糯大麦酿制小曲清香型白酒特性研究

朱华忠，杨开俊，罗兵，伍玲，李式昭，刘廷辉，唐玉明

（1.四川省农业科学院作物研究所，四川成都610066；2.四川甘孜藏族自治州农业科学研究所，四川康定626000；3.泸定县桑吉卓玛青稞酒业有限责任公司，四川甘孜州626100；4.四川省农业科学院水稻高粱研究所，四川泸州646000）

大麦在全世界广为栽培，在我国也是重要的谷类作物[1]。大麦除被用作饲料和粮食外，酿酒是其重要用途，产品包括啤酒和多种蒸馏酒（如欧美的威士忌和我国的一些白酒）[2-3]。大麦在我国白酒生产中常见的类型有2种，一种是籽粒外面带有稃壳的皮大麦（俗称大麦），另一种是籽粒不带稃壳的裸大麦（我国藏民族地区称青稞）。在酿酒中大麦的用量也因地而异，有的地方作为配料，有的地方作为主料甚至是单一粮食原料（如某些青稞白酒品牌）。大麦（青稞）籽粒通常含淀粉50%～75%，其直链淀粉占1/5～1/3，支链淀粉占2/3～4/5[4-6]，是酿酒微生物的主要食物能源，又是酿酒生物化学过程的反应底物，其理化性质和相对含量对酿酒的产量和品质产生深刻影响[7]。在酿酒谷物原料中，糯高粱几乎全为支链淀粉，结构较疏松，而粳高粱含有一定的直连淀粉，结构较紧密；五粮液和剑南春配料中均有一定比例的糯米[8]，说明具支链淀粉原料与白酒品牌工艺和品质特征具有密切关联。其他如丁国祥等研究了不同淀粉结构的高粱籽粒的酿酒工艺参数[9]，潘志芬等研究比较了糯小麦与其他谷物酿酒黏度特性[10]，李斌等研究比较了糯小麦与普通小麦的酿酒糖化过程[11]，赵国君等研究了糯小麦的酿酒工艺和白酒品质等方面特性，均表明高支链淀粉含量的糯性谷物原料具有不同于一般淀粉构成比例的普通谷物原料的酿酒特性[12]。糯大麦是大麦中的一个新的特殊品质类型，其籽粒淀粉总量中支链淀粉占90%以上，直链淀粉占0～10%，20世纪50年代国外用于育种和商业生产[13-14]；我国糯大麦资源研究报道始见于2008年[15]，张想平等报道了1例从国外引进材料中选育的垦啤黑糯1号，定名甘垦5号（甘认麦2012001）[16-17]。国内在糯大麦生产及在酿酒方面的研究和利用尚未见报道。2007年以来，四川省农业科学院作物研究所利用引进糯大麦资源杂交育种，选育了一批糯大麦（青稞）新品种（系）进入生产试验示范，糯大麦食品开发和酿酒特性研究就此展开。本研究采用近年育成的3个不同类型糯大麦品种，通过试验模拟川法小曲酒生产工艺以及酒厂生产试验，与四川酿酒生产中常见谷物原料糯高粱、粳高粱、稻谷、普通青稞相比较，研究糯大麦（青稞）酿制白酒的特性并初步评价其酿酒应用前景。

1 材料与方法

1.1 试验材料

川大麦15086（二棱裸粒糯大麦）、川大麦16459（二棱皮粒糯大麦），均来自四川省农业科学院作物研究所郫县基地（103°50′E、30°48′N）；川大麦12259（多棱裸粒糯大麦），来自四川省农业科学院作物研究所，在绵竹孝德镇金星村（104°13′E、31°15′N）进行生产试验。

供试稻谷，非糯性，来自四川省农业科学院水稻高粱研究所泸县基地；糯高粱，来自泸州当地小曲酒厂收购的当地小高粱；粳高粱，非糯性，来自于泸州当地小曲酒购进的外地北方高粱；普通青稞，非糯性，来自泸定县桑吉卓玛青稞酒业有限责任公司常规生产收购的原料。

