酱香型白酒制曲用小麦硬度的评价研究

赵洪芳，李国辉，冯海燕，闫国开，李长文，卢 君，2

（1.贵州国台酒业集团股份有限公司，贵州仁怀 564501；2.天士力控股集团有限公司研究院，天津 300410）

曲为酒之骨，生产酱香型白酒所用的高温大曲，是以小麦为唯一原料加工制成的多酶、多菌的糖化发酵剂，是酱香型白酒生产的重要物质保障[1]。在整个酱香型白酒酿造过程中大曲用量甚至超过高粱。小麦的理化指标将直接影响制曲的质量，不同硬度小麦的容重、出粉率、吸水率、蛋白及淀粉含量存在差异[2]。

小麦硬度特性主要受小麦遗传基因控制，结构性状表现为胚乳细胞中蛋白质基质和淀粉之间的结合紧密强度不同[3-4]。在制曲过程中，硬麦较软麦脆，粉碎时颗粒过多，踩制的曲块紧，导致发酵中后期温度低，水分不易蒸发，曲心霉变较多，出现白曲偏多，糖化力过高；硬麦中的晶状淀粉不易被微生物利用，会导致曲中微生物种类和数量少。软麦的蛋白质含量相对较低，淀粉含量高，淀粉消耗能保证微生物和生化酶的富集，有利于大曲的发酵生香和生物酶类物质累积。但如果硬度太低，踩制出的曲块较软，运输过程易松散断裂，水分蒸发过快，高温持续时间过短，后力不足[5-8]。制曲小麦的硬度直接影响大曲的质量，进而影响出酒率和酒质。

酱香白酒制曲原料一般要求采用“至少为60%的软质小麦”，然而，目前绝大多数酱香白酒企业仍采用感官（嘴咬、眼看）方法判定小麦硬度，在实际操作中不能准确地反映实际情况，无法满足小麦收购、验收、加工的需要。根据对小麦行业的调研，GB/T 21304—2007[9]规定了小麦硬度指数HI 的测定采用抗粉碎指数法，用硬度指数表征小麦抗机械粉碎能力。本研究旨在借鉴小麦硬度指数HI 的方法，对比不同小麦品种以及不同软硬麦配比的小麦硬度数据，建立一种基于数据的客观评价酱香型白酒制曲小麦硬度的方法，并结合制曲工艺以及成曲质量为酱香型白酒酿酒企业小麦原料的“软麦、硬麦”质量评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

1.1.1 河南产区小麦

郑麦20、郑麦113、鄂麦（农友12）、紫麦19、洛麦24、国台麦296、农友24、郑麦583、濮大69、百农207、国台麦1 号（农友17）、南彦良3 号、泛麦8 号、佳源169、佳源169-1、平安901、华麦998、天民198、天民184、百农307、郑麦18、天民198-2、奎麦723、郑麦136、百农607，共25个小麦品种。

1.1.2 生产用小麦

贵州某大型酱香型白酒企业不同生产批次入厂的有机小麦01#、有机小麦02#和有机小麦03#，共29批次。

1.1.3 仪器设备

粉碎机、快速水分测定仪SH10A，上海精密仪器仪表有限公司；JYDB100×100小麦硬度指数测定仪，浙江伯利恒仪器设备有限公司；JYDB100×100小麦硬度指数测定仪天平，浙江伯利恒仪器设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 小麦取样方法

将无杂质的小麦充分混匀，取约200 g 于取样袋中，记录品名与日期。

1.2.2 小麦粉碎方法

提前称取任意小麦50 g于粉碎机中，粉碎30 s，将小麦粉末倒出后清扫粉碎机至清洁状态，重复3次对粉碎机进行预热，之后称取待测小麦50 g，粉碎30 s，将粉碎后的小麦粉末装入干燥的一次性干燥杯中，用干燥纸盖住杯口，每次粉碎后需清扫粉碎机至清洁状态。

