任婷月，韩 英，李永强，王晓勇，甄 攀，闫福新

（山西杏花村汾酒厂股份有限公司技术中心，山西汾阳 032205）

“曲为酒之骨”，大曲的质量直接影响清香型白酒的产量和质量。大曲作为酿酒的糖化发酵剂，在酿酒过程中起着糖化、发酵、生香的作用，直接或间接影响酒体的品质和风格。清香型大曲是以大麦、豌豆为主要原料，采用自然接种、中温发酵培养的一种粗酶复合制剂。

大麦属禾本科植物，学名L.。大麦富含碳水化合物、蛋白质等大分子物质，含有钙、磷等矿质元素，适合多种微生物生长，被用于白酒制曲生产中。由于大麦含有较多的皮壳，纤维素含量高，曲坯质地过于疏松，不宜单独制曲，常添加豆类，汾酒大曲以大麦和豌豆为原料。大麦根据品系种植特点，一般分为春性大麦、半冬性大麦、冬性大麦。冬大麦属一年生或越年生草本植物，秋季播种，第2 年夏季收获，具有生育周期短、早熟、丰产、抗逆性强、适应性广等特性，因其营养价值高，兼有食用、饲料用、药用、酿造等用途。我国大麦分3 个大区，主要为北方春大麦区、青藏高原裸大麦区、黄淮以南冬大麦区。山西省南部属黄淮冬大麦区，平川、丘陵区宜种植冬性大麦，大麦在山西有悠久的栽培历史。

清香型白酒制曲大麦原粮基地主要分布在甘肃、内蒙古，大麦品种均属于春性大麦。由于春性大麦和冬性大麦播种季节不同，生育期不同，作物各生长阶段遇到的温度和光照会存在差异，光合作用和营养物质的分配也会发生变化，从而影响作物的产量与品质。目前，对于不同产地来源不同品种大麦理化特性及其制曲性能研究较少。本研究以山西晋南地区的一个高产、多抗的冬性大麦品种为研究对象，以清香型白酒现用品种大麦作为对照，对山西冬性大麦品种的理化特性进行研究，并对其制曲性能进行评价，比较差异性。研究山西产地来源的冬性大麦品种用作清香型白酒大曲原料的可行性，为清香型大曲原料的选用提供科学的参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：供试大麦为山西产地来源的冬性大麦品种，标记为SY；对照品种为清香型白酒制曲用原粮品种，标记为DZ，种子由原粮生产基地提供。

试剂及耗材：氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、五水硫酸铜、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、无水葡萄糖、冰乙酸、醋酸钠、酚酞、碘、碘化钾、可溶性淀粉，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

仪器设备：恒温振荡器，常州国华电器有限公司；电子天平，上海民桥精密科学仪器有限公司；电热鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；数显恒温水浴锅，江苏新康有限公司；电子万用炉，北京中兴伟业有限公司；全自动还原糖测定仪，山东省科学院生物研究所；称量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、研钵、三角瓶、烧杯、玻璃棒，天博化玻。

1.2 试验方法

1.2.1 大麦理化指标分析

对两个大麦品种进行理化指标检测与对比分析，检测指标包括水分、千粒重、发芽率、蛋白含量、水敏感性、总淀粉、支链淀粉及直链淀粉含量。

1.2.2 培曲过程理化指标分析

采用山西冬性大麦品种进行培曲试验，以清香型白酒现用品种大麦作为对照生产清茬曲，工艺参数均按《清香型白酒大曲生产工艺》执行。对培曲过程进行跟踪分析，分析指标包括入房、上霉结束、晾霉结束、潮火结束、大火结束、后火结束、养曲结束、贮存1 个月、贮存2 个月、贮存3 个月的曲房温度、曲房湿度、曲间温度、水分、酸度、糖化力、液化力等指标。

