制曲专用小麦面粉特性和面团流变学特性分析

摘要：为了进一步筛选和培育优异制曲专用小麦品种和种质，选用目前被白酒企业广泛使用的制曲专用小麦荃麦725、皖恳麦9号、烟农999、龙科1109、华成1688、泛麦5号共6个品种，以及谷神19、涡麦19、涡麦303、皖宿21共4个非制曲小麦品种，通过测定蛋白质和淀粉的理化特性、面筋特性和粉质参数等指标，分析了制曲专用小麦在面粉和面团流变学特性中的共同特征。结果表明，制曲小麦总淀粉含量高于59%，其中支链淀粉含量高于65%，直链淀粉含量低于30%；在淀粉糊化特性中，制曲小麦的高峰粘度高于2 500 mPa·s，低谷粘度高于2 000 mPa·s，稀懈值高于400 mPa·s，最终粘度高于1 600 mPa·s，反弹值高于1 300 mPa·s；制曲小麦谷蛋白含量低于4.00%，湿面筋含量低于30%，面筋指数低于80%，吸水率低于65%。

关键词：制曲专用小麦；面粉品质；流变学特性

中图分类号：TS211.2 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）10-0136-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.025 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： In order to further screen and cultivate excellent varieties and germplasm of special wheat for jiuqu production， six varieties of special wheat for jiuqu production， such as Quanmai 725， Wankenmai 9， Yannong 999， Longke 1109， Huacheng 1688 and Fanmai 5， which were widely used in liquor enterprises， and four non-jiuqu wheat varieties， such as Gushen 19， Vormai 19， Vormai 303 and Wanshu 21， were selected to determine the physicochemical properties of protein and starch， gluten properties and flour parameters， and analyze the common characteristics of flour and rheological properties of dough. The results showed that the total starch content of jiuqu-making wheat was more than 59%， the content of amylopectin was more than 65% and the content of amylose was less than 30%. In the starch gelatinization characteristics， the peak viscosity of jiuqu-making wheat was greater than 2 500 mPa·s， the trough viscosity was greater than 2 000 mPa·s， the breakdown value was greater than 400 mPa·s， the final viscosity was greater than 1 600 mPa·s， and the rebound value was greater than 1 300 mPa·s； the gluten content of jiuqu-making wheat was less than 4.00%， the wet gluten content was less than 30%， the gluten index was less than 80%， and the water absorption was less than 65%.

Key words： jiuqu-making wheat； flour quality； rheological property

酒曲是指将蒸煮过的谷物通过接种天然菌种使其定型发酵而成的物质。酒曲内含丰富的微生物及各种酶类，其品质直接决定了白酒出酒率和酒质，故又有“曲是酒之骨”之称［1］。而小麦作为“中国曲”最重要的原料，是白酒个性风味的主要来源，其品质影响白酒的质量和风味。小麦面粉品质特性和面团流变学特性是评价小麦品质的主要指标。小麦面粉品质特性主要包括小麦淀粉糊化特性、湿面筋含量和面筋指数等性状。面团流变学特性是小麦面粉加水形成面团耐揉性和黏弹性的综合指标［2］，对面团流变学特性的研究常用粉质仪分析，其中粉质仪测定的面团形成时间、稳定时间、粉质质量指数等指标反映了小麦粉的品质［3，4］。目前，酒类企业在评价适宜制曲小麦的性状时，多以感官评价为主，再辅以硬度、淀粉含量和蛋白质含量等简单理化检测，而对于原料小麦内在品质特性的研究较少。

前人研究表明不同硬度小麦蛋白含量及淀粉含量存在差异进而影响高温大曲品质［5］。小麦粉中淀粉含量和蛋白质含量的高低决定了小麦制成的高温大曲品质的好坏。淀粉是制曲过程中至关重要的物质，大曲发酵过程本质上是对小麦子粒中淀粉的利用和消耗过程，淀粉含量的变化可以间接反映发酵过程中微生物对淀粉的利用情况，这与大曲发酵过程中酶类密切相关［6］。李祖明等［7］发现3类大曲的淀粉含量应在45%～68%。蛋白质主要参与发酵过程中的美拉德反应生成呈香呈味物质［8］，小麦蛋白质的降解物质易发生美拉德反应的主要原因之一就是小麦蛋白质中的色氨酸与酪氨酸。在大曲发酵过程中，蛋白质含量需适中，若过高，发酵过程会导致以乳酸菌和醋酸菌为主的产酸微生物进行代谢活动，以及部分脂肪、淀粉和蛋白质的降解，使大曲酸度升高［9］。发酵后期及储存阶段，由于水分、能量物质等的消耗以及代谢产物的积累，微生物生长受到抑制，生成的一部分有机酸被微生物利用参与到香味合成中［10］。面团流变学特性是小麦粉品质的主要指标，是小麦面粉加水形成面团耐揉性和黏弹性的综合指标［2］。

