不同产区青稞原料成分差异性与酿造适用性的分析

1、不同产区青稞原料成分差异性与酿造适用性的分析 金玮鋆 张晓蒙 郝建秦 张玉红 薛洁 谷方红 中国食品发酵工业研究院 西藏自治区农牧科学院 摘 要： 青稞是西北地区的主要农作物, 也是青稞酒的主要酿造原料。研究分别对西藏、四川、甘肃、黑龙江四个青稞产区共 40 种青稞样品进行原料成分差异性及酿造适用性分析。研究结果表明, 不同产区青稞原料含水量、蛋白质、淀粉、葡聚糖等构成相似, 但支链淀粉占比表现明显差异性。西藏、四川和黑龙江产区青稞原料总淀粉含量较高, 支链淀粉占比较大, 蛋白质与葡聚糖含量相对较低, 适用于青稞酒的酿造。研究为构建我国青稞酒原料体系数据库, 建立青稞酒酿造国家标准, 规范青稞酒酒体品质提供重要的理论依据和数据支撑。关键词： 青稞; 成分差异性; 酿造适用性; 作者简介：金玮鋆, 硕士, 助理工程师, 研究方向为酿造工艺。E-mail:weiyun_收稿日期：2017-08-23基金：国家现代农业产业技术体系建设专项 (CARS-05-01B) Analysis of composition differences and brewing applicability o

2、n raw material of naked barley in different producing areasJIN Wei-yun ZHANG Xiao-meng HAO Jian-qin ZHANG Yu-hong XUE Jie GU Fang-hong China National Research Institute of Food and Fermentation Industries; Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences; Abstract： Naked barley is the main crop in the northwest region and the main brewing raw material for naked barley beverages. The composition differences and brewing applicability of 40 kinds of raw materials of naked barley in four

3、producing areas of Tibet, Sichuan, Gansu and Heilongjiang were studied. The results showed that the composition and proportion of water, protein, starch and dextran of naked barley raw materials in different producing areas were basically the same, whereas the proportion of amylopectin was obviously different. The total starch content of barley raw materials in Tibet, Sichuan and Heilongjiang areas are higher, the amylopectin is relatively large, and the content of protein and dextran is relativ

4、ely low, which is suitable for the brewing of naked barley beverages. This paper provides an important theoretical basis and data support for the construction of the database system, establishing the national standard and standardizing the quality of naked barley beverages in China.Keyword： Naked barley; Composition differences; Brewing applicability; Received： 2017-08-23青稞, 又称为裸大麦, 为禾本科大麦属的一种禾谷类作物, 是高原地区一种特有的耐寒耐旱农作物, 主要分布在我国的西藏、青海地区, 在四川、云南、甘肃、黑龙江等地也有种植1。青稞具有丰富的营养价值和突出的医药保健作用。前人研究发现, 青稞具有很高的淀粉含

5、量。邹奕星等2测得青藏高原地区 122份不同品种的青稞的总淀粉含量平均值为 59.89%, 最高值为 66.70%。徐菲等3对西北地区 38 种青稞进行了研究, 测得其总淀粉含量均值为 59.49%, 最高值为68.62%。青稞蛋白含量平均为 12.43%, 变化幅度为 6.35%23.40%, 高于除燕麦和小麦以外的其他任何谷类作物4。除此之外, 青稞还富含 -葡聚糖 (3.66%8.62%) 5。川藏地区的人民常将青稞用于挂面、馒头等面食的制作中, 大量青稞也用作酿造青稞酒。但目前, 青稞酒市场存在许多问题, 制约着青稞酒产业的发展。目前, 大多地区青稞酒仍为作坊式生产, 资金、人员、生产工艺和生产管理的受限, 使得青稞酒酒体品质良莠不齐, 无法走向工业化、集约化、规模化生产7,13-14。其次, 青稞酒酿造国家标准尚未建立。我国对于啤酒、白酒、黄酒等酒类早就出台了相关国家标准, 对大麦、大米、高粱等酿酒原粮也建立了相关标准, 但对于青稞酒相关标准仅有 GBT 193312007地理标志产品互助青稞酒, 尚未出现适用于所有青稞酒产品的相关标准, 这使得青稞酒品质安全无法保障。因此,

6、 建立青稞酒酿造标准与生产规范化管理体系, 确保青稞酒品质与质量安全成为目前青稞酒产业亟待解决的关键问题。白酒行业有句行话, 即“头粮, 二曲, 三匠人”, 可见原料是酿酒的物质基础, 青稞酒亦是如此。青稞原料的品质高低与种类差异在一定程度上影响着青稞酒的品质与酒体风格。前人虽曾对西藏、甘肃、青海等地区的青稞样品进行了测定2-3,6,12, 但主要针对其物理性质和营养价值进行研究, 并未对其酿造适用性进行着重分析。青稞品种多样, 品质差异性较大, 并非所有原料都适用于青稞酒的酿造, 且我国尚未建立青稞原料筛选标准, GBT 117602008裸大麦8中也仅对青稞水分、容重等指标规定了质量要求, 并未限制总淀粉、蛋白质、葡聚糖等成分指标。因此青稞原料的酿造适用性评价, 是规范青稞酿造适用性, 实现青稞酒品质提升的突破。本研究分别对西藏、四川、甘肃、黑龙江四个青稞产区共 40 种青稞样品中蛋白质、直链淀粉、支链淀粉、总淀粉和 -葡聚糖含量进行原料成分分析, 研究不同产区青稞原料成分的共性与差异性。同时, 参照我国啤酒、白酒等酿造原料标准, 将青稞原料中蛋白质、直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量

