任婷月，韓 英，李永強(qiáng)，王曉勇，甄 攀，閆福新

（山西杏花村汾酒廠股份有限公司技術(shù)中心，山西汾陽 032205）

“曲為酒之骨”，大曲的質(zhì)量直接影響清香型白酒的產(chǎn)量和質(zhì)量。大曲作為釀酒的糖化發(fā)酵劑，在釀酒過程中起著糖化、發(fā)酵、生香的作用，直接或間接影響酒體的品質(zhì)和風(fēng)格。清香型大曲是以大麥、豌豆為主要原料，采用自然接種、中溫發(fā)酵培養(yǎng)的一種粗酶復(fù)合制劑。

大麥屬禾本科植物，學(xué)名L.。大麥富含碳水化合物、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，含有鈣、磷等礦質(zhì)元素，適合多種微生物生長，被用于白酒制曲生產(chǎn)中。由于大麥含有較多的皮殼，纖維素含量高，曲坯質(zhì)地過于疏松，不宜單獨(dú)制曲，常添加豆類，汾酒大曲以大麥和豌豆為原料。大麥根據(jù)品系種植特點(diǎn)，一般分為春性大麥、半冬性大麥、冬性大麥。冬大麥屬一年生或越年生草本植物，秋季播種，第2 年夏季收獲，具有生育周期短、早熟、豐產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特性，因其營養(yǎng)價(jià)值高，兼有食用、飼料用、藥用、釀造等用途。我國大麥分3 個(gè)大區(qū)，主要為北方春大麥區(qū)、青藏高原裸大麥區(qū)、黃淮以南冬大麥區(qū)。山西省南部屬黃淮冬大麥區(qū)，平川、丘陵區(qū)宜種植冬性大麥，大麥在山西有悠久的栽培歷史。

清香型白酒制曲大麥原糧基地主要分布在甘肅、內(nèi)蒙古，大麥品種均屬于春性大麥。由于春性大麥和冬性大麥播種季節(jié)不同，生育期不同，作物各生長階段遇到的溫度和光照會存在差異，光合作用和營養(yǎng)物質(zhì)的分配也會發(fā)生變化，從而影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。目前，對于不同產(chǎn)地來源不同品種大麥理化特性及其制曲性能研究較少。本研究以山西晉南地區(qū)的一個(gè)高產(chǎn)、多抗的冬性大麥品種為研究對象，以清香型白酒現(xiàn)用品種大麥作為對照，對山西冬性大麥品種的理化特性進(jìn)行研究，并對其制曲性能進(jìn)行評價(jià)，比較差異性。研究山西產(chǎn)地來源的冬性大麥品種用作清香型白酒大曲原料的可行性，為清香型大曲原料的選用提供科學(xué)的參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：供試大麥為山西產(chǎn)地來源的冬性大麥品種，標(biāo)記為SY；對照品種為清香型白酒制曲用原糧品種，標(biāo)記為DZ，種子由原糧生產(chǎn)基地提供。

試劑及耗材：氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、五水硫酸銅、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、無水葡萄糖、冰乙酸、醋酸鈉、酚酞、碘、碘化鉀、可溶性淀粉，均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

儀器設(shè)備：恒溫振蕩器，常州國華電器有限公司；電子天平，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇新康有限公司；電子萬用爐，北京中興偉業(yè)有限公司；全自動還原糖測定儀，山東省科學(xué)院生物研究所；稱量瓶、酸式滴定管、堿式滴定管、研缽、三角瓶、燒杯、玻璃棒，天博化玻。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 大麥理化指標(biāo)分析

對兩個(gè)大麥品種進(jìn)行理化指標(biāo)檢測與對比分析，檢測指標(biāo)包括水分、千粒重、發(fā)芽率、蛋白含量、水敏感性、總淀粉、支鏈淀粉及直鏈淀粉含量。

