2021年第40卷第2期
总第348期
• 77 •
中国酿造
研究报告
粳糯高粱籽粒理化性质及酿酒特性分析
赵 冠，党 科蔦宫香伟蔦王洪露蔦张顺花'，马一飞'，郭 力'，冯佰利$*
收稿日期：2020-08-14
修回日期：2020-11-23
基金项目：陕西省重点研发计划项目(2018TSCXL-NY-03-0D ；国家谷子高粱产业技术体系(CARS-13.5-06-A26)；陕西省小杂粮产业技术
体系项目(NYKJ-2018-YL19)
作者简介：赵冠(1990-)，男，硕士研究生，研究方向为旱区高效农作制度与作物栽培技术。
*通讯作者：冯佰利(1966-)，男，教授，博士，研究方向为作物高产生态生理技术及杂粮栽培、育种研究。
(1.西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室9陕西杨凌712100;
2.墨竹工卡县甲玛乡农牧综合服务中心9西藏拉萨850212=
3.陕西省西凤酒股份有限公司Y 陕西凤翔721400)
摘要：以6种高粱为材料，对高粱籽粒理化性质、出酒率和酒品质等进行测定，分析不同类型高粱品种酿酒特性。结果显示，糯性高 粱
和
性，中冀酿2号支链 粉含量最，为69.84%。 性辽杂19容重、含 量、蛋 质含量最，别为
787>L 、9.66%、8.91%。粳性高粱淀粉颗粒表面光滑，结构较为松散，糯性淀粉浆起始温度、终止温度和热4值均高于粳性。粳性辽杂
19酒中乳酸乙酯含量最高，为227.98 mg/100?L ，其余酯类糯性的均小于粳性。粳性佳县高粱总淀粉、单宁、酒中乙酸乙酯的含量和出
酒率均为最高，分别为77.42%、1.22%、229.29mg/100mL 和41.61%。该研究揭示了粳糯高粱之间籽粒、淀粉理化性质和蒸煮特性存在 较 差异，最终导致不同高粱酒香味物质含量不同，结合出酒率得出佳县高粱较适合
凤酒的酿造。
关键词：高粱 性质 粉特性；酿酒特性
中图分类号：TS261.2
文章编号：0254-5071 (2021)02-0077-06
doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.02.015
引文格式：，党科，宫香伟，等. 粱籽粒理化性质及酿酒特性分析［J ］ •中国酿造,2021,40(2):77-82.
Analysis on the physicochemical properties and Bai/iu-making characteristics in grain of
japonica sorghum and glutinous sorghum
ZHAO Guan 1'2, DANG Ke 1, GONG Xiangwei 1, WANG Honglu 1, ZHANG Shunhua 3, MA Yifei 3, GUO Li 3, FENG Baili 1*
(l.College ofAgi^onom^, Northwest A&F Uniaersity/State Key Laboratory of C rop Stress Biology for A rid Areas, Yangling 712100, China;
2.Husbandry Comprehensive Service Center ofJiama Town, Maizhokunggar, Lhasa 850212, China;
3. Shaanxi Xifeng Liquor Co., Ltd., Fengxiang 721400, China)
Abstract ： Using six sorghum cultivars as materials, the physicochemical properties of sorghum cultivars and liquor yield and quality were determined, so as to analyze the Baijiu (Chinese liquor)-making characteristics of different types of sorghum. The results showed that the water absorption and expansion rate
of glutinous sorghum were higher than that of j aponica sorghum, and the amylopectin content of Jiniang 2 was the highest, which was 69.84%. The bulk density, moisture and protei
n content of Liaoza 19 were 787 g/L, 9.66% and 8.91%, respectively, which were the highest in all cultivars. The granule surface
of glutinous sorghum starch was smooth and its structure was loose. The starting and ending temperature and enthalpy value of glutinous sorghum starch
were higher than those of j aponica sorghum. The ethyl lactate content of liquor by j aponica sorghum Liaoza 19 was the highest, which was 227.98 mg/100 ml, while other esters content in Oaponica sorghum was significantly lower than those in glutinous sorghum. The total starch, tannin content, ethyl acetate content and liquor yield of Jiaxian japonica sorghum were the highest, which were 77.42%, 1.22%, 229.29 mg/100 ml and 41.61%, respectively. The study
revealed that there were great differences in the physicochemical properties and cooking characteristics of grains and starch of Oaponica sorghum, which
eventually led to the difference in the content of aroma substances of different sorghum Baijiu . Combined with the Baijiu yield, it was concluded that Jiaxian japonica sorghum was more suitable for Xifeng Baijiu production in Shaanxi province.