因此，本研究在检测淀粉、蛋白质含量等理化指标的基础上，进一步检测了淀粉和蛋白质组分以及湿面筋、淀粉糊化特性和粉质参数等小麦常用品质指标，旨在分析制曲小麦内在品质的共同特性，为筛选和培育优异制曲专用小麦品种和种质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验选取6个制曲专用小麦品种，分别为皖恳麦9号、烟农999、荃麦725、龙科1109、泛麦5号、华成1688；4个非制曲小麦涡麦303、谷神19、涡麦19、皖宿21，均由育种单位提供。

1.2 试验仪器

DA7250型谷物近红外仪，美国波通公司；810114E型粉质仪，瑞典BraBender公司；U-75C型紫外分光光度计，讫谱公司；AlleGRA 64R型高速冷冻离心机，美国Beckman公司；HWS-24型恒温水浴锅，上海恒一科学仪器有限公司；电热鼓风干燥箱，南京实验仪器厂；HY-6型摇床，江苏金坛荣华仪器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 小麦粉的制备 将室内储存3个月的小麦子粒用PertenDA7200型近红外测定仪测定子粒含水量，通过润麦12～24 h将子粒含水量提高至14%，再通过德国Brabender880101.003型试验磨进行磨粉，密封放入4 ℃恒温箱里储存20 d以上。

1.3.2 淀粉组分和含量的测定 参考金玉红等［11］、曾凡逵等［12］的方法。主要操作步骤包括直链淀粉标准曲线的制作（y=0.009x-0.052 1，R2=0.997 6），样品经过脱脂、脱糖、淀粉溶液调节pH操作后，在605、420 nm处测定吸光值。

式中，W为直链淀粉含量（%）；M为所需样品克数（g）；X为样品中含水量（%）；10为固定换算系数。

支链淀粉含量=总淀粉含量-直链淀粉含量。其中，总淀粉含量由近红外仪测得。

1.3.3 淀粉糊化特性的测定 准确称取4 g面粉置于铝盒中，并加入25 mL的去离子水搅拌均匀后，利用澳大利亚Newport scientific快速粘度分析仪测定7个糊化特性，重复3次取平均值。

1.3.4 蛋白组分和含量的测定 蛋白质组分的分离提取参考姬玉梅［13］的方法。利用去离子水、10%氯化钠、70%乙醇和0.5%的氢氧化钾溶液分别提取清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和麦谷蛋白。组分测定利用G-250法。考马斯亮蓝溶液与蛋白质结合后变为青色，其结合物在595 nm波长下有最大光吸收值。其吸收度OD值与蛋白质含量成正比，根据这一特点，可用于蛋白质的定量测定。蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2 min左右的时间内达到平衡，完成反应十分迅速，其结合物在室温下1 h内保持稳定，应尽快测定。

样品测定：样品液0.1 mL，用去离子水稀释10倍后加入5 mL考马斯亮蓝试剂，振荡混合，2 min后于595 nm 处比色，从标准曲线中查出相应浓度。

蛋白质含量=（c ×VT）/（Vs× MF×106）×100%

式中，c为标准曲线上查得的蛋白质含量（μg）；VT为提取液总体积（mL）；Vs为测定时加样量（mL）；MF为样品质量（g）。

1.3.5 面筋特性的测定 参照AACC38-12.02方法，称取10 g面粉样品，配制2%NaCl溶液，使用2200型面筋数量质量测定系统，测定样品总湿面筋含量，并计算面筋指数。

计算公式：湿面筋含量=面筋总质量/10×100%；面筋指数=（湿面筋含量-过筛含量）/湿面筋含量×100%

1.3.6 面团流变学特性的测定 参照AACC54-21.02方法，根据面粉含水量称取300 g左右的面粉置于Brabender810114型粉质仪中，根据面粉特性加入适量去离子水，在充分搅拌后测得面粉的吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数。

1.3.7 数据统计分析 数据处理运用Excel、SPSS26、DPS等软件对数据进行统计分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 制曲小麦面粉特性的分析

供试材料淀粉含量分析如表1所示，总淀粉含量（CV=10.11%）、支链淀粉含量（CV=17.69%）、直链淀粉含量（CV=17.87%）的变异系数均大于10%，说明以上3个指标在品种间存在差异。