1.2.2 培曲過程理化指標(biāo)分析

采用山西冬性大麥品種進(jìn)行培曲試驗(yàn)，以清香型白酒現(xiàn)用品種大麥作為對照生產(chǎn)清茬曲，工藝參數(shù)均按《清香型白酒大曲生產(chǎn)工藝》執(zhí)行。對培曲過程進(jìn)行跟蹤分析，分析指標(biāo)包括入房、上霉結(jié)束、晾霉結(jié)束、潮火結(jié)束、大火結(jié)束、后火結(jié)束、養(yǎng)曲結(jié)束、貯存1 個(gè)月、貯存2 個(gè)月、貯存3 個(gè)月的曲房溫度、曲房濕度、曲間溫度、水分、酸度、糖化力、液化力等指標(biāo)。

1.2.3 制曲工藝流程（圖1）

圖1 試驗(yàn)制曲工藝流程

1.3 檢測方法

1.3.1 大麥理化指標(biāo)的測定

參照GB/T 7416—2008《啤酒大麥》中的測定方法進(jìn)行檢測。

1.3.2 大曲理化指標(biāo)的測定

參照QB/T 4257—2011《釀酒大曲通用分析方法》中的測定方法對大曲水分、酸度、液化力、糖化力進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 大麥理化指標(biāo)對比分析

2.1.1 水分對比

大麥的水分含量高低與倉貯安全息息相關(guān)。從圖2 可以看出，山西冬性大麥品種水分含量為10.2%，比現(xiàn)用品種大麥低1.3%，可以用作清香型白酒制曲原料。

圖2 兩個(gè)大麥品種水分含量對比

2.1.2 千粒重對比

千粒重是體現(xiàn)種子大小和飽滿程度的一項(xiàng)指標(biāo)，檢驗(yàn)種子質(zhì)量和作物考種的內(nèi)容。山西冬性大麥品種千粒重（以干基計(jì)）為44.10 g，比現(xiàn)用品種大麥（39.60 g）高4.5 g。由此表明山西冬性大麥籽粒大且飽滿，能滿足清香型白酒制曲原料對大麥千粒重的要求。

2.1.3 淀粉含量對比

大曲的發(fā)酵與原料淀粉含量有很大關(guān)系，淀粉為微生物的生長提供必須的碳源。不同淀粉類別大麥的吸水快慢、吸水率間有差異，支鏈淀粉含量較高的大麥吸水快，吸水率高。

從圖3 可以看出，該山西冬性大麥品種淀粉含量為58.12 %，比現(xiàn)用品種大麥（62.06 %）低3.94%。從圖4 可以看出，山西冬性大麥品種支鏈淀粉占比為79.54 %，較現(xiàn)用品種低2.05 %。由此可知山西冬性大麥品種淀粉含量較低，在大曲發(fā)酵時(shí)吸水性較現(xiàn)用品種大麥差。

圖3 兩個(gè)大麥品種粗淀粉含量對比

圖4 兩個(gè)大麥品種支鏈淀粉與直鏈淀粉占比

2.1.4 蛋白質(zhì)含量（以干基計(jì)）對比

蛋白質(zhì)為培曲過程中有用微生物的生長提供必須的氮源，氮也是微生物生育代謝所需能源之一。清香型白酒大曲原料配比為大麥∶豌豆=6∶4，豌豆蛋白質(zhì)含量為20 %左右，大麥蛋白質(zhì)含量不可過高，以免淀粉酶活性下降，蛋白酶活性增大。從圖5 可以看出，山西冬性大麥品種蛋白質(zhì)含量為15.00 %，比現(xiàn)用品種大麥（11.00 %）高4.0 %，該山西冬性大麥品種屬于蛋白質(zhì)含量較高的大麥品種。