Key words ： sorghum; physicochemical property; starch property; Bai/iu -making characteristic
高粱属C 4作物，具有光合作用强、生物学产量高、抗旱、
耐盐碱、耐瘠薄等特性［1］，是中国北方重要的粮食作物和工 业原料作物，在旱作农业生产中占有重要地位霍近年来， 随着农业供给侧结构性改革的步伐加快，加之酿酒、饲用、
制糖、造纸、制板和提炼酒精等用途越来越广泛，市场需 求量不断增加，
#3-5%。高粱作为白酒
酿造的重要原料，要是籽粒中 含量较高、蛋白质含
量适中、脂肪含量较，并 具有适量的 、
等物质叫 ， 和 适于不同酿造工艺的优质高
粱， 高粱用生产具有重要 。
目前对酿酒高粱的研究国内外主要从品种的选育叫
性质冏、酿酒工*叭生物
结构［111等方面
2021Vol.40No.2•78"Serial No.348China Brewing
Research Report
研究。蒋兰旧对酿酒高粱淀粉含量以及淀粉理化性质进行深入的研究，主要通过对淀粉颗粒结构、糊化特性以及淀粉酶解力等方面进行分析研究，得出不同类型高粱淀粉在组成以及理化性质上存在较大差异。冯兴査等冋以三种不同酿酒高粱作为酿造原料进行蒸煮特性研究，发现不同类型高粱在不同蒸煮条件下最优的蒸煮参数不同。而针对于酿酒专用高粱品种籽粒组分含量、淀粉理化性质、粱籽粒蒸煮品质以酿造特性进行分析研究的_粱淀粉含量组分的不同分性高粱性高粱种，籽粒淀粉含量占总淀粉含量80%以下为性高粱，反之则为性高粱问。在白酒酿造过程，于高粱籽粒物质组分含量不同以不同类型高粱籽粒淀粉理化特性存在较大差异，不同的酿酒特性。同，白酒型、、出酒叫
6个酿酒专用高粱品种，用型白酒酿造进行研究，通过对高粱品种籽粒组分含量、淀粉理化特性、蒸煮品质以酿造特性进行析，以为优质高酿酒高粱品种理
1材料与方法
1.1材料与试剂
性高粱3酿2号)，性高粱34、
高粱、127、19)：分、
、、
、淀粉品
化为析纯)：
化品>98()：成都物其他分析广东光
股份或国药集团化学试
1.2仪器与设备
DK-S26电热恒温浴锅：上海精宏实设备公司；ME204电子天平：梅特勒-托利多仪器(上海
FW-100D高速万能粉碎机：天津鑫博得仪器
SF-TDL-5A台式低速离心机：上海菲恰尔分析仪器Bluestar B紫外可见分光光计伯泰仪器股份K9860全
自动凯氏定氮仪：济南海能仪器股份S-4800场发射扫描电子显微镜：日本日立；Q2000差示扫描量热仪：美国Waters公司；D/max2200PC X射线衍射仪：日东理
1.3试验方法
1.3.1高粱籽粒物理性质
高粱籽粒外观颜接用肉眼鉴别样品的颜；容重测定参照食品安全国家GB/T5498—2013
网粒质量测定参照食品安全国家GB/T 5519—2008物类千粒重的测定问分测定参照食品安全国家GB5009.32016食品分的测定叫1.3.2高粱籽粒组分含量分析
含量测定参照食品安全国家标准GB5009.6—2016《食品的测定呵白含量测定用全自动凯氏定氮仪进行测定含量测定参照食品安全国家
GB/T15686—2008含量的测定［18］；
淀粉含量测定参照GB5009.9—2016食品安全国家食品中淀粉的测定［19$。
1.3.3高粱籽粒蒸煮特性
参照成等［2021$的，对不同高粱籽粒进行蒸煮，并观察测定蒸煮后籽粒黏吸水率、膨胀率。
1.3.4高粱籽粒淀粉理化性质
高粱籽粒淀粉颗粒的扫描电子显微观察参照田晓红等网，通S-4800型扫描电子显微镜进行观察并照相(10kV)；高粱籽粒淀粉X-射线衍射参照等冋；
测定，用X-射线衍射仪进行物分析，用Origin2017软进行衍射高粱籽粒淀粉的热特性用差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry，DSC)，参照WHITE P J等［2324$的进行测定。用十万分之一天平
称量3.00mg高粱淀粉在，以2：1离子水，加盖后，用的，室温平2h，以10"/min 的热速温20"高110"，用密封空白作为对照，可得到淀粉的热特性曲线。