7、实验结果与啤酒大麦、高粱、大米等酒类酿造原料进行比较, 剖析青稞原料特性及其酿造适用性, 为构建我国青稞酒原料体系数据库, 建立青稞酒酿造国家标准, 规范青稞酒酒体品质提供重要的理论依据和数据支撑。1 材料与方法1.1 材料与试剂研究所涉及的青稞原料样品共 40 种, 分别由西藏自治区农牧科学院、黑龙江省农业科学院、甘肃省农垦农业研究院、四川省农业科学院作物研究所提供;高粱14 种、粳米 12 种、糯米 7 种、小麦 12 种、玉米 7 种白酒酿造原料, 由全国各地若干家大型白酒企业提供。氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸钠、亚铁氰化钾、碘化钾、碘、二甲基亚砜, 国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖、-淀粉酶, 北京奥博星生物技术有限责任公司;浓硫酸、乙醚、无水乙醇, 北京化工厂;盐酸、甲基红, 西陇化工股份有限公司。所有试剂均为分析纯。1.2 仪器与设备SL.502N 精密天平, 上海民桥精密科学仪器厂;UV-1780 紫外分光光度计, Shimadzu 公司;Foss-2100kjeltec 凯氏定氮仪, Foss 公司;TGL-16G 冷冻离心机, Anke 仪器厂;粉碎机;电热恒温鼓风干燥箱

8、, 上海一恒科技有限公司。1.3 方法1.3.1 原粮总淀粉含量的测定方法参照国家标准 GB/T 55142008粮油检验粮食、油料中淀粉含量测定酶解法9测定。1.3.2 原粮直/支链淀粉含量的测定方法直链淀粉采用 MEGAZYME 直链淀粉试剂盒法, 参照试剂盒中使用说明操作测定, 测定结果为直链淀粉与总淀粉含量的比值。将该比值与总淀粉测定结果 (方法见 2.2.1) 相乘, 即可得到直链淀粉含量, 单位为%;支链淀粉含量为总淀粉与直链淀粉含量的差值。1.3.3 原粮蛋白质的测定方法参照 GB 5009.52016食品中蛋白质的测定凯氏定氮法10测定。1.3.4 原粮 -葡聚糖含量的测定方法参照 NY/T 2006-2011谷物及其制品中 -葡聚糖含量的测定酶比色法11测定。2.2.5 数据处理方法采用 Excel 2013 和 origin 8.5 对原始数据进行处理和图表编辑;采用 SPSS 19.0对数据进行显著性分析。2 结果与分析2.1 不同产区青稞原料成分共性与差异性分析研究分别对西藏、四川、甘肃和黑龙江产区 40 种青稞原料水分、蛋白质、总淀粉 (包括直链淀粉和支链淀粉

9、) 、-葡聚糖等原料成分进行了测定, 对不同产区青稞原料各成分占比和含量均值进行了比较。2.1.1 不同产区青稞原料成分组成占比的分析图 1 为不同产区青稞原料各成分占比饼形图, 其中, 图 A 为西藏产区、图 B 为四川产区、图 C 为甘肃产区和图 D 为黑龙江产区。如图 1 所示, 西藏、四川、甘肃、黑龙江产区中青稞原料成分构成与占比呈现基本相同的态势。各产区总淀粉占比均为最高, 均值为 65.8%, 其中, 各产区均呈现支链淀粉含量高于直链淀粉的现象, 支链淀粉均值达到 53.0%, 占总淀粉含量的 80%以上;其次为蛋白质和水分, 其含量均值分别为 12.9%和 10.6%;各产区葡聚糖占比均为最小, 均值为 5.0%。以上总淀粉、蛋白质和葡聚糖研究结果与前人研究基本相符3,6。图 1 不同产区青稞原料各成分占比饼形图 Fig.1 Different areas of naked barley raw materials accounted for the composition of the pie chart 下载原图2.1.2 不同产区青稞原料成分含量的差异性比较研究对不同产区青稞原料成分间含量进行测定, 结果见表 1。表 1 不同产区 40 种青稞原料成分含量的比较 Table 1 Comparison of the contents of 40 kinds of naked barley raw materials in different producing areas 下载原表 2.1.2. 1 不同产区青稞原料蛋白质含量的比较分析比较表 1 中不同产区青稞蛋白质含量可知, 不同产区蛋白质含量变化范围基本相同, 其中黑龙江产区蛋白含量均值最低, 为 11.6%, 与甘肃产区呈显著性差异;甘肃产区蛋白含量均值最高, 为 14.2%, 且有最大值 17.0%;西藏产区有最小值 9.0%。2.1.2. 2 不同产区青稞淀粉含量的比较分析比较表 1 中不同产区青稞总淀粉含量可知, 不同产区总淀粉含量范围基本相同, 其中黑龙江产区总淀粉均值最高, 达到 70.74%, 与西藏、

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