各位老师、同行、种业界的朋友，大家好！我是第19小组（风吹麦浪香）的汪建来，受组长李瑞国老师安排今天由我代表小组值日。我们小组的成员还有高国良、陈贵菊、黄玲、曹智午、刘志连、周永斌、陈明、庄洪生、杨长刚、张宾、张文英、杨林昌、耿爱民、武棒棒、程威、宋元瑞、王冬至、谢彦周、赵虹、胡洋山等老师。通过“一麦众承”交流平台，开拓了视野，受益颇多。我从事小麦育种三十多年，理论研究不深，育种成效不大。这几年受荃银、古井等企业委托，开展软质小麦新品种选育，选育出软质耐赤霉病小麦品种荃麦725和软质中强筋中抗穗发芽小麦品种荃麦838，在此和大家交流有关软质白粒小麦育种的几点认识和体会，不妥之处敬请指正。
一、软质小麦的检测方法和判定标准
软质小麦是硬度较低的一种小麦类型。小麦硬度指破碎籽粒时所受到的阻力，是小麦分类的主要指标。按GB 1351-2008，我国小麦分为硬白、软白、硬红、软红、混合小麦五大类，和美国的小麦分类基本相似。硬度是由胚乳细胞中蛋白质基质和淀粉之间的结合强度决定的，这种结合强度主要受遗传控制。小麦硬度测定方法主要有感官检验法和仪器检验法二类。感官检验法通过牙咬、刀切、眼观来确定该籽粒属于角质、粉质或中间类型及统计各类型籽粒占比，由于操作繁琐，不易准确判断，人为误差大，现国标已不再采用。但作为长期从事育种的人员，凭经验和感受来初步判定材料的籽粒硬度还是可以借鉴的，目前有些酒企也还在使用粉质率作为收购标准。
测定小麦硬度的主要方法是仪器检测法，常用的仪器有进口的单籽粒硬度测定仪（Perten SKCS4100）、近红外谷物品质分析仪（FOSS Infratec1241）和国产的小麦硬度指数测定仪（JYDX100X40）等。我们在软质小麦育种中这三种仪器都在使用，Perten SKCS4100测定快速精准，一般按单籽粒硬度小于40判定为软麦，若小于30更好。从图1测定的626份样品分布可见，单籽粒硬度小于40的样品占比33.71%。
近红外谷物品质分析仪测定硬度速度快，且能测定蛋白质含量、淀粉含量等参数，在正常年份或同一地点近红外硬度低的籽粒较软，同一品种不同地点、不同年份近红外硬度存在差异，特别是今年收获期遇雨，很多样品的近红外硬度较常年明显下降甚至为负值。图2为812份样品近红外硬度的分布，近红外硬度小于40的样品占比26.10%。
硬度指数测定仪是我国目前大多数粮食企业判定硬度的仪器，GB 1351-2008规定，硬度指数不低于60为硬质麦，不高于45为软质麦，45~60之间为混合麦。前几年我们对国产硬度指数测定仪测定结果一直不太认同，主要是按现有国标和方法，基本上选不出软质材料。这二年我们实验室Perten SKCS4100仪器出了故障，在采用近红外品质分析仪的同时，也采用硬度指数仪测定硬度，428份样品籽粒硬度指数分布见图3。总体来看，硬度指数仪测定硬度还是比较稳定可靠的，但硬度指数小于45的样品占比相当少，仅占0.93%，可能是目前软麦育种水平有待提高，也可能是现有的判别标准过于严格。
我们统计了几个软白麦不同测定方法参数的分布，结果见表1。可以看出籽粒硬度指数总体在56%以下，不高于60%；近红外硬度总体小于40，不高于50；单籽粒硬度总体在30以下，不高于40。
我们查阅了我国小麦标准编制说明，从表2引用的数据看，硬度指数小于45%属于超软小麦类型。若按单籽粒硬度小于40作为软麦判别标准，对应的硬度指数应为56%。
我们对2007年-2017年中国小麦质量报告中测定的样品硬度指数进行统计(图4)。从图中2560份样品硬度指数分布看，若按我国目前的分类方法，硬麦占比达69.37%，软麦仅占3.71%。软麦（包括软白、软红）既然作为我国小麦的二大类型，占比这么低，可能不尽合理。因此，能否将软麦调整为硬度指数不高于56%？若按硬度指数不高于56%统计，软质小麦占比将上升为23.70%。其实，目前有的酒企就是按硬度指数不高于56%来收购制曲用软质小麦的。