圖5 兩個(gè)大麥品種蛋白質(zhì)含量對比

2.1.5 發(fā)芽率對比

發(fā)芽率是檢測種子質(zhì)量的重要指標(biāo)，一般來說，新種的發(fā)芽率較高。從圖6 可以看出，山西冬性大麥品種的3 d 發(fā)芽率為96 %，5 d 發(fā)芽率為99%，與現(xiàn)用品種大麥無顯著性差異。

圖6 兩個(gè)大麥品種發(fā)芽率對比

2.1.6 水敏感性對比

大麥的水敏感性是指大麥長時(shí)間水浸也不提高其含水量，即便是麥粒含水量達(dá)到一定程度，發(fā)芽的麥粒也并不多。水敏性高的大麥發(fā)芽不整齊，發(fā)芽率低。從圖7 可以看出，山西冬性大麥品種的水敏感性為3.00%，顯著低于現(xiàn)用品種。

圖7 兩個(gè)大麥品種水敏感性對比

2.2 培曲過程中理化指標(biāo)變化規(guī)律分析

2.2.1 培曲過程曲溫變化對比分析

由圖8 可知，臥曲時(shí)，溫度基本一致，在18～19 ℃之間；臥曲到上霉階段，溫度均大幅提高，山西冬性大麥品種最高上升至38.5 ℃左右，現(xiàn)用品種大麥最高上升至33 ℃左右；進(jìn)入晾霉階段，溫度有較大幅度的降低，山西冬性大麥品種最低降至23 ℃，現(xiàn)用品種大麥最低降至23.5 ℃，這是由于上霉時(shí)，大曲四周和上層被葦席圍繞和覆蓋，進(jìn)入晾霉階段后，窗戶打開、葦席被撤掉等原因；進(jìn)入潮火階段，溫度又大幅回升，山西冬性大麥品種最高上升至39.5 ℃左右，現(xiàn)用品種大麥最高上升至39 ℃左右，此階段，微生物開始大量繁殖，產(chǎn)生大量熱量，該階段一般4～5 d；大火階段，每天兩熱兩晾，溫度也隨之上下波動，但都保持在相對較高的溫度，以免大曲“晾透”，影響升溫；進(jìn)入后火期，曲溫逐漸下降；養(yǎng)曲期至出房階段，溫度較前期進(jìn)一步下降，出房溫度在19～21 ℃之間。由此可知，兩種大曲在培曲過程中的曲溫變化總體趨勢一致，山西冬性大麥品種培曲過程曲溫略高于現(xiàn)用品種大麥，且在上霉階段，山西冬性大麥品種比現(xiàn)用品種大麥曲溫高5.5 ℃，造成該差異的原因可能是兩個(gè)大麥品種理化性質(zhì)的差異。

圖8 兩種大麥培曲過程的曲溫變化對比

2.2.2 培曲過程曲房溫度、曲房濕度變化對比分析

由圖9 可知，兩種大曲在培曲過程中的曲房溫度變化總體趨勢一致，曲溫變化趨勢與曲房溫度變化趨勢基本一致。山西冬性大麥品種培曲過程中曲房溫度稍高于現(xiàn)用品種大麥。