供试材料淀粉糊化特性的分析如表1所示，高峰粘度（CV=12.40%）、低谷粘度（CV=14.32%）、稀懈值（CV=17.58%）、最终粘度（CV=11.67%）、反弹值（CV=13.34%）的变异系数均大于10%，说明淀粉糊化特性在品种间存在差异。

供试材料蛋白相关特性的分析如表1所示，清蛋白（CV=11.73%）、球蛋白（CV=10.92%）、醇溶蛋白（CV=17.62%）和谷蛋白（CV=16.03%）的变异系数均大于10，说明品种间蛋白组分含量差异较大。湿面筋含量的变异系数达13.70%，面筋指数变异系数达20.05%，说明品种间湿面筋和面筋指数存在较大差异。

2.1.1 淀粉组分和含量分析 供试材料淀粉含量的分析如表2所示。制曲小麦淀粉含量的平均值为61.48%，总体高于59%，非制曲小麦淀粉含量的平均值为52.47%，总体低于60%，制曲小麦总淀粉含量高于非制曲小麦且差异达到显著水平；制曲小麦支链淀粉含量的平均值为72.30%，总体高于70%，非制曲小麦支链淀粉含量的平均值为68.28%，总体低于70%，制曲小麦直链淀粉含量的平均值为27.70%，总体低于30%，非制曲小麦直链淀粉含量的平均值为31.73%，总体高于30%，制曲小麦中的支链淀粉高于非制曲小麦且差异达到显著水平，制曲小麦中的直链淀粉含量低于非制曲小麦且差异达到显著水平。

2.1.2 淀粉糊化特性分析 供试材料淀粉糊化特性的分析如表3所示。制曲小麦高峰粘度的平均值为2 707 mPa·s，品种间整体高于2 500 mPa·s，非制曲小麦高峰粘度的平均值为2 133 mPa·s，品种间整体低于2 300 mPa·s，二者差异达到显著水平；制曲小麦低谷粘度的平均值为2 239 mPa·s，品种间整体高于2 000 mPa·s，非制曲小麦低谷粘度的平均值为1 708 mPa·s，品种间整体低于1 800 mPa·s，二者差异达到显著水平；制曲小麦稀懈值的平均值为468 mPa·s，品种间整体高于400 mPa·s，非制曲小麦稀懈值的平均值为346 mPa·s，品种间整体低于400 mPa·s，二者差异达到显著水平；制曲小麦最终粘度的平均值为1 806 mPa·s，品种间整体高于1 600 mPa·s，非制曲小麦最终粘度的平均值为1 456 mPa·s，品种间整体低于1 500 mPa·s，二者差异达到显著水平；制曲小麦反弹值的平均值为1 458 mPa·s，品种间整体高于1 300 mPa·s，非制曲小麦反弹值的平均值为1 173 mPa·s，品种间整体低于1 300 mPa·s，二者差异达到显著水平。

2.1.3 蛋白组分和含量分析 供试材料4种蛋白组分含量差异分析如表4所示。制曲小麦清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量的平均值分别为1.92%、1.15%、2.08%、3.20%，非制曲小麦清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量的平均值分别为2.01%、1.24%、2.56%、4.28%；制曲小麦中4种蛋白组分的含量均低于非制曲小麦，制曲小麦谷蛋白的平均值为3.20%，总体小于4.00%，非制曲小麦谷蛋白的平均值为4.28%，总体大于4.10%，制曲小麦中谷蛋白含量低于非制曲小麦且差异达到显著水平。

2.1.4 面筋特性分析 由表5可知，供试材料制曲小麦湿面筋含量的变化范围在26.78%～29.78%，平均值为28.63%，非制曲小麦湿面筋含量的变化范围在31.27%～40.61%，平均值为34.45%，二者湿面筋含量差异达到显著水平；制曲专用小麦面筋指数变化范围在56.62%～78.76%，平均值为67.73%，非制曲小麦面筋指数变化范围在90.88%～95.68%，平均值为93.48%，二者面筋指数差异也达到显著水平。

2.2 制曲小麦面团流变学特性分析

由表6可知，在供试材料面团流变学特性的研究中，制曲小麦吸水率的变化范围在60.0%～67.1%，且平均值为63.7%，非制曲小麦吸水率的变化范围在64.5%～72.2%，且平均值为68.3%，制曲小麦吸水率普遍低于非制曲小麦且二者差异达到显著水平；制曲小麦面团形成时间的平均值为14.5 min，非制曲小麦面团形成时间的平均值为16.4 min，制曲小麦的面团形成时间比非制曲小麦时间短，说明制曲小麦面筋强度比非制曲小麦弱；制曲小麦粉质质量指数的平均值为210 FU，非制曲小麦粉质质量指数的平均值为183 FU，且二者差异达到显著水平。