1.3.5高粱酒出酒率的测定
酿造在酒股份进行，用型白酒程，在现行上，
高粱品种进行，分在6同进行
品种900kg，大210kg，料225kg，入池温18〜22"平温，入分：57%〜61%平分)，高粱粉碎4〜6瓣，大粉碎度：麦仁粒，高粱清蒸0.5h以上，料蒸90min以上。在西酒现行下发为26d，不同高粱品种的6对不同高粱品种酒出酒以原酒样物质进行测定，出酒参照等［2526］测定：的自进行蒸酒，65%v o l酒，出酒计式下：
出酒率=出酒量#100%
量
1.3.6原酒主要香味物质测定
用微谱-质谱联用(liquid-liquid microextraction with gas chromatography-mass spectrometry, LLME-GC-MS)对不同高粱原酒酒样物质进行定量分析［2切18mL酒精为10%vo l的酒样，入6g氯化钠至饱和，6“L内标己酸丁酯(5.85mg/L)，再加入1mL 重蒸对其进行，分3min，其分
后取1!L的上进行GC-MS分析。
GC条件：进样口温250"，为高氨气(He),
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* 79 *
中国酿造
研究报告
流速2 mL/min ，不分流进样；升温程序：初温为50 !，保持 温度不变2 min ，以6 !/min 升温至230 !，保持15 min ? MS 条 件：电子电离源(electron ionization , El )；电子能量70 eV ；传
输线温度230 °C ；离子源温度250 °C ；扫描范围：30〜350 u 。 挥发性成分的鉴定采用以下方法：首先将化合物的质谱图 与美国国家标准技术研究所(national institute of standards
and technology ,NIST )08标准数据库(美国Agilent 公司化
学工作站内)的准图谱进 ， >800
1 000)，作为初 定性 。进 根据校准曲线，根据化合物的峰面积相 内标物的峰面积之比计算化合
物的， 作 [30] S
2结果与分析
2.1粳糯高粱籽粒物理参数分析的物 数 1。
1
，性高
为 ， 性
。 34 ，性 质量总 性高
。
19
，为 787 g/L ,
34 ,
为 721 g/L ,
2
3。性
2号与 性 量P N0.05), 3 与 34 19
M O0.05)。
量要
在13%以下， 730 g/L 以上，用叫 34 , 合。
表1粳糯高粱籽粒的物理参数
Table 1 Physical parameters of japonica sorghum and glutinous
sorghum grains
类型品种外观颜千粒质量/g 容重/(g ・L v1)分/%
糯性
晋糯3号红褐
25.46±1.65c 750±2.08b 9.24±0.39ab
冀酿2号
红褐21.57±0.09d 757±0.58b 8.89±0.21b 佳县高粱浅黄
30.15±0.16b 750±6.51b
8.04±0.24c 粳性
吉杂127白35.81±0.61a 743±1.73c 8.30±0.19c
晋杂34
黄
22.41 ±0.71d
721±3.61d
9.53±0.18a 19白31.85±2.25b 787±4.04a
9.66±0.14a
注：
数标不 表示 达到显著水平(P T0.05)，相同字
表示 不 (P 〉0.05)。下同。
2.2粳糯高粱籽粒化学组分含量分析
化学分量 2。
2 ，总 量 ，为77.42%；
3
总淀量，为72.63% …性 2 量最
，为69.84%; 127 量
，
为48.08%。
3
2 总 量 >80%,
分 为86.93% 93.7%; 80%以下。 性
量
性，，
2 量 ，为
4.02%；辽杂19最低，为2.98%。辽杂19蛋白质含量最高，为
8.91%；
质量 ，为 6.24% …
含量，为1.22% ；晋糯3号单宁含量最低，为0.64%。