1.2.3 小麦水分测定方法

将快速水分测定仪通电预热稳定30 min 后，从干燥杯中称取待测小麦粉末10.00 g±0.05 g，用药匙均匀铺撒于样品托盘中，盖上热盖，进行测定，提示数值稳定后读数。每个样品重复测定3 次，测定结果取平均值。

1.2.4 小麦硬度指数测定

按要求完成小麦硬度指数测定仪预热后，准确称小麦样品25.00 g±0.01 g，并称重筛网系统，天平去皮。将称取好的样品倒入进料斗中，关闭进料斗盖。开启测定仪，样品粉碎50 s 后自动停机。待仪器停稳后，取出筛网系统用清理刷顺着一个方向轻轻刷去筛网系统上的物料及周围粘附物料。将筛网系统放在已经去皮的天平上称重，稳定后，按“结果”键显示此次硬度指数测定结果，每一样品重复测定3 次，取均值。在此过程中样品温度和环境温度保持在25 ℃。对于水分含量不在9%～16%范围内的样品，需调整其水分含量值在范围内，然后进行硬度测定。

1.2.5 不同硬度小麦品种混合配比硬度分析

选用硬麦佳源169 和软麦天民184 两种小麦按照硬麦梯度比从5%到80%进行配比混匀，分别测定混合小麦的硬度。

2 结果与分析

2.1 不同品种小麦籽粒硬度分析

小麦的硬度受温度、水分等多种因素影响[10-12]。小麦硬度指数仪测定时要求样品、硬度指数仪与环境温度基本一致（本次测定温度均控制在25 ℃），并要求将样品水分控制在9%～16%[10-11]。为验证小麦水分含量对硬度测定的影响，研究同步测定了河南产区25 种不同小麦的水分含量，范围为10.66%～12.02%（图1），符合GB 1351—2008[13]对于小麦籽粒水分的要求（≤12.5%）。水分含量与小麦硬度的相关性系数为0.115（P=0.311＞0.05），表明在范围内水分含量差异对小麦的硬度影响不显著。

图1 河南产区不同品种酿酒小麦硬度和水分分布

河南产区25 种不同品质小麦的硬度指数如图1 所示。25 种小麦硬度指数为43.67～69.97，均值为60.10，中位值为64.50。依据GB 1351—2008 对于小麦硬度的分类，所有样品中硬质小麦（硬度≥60）占比60 %（15/25），硬度均值为66.22，中位值为66.57；混合小麦（60＞硬度＞45）占比36%（9/25），硬度均值为51.73，中位数为51.07；软质小麦只有1种，占比4%，见表1。

表1 河南产区不同酿酒小麦品种硬度分析

结果表明，目前河南产区酿酒制曲用小麦的硬度主要集中在硬麦和混合麦的硬度区间内，且硬麦居多，可见不同的生产工艺对于制曲小麦的硬度要求各不相同。在制曲过程中，小麦硬度较高时，踩制的曲块紧，导致成曲糖化力过高；小麦硬度太低时，曲块软、水分蒸发过快，容易造成成曲发酵力不足[2，6，7]。因此，控制制曲小麦硬度，利于曲块的成形与大曲质量的提升。近年来，由于小麦在国内的主要用途是制作面食，小麦品种在不断改良，随着产量的逐步提高，小麦的性质也发生了变化，原来的软质小麦改良为硬质，使得软质小麦更加稀缺，软硬麦产量比例逐年下降[7，10]。结合小麦的硬度分析，企业可通过将不同质量水平的软麦、硬麦配合使用，以达到最佳的硬度要求。