3 讨论

小麦子粒的淀粉含量及支直链淀粉比例对酿造及制曲过程造成的影响极大［14］。支链淀粉含量与大曲品质呈正相关，支链淀粉含量越高，原料糖化力越高，与酒质也呈正相关，研究表明支链淀粉含量越高，淀粉糊化后难以回升，稳定性越好［15，16］，酒质越好［17］。本试验中制曲小麦总淀粉含量的平均值为61.48%，总体高于59%，支链淀粉含量的平均值为72.30%，总体高于70%，直链淀粉含量的平均值为27.70%，总体低于30%；非制曲小麦总淀粉含量的平均值为52.47%，总体低于55%，支链淀粉含量的平均值为68.28%，总体低于70%，直链淀粉含量的平均值为31.73%，总体高于30%；制曲小麦中的支链淀粉含量显著高于非制曲小麦，这与古碧等［18］、杨乾华等［19］的研究结果一致。在淀粉糊化特性的分析中，制曲小麦高峰粘度高于2 500 mPa·s，低谷粘度高于2 000 mPa·s，稀懈值高于400 mPa·s，最终粘度高于1 600 mPa·s，反弹值高于1 300 mPa·s，而非制曲小麦高峰粘度低于2 300 mPa·s，低谷粘度低于1 800 mPa·s，稀懈值低于400 mPa·s，最终粘度低于1 500 mPa·s，反弹值低于1 300 mPa·s，且与淀粉糊化特性相关的高峰粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度和反弹值在制曲小麦和非制曲小麦中的差异均达到显著水平。

蛋白质主要在发酵过程中参与肽美拉德反应生成呈香呈味物质［8］，若蛋白质含量过高，则发酵过程易产生醋酸菌和乳酸菌等杂菌［20］，导致酸味产生，发酵过程进行不完全，会降低大曲品质［21］。在本试验中，制曲小麦湿面筋含量低于30%，非制曲小麦湿面筋含量高于30%，制曲小麦面筋指数低于80%，而非制曲小麦面筋指数高于90%，制曲小麦湿面筋含量和面筋指数低于非制曲小麦且差异达到显著水平；制曲小麦清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量均低于非制曲小麦，制曲小麦谷蛋白的平均值为3.20%，总体低于4.00%，非制曲小麦谷蛋白的平均值为4.28%，总体高于4.10%，制曲小麦谷蛋白含量低于非制曲小麦且差异达到显著水平，两类小麦的湿面筋含量和面筋指数与蛋白质含量的分析结果一致，说明蛋白质含量与湿面筋含量、面筋指数呈正相关，这与吕一鸣等［22］、张梅等［23］的研究结果一致；制曲小麦在蛋白含量、湿面筋含量和面筋指数等性状上与非制曲小麦相差较大，达到显著差异，这与李朝苏等［24］的研究结果一致。

流变学特性是评价小麦品质的重要指标。安明哲等［25］通过研究制曲小麦和酿酒小麦流变学特性，发现制曲小麦普遍出现吸水率低、面筋指数低、弱化程度高、糊化粘度高的特点。在本试验中，6个制曲小麦平均吸水率为63.7%，4个非制曲小麦平均吸水率为68.3%，这与安明哲等［25］研究结果一致。

4 小结

通过与非制曲小麦品种的比较，本研究中制曲小麦具有一些共同品质特征，面粉特性中，支链淀粉含量高于70%，直连淀粉含量高于30%；高峰粘度高于2 500 mPa·s，低谷粘度高于2 000mPa·s，稀懈值高于400 mPa·s，最终粘度高于1 600 mPa·s，反弹值高于1 300 mPa·s；谷蛋白含量低于4.00%，湿面筋含量低于30%且面筋指数低于80%；面团流变学特性中，吸水率低于65%。

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收稿日期：2023-05-29

基金项目：安徽省科技重大专项（202204c06020061；202003a06020014）；安徽省农业农村厅小麦良种联合攻关项目（2021—2025）；安徽省小麦现代产业技术体系项目（2021—2025）

作者简介：何彩霞（1998-），女，甘肃甘南人，在读硕士研究生，研究方向为小麦品质，（电话）15294466882（电子信箱）2879352413@qq.com；共同第一作者，王 云（2000-），男，安徽天长人，在读本科生，专业方向为种子与技术，（电话）18255086709（电子信箱）1297776558@qq.com；通信作者，郑文寅（1975-），女，广东汕头人，副教授，博士，主要从事小麦品质遗传改良研究，（电话）13739293559（电子信箱）zhengwenyin_75@163.com。