表2粳糯高粱籽粒化学组分含量
Table 2 Contents of chemical components of japonica sorghum an< glutinous sorghum grains
类型品总 /%/%
直 /%总 量/%/%质/%/%性
372.63±0.51d 63.14±1.41b
9.49±1. 41d 86.93±1.94b 3.78±0.10a 8.25±0.13b 0.63±0.12c
2
74.54±0.19b 69.84±0.79a 4.70±0.61e 93.70±0.83a 4.02±0.46a 8.38±0.20b
1.20±0.04a 佳县高粱77.42±0.50a 57.94±3.73c
19.47±3.39bc
74.83±4.5cd 3.71±0.26a 6.24±0.03c 1.22±0.02a
性
12774.98±0.37b 48.08±1.70e 26.90±1.95a 64.13±2.48e 3.67±0.40a
8.84±0.30a 0.84±0.09b 34
73.82±0.29c 56.21±2.20cd 17.61±2.10c
76.14±2.87c 3.49±0.32b 8.31±0.03b
0.97±0.09b 1975.24±0.42b
53.11±2.43c
22.13±2.02b 70.58±2.85d
2.98±0.19b
8.91±0.11a
0.93±0.11b
一般按照造 ， 量不
应超过4%,
量的 的品质影响
[32]。I
白质量过多会导致发酵过程中酸类物质的大量积累，从 而改变发酵条件，影响酒的品质剧。单宁含量一般在0.5%〜
1.5%时， 的风味更好，当 量超过3%时，的口感变差孔综， 总 品，质量
品，
量均在适宜范围
之内，是为适宜的
品种。
2.3粳糯高粱籽粒蒸煮特性分析
表3 , 34漂浮颗 多，冀酿2号漂浮颗粒
少，
20左右。 2吸水率膨胀率为最
分为209.26%、225.49%； 19吸率膨胀率为6分 为130.31% 152.08%；6 造 品 的吸
率膨胀率间呈正相关。 ， 性的吸率膨胀率
性。糯性
蒸煮后为
黏稠，性 蒸煮后 松散并成颗状， 性
却表现为黏稠，黏介 性
性
间。
示6蒸煮后的 性 2 性
表现出良好的造特性。
表3粳糯高粱籽粒蒸煮特性
Table 3 Cooki n g characteristics of jap o n i ca sorghum an< gluti n ous
sorghum grains
类型
品漂浮颗粒数量/
吸水率/%膨胀率/%黏稠度性
32
21±0.6c 9±3.1d
167.03±3.14c
209.26±7.71a 193.75±6.25b
225.49±8.99a
很黏稠很黏稠
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续表
类型品种漂浮颗粒
数量/粒
吸水率/%膨胀率/%黏稠度
佳县高粱18±1.5c191.48±8.79b205.88±10.19b较黏稠
吉杂12729±1.5b146.12±3.95e165.56±11.37cd颗粒状，较松散
晋杂3484±5.9a161.53±4.38c174.51±6.79c颗粒状，松散
辽杂1922±3.5c130.31±6.023152.08±7.22d颗粒状，极松散
2.4粳糯高粱籽粒淀粉理化性质
2.4.1淀粉微观结构
研究表明，籽粒淀粉微观结构分析是籽粒淀粉理化性质研究的重要组成部分，籽粒淀粉颗粒与蛋白结构紧密程度直接影响着籽粒淀粉分离难易，其次籽粒淀粉颗粒内部结构形态也对淀粉的理化性质有影响関。粳糯高粱籽粒淀粉颗粒微观结构见图1。由图1可，6种高粱籽粒淀粉颗粒，颗粒较，部分颗粒有蜂窝状结构“少数椭圆，颗粒较小，滑。糯性高粱佳县高粱籽粒淀粉颗粒滑，颗粒
有，其晋糯3高粱籽粒淀粉颗粒“粳性高粱籽粒淀粉颗粒较圆滑佳县高粱籽粒淀粉颗粒有明的“2晋杂34杂19高粱籽粒淀粉颗粒表有蜂窝状结构6种高粱籽粒淀粉颗粒粒径在5〜23之间。
佳县高粱晋糯3号冀酿2号