1.2.3 制曲工艺流程（图1）

图1 试验制曲工艺流程

1.3 检测方法

1.3.1 大麦理化指标的测定

参照GB/T 7416—2008《啤酒大麦》中的测定方法进行检测。

1.3.2 大曲理化指标的测定

参照QB/T 4257—2011《酿酒大曲通用分析方法》中的测定方法对大曲水分、酸度、液化力、糖化力进行测定。

2 结果与分析

2.1 大麦理化指标对比分析

2.1.1 水分对比

大麦的水分含量高低与仓贮安全息息相关。从图2 可以看出，山西冬性大麦品种水分含量为10.2%，比现用品种大麦低1.3%，可以用作清香型白酒制曲原料。

图2 两个大麦品种水分含量对比

2.1.2 千粒重对比

千粒重是体现种子大小和饱满程度的一项指标，检验种子质量和作物考种的内容。山西冬性大麦品种千粒重（以干基计）为44.10 g，比现用品种大麦（39.60 g）高4.5 g。由此表明山西冬性大麦籽粒大且饱满，能满足清香型白酒制曲原料对大麦千粒重的要求。

2.1.3 淀粉含量对比

大曲的发酵与原料淀粉含量有很大关系，淀粉为微生物的生长提供必须的碳源。不同淀粉类别大麦的吸水快慢、吸水率间有差异，支链淀粉含量较高的大麦吸水快，吸水率高。

从图3 可以看出，该山西冬性大麦品种淀粉含量为58.12 %，比现用品种大麦（62.06 %）低3.94%。从图4 可以看出，山西冬性大麦品种支链淀粉占比为79.54 %，较现用品种低2.05 %。由此可知山西冬性大麦品种淀粉含量较低，在大曲发酵时吸水性较现用品种大麦差。

图3 两个大麦品种粗淀粉含量对比

图4 两个大麦品种支链淀粉与直链淀粉占比

2.1.4 蛋白质含量（以干基计）对比

蛋白质为培曲过程中有用微生物的生长提供必须的氮源，氮也是微生物生育代谢所需能源之一。清香型白酒大曲原料配比为大麦∶豌豆=6∶4，豌豆蛋白质含量为20 %左右，大麦蛋白质含量不可过高，以免淀粉酶活性下降，蛋白酶活性增大。从图5 可以看出，山西冬性大麦品种蛋白质含量为15.00 %，比现用品种大麦（11.00 %）高4.0 %，该山西冬性大麦品种属于蛋白质含量较高的大麦品种。

图5 两个大麦品种蛋白质含量对比

2.1.5 发芽率对比

发芽率是检测种子质量的重要指标，一般来说，新种的发芽率较高。从图6 可以看出，山西冬性大麦品种的3 d 发芽率为96 %，5 d 发芽率为99%，与现用品种大麦无显著性差异。

图6 两个大麦品种发芽率对比

2.1.6 水敏感性对比

大麦的水敏感性是指大麦长时间水浸也不提高其含水量，即便是麦粒含水量达到一定程度，发芽的麦粒也并不多。水敏性高的大麦发芽不整齐，发芽率低。从图7 可以看出，山西冬性大麦品种的水敏感性为3.00%，显著低于现用品种。