2.2 不同硬度麦配比硬度变化分析

为了验证不同硬度小麦复配后硬度的变化趋势，选取硬麦佳源169（硬度为69.97）和软麦天民184（硬度为43.67），按硬麦质量占比5%为梯度递增，分析混合小麦的硬度，结果如图2 所示。硬麦占比与混合小麦的硬度整体呈现良好的线性关系，回归方程为y=22.976x+45.323，相关系数R2=0.9751，且软硬麦配比后水分含量无明显变化。当硬麦占比≤30 %时，受小麦自身籽粒、完善粒等因素影响，混合小麦的硬度呈现一定的波动偏离；当硬麦占比＞30%时，混合的小麦硬度指数呈稳定线性变化。以上结果不仅说明硬度指数法可以准确的评价混合小麦的硬度，更重要的是企业可以采用不同硬度的小麦，人为配比出目标硬度的小麦原料用于制曲生产，这极大的提升了对制曲原料质量的精准把控，为机械化制曲提供了重要的原料精准控制方法和标准。

图2 不同硬度麦配比后硬度指数变化

因此，小麦品种不断改良，产量逐步提高，小麦的性质随着食用途径变化，软质小麦更加稀缺的情况下，企业为了满足自身的生产需求，可以采购不同硬度指数与质量指标的小麦，通过科学的配比，实现生产用麦的硬度需求。

2.3 酱香型白酒制曲用小麦硬度分析

贵州某大型酱香型白酒企业制曲入厂小麦主要为有机小麦01#、02#和03#，其水分含量≤12.5%，65.7%≥淀粉含量≥62.31%。3 种有机小麦（共29 批次）的硬度（单个批次测定3 次取均值）测定结果如图3 所示。3 种有机小麦硬度在47.1～59.8 之间，属于混合麦硬度区间，均值53.0，中位数52.5，P25=51.4、P75=53.9、P80=54.3、P85=55.1、P90=56.2、P95=58.9。不同批次有机小麦01#（N=7）和02#（N=13）硬度值相对集中，范围分别为50.1～53.7（均值51.9）和50.4～54.3（均值52.5）；有机小麦03#（N=9）的硬度范围较宽，为47.1～59.8（均值54.5）。从硬度指标来看，01#和02#小麦的质量稳定性优于03#小麦。在3 种小麦采购过程中需关注各品种品质的差异性，重点关注03#小麦的硬度指数，避免硬度过高导致曲块成型差，粘着力不强，发酵时水分挥发快，热曲时间短，中挺不足后火无力，糖化力过高等情况，影响基酒的质量和产量。

图3 3种制曲用小麦硬度指数分析

在大曲发酵过程中，硬麦中的晶状淀粉不易被微生物利用，会导致曲中微生物种类和数量减少，选择蛋白质含量适宜的小麦在发酵温度达到60 ℃左右时有利于分解氨基酸与还原性单糖发生美拉德反应产生重要的香味和前体物质，同时在后期酿酒过程中避免未分解的蛋白质转变为杂醇油而影响基酒品质。软麦蛋白质含量较低，淀粉含量高，淀粉消耗能保证微生物和酶的富集，使麦曲所含微生物较硬麦高出近一个数量级[7，14，15]。

根据生产用3 种有机小麦的硬度分布，结合生产大曲在发酵过程中升温、出仓曲质量评价情况等，本研究认为取小麦样品硬度的下限值（除离散点）为下限值，取P85 的硬度值为上限值，综合评价选择适合生产优质酱香型白酒大曲的小麦原料的硬度区间为48.0～55.0。该硬度范围内小麦综合表现为硬度适中，淀粉含量高，蛋白质含量低，玻璃质含量低，结构松散，易于吸水，表皮不易破碎等特点。

3 结论

在国标GB/T 21304—2007《小麦硬度测定 硬度指数法》的基础上建立了酱香型白酒制曲用小麦硬度的评价方法，并采用该方法对河南产区的25种不同品质小麦以及某大型酱香型白酒企业29 批次入厂小麦的硬度进行普查。研究显示目前酿酒制曲小麦的硬度主要集中在混合麦和硬麦的硬度区间，且不同硬度小麦混合后硬度与混合比例线性相关。结合酱香型白酒高温大曲的生产实践与质量评价要求，小麦的硬度指数在48.0～55.0 区间内高温大曲的质量最佳。本研究结果可指导酱香型白酒制曲以及完善小麦的质量评价标准，可为数字化和智能化酿酒提供数据支持。