吉杂127晋杂34辽杂19
图1粳糯高粱籽粒淀粉颗粒微观结构图
Fig.1Microstructure of japonica sorghum and glutinous sorghum grains 2.4.2淀粉的热特性
粳糯高粱籽粒淀粉的量结见表4。由表4可，种糯性高粱籽粒淀粉的化度分
为75.74°C、76.11"，终止温度为87.47"、88.51"，恰变为13.38J/g、13.68J/g；粳性高粱籽粒淀粉浆的起始糊化度为68.04〜70.22"，终止温度为77.70〜82.12"，热恰值为5.94〜8.21J/g；糯性高粱籽粒淀粉浆起始温度度、热恰值均高于粳性高粱，粳糯高粱性
(P V0.05)。明糯性高粱籽粒淀粉的结构粳性高粱更加紧密有易糊化，所需的热量也较高页明。
表4粳糯高粱籽粒淀粉的差示扫描量热法结果
Table4Differential sca n ning calorimetry results of jap o n i ca sorghum and glutinous sorghum grains
类型
样品
名称
化
温度/"
度/
"
结度/
"
A H/
（J・g-1）
糯性
晋糯3号76.11±0.12a80.77±0.01a88.51±0.63a13.38±0.55a
冀酿2号75.74±4.51b81.00±4.34a87.47±5.27a13.68±2.56a 佳县高粱68.28±4.49372.47±4.38c79.52±6.14c7.02±3.69bc 粳性
吉杂12768.04±0.18371.34±0.30377.70±0.993 5.94±0.51c
晋杂3470.22±3.12c74.01±3.00b82.12±2.24b8.21±1.96b
杂1968.26±3.07372.56±3.00c79.14±2.37c7.28±2.19bc 243淀粉的X-射线衍射
图2粳糯高粱籽粒淀粉结构型均为A型，它们高粱籽粒淀粉26分15.0。、17.1。、17.9。及23.0。有吸26Z。.。。处，糯性高粱籽粒
粳性高粱籽粒淀粉吸可能是由于糯性高粱中直淀粉量较的旳。
glutinous1020304050
20/°
图2粳糯高粱籽粒淀粉X-射线衍射图
Fig.2X-ray diffractio n pattern of jap o n i ca sorghum and gluti n ous sorghum grains
2.5粳糯高粱岀酒率对比
I
M
S
图3粳糯高粱出酒率对比结果
Fig.3Comparison results of liquor yield of japonica sorghum and glutinous
sorghum
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总第348期
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研究报告
影响白酒出酒率的因素较多，一般来说出酒率与高粱 淀粉含量成正相关，高粱籽粒中淀粉含量越多，出酒率越 高网；但单宁含量过多会影响发酵过程中微生物的活性，
抑制发酵过程的进行，以及不同的生产工艺也会造成白酒 出酒率的差异粳糯高粱出酒率对比结果见图3。由图3
可知，粳性佳县高粱出酒率最高，为41.61%，但佳县高粱与 晋糯3号出酒率无显著差异(P >0.05)；粳性吉杂127出酒率
最，为35.94%，吉杂127与 2号出酒率无显著差异。
2.6粳糯高粱原酒主要香味物质分析
粳糯高粱酒
物含量 果见5。由5
可知，糯性高粱酒中主要物质乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、 正丙醇、正丁醇、异戊醇含量分别为85.86〜10923 mg/100 mL 、
42.18 〜43.04 70100 皿、193.89〜218.13 70100 mL 、26.06〜
35.77 mg/100 mL 、22.95 〜27.62 mg/100 mL 、33.42 〜38.08