图7 两个大麦品种水敏感性对比

2.2 培曲过程中理化指标变化规律分析

2.2.1 培曲过程曲温变化对比分析

由图8 可知，卧曲时，温度基本一致，在18～19 ℃之间；卧曲到上霉阶段，温度均大幅提高，山西冬性大麦品种最高上升至38.5 ℃左右，现用品种大麦最高上升至33 ℃左右；进入晾霉阶段，温度有较大幅度的降低，山西冬性大麦品种最低降至23 ℃，现用品种大麦最低降至23.5 ℃，这是由于上霉时，大曲四周和上层被苇席围绕和覆盖，进入晾霉阶段后，窗户打开、苇席被撤掉等原因；进入潮火阶段，温度又大幅回升，山西冬性大麦品种最高上升至39.5 ℃左右，现用品种大麦最高上升至39 ℃左右，此阶段，微生物开始大量繁殖，产生大量热量，该阶段一般4～5 d；大火阶段，每天两热两晾，温度也随之上下波动，但都保持在相对较高的温度，以免大曲“晾透”，影响升温；进入后火期，曲温逐渐下降；养曲期至出房阶段，温度较前期进一步下降，出房温度在19～21 ℃之间。由此可知，两种大曲在培曲过程中的曲温变化总体趋势一致，山西冬性大麦品种培曲过程曲温略高于现用品种大麦，且在上霉阶段，山西冬性大麦品种比现用品种大麦曲温高5.5 ℃，造成该差异的原因可能是两个大麦品种理化性质的差异。

图8 两种大麦培曲过程的曲温变化对比

2.2.2 培曲过程曲房温度、曲房湿度变化对比分析

由图9 可知，两种大曲在培曲过程中的曲房温度变化总体趋势一致，曲温变化趋势与曲房温度变化趋势基本一致。山西冬性大麦品种培曲过程中曲房温度稍高于现用品种大麦。

图9 两种大麦培曲过程的曲房温度变化对比

由图10 可知，卧曲时，曲房湿度为33 %RH 左右；卧曲到上霉阶段，由于大曲四周和上层被苇席围绕和覆盖，水分不容易散失，故曲房湿度大幅升高，山西冬性大麦品种湿度最高上升至84%RH，现用品种大麦湿度最高上升至78%RH；进入晾霉阶段后，由于窗户打开、苇席被撤掉等原因，湿度相应下降，山西冬性大麦品种湿度降至57%RH，现用品种大麦湿度降至56%RH；进入潮火阶段，微生物开始大量繁殖，产生大量热量，大曲内水分开始大幅散失，造成曲房内湿度大幅增加，山西冬性大麦品种湿度最高上升至62%RH，现用品种大麦湿度最高上升至64 %RH，之后开始大幅降低；潮火期以后，曲心的水分依旧在散失，但幅度没有潮火时大，故曲房内湿度有所下降，随着温度的高低变化而相应有所波动；大火期结束，曲房湿度在40 %RH 左右；后火期结束，曲房湿度在31%RH 左右；养曲期至出房阶段，曲心内水分已大量排出，曲房内的湿度较低，并保持相对稳定，均在32 %RH 左右。由此可知，两种大曲在培曲过程中的曲房湿度变化趋势一致，在上霉阶段，山西冬性大麦品种比现用品种大麦曲房湿度高6 % RH，可能是由于培曲过程中曲温较高，大曲内水分排出较快，因而曲房湿度较高。

图10 两种大麦培曲过程的曲房湿度变化对比

2.2.3 培曲过程水分变化对比分析

曲坯水分变化是表征大曲发酵过程是否正常的重要指标。由图11 可以看出，随着培曲的进行，曲坯水分含量呈整体下降趋势，不同时期下降速度有所差异。卧曲时，两种大曲的水分均为39 %左右，从卧曲到上霉结束，水分含量几乎不变；从晾霉到后火阶段，水分急剧下降，这是由于微生物繁殖较快，致使曲坯品温升高，水分大量流失；从后火到出房阶段，水分下降较平缓，这是由于后期微生物繁殖和代谢缓慢，故水分下降较慢；出房贮存阶段，曲坯水分仍持续下降，随着贮存时间的延长，标准偏差逐渐变小，表明曲坯水分含量逐渐趋于稳定。贮存三个月后，山西冬性大麦品种大曲水分为11.4 %±0.6 %，现用品种大曲水分为11.0 %±0.5%。二者水分变化趋势无显著性差异。