圖9 兩種大麥培曲過程的曲房溫度變化對比

由圖10 可知，臥曲時(shí)，曲房濕度為33 %RH 左右；臥曲到上霉階段，由于大曲四周和上層被葦席圍繞和覆蓋，水分不容易散失，故曲房濕度大幅升高，山西冬性大麥品種濕度最高上升至84%RH，現(xiàn)用品種大麥濕度最高上升至78%RH；進(jìn)入晾霉階段后，由于窗戶打開、葦席被撤掉等原因，濕度相應(yīng)下降，山西冬性大麥品種濕度降至57%RH，現(xiàn)用品種大麥濕度降至56%RH；進(jìn)入潮火階段，微生物開始大量繁殖，產(chǎn)生大量熱量，大曲內(nèi)水分開始大幅散失，造成曲房內(nèi)濕度大幅增加，山西冬性大麥品種濕度最高上升至62%RH，現(xiàn)用品種大麥濕度最高上升至64 %RH，之后開始大幅降低；潮火期以后，曲心的水分依舊在散失，但幅度沒有潮火時(shí)大，故曲房內(nèi)濕度有所下降，隨著溫度的高低變化而相應(yīng)有所波動；大火期結(jié)束，曲房濕度在40 %RH 左右；后火期結(jié)束，曲房濕度在31%RH 左右；養(yǎng)曲期至出房階段，曲心內(nèi)水分已大量排出，曲房內(nèi)的濕度較低，并保持相對穩(wěn)定，均在32 %RH 左右。由此可知，兩種大曲在培曲過程中的曲房濕度變化趨勢一致，在上霉階段，山西冬性大麥品種比現(xiàn)用品種大麥曲房濕度高6 % RH，可能是由于培曲過程中曲溫較高，大曲內(nèi)水分排出較快，因而曲房濕度較高。

圖10 兩種大麥培曲過程的曲房濕度變化對比

2.2.3 培曲過程水分變化對比分析

曲坯水分變化是表征大曲發(fā)酵過程是否正常的重要指標(biāo)。由圖11 可以看出，隨著培曲的進(jìn)行，曲坯水分含量呈整體下降趨勢，不同時(shí)期下降速度有所差異。臥曲時(shí)，兩種大曲的水分均為39 %左右，從臥曲到上霉結(jié)束，水分含量幾乎不變；從晾霉到后火階段，水分急劇下降，這是由于微生物繁殖較快，致使曲坯品溫升高，水分大量流失；從后火到出房階段，水分下降較平緩，這是由于后期微生物繁殖和代謝緩慢，故水分下降較慢；出房貯存階段，曲坯水分仍持續(xù)下降，隨著貯存時(shí)間的延長，標(biāo)準(zhǔn)偏差逐漸變小，表明曲坯水分含量逐漸趨于穩(wěn)定。貯存三個(gè)月后，山西冬性大麥品種大曲水分為11.4 %±0.6 %，現(xiàn)用品種大曲水分為11.0 %±0.5%。二者水分變化趨勢無顯著性差異。

圖11 兩種大麥培曲過程中的水分變化對比

2.2.4 培曲過程酸度變化對比分析

酸度是微生物生長代謝的綜合指標(biāo)。由圖12可知，曲坯酸度呈現(xiàn)出先升高后降低趨勢，在上霉階段，微生物的大量繁殖使得酸度急劇上升，微生物代謝產(chǎn)生有機(jī)酸，推測此時(shí)主要是產(chǎn)酸細(xì)菌的快速生長期。酸度在晾霉階段達(dá)到最高點(diǎn)。潮火期結(jié)束，山西冬性大麥品種酸度下降至0.9 mmol/10 g±0.2 mmol/10 g，現(xiàn)用品種酸度下降至1.03 mmol/10 g±0.2 mmol/10 g，之后酸度變化幅度較??；出房時(shí)，山西冬性大麥品種酸度為0.9 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g，現(xiàn)用品種酸度為1.0 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g。出房貯存階段，隨著貯存時(shí)間的延長，酸度先趨于穩(wěn)定后有下降趨勢，貯存三個(gè)月后，山西冬性大麥品種大曲酸度為0.7 mmol/10 g±0.04 mmol/10 g，現(xiàn)用品種大曲酸度為0.75 mmol/10 g±0.05 mmol/10 g。隨著貯存時(shí)間的延長，標(biāo)準(zhǔn)偏差逐漸變小，表明曲坯酸度逐漸趨于穩(wěn)定。大曲發(fā)酵過程中，兩個(gè)品種大麥酸度變化趨勢基本一致，山西冬性大麥品種在大曲發(fā)酵過程中酸度較低。

