植物遗传资源科学(Joural of Plant Genetic Resources)


 

 

大麦种质资源主要啤酒酿造品质性状分析

徐大勇 王礼焦 黄志仁

(连云港市农业技术推广中心,江苏连云港 222001) (扬州大学农学院,江苏扬州225009)

 

摘要 采用国际标准的分析方法,对连云港市农业技术推广中心引进和选育的828份酿造大麦品种(系)进行了品质分析,分析项目为大麦籽粒蛋白含量、麦芽无水浸出物、糖化力、可溶性氮和库尔巴哈值等5个性状,初步摸清了现有种质资源的品质状况,筛选出了一批品质优、综合农艺性状好的品种(系),其中冈2、港啤1号和苏农21等品种已通过审定,并在生产上大面积应用。

关键词 大麦;种质资源;品质性状;分析鉴定

 

我国是啤酒生产和消费大国,但啤酒酿造原料大麦主要依赖进口。究其原因,除了栽培管理技术方面外,亦与推广品种的品质有关。自80年代以来,我们从国内外主要育种单位收集大麦种质资源2000余份,对其中的828份进行了较系统的品质分析鉴定,其中有近百份为国内审定通过或未经审定有一定种植面积的品种,现将分析化验结果予以汇总整理,以供育种者参考。

 

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种(系)总计828份,其中国外品种288份,占总数的34.8%,国内品种540份,占供试样品65.2%。在国外种质资源中,日本品种80份,欧洲、美国、加拿大、新西兰等国家品种208份;在国内种质资源中,以江苏的为最多,为346份,占样品总数的41.8%,其它分别为浙江87份,上海22份,湖北15份,河南13份,北京、吉林各8份,山东、福建各6份,四川、甘肃、新疆等其他省份计29份。

供试材料分别在1992~1995年种植于本中心试验田内,宽行点播,以避免倒伏对品质的影响,666.7m2施纯氮6kg,配合施用磷、钾肥,基肥占60%,越冬拔节肥占20%。收获后及时晒干,待休眠期过后,制成麦芽,封罐贮存以备化验。

1.2 分析化验方法

大麦籽粒蛋白质和麦芽总氮采用凯氏定氮法测定。在大麦籽粒蛋白质分析化验的基础上,剔除蛋白质含量偏高的部分品种,对剩余的809份样品进行了微量制麦和麦芽品质分析,制麦芽采用西德Seeger公司生产的Seeger型800g微量制麦机进行,其工艺模仿德国劳斯曼制麦生产线工艺工序;酿造品质性状采用国际EBC(European Brewery Convention)方法进行分析,分析项目为麦芽无水浸出率、糖化力、总氮、可溶性氮、库尔巴哈值。

 

2 结果与分析

2.1 籽粒蛋白质含量

籽粒蛋白质含量是影响麦芽和啤酒品质的重要性状之一,过高过低均不利于啤酒的酿造,一般以9.5%~11.5%为佳。从表1中可以看出,828份品种蛋白质平均含量12.4%,变幅9.05%~17.2%;国内品种平均12.45%,国外品种平均12.37%,其中日本品种平均12.39%,其它国家品种平均12.36%。

 

表 1 大麦种质资源蛋白质含量分析化验结果Table 1 The results of protein content analysis

样品来源

Sample sources

样品数

Sample

numbers

平均值

Average

%

变幅

Changes

%

样品数

Sample numbers between 9.5% and 11.5%9.5%~11.5%

国内样品 China samples

540

12.45

9.05~15.9

148

欧美样品

European and American samples

193

12.36

9.14~17.2

21

日本样品 Japan samples

95

12.39

9.57~16.7

38

合计 Total

828

12.40

9.05~17.2

207

 

从化验结果看,大麦籽粒蛋白质含量多集中于10.5%~14.5%之间,总计676份,占参试品种总数的81.64%,其中在11.51%~13.5%之间的414份,约占50%。国内样品在12.5%~13.5%之间的142份,占国内样品数的26.3%。国外欧美等国样品在11.5%~12.5%的多达102份,约占其总数的52.85%;日本品种在9.5%~11.5%之间的为38份,占其样品总数40.9%。国内品种籽粒蛋白质含量有高于国外品种蛋白质含量的趋势。