图11 两种大麦培曲过程中的水分变化对比

2.2.4 培曲过程酸度变化对比分析

酸度是微生物生长代谢的综合指标。由图12可知，曲坯酸度呈现出先升高后降低趋势，在上霉阶段，微生物的大量繁殖使得酸度急剧上升，微生物代谢产生有机酸，推测此时主要是产酸细菌的快速生长期。酸度在晾霉阶段达到最高点。潮火期结束，山西冬性大麦品种酸度下降至0.9 mmol/10 g±0.2 mmol/10 g，现用品种酸度下降至1.03 mmol/10 g±0.2 mmol/10 g，之后酸度变化幅度较小；出房时，山西冬性大麦品种酸度为0.9 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g，现用品种酸度为1.0 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g。出房贮存阶段，随着贮存时间的延长，酸度先趋于稳定后有下降趋势，贮存三个月后，山西冬性大麦品种大曲酸度为0.7 mmol/10 g±0.04 mmol/10 g，现用品种大曲酸度为0.75 mmol/10 g±0.05 mmol/10 g。随着贮存时间的延长，标准偏差逐渐变小，表明曲坯酸度逐渐趋于稳定。大曲发酵过程中，两个品种大麦酸度变化趋势基本一致，山西冬性大麦品种在大曲发酵过程中酸度较低。

图12 两种大麦培曲过程中的酸度变化对比

2.2.5 培曲过程糖化力变化对比分析

糖化力是大曲最重要的一个生化指标。从图13 可看出，卧曲时糖化力较高，山西冬性大麦品种糖化力为768 mg 葡萄糖/g∙h±72 mg 葡萄糖/g∙h，现用品种大麦糖化力为816 mg 葡萄糖/g∙h±52 mg 葡萄糖/g∙h，此时糖化力可能主要是来源于大麦和豌豆自身的糖化力；上霉结束后，糖化力升高，晾霉结束，糖化力降低。随着曲醅的发酵，糖化力逐渐升高，从后火期开始变得平稳，山西冬性大麦品种出房曲糖化力为1356.97 mg 葡萄糖/g∙h±125.2 mg 葡萄糖/g∙h，现用品种出房曲糖化力为1699.2 mg 葡萄糖/g∙h±303 mg 葡萄糖/g∙h。两种大曲均能满足清香型白酒对出房大曲的糖化力的要求。由此可知，曲醅的糖化力来源，早期为原料，后期为微生物代谢产生，从后火阶段开始糖化力趋于稳定。出房贮存阶段，随着贮存时间的延长，大曲的糖化力基本趋于稳定，且标准偏差逐渐变小，贮存三个月后，山西冬性大麦品种大曲糖化力为1219.2 mg 葡萄糖/g∙h±58 mg 葡萄糖/g∙h，现用品种出房曲糖化力为1388.6 mg 葡萄糖/g∙h±68 mg 葡萄糖/g∙h。两种大曲均能满足清香型白酒对投产大曲的糖化力的要求。由此可知，两种大麦品种大曲在发酵过程中糖化力变化趋势一致，均呈现出先升高再降低后升高的趋势。二者在大曲发酵过程中糖化力略有差异，山西冬性大麦品种的糖化力稍低于现用品种大麦，可能与大麦淀粉含量较低有关。

图13 两种大麦培曲过程中糖化力变化对比

2.2.6 培曲过程液化力变化对比分析

大曲的液化力体现了大曲中的微生物及酶降解淀粉的能力，是重要的生化指标之一。由图14可知，山西冬性大麦品种出房曲的液化力为2.67 g淀粉/g∙h±1.01 g 淀粉/g∙h，现用品种大麦出房曲的液化力为3.42 g 淀粉/g∙h±0.7 g 淀粉/g∙h。两种大曲均达到清香型白酒对于出房大曲液化力的要求。出房贮存阶段，随着贮存时间的延长，大曲的液化力基本趋于稳定，且标准偏差逐渐变小，贮存三个月后，山西冬性大麦品种大曲液化力为2.7 g淀粉/g∙h±0.43 g 淀粉/g∙h，现用品种出房曲液化力为2.9 g 淀粉/g∙h±0.2 g 淀粉/g∙h。两种大曲均符合清香型白酒对投产大曲液化力的要求。由此可知，两种大麦品种大曲在发酵过程中液化力变化趋势一致，两种大麦品种大曲曲醅的液化力均是从晾霉结束开始检测到，且从后火阶段开始逐渐趋于稳定，与糖化力后期的变化趋势类似，可推测液化力由微生物产生，山西冬性大麦品种的液化力稍低于现用品种大麦。