圖12 兩種大麥培曲過程中的酸度變化對比

2.2.5 培曲過程糖化力變化對比分析

糖化力是大曲最重要的一個(gè)生化指標(biāo)。從圖13 可看出，臥曲時(shí)糖化力較高，山西冬性大麥品種糖化力為768 mg 葡萄糖/g?h±72 mg 葡萄糖/g?h，現(xiàn)用品種大麥糖化力為816 mg 葡萄糖/g?h±52 mg 葡萄糖/g?h，此時(shí)糖化力可能主要是來源于大麥和豌豆自身的糖化力；上霉結(jié)束后，糖化力升高，晾霉結(jié)束，糖化力降低。隨著曲醅的發(fā)酵，糖化力逐漸升高，從后火期開始變得平穩(wěn)，山西冬性大麥品種出房曲糖化力為1356.97 mg 葡萄糖/g?h±125.2 mg 葡萄糖/g?h，現(xiàn)用品種出房曲糖化力為1699.2 mg 葡萄糖/g?h±303 mg 葡萄糖/g?h。兩種大曲均能滿足清香型白酒對出房大曲的糖化力的要求。由此可知，曲醅的糖化力來源，早期為原料，后期為微生物代謝產(chǎn)生，從后火階段開始糖化力趨于穩(wěn)定。出房貯存階段，隨著貯存時(shí)間的延長，大曲的糖化力基本趨于穩(wěn)定，且標(biāo)準(zhǔn)偏差逐漸變小，貯存三個(gè)月后，山西冬性大麥品種大曲糖化力為1219.2 mg 葡萄糖/g?h±58 mg 葡萄糖/g?h，現(xiàn)用品種出房曲糖化力為1388.6 mg 葡萄糖/g?h±68 mg 葡萄糖/g?h。兩種大曲均能滿足清香型白酒對投產(chǎn)大曲的糖化力的要求。由此可知，兩種大麥品種大曲在發(fā)酵過程中糖化力變化趨勢一致，均呈現(xiàn)出先升高再降低后升高的趨勢。二者在大曲發(fā)酵過程中糖化力略有差異，山西冬性大麥品種的糖化力稍低于現(xiàn)用品種大麥，可能與大麥淀粉含量較低有關(guān)。

圖13 兩種大麥培曲過程中糖化力變化對比

2.2.6 培曲過程液化力變化對比分析

大曲的液化力體現(xiàn)了大曲中的微生物及酶降解淀粉的能力，是重要的生化指標(biāo)之一。由圖14可知，山西冬性大麥品種出房曲的液化力為2.67 g淀粉/g?h±1.01 g 淀粉/g?h，現(xiàn)用品種大麥出房曲的液化力為3.42 g 淀粉/g?h±0.7 g 淀粉/g?h。兩種大曲均達(dá)到清香型白酒對于出房大曲液化力的要求。出房貯存階段，隨著貯存時(shí)間的延長，大曲的液化力基本趨于穩(wěn)定，且標(biāo)準(zhǔn)偏差逐漸變小，貯存三個(gè)月后，山西冬性大麥品種大曲液化力為2.7 g淀粉/g?h±0.43 g 淀粉/g?h，現(xiàn)用品種出房曲液化力為2.9 g 淀粉/g?h±0.2 g 淀粉/g?h。兩種大曲均符合清香型白酒對投產(chǎn)大曲液化力的要求。由此可知，兩種大麥品種大曲在發(fā)酵過程中液化力變化趨勢一致，兩種大麥品種大曲曲醅的液化力均是從晾霉結(jié)束開始檢測到，且從后火階段開始逐漸趨于穩(wěn)定，與糖化力后期的變化趨勢類似，可推測液化力由微生物產(chǎn)生，山西冬性大麥品種的液化力稍低于現(xiàn)用品種大麥。

圖14 兩種大麥培曲過程中液化力變化對比

2.2.7 出房曲感官質(zhì)量評價(jià)(表1)