1.2 试验方法

1.2.1 实验室酿酒工艺流程。模拟川法小曲酒生产工艺：称取以上各类供试材料样品100 g，65～68℃恒温浸泡28 h，分别于20、24、28 h时称各样品的质量。蒸粮时间因物料熟化快慢而异，要求达到用手指按压粮粒时感觉柔软、有弹性，粮食开口率在85%～95%。采用华西牌小曲药，用量0.7%。32～34℃糖化24 h，酒醅出现甜味、用手可挤出汁液。密封32～34℃恒温发酵15 d。加水300 mL，蒸馏出100 mL酒液。蒸馏液用酒精计法参照GB/T 10345—2007《白酒分析方法》测定酒度，用气相色谱仪作色谱全分析。酿酒试验在四川省农业科学院水稻高粱研究所完成。

1.2.2 酒厂生产试验工艺流程。采用小曲清香型青稞酒生产工艺：原料→浸泡→初蒸→焖粮→复蒸→摊晾→加曲→入箱培菌→发酵→蒸馏→贮存→成品。

川大麦12259投粮300 kg，川大麦16459投粮466 kg，另加普通青稞54 kg。整粒原料装于池中用85℃热水淹过粮面35 cm，浸泡1 h放水滴干。浸泡过的粮料放入甑内铺好扒平，上大汽蒸40 min，蒸好的粮柔熟，不黏手，少许粮粒顶端有微裂口。加入65℃的蒸馏冷却水淹过粮面40 cm左右，上小汽将水煮至微沸，待粮粒90%以上裂口、且手捏粮粒内层全部透心时，放出热水待滴干，均匀撒上1层稻谷壳。85℃焖粮7 min。围边上盖，小火小汽至圆汽，再大火大汽蒸煮40 min，出甑大火大汽排水。篜好的粮料，手捏柔熟、沙粒状、不黏手，水气干。将粮料出甑，用箢篼摊开，自然降温至40℃时第1次下曲（糠曲，眉山洞子口曲药厂提供），35℃时第2次下曲，共下曲0.8 kg。粮料降温至27℃时，均匀疏松倒入地箱，厚度10 cm左右。培菌糖化23.5 h，出箱温度33℃。熟粮经培菌糖化后，翻箱降温，入窖踩紧，盖上面糟，用硅胶薄膜封窖，再盖1层谷壳压实，发酵7 d出窖。蒸馏、计量、测酒精度，入坛贮存。酒厂生产试验在泸定桑吉卓玛青稞酒业有限责任公司完成。

1.2.3 主要检测仪器和检测方法。采用河北衡水创纪仪器仪表有限公司CJPF-J30酒精计测量蒸馏液酒精度；计算出酒率：出酒率（%）＝产酒量/原料质量。其中产酒量按酒精度57%体积分数，20℃计。

色谱全分析采用PerkinElmer Clarus 500气相色谱仪，色谱柱采用安倢伦毛细色谱柱，柱长60 m，直径0.25 um。色谱条件：载气（高纯氮），流速1 mL/min，分流比20∶1，尾吹20 mL/min；氢气，流速45 mL/min；空气，流速450 mL/min；检测器温度为230℃；进样器温度为220℃。柱温，起始温度35℃，恒温8 min；然后以2.5℃/min程序升温至40℃，再以5℃/min程序升温至120℃，最后以10℃/min程序升温至230℃，保持10 min。