据我们研究,我国大麦主要产区江浙沪地区所推广品种,大部分蛋白质偏高。如沪麦4号13.6%,沪麦8号12.8%。浙江审定的品种除了浙波1号稍低(10.96%)外,其它均超过12.5%。江苏省推广过的品种矮早3号、苏啤1号和如东系统也偏高,均超过12.5%,正在推广种植的苏引麦2号(冈2)、盐引2号、苏农21、港啤1号(KA4B)等品种,蛋白质含量明显较老品种低,一般在12.0%~12.5%之间。也出现了一些蛋白质含量较低的品种,如优质1号(KA-1)、KA-4A、冈1、冈11、冈27等品种(系),蛋白质含量在10%左右,但由于植株偏高、不耐肥,很难在生产上大面积应用,作为一个农场生产专用优质大麦是可以的。国外品种与原产地相比,在连云港地区种植,籽粒蛋白质含量有增高趋势,如欧美等国家品种比原产地增加1%~3%,日本品种增加幅度较小,为0.5%~1.5%,分析其原因,欧美品种主要因连云港的土壤、气候与原产地差异较大,生育期延长,后期高温逼熟造成。其它品质性状也有类似现象和影响原因。

2.2 麦芽无水浸出率

麦芽无水浸出率是指麦汁中可溶性物质的总量,其值的高低直接影响麦芽的出酒率。据我们对806份参试样品进行分析(见表2),麦芽无水浸出率平均值76.5%,变幅57.3%~84.9%。国内品种平均76.57%,国外品种平均76.35%,其中欧美品种平均75.2%,日本77.46%。

从供试品种看,麦芽无水浸出率在76%~79%之间居多,达385份,占参试样品数47.59%。按啤酒酿造要求,以大于80%为好,能达到此标准的国内品种67份、国外品种23份。证明在我国大麦种质资源和育成品系中,并不缺乏高浸出率品种,最高的有的达83.9%,目前江苏推广的品种苏引麦2号(冈2)、港啤1号、单2、苏农21接近80%,优质1号、KA-4A超过80%,其它的推广品种却很少有超过79%的,与国外进口的啤酒大麦原料均在80%以上相比较,有一定的差距。

 

 

表 2 麦芽无水浸出率化验结果Table 2 The results of maltion extract analysis

样品来源

Sample sources

样品数

Sample numbers

平均值(%)

Average

变幅(%)

Changes

>79%样品数

Sample numbers

80%样品数

Sample numbers

国内样品

China samples

535

76.57

57.3~83.9

113

67

欧美样品European and

American samples

190

75.87

57.3~84.9

19

12

日本样品

Japan samples

817

7.46

71.3~81.2

21

11

合计 Total

806

76.50

57.3~84.9

153

90

 

2.3 麦芽糖化力

麦芽糖化力是指水解麦芽和附加物(大米、玉米)中淀粉的能力,以大于250WK°为好。进行糖化力测试的样品共805份,其平均值285.53WK°,变异幅度107~458WK°。国内品种平均280.28WK°,国外品种295.81WK°。在国外品种中,欧洲品种平均300.98WK°,日本品种283.61WK°。

从整体上看,糖化力250~325WK°居多,达378份,占参试样品总数的41.84%;国内品种在250~275WK°间较多,达108份;国外品种在300~350WK°较多,为84份。国外品种以欧美品种较高,有110份大于或等于300WK°,而日本品种超过300WK°的稍少。

 

表 3 麦芽糖化力化验结果Table 3 The results of diastatic power analysis

样品来源

Sample sources

样品数

Sample number

平均值

Average

(WK°)

变幅

Changes

(WK°)

>250WK°样品数

Sample numbers

Over 250WK°

>300WK°样品数

Sample numbers

over 300WK°

国内样品

China samples

533

280.28

107~427

295

203

欧美样品 European and

American samples

101

300.98

126~458

150

110

日本样品

Japan samples

812

83.61

167~448

52

22

合计 Total

805

285.53

107~458

497

335

 

表 4 可溶性氮分析化验结果

Table 4 The results of soluble nitrogen analysis

样品来源

Sample sources

样品数

Sample

numbers

平均值

Aveage

(mg/100ml)

变幅

Changes

(mg/100ml)

70~90mg/100ml样品数

Sample numbers

Between 70mg/100ml and 90mg/100ml

国内样品 China samples

485

83.75

44.8~128.0

326

欧美样品 European and

American samples

191

80.57

61.6~106.4

169

日本样品 Japan samples

81

80.74

67.75~116.0

52

合计 Total

757

82.64

44.18~128.0

547

 