表1 出房曲感官質(zhì)量評價(jià)對比

3 結(jié)論

大麥?zhǔn)乔逑阈痛笄闹饕现?。不同產(chǎn)地來源的不同品種大麥的淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、千粒重、出芽率等品質(zhì)性狀均對制曲質(zhì)量有影響。本研究對山西冬性大麥的理化特性及制曲性能的評價(jià)結(jié)果表明：

理化指標(biāo)分析結(jié)果表明，該山西冬性大麥品種淀粉含量為58.12%，蛋白質(zhì)含量為15 %，3 d 發(fā)芽率為96 %，5 d 發(fā)芽率為99 %，水敏感性為3.00%。與清香型白酒現(xiàn)用品種大麥相比，屬于淀粉含量較低、蛋白質(zhì)含量較高、水敏感性較低的大麥品種。

培曲過程理化指標(biāo)變化規(guī)律研究表明，從培曲過程溫濕度變化曲線、理化指標(biāo)變化趨勢、出房曲貯存過程中理化指標(biāo)變化趨勢來看，山西冬性大麥品種大曲與清香型白酒現(xiàn)用品種大曲無顯著性差異，且大曲的理化性質(zhì)從后火階段開始趨于穩(wěn)定。在培曲過程中，該山西冬性大麥品種培曲過程曲溫稍高于現(xiàn)用品種大麥，在上霉階段，山西冬性大麥品種比現(xiàn)用品種大麥曲溫高5.5 ℃；培曲過程中，山西冬性大麥酸度、糖化力與液化力稍低于清香型白酒現(xiàn)用品種大麥，造成該差異可能與其理化特性有關(guān)，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。山西冬性大麥品種出房大曲水分為21.2 %±0.8 %，酸度為0.9 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g，糖化力為1356.97 mg 葡萄糖/g?h±125.2 mg 葡萄糖/g?h，液化力為2.67 g 淀粉/g?h±1.01 g 淀粉/g?h，與清香型白酒現(xiàn)用大麥品種出房大曲（水分為19.4%±1.1%，酸度為1.0 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g，糖化力為1699.2 mg 葡萄糖/g?h±303 mg 葡萄糖/g?h，液化力為3.42 淀粉/g?h±0.7 淀粉/g?h）相比，糖化力與液化力略低，可能與其理化特性有關(guān)。出房曲感官質(zhì)量評價(jià)結(jié)果表明，兩種大曲均上霉均勻，有典型的曲香味，斷面茬口為青白色，無其他顏色摻雜在內(nèi)，山西冬性大麥品種優(yōu)質(zhì)曲率為83 %，清香型白酒現(xiàn)用品種大麥優(yōu)質(zhì)曲率為81 %，二者無顯著性差異（P＞0.05）。山西冬性大麥品種出房大曲可達(dá)到清香型白酒出房大曲的質(zhì)量要求。

在貯存期三個(gè)月內(nèi)，隨著大曲貯存時(shí)間的延長，大曲各項(xiàng)理化指標(biāo)逐漸趨于穩(wěn)定，表明大曲各種酶的活性逐漸趨于穩(wěn)定。貯存3 個(gè)月后，該山西冬性大麥品種投產(chǎn)大曲水分為12.2%±0.6%，酸度為0.7 mmol/10 g±0.04 mmol/10 g，糖化力為1219.2 mg 葡萄糖/g?h±58 mg葡萄糖/g?h，液化力為2.7 g 淀粉/g?h±0.43 g 淀粉/g?h，與清香型白酒現(xiàn)用大麥品種投產(chǎn)大曲（水分為12.6 %±0.5 %，酸度為0.75 mmol/10 g±0.05 mmol/10 g，糖化力為1388.6±68 mg葡萄糖/g?h，液化力為2.9 g淀粉/g?h±0.2 g淀粉/g?h）相比，糖化力與液化力略低。該山西冬性大麥品種投產(chǎn)大曲可達(dá)到清香型白酒投產(chǎn)大曲的質(zhì)量要求。