酸度与总酯：参照国家标准GB/T 10345—2007《白酒分析方法》进行测定。

感官品评：蒸馏液采用密码编号，由白酒尝评专家鉴评。

2 结果与分析

2.1 实验室模拟酿酒试验

2.1.1 泡粮特性。从试验材料浸泡20、24、28 h的质量计算相应的吸水量和水分含量（表1），可见：1）3个糯大麦吸水最快，浸泡20 h达到最大吸水量的95%以上，24 h达到最大吸水量，同一时段内皮粒糯大麦（川大麦16459）与皮粒裸大麦（川大麦15086和川大麦12259）之间吸水量差别不明显，表明皮大麦籽粒的外层皮壳对吸水阻碍不明显；其次是糯高粱吸水较快，浸泡20 h达到最大吸水量的89%，28 h基本达到最大吸水量；粳高粱和稻谷吸水最慢，浸泡20 h分别达到最大吸水量的79%、82%，浸泡24～28 h质量仍小幅增加，未达到最大吸水量。2）泡粮期间的吸水量以3个糯大麦最多，为籽粒原质量的1倍，水分含量最高；其次是糯高粱，为籽粒原质量的0.64倍，水分含量次于3个糯大麦；吸水量最低的是粳高粱和稻谷，同为籽粒原质量的0.39倍，水分含量亦最低。说明吸水量越多，材料含水量越高。

表1 模拟酿酒试验各类供试材料泡粮特性

2.1.2 蒸粮特性。从试验材料的蒸粮特性数据（表2）可见：1）蒸粮时间以3个糯大麦最短，仅为稻谷、糯高粱和粳高粱的1/2，糯大麦籽粒淀粉糊化耗能较稻谷、糯高粱和粳高粱籽粒淀粉糊化耗能节约50%。2）3个糯大麦在蒸粮过程中吸水质量增加很少（2%～3%），而稻谷、糯高粱、粳高粱在蒸粮过程中还要吸水20%左右。3）蒸煮后以川大麦16459（皮大麦）、稻谷和粳高粱籽粒开口最多，且均在95%左右，裸粒糯大麦（川大麦15086和川大麦12259）籽粒开口率为75%左右，糯高粱开口率最低只有35%。4）蒸煮后原料的手感黏性糯高粱最大（6+），而后依次为川大麦12259（3+）、川大麦15086（2+）、稻谷（2+），川大麦16459（+）和粳高粱（+）最低。5）蒸煮后原料的黏结状况与手感黏性相关，糯高粱最强，裸粒糯大麦（川大麦12259和川大麦15086）次之，皮粒糯大麦（川大麦16459）、稻谷和粳高粱几乎不发生黏结。6）各种原料蒸煮后皆具有自身的粮香味。

表2 模拟酿酒试验各类供试材料蒸粮特性

2.1.3 糖化及发酵特性。试验材料的糖化、发酵结果（表3）表明：1）糖化24 h后3个糯大麦和糯高粱出现汁液较多，它们的出酒率相应也高于稻谷和粳高粱。2）出酒率（折算成57°）3个糯大麦和糯高粱在50%左右，糯大麦之间以及它们与糯高粱之间差异不明显，粳高粱和稻谷最低。3）蒸馏液外观呈现不同程度的白浊，川大麦12259程度最高，川大麦16459和稻谷程度次之，川大麦15086和糯高粱再次之，粳高粱程度最轻，猜测与蒸馏液中水溶性较差的高级脂肪酸乙酯类物质在酒度较低的情况下析出有关[18]。4）糯大麦和3种对照谷物的酒液中都带有各自特征的气味，3个糯大麦酒液中的气味比对照谷物酒液气味更浓厚一些。5）口感的差别明显：3个糯大麦酒液无苦味，带有不同程度的麦味；3种对照谷物酒液入口微生甜，后味不同程度苦。6）类作物（大麦、稻谷、高粱）之间气味和口感差异大，同类作物内气味和口感大同小异，推测酒的风味（气味和口感）差异原因在作物种类不同。

表3 模拟酿酒试验各类供试材料糖化和发酵特性

2.1.4 微量成分色谱分析。试验材料的微量成分色谱分析结果（表4）表明：1）醛类物质中，糯大麦和糯高粱在乙醛、乙缩醛和总醛含量上明显高于稻谷和粳高粱。2）醇类物质中，糯大麦和糯高粱在正丙醇、异丁醇、2-甲基丁醇含量上明显高于粳高粱和稻谷，在β-苯乙醇含量上明显低于粳高粱和稻谷。3）酸类物质中，糯大麦、糯高粱与非糯稻谷和粳高粱在诸酸含量上未见明显差别。4）在酯类物质中，只在川大麦12259和川大麦15086中分别检出了己酸丁酯和己酸乙酯。5）在酮类物质、微量成分总量和微量成分种类数量上未见原料类别之间明显差异。

