豆的栽培遍布全国各地,而主要的生产区域则集中在几个特定省份,如北京、 天津市 、 辽宁省 、 黑龙江省 、 江西省 、 湖南省 、 陕西省 和 广东省 等地。其中, 东北地区 因其适宜的大豆生长条件而尤为著名,成为中国大豆的重要产地之一。
红豆
红豆起源于中国,在 亚洲 南部及东南部地区,美洲和非洲 热带 地区广泛分布。在中国的主要产区为 内蒙古自治区 、 山东省 、 河南省 、陕西、 山西省 、 贵州省 、 云南省 等地, 海南省 有少量栽培 。
绿豆
绿豆原产于 阿拉伯半岛 、中国台湾、热带亚洲和 澳大利亚 北部和东部等地区,在世界各热带、亚热带地区广泛栽培,以 亚洲 的 印度 、中国、 尼泊尔 等国栽培最多;在中国,广泛栽培于南、北各省区。通常可种植在岗丘薄地、林果隙地、田边地角及短期休闲地等地区 。
黑豆 起源于中国,在世界各地均有栽培,包括中国、 韩国 、 美国 等地。黑豆在中国种植地区较为广泛,主产区集中在 东北地区 、 黄土高原 区和干旱、半干旱地区,黑豆生产面积在 丘陵 山地发展较快,如 陕北地区 、 晋中市 、 宁夏回族自治区 、 甘肃省 等地,中国黑豆的具体产区如下 。
豌豆
豌豆原产于 中亚 以及地中海地区,传入印度北部之后,再经过中亚西亚传入中国 。豌豆从 热带 一直到约北纬68度均有种植,主要集中在 亚洲 、美洲与 欧洲 ,其中 加拿大 是世界上最大的干豌豆生产国也是最大的出口国。根据 联合国粮食及农业组织 统计数据,近年来豌豆的种植面积与产量都在不断增加,在2020年,一共约有100个国家生产干豌豆,其中约有87个国家生产 青豌豆 ,而全球干豌豆种植面积约813万公顷,青豌豆种植面积约393万公顷 。
蚕豆
蚕豆主要分布在 温带 和亚热带地区,世界有超过55个国家和地区种植蚕豆,中国、 埃塞俄比亚 、 摩洛哥 、 澳大利亚 等国家是世界上蚕豆栽培面积较大的国家 。
生长习性
大豆
大豆喜光,适宜的光照条件有利于大豆的生长 。大豆喜温,大豆发芽的最适温度为15~25℃,生长旺盛期平均温度在18~22℃最适宜,开花期以25~28℃最适宜 。大豆发育的不同时期对水的要求不同,发芽时要求水分充足,幼苗期水分略少,开花期需水量大,结荚期需要充足水分 。大豆适合生长在酸碱值适宜、 土层 深厚、排水良好的的土壤里 。大豆花期为6~7月;果期为7~9月 。
绿豆
绿豆耐旱、耐瘠、耐荫蔽,为日照时间短、喜爱阳光、耐受荫蔽的C3植物 ,在其生长发育期间,需要给予一定的时间的光照条件,这样才可正常开花并结实。绿豆怕涝不耐水淹,土壤过湿易旺长倒伏,花荚期遇连阴雨天,地面积水会导致植株死亡;其对环境的适应性广,具较强的抗逆性,对土壤的要求不苛刻,从 黏土 到粘重壤土中,绿豆都可正常生长,但最适宜种植在土质疏松、富含有机物质、排水方便的中性或弱碱性壤土中,通常可种植在岗丘薄地、林果隙地、田边地角及短期休闲地等地区。此外,绿豆可与棉花( Gossypium hirsutum L.)、 番薯 ( Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill)等作物间作套种;其生育期短,播种适期长,可在短期内获得青体和干草 。花期初夏,果期6~8月 。
豌豆
豌豆适应能力强,耐旱、耐寒、耐贫瘠,但是不耐热,适宜于在16~23 摄氏度 生长。豌豆对水分以及光照的要求比较高,湿润且有长日照最佳,充足的阳光有助于提高干豌豆的产量,日照时间短会引起花期延后以及枝节缩短;对土壤的要求低,土壤贫瘠时依然能够生长,但是在盐碱含量高或者低洼土地中生长状况比较差 ,最适宜于在疏松并且肥力高的土壤中种植,最佳pH在6.5~8.0 ;海拔要求较低,从海拔较低的平原到海拔在4000米的高原地区均可种植 。
黑豆 根系发达,一般吸收面积可达10㎡。黑豆根可把植株牢牢地固定在土壤中,也从土壤中吸收水分和矿物质,其根瘤可与黑豆植株之间 共生固氮 。因此,黑豆具有抗干旱、耐贫瘠、耐盐碱的特点,其适应性广,对不良环境的抵抗能力较强。黑豆喜温暖环境,除沼泽地、 盐碱地 之外,一般土壤均可正常生长,但最宜生长在 土层 深厚、富含有机质、排水灌溉良好、保水力强、pH值为6.8-7.5的土壤中。黑豆的花期6-7月,果期7-9月 。
