高粱是中国主要的酿造用作物之一。高粱的主要成分是淀粉,而淀粉的精细结构会在一定程度上对其理化性质有重要影响,同时也会影响高粱的酿造品质,但淀粉分子对酿造品质的潜在影响机制尚不清楚。本研究选取了 8种常用酿造用高粱品种和使用了 3种不同高粱品种且在不同发酵时间点取样的酒糟作为材料,在蒸煮步骤通过对高粱籽粒模拟蒸煮并将析出淀粉参数与高粱籽粒淀粉参数相关性分析,以得出籽粒淀粉结构对蒸煮步骤的影响;在发酵步骤,通过分析不同发酵时间和不同高粱品种的酒糟组分和淀粉精细结构差异,以此探究淀粉结构对发酵的影响机制。主要研究内容及成果如下:1.淀粉的精细结构与理化性质对高粱蒸煮特性的影响高粱的蒸煮特性对白酒的风味和酿造效率都至关重要。但目前白酒生产过程中影响高粱蒸煮特性的结构因素尚不清楚。本研究通过尺寸排阻色谱和荧光标记辅助糖电泳对8个酿造用高粱品种进行了淀粉分子结构的测定。通过X射线衍射和差示量热扫描法表征淀粉晶体结构和热力学性质。结果表明,在高粱籽粒中,淀粉分子尺寸分布和链长分布仅观察到很小的差异。重要的是,这些高粱品种在蒸煮过程中的浸出淀粉含量和分子尺寸差异很大。此外,Spearman相关分析表明,淀粉精细结构参数与浸出淀粉含量之间不存在显着相关性。另一方面,相关性分析表明,浸出淀粉分子大小与淀粉结晶度呈负相关,而与糊化起始温度和峰值糊化温度呈正相关。得出的结论是,高粱的蒸煮特性受淀粉晶体结构而非淀粉分子结构的控制。这些结果可以帮助白酒行业生产出具有更理想特性的白酒。2.高粱淀粉精细结构与酿造方法发酵品质的影响高粱淀粉是中国白酒在发酵过程中主要的碳源和大多数芳香物质的原料,它对白酒的酿造品质有显著影响,但是其潜在的影响机制还未被了解。在本研究中,测定了使用了 3种不同高粱品种的酒糟在发酵了不同时间后,酒糟内部各个组分含量的变化,以及不同发酵时间酒糟内糖化力的变化。通过尺寸排阻色谱和荧光标记辅助糖电泳测定不同发酵时间酒糟的淀粉分子结构和链长分布的差异。结果表明,支链淀粉分子具有更高的水解和发酵速率,但是会产生和积累较多的有机酸,从而导致发酵后期淀粉酶和酒曲的活性被抑制,发酵效率减缓。另一方面,发酵方法和配方也会影响发酵效率,浓香型的发酵方法发酵速率慢,但是更高的淀粉利用率。此外,不同发酵时间的酒糟淀粉分子结构没有显著性差异,可能与酒曲的选择性水解有关。这些结果可以帮助白酒生产商筛选高粱品种,优化生产步骤,从而生产出更优质的白酒。