图14 两种大麦培曲过程中液化力变化对比

2.2.7 出房曲感官质量评价(表1)

表1 出房曲感官质量评价对比

3 结论

大麦是清香型大曲的主要原料之一。不同产地来源的不同品种大麦的淀粉含量、蛋白质含量、千粒重、出芽率等品质性状均对制曲质量有影响。本研究对山西冬性大麦的理化特性及制曲性能的评价结果表明：

理化指标分析结果表明，该山西冬性大麦品种淀粉含量为58.12%，蛋白质含量为15 %，3 d 发芽率为96 %，5 d 发芽率为99 %，水敏感性为3.00%。与清香型白酒现用品种大麦相比，属于淀粉含量较低、蛋白质含量较高、水敏感性较低的大麦品种。

培曲过程理化指标变化规律研究表明，从培曲过程温湿度变化曲线、理化指标变化趋势、出房曲贮存过程中理化指标变化趋势来看，山西冬性大麦品种大曲与清香型白酒现用品种大曲无显著性差异，且大曲的理化性质从后火阶段开始趋于稳定。在培曲过程中，该山西冬性大麦品种培曲过程曲温稍高于现用品种大麦，在上霉阶段，山西冬性大麦品种比现用品种大麦曲温高5.5 ℃；培曲过程中，山西冬性大麦酸度、糖化力与液化力稍低于清香型白酒现用品种大麦，造成该差异可能与其理化特性有关，有待进一步研究证实。山西冬性大麦品种出房大曲水分为21.2 %±0.8 %，酸度为0.9 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g，糖化力为1356.97 mg 葡萄糖/g∙h±125.2 mg 葡萄糖/g∙h，液化力为2.67 g 淀粉/g∙h±1.01 g 淀粉/g∙h，与清香型白酒现用大麦品种出房大曲（水分为19.4%±1.1%，酸度为1.0 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g，糖化力为1699.2 mg 葡萄糖/g∙h±303 mg 葡萄糖/g∙h，液化力为3.42 淀粉/g∙h±0.7 淀粉/g∙h）相比，糖化力与液化力略低，可能与其理化特性有关。出房曲感官质量评价结果表明，两种大曲均上霉均匀，有典型的曲香味，断面茬口为青白色，无其他颜色掺杂在内，山西冬性大麦品种优质曲率为83 %，清香型白酒现用品种大麦优质曲率为81 %，二者无显著性差异（P＞0.05）。山西冬性大麦品种出房大曲可达到清香型白酒出房大曲的质量要求。

在贮存期三个月内，随着大曲贮存时间的延长，大曲各项理化指标逐渐趋于稳定，表明大曲各种酶的活性逐渐趋于稳定。贮存3 个月后，该山西冬性大麦品种投产大曲水分为12.2%±0.6%，酸度为0.7 mmol/10 g±0.04 mmol/10 g，糖化力为1219.2 mg 葡萄糖/g∙h±58 mg葡萄糖/g∙h，液化力为2.7 g 淀粉/g∙h±0.43 g 淀粉/g∙h，与清香型白酒现用大麦品种投产大曲（水分为12.6 %±0.5 %，酸度为0.75 mmol/10 g±0.05 mmol/10 g，糖化力为1388.6±68 mg葡萄糖/g∙h，液化力为2.9 g淀粉/g∙h±0.2 g淀粉/g∙h）相比，糖化力与液化力略低。该山西冬性大麦品种投产大曲可达到清香型白酒投产大曲的质量要求。