mg/100 mL ；粳性高粱酒中 、己酸乙酯、乳酸乙酯、正丙醇、正丁醇、异戊醇含量分别为151.14〜22929mg/100 mL 、 69.94〜84.66 mg/100 mL 、146.00〜227.98 mg/100 mL 、35.75 〜
54.53 mg/100 mL 、18.73 〜37.25 mg/100 mL 、41.97 〜48.37 mg/1004mL
表5粳糯高粱原酒主要香味物质含量
Table 5 Mai n flavor contents of liquor made from jap o n i ca sorghum and
glutinous sorghum
mg/100 mL
指标
晋糯3号2号佳县高粱吉杂127晋杂34杂19
乙酸乙酉旨109.2385.86229.29180.30151.14156.54己酸乙酉旨
42.1843.7472.4781.21
69.9484.66
乳酸乙酯218.13
193.89
146.00
150.74148.04
227.98
丁酸乙酯
3.27 3.79 5.677.447.238.49正丙醇35.7726.0635.75
38.41
54.53
41.89正丁醇27.62
22.95
18.7334.5624.78
37.25
异丁醇10.009.3112.79
14.00
12.5115.23
仲丁醇
2.67 2.40 4.90
3.09
4.18 3.72异戊醇
38.08
33.42
42.19
43.56
41.97
48.37
粳性高粱酒中的乙酸乙酯、己酸乙酯和丁酸乙酯含量
高于糯性高粱酒中的含量 中
2号高粱酒中的乙
含量最 ， 佳县高粱酒中
的含量最高，
乳酸乙酯含量最 杂19高粱酒中己酸乙酯、乳酸乙酯
丁 含量最高。佳县高粱酒 成中，
含量占总酯含量的一，，佳县高粱酒中乳酸 含量 己 的一 ， 量的乳 白酒
的 ， 过量的乳 会 白酒的
量粳性高粱酒中异丁醇、仲丁醇和异戊醇含量均高于
糯性高粱。中，2号高粱酒中正丙醇、异丁醇、丁醇 和异戊醇含量为最低；佳县高粱酒中丁醇含量最高,
正丁醇含量最低；辽杂19高粱酒中正丁醇、异丁醇和异戊
醇含量为最高。醇 物在酒成中
的 ，
不同成 的醇 物会 成不同 的白酒 ，高 醇的含量过高会 影响酒的 ， 酒
的
叫
，相同的造工艺 ，佳县高粱
酒的 性，为 酒
糯性高粱
中 淀粉含量 ，但
，因 ，糯性
高粱
造
白酒
3结论
过对粳糯高粱籽粒 性 、籽粒淀粉性 、出酒
率以及酒酒中
物 行 发，粳糯高粱
籽粒 成含量、 性、籽粒淀粉 性 以及 造性一差异 中粳性佳县高粱籽粒的总淀粉 单宁含量最高， 别为77.42%、1.22% 高粱酒中
乙酯的含量最高，为229.29 mg/100 mL ；出酒率也最高，为
41.61%，较 酒的酿造。糯性高粱 2号 淀粉、 含量最高， 别为69.84%、4.02%
籽粒 率
率 最 ， 别为209.26%、225.49%
2号高粱淀粉
最大，为13.68 J/g ，可
白
酒的 造 杂19 白 含量最高，为8.91%， 高粱酒中
己 、乳 、丁
、异丁醇异戊醇含量最高,
分别为 84.66 mg/100 mL 、227.98 mg/100 mL 、8.49 mg/100 mL 、
15.23 mg/100 mL 、48.37 mg/100 mL ，可能更适合于浓香型
白酒的造。
白酒酿造过程中，由于原料品种之间存在较大的差
异以及造工艺的不同， 影响白酒的 产量，以
造原料的
，
的际情况因
地制宜，
的酒
目前，酒行业对酒高粱
没有统一的量标准，好的 造好酒的基础，
不同 高粱
酒 以及工艺参数 也存在
较大差异，对不同 的白酒 的 以及工艺参数
的改进还需进一步研究。参考文献：
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究[J].作物研究,2019,33 ⑹:538-542.
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