2.4 可溶性氮

根据对757份样品分析,其平均值为82.64mg/100ml,国内品种平均为83.75mg/100ml,在国外品种中,欧美品种平均为80.57mg/100ml,日本品种为80.74mg/100ml。

从表4可以看出,可溶性氮分析值处于70.0~90.0mg/100ml之间达547份,占参试样品数的72.64%,其中国内品种326份,国外品种221份。在221份国外品种中,欧洲品种169份,日本品种52份。70.0mg/100ml以上的可溶性氮含量比较符合啤酒酿造的要求。

 

表 5 库尔巴哈值分析化验结果Table 5 The results of Kolbach index determination

样品来源

Sample reources

样品数

Sample

numbers

平均值

Average

变幅

Changes

40%~45%样品数

Sample numbers%

between 40% and 45%

国内样品China samples

535

37.32

19.08~59.3

101

欧美样品European and

American samples

189

39.33

30.1~55.5

35

日本样品Japan samples

81

38.71

31.3~50.65

34

合计Total

805

38.45

19.08~59.31

70

 

2.5 库尔巴哈值

库尔巴哈值表示麦芽中蛋白质溶解的程度,是麦芽中可溶性氮含量与总氮含量的比值,一般在40.0%~45.0%最佳。根据对参试的805份样品进行统计,库尔巴哈值平均为38.45%,变异幅度19.08%~59.3%。国内品种平均为37.32%,国外品种平均为39.14%,欧美品种平均为39.33%,日本品种为38.71%。

从表5可看出,库尔巴哈值处在40.0%~45.0%之间为170份,占参试样品的21.1%,其中国内样品101份,国外样品69份(欧洲品种35份,日本品种34份)。从变异幅度来看,国内品种变幅较大,为19.08%~59.3%;国外品种变幅较小,在30.1%~55.5%之间。

 

3 讨论

3.1 啤酒大麦品质性状,除了受品种本身因素影响外,易受环境因素(土壤、气候、肥水等)影响[1],另外在制麦芽过程中也受浸麦度、发芽温度、焙燥温度等因素影响,因而同一品种在不同年份,不同地点,不同操作工艺条件下,其分析化验结果可能不同,对此应引以注意[2]

3.2 根据我们的分析化验结果看,我国的大麦麦芽品质性状总体低于日本品种,由于日本与我国的江浙等省份气候比较接近,直接利用日本育成品种的可能性较大,因此应重视和加强对日本品种的引进。欧洲品种在连云港地区生育期过长,但不少品种某些品质性状仍具有可取之处,可做为杂交亲本使用[4]。3.3 据我们观察,籽粒蛋白质含量低、麦芽浸出率较高、综合品质好的品种,往往植株偏高,不耐肥,产量潜力有限[4,5]。为了使我国啤酒大麦品种质量尽快赶上先进国家,在品种区试和审定中,应正确处理好优质与高产二者之间的关系,对产量不应要求过高,而应争取在品质上有所突破,以适应我国啤酒工业发展的要求[1,3,4]

 

 

参考文献

1 徐大勇,王礼焦.试论啤酒大麦品质育种.中国大麦文集(第二集).西安:陕西科学技术出版社.1990,182~186

2 徐大勇,王礼焦,陈茂仁,等.啤酒大麦微量制麦技术的初步研究.中国大麦文集(第二集).西安:陕西科学技术出版社.1990,187~192

3 潘启民,徐大勇.啤酒大麦主要品质性状的遗传及选育对策.江苏作物通讯.1990,(1):28~31

4 徐大勇,王礼焦,孙承军,等.啤酒大麦主要品质性状的遗传分析.江苏农业学报.1994,10(4):45~53

5 林国裕,龚其声,黄如鑫,等.啤酒大麦品质与品种及栽培技术的关系.大麦科学.1989,(4):14~18

 

 

Analysis on main brewing

quality characters of barley germplasm resources

 

XU Dayong WANG Lijiao

(Lianyungang City Agri Technique Extension Center,Jiangsu 222001)

HUANG Zhiren

(Yangzhou University Agri College,Jiangsu 225009)

 

Abstract This paper reports the results on analysis on main brewing quality characters for 828 barley varieties.Grain protein content,malting extracts,saccharification,soluble nitrogen and Kolbach Index were determined for better understanding of the quality of barley germplasm resources held.As the result,a group of varieties with good quality and agronomic characters were selected.Of which,Gang 2,Gangpi 1 and Sunong 21 had been released for production in Jiangsu Province.

Key words Barley;Germplasm resources;Quality characters analysis