栽培技术
轮作和间作
豆类作物不耐连作,连作时由于 噬菌体 的繁衍抑制了 根瘤菌 的发育而影响生长,同时病虫害加重,产量品质降低。所以豆类作物要实行轮作才能获得高产。豆类作物适宜的前茬为禾谷类作物、 薯类作物 和棉花。
整地
整地对土壤的要求不严格,一般土壤即可,但以 土层 较厚、富含有机质和 钙质 、排水良好、通透性好、土壤pH值以6.8-7.5的黏 壤土 或壤土最为适宜。夏大豆一般在麦收后浅耕10cm左右,然后耙平播种。豌豆根系伸展力较弱,对深耕有良好的反应,播前深耕并耙平作 ,出苗整齐,可使幼苗健壮,增强抗寒力。 蚕豆 是深根作物,在疏松肥沃的土壤中生长发育良好,产量高,故应进行秋耕或春耕,耕深以20cm为宜。
播种
播种包括了选种、晒种、确定播期、播量等技术环节。
1、选种及晒种:播种之前精选种子是保证苗全、苗壮的重要环节,要选用大粒、饱满的种子,剔除虫籽、瘪籽,可进行风选、水选或盐水选。播前晒种可以促进种子活力,提高发芽率和增强发芽势。
2、确定播期:大豆、绿豆、 豇豆 都可以春播和夏播。春播一般在平均地温10℃以上时播种,夏播在麦收后。抓紧时间抢种早播是增产的有效措施。豌豆、蚕豆可以秋播和春播,南方秋播大致与小麦同期,北方春播多在3月上旬。豆类作物的播种深度一般在3~5cm。
3、播种量及合理密植:夏大豆的行距一般在30~40cm,每公顷播种量一般为60~75kg,留苗21万~27万株。晚熟种、肥地、播种期早的留苗稀些,反之留苗密些。
田间管理
田间管理包括补苗与间苗、中耕除草、施肥、浇水及加强 病虫害防治 。
1、补苗与间苗:豆类作物播种后要及时检查,发现漏种或缺苗要及时补种或移栽。及时间苗是保证苗匀、苗壮,实现合理密植的有效措施。一般在第1片 复叶 长出时进行间苗,第2片复叶长出时及时定苗。
2、中耕除草:中耕可以防旱保 ,疏松土壤,消除杂草,夏播豆类作物,中耕宜早不宜迟,生育期间一般中耕2-3次。
3、施肥:豆科作物在生育期中所吸收的营养元素较多,对氮、磷、钾、钙四大元素的要求很高。豆类作物所需氮素的1/2-2/3是由 根瘤菌 提供的,因此,当根瘤菌进行强烈的 固氮作用 时,豆类作物是不会表现缺氮的,此时施用氮素过多反而会造成徒长,抑制根瘤菌的形成和固氮作用。但是豆类作物在初出苗时适量施用 氮肥 是必要的,因为豆类作物出苗后前几片真叶出现时,种子内的氮素已经耗尽,而根瘤菌此时不但没有固氮,还需要 寄主 植物提供的氮素。施用 磷肥 、 钾肥 对豆类作物十分重要,因为不仅作物需要大量的磷肥、钾肥, 根瘤菌 也需要大量的磷 钾 。
4、浇水:保证开花、结荚和鼓粒期供水。
5、加强病虫害防治。
主要价值
营养价值
豆类作物的种子含有蛋白质、脂肪、维生素等营养成分,其主要营养特征表现为碳水化合物含量较高(约55%-65%),富含 粗食纤维 、 抗性淀粉 及钾、镁等矿物质,且血糖生成指数较低(通常低于40)。其中蛋白质含量为20%~40%,比禾谷类作物籽粒中的蛋白质含量高1~3倍,比薯类作物中的蛋白质含量高5~15倍,其中蛋白质含量为 20%~40%,比禾谷类作物籽粒中的蛋白质含量高1~3倍,比著类作物中的蛋白质含量高5~15倍。它不仅蛋白质含量高,而且所含氨基酸的种类也比较齐全,尤其是 赖氨酸 含量丰富,是重要的蛋白质来源。多数豆类还含有较多的矿物质元案和维生素,如大豆比小麦含钙质高15倍,磷质高7倍,铁质和维生素B各高10倍。
豆类的含有较高的蛋白质含量,如大豆的蛋白质含量平均为30%~40%,高于牛肉等动物性原料,是一般粮谷类的3~5倍。大豆 蛋白质 中8种 必需氨基酸 的组成与比例,与理想蛋白质模式相比,除 甲硫氨酸 含量稍低外,其余都十分相近,是最好的植物性优质蛋白质来源。并且,大豆因其丰富的 赖氨酸 含量,也成为粮谷类蛋白质互补的理想食物。 除大豆外,其他豆类也富含优质植物蛋白,如干 鹰嘴豆 的蛋白质含量达21.2克/100克,其蛋白质中包含了人体所必需的全部8种氨基酸,而且比例合理,利用率很高。 扁豆 也是含 蛋白质 最多的豆类之一,平均蛋白质含量为27%。 煮豌豆 的 蛋白质 高达8.9克/100克,是豆角的近4倍。