表4 模拟酿酒试验各类供试材料蒸馏液微量物质（醛、醇、酸、酯、酮）色谱分析结果 g/L

2.2 糯青稞、皮粒糯大麦与普通青稞的酒厂酿酒生产试验

酒厂酿酒生产试验产品检验结果（表5）表明，川大麦12259（糯青稞）和川大麦16459（皮粒糯大麦）酿制酒品的色泽、香气、口味、风格、固形物和甲醇含量等方面均达到相应要求，与普通青稞原料表现一致；出酒率略低于普通青稞原料。川大麦12259酒品总酸量接近优级，总酯量达到优级；川大麦16459酒品的总酸量、总酯量和乙酸乙酯含量均达到优级，总酸量和总酯量比普通青稞原料酒品分别高出38.8%、24.6%，在酒品的乙酸乙酯含量上略低于普通青稞原料。

3 讨论

在酿酒特性上，糯大麦与稻谷、糯高粱和粳高粱既有显著不同，也与糯高粱有某些相似之处：1）糯大麦吸水快，浸泡20 h物料含水量（49%～50%）已接近其饱和含水量（即蒸后含水量，50.9%～52.1%）；稻谷、粳高粱、糯高粱吸水慢，浸泡20 h物料含水量（23.6%～36.2%）与其饱和含水量（41.1%～49.9%）仍有较大差距，蒸粮过程中继续完成部分吸水过程。2）糯大麦蒸粮时间短，45～50 min物料即可达到要求的熟化程度；稻谷、粳高粱、糯高粱需要蒸90～120 min才能达到需要的熟化程度。3）糯大麦和糯高粱的糖化效果和出酒率高于稻谷和粳高粱，推测都与物料支链淀粉的吸水性能和较高的饱和含水量有关。4）糯大麦物料蒸煮时间短，除节能50%左右以外，籽粒外皮受热损伤少，对熟化胚乳固持性较好，渗出物少，黏结轻微，利于后续拌曲、发酵和馏酒操作。5）糯大麦和糯高粱在乙醛、乙缩醛和总醛含量上明显高于稻谷和粳高粱，在正丙醇、异丁醇、2-甲基丁醇含量上明显高于粳高粱和稻谷，在β-苯乙醇含量上明显低于粳高粱和稻谷，这些差异与支链淀粉的关系值得进一步研究。

表5 酒厂酿酒生产试验产品检验结果

糯大麦与普通青稞（非糯）在支链淀粉含量上相差20%～40%，在酿酒特性上具有很多相似之处。酒厂酿酒生产试验中亦注意到，糯大麦与普通青稞相比，吸水速度较快和蒸煮时间较短。本研究表明，糯大麦（糯青稞）出酒率高于非糯的普通青稞，这与赵国君等对糯小麦与非糯小麦酿酒研究结果[12]相似。此外，糯大麦与普通青稞酒品之间的总酸含量和总酯含量上也存在较大差异。以普通青稞原料酿酒的现行生产工艺，用糯大麦能够生产出符合标准的青稞酒产品；针对糯大麦的特性，研究相适应的生产工艺，有可能在青稞酒的产量和品质上取得新的进展。

4 结论

糯大麦（糯青稞）具有良好的酿酒特性，比异种属作物（粳高粱和糯高粱、水稻）来源的酿酒原料吸水快，蒸粮时间短，节能约50%，出酒率略高；糯大麦酒部分微量物质成分与糯高粱酒相近，酒质和口感具有本作物酿酒风味特点；与同种属作物（非糯普通青稞）来源的酿酒原料相比，达到青稞酒质量标准，且出酒率高，酒品的总酸、总酯含量较高。综上，糯大麦（糯青稞）是适合生产清香型小曲酒和青稞白酒的一种新型酿酒原料。