脂肪
豆类属于低脂食物,如大豆 脂类 的含量为15%~20%,其中约85%为不 饱和脂肪酸 ,饱和脂肪酸约占15%,脂肪酸中 亚油酸 约占55%。此外,约有21%的 油酸 、9%的 软脂酸 、6%的 硬脂酸 及少量的其他脂肪酸。大豆中约有1.5%的 磷脂 ,主要为大豆磷脂,含量高于 鸡蛋 。
豆类含有多种无机盐与维生素,如大豆含有丰富的磷、铁、钙、硒,高于谷类食物,但由于 粗食纤维 和一些抗营养因子的存在,钙与铁的消化吸收率并不高。 另外,大豆含有 水溶性维生素 与 脂溶性维生素 两种。水溶性维生素主要包括维生素B1(11.0~17.5微克/克)、 维生素B2 (3.4~3.6微克/克)、维生素B3(烟草酸,21.4~23微克/克)、 维生素B5 (又称泛酸,13.0~21.5微克/克)以及 叶酸 (1.9微克/克)等1脂溶性维生素以 维生素e 与 维生素a (其前身为胡萝卜素,0.18~2.43微克/克)以及微量 维生素k (1.9微克/克)为主1此外,还包括亲脂肪性维生素 肌醇 (2 300微克/克,维生素B群之一)和 胆碱 (3 400微克/克,维生素B群之一)。
矿物质
豆类含有多种矿物质。如大豆含有约5%的灰分,而主要以各种矿物质的化合物为主,诸如 硫酸盐 、 磷酸盐 、 碳酸根 。大豆主要矿物质的浓度以钾为最高,其他依序为磷、镁、钙、氯等。大豆还含有微量矿物质,如硅、铁、锌、铜、硒等。
一般而言,大豆含有约0.4%的卵磷脂。卵磷脂是一种天然的生化清洁剂,可使血行畅通,头发亦能充分获得营养1男性精液中含有丰富的卵磷脂,适量食用大豆及豆制品,亦可提升男性精液质量1卵磷脂又为前列腺素,其关联物质的先驱物质,可提高免疫功能。
大豆异黄酮
异黄酮是 黄酮 中的一种,主要存在于 豆科 中,如大豆异黄酮是大豆生长中形成的一类次级代谢产物。国际上有关大豆异黄酮的科学研究结果显示,大豆异黄酮主要有以下功效机理:1、对身体雌激素具有双向调节作用;2、具有防癌、抗癌作用;3、具有降低胆固醇的作用。大豆是人类获得异黄酮的唯一有效来源。大豆异黄酮通常在大豆胚轴(大约占大豆的2%)的含量较多,约为2.4%,而对大豆种子而言,其含量为0.2%~0.5%。
抗营养因子
Caspase-3 抑制剂与凝集素
豆类中的酶抑制剂(如蛋白酶抑制剂,可与胰蛋白酶或抑凝乳蛋白酶结合,抑制酶 水解 蛋白的活性,使消化 蛋白质 的能力下降:淀粉酶抑制剂可使淀粉酶活性下降,影响 糖类 的利用率)、 外源凝集素 (如植物 凝血素 ,可引起 细胞 凝集造成人体中毒)及皂角素(对消化道黏膜的有一定的刺激性,可引起腹痛)等成分有怕热的弱点,高温煮熟即可将它们破坏掉,吃起来就安全了。
植酸广泛存在于植物的种子、根干和茎中,其中以 豆科 的种子含量最高。例如大豆去壳粉植酸含量1.4%~1.6%, 玉蜀黍属 、水稻、高粱、小麦、 大麦 植酸含量0.96%~1.17%。
大豆及其制品具有固有的豆腥味,主要是因为含有脂肪氧化酶。采用95℃以上加热10-15分钟; 乙醇 处理后 减压病 蒸发; 钝化 大豆中的脂肪氧化酶;用酶或微生物进行脱臭等方法,均可除去部分豆腥味。
粮食安全
对于农民来说,豆类是一种重要的作物,因为它们既可以用来出售,也可以作为家庭的食物。农民可以选择食用或出售自己种植的豆类,从而有助于维持家庭的粮食安全并确保经济的稳定。此外,豆类所具有的固氮特性可以增加土壤肥力,从而提高和扩大农田的 生产率 。采用豆类进行间作和充当覆盖作物,农民还可以改善农场的 生物多样性 和土壤生物多样性,并遏制有害生物和疾病。
环境效益
豆类的生物固氮能力可提高土壤肥力,从而增加并扩大了农田的生产力。 通过使用豆类间作和覆盖农作物,农民还可以促进农场生物多样性和土壤生物多样性,同时避免有害虫害和疾病的侵袭。此外,豆类还可减少对化肥的依赖,从而有助于减缓气候变化。这些化肥的制造耗用大量能源,并向大气中排放 温室气体 ,因此它们的过度使用会给环境造成危害。许多豆类往往比谷物或草类更能有效地促进土壤碳积累。