二、软质小麦的育种目标和组配方法
软质小麦是普通小麦的一种类型，主要育种目标或审定标准应和普通小麦相同。首先要注重产量，否则审定了也推不开。品质上当然要注重硬度，但也不是硬度越低越好。容重要高，不完善粒要低，制品品质要好。软质白粒小麦主要在黄淮南部种植，在抗性上要重视抗寒性、赤霉病和穗发芽抗性。在配组上我们以单交为主，但三交、四交可能更有利于软质与高产、抗病基因的聚合，我们选育的软质小麦荃麦725（参试名皖科06725）组合为（皖麦19/徐州25）//皖麦44///宿043，荃麦838（参试名皖科1838）组合为皖科700/（周麦27/洛麦23）。皖麦19、徐州25、宿043、洛麦23都是硬度较低的软麦。因此，组配时至少要有一个软质亲本，同时利用不同区域（省份）的品种杂交更有利于提高综合抗性。
三、软质白粒小麦的主要特性
近几年来对安徽主推品种，特别是软质白粒小麦的主要品质指标进行了测定，初步总结出软质白粒小麦的主要品质特点，总体表现为“三低”和“三高”。
“三低”主要指：
一是软质小麦硬度低而稳。软质小麦是根据硬度来分类的，硬度低是软质小麦的本质特性。2019年利用59个安徽沿淮淮北麦区种植的小麦品种在太和、阜南、固镇、宿州、凤台、濉溪、阜阳、怀远、涡阳9点种植，收获后利用单籽粒硬度仪测定硬度，按硬度小于40为软质，大于60为硬质，介于40-60之间为混合类型，以9点硬度平均值划分品种类型。20个软质小麦品种，平均软质点率为94.86%，其中荃麦725、皖麦52、未来0818、华成1688、龙科1109、天益科5号、泛麦5号、徽研912、濉1216、明麦1号、瑞华麦516 等在9个点种植单籽粒硬度全部在40以下，说明软质小麦品种在安徽沿淮淮北主产区种植大多表现为软质。17个硬质小麦，总平均硬质点率为66.67%，混合点率为32.68%，软质点率为0.65%，说明硬质小麦的硬度稳定性相对略低，试点的环境对硬质小麦硬度的影响较对软质小麦硬度的影响大。
二是软质小麦粉质仪吸水率低。估算了2017年97份样品、2019年59份样品单籽粒硬度和粉质参数的相关，结果表明单籽粒硬度与粉质仪吸水率呈极显著正相关，2017年相关系数为0.635，2019相关系数为 0.874。总体来看，软质小麦的吸水率一般小于56%。因此，若品种介绍中粉质仪吸水率小于56%，可基本判定为软质小麦。软质小麦吸水率低可能与破损淀粉含量低、戊聚糖含量低有关。有人认为，吸水率低会导致制品率低，产出少，但软质小麦所制的馒头、包子比容大，若按个销售，不一定没有竞争力。软质小麦制作干面条，按说加水要少些，这样面条加工烘干时可会更节能？
三是软质小麦面粉溶剂保持力低。2019年测算了59份小麦籽粒单籽粒硬度与面粉水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力的相关，相关系数分别为0.904、0.889、0.718、0.578，均达极显著水平。单籽粒硬度与水溶剂保持力相关最密切，软质小麦的面粉水溶剂保持力一般在56%以下。
“三高”主要指：
一是软质小麦蛋白质含量较高。2017年、2019年单籽粒硬度与蛋白质含量相关均不显著。目前安徽推广的软质小麦蛋白质总体偏高，若按国标弱筋小麦标准GB/T17893，无一达标，这可能与生产上氮肥用量偏高有一定关系，也可能与我国的软质小麦品质育种水平和消费习惯有关。一方面，我国软质小麦育种中缺乏低蛋白种质资源，对低蛋白材料的选择重视不够，生产上软质小麦的蛋白质偏高，分布范围广；另一方面我们中国的面制品类型多，特别是我国的主食馒头和面条种类多，不同的区域要求不同，通过多年的人为选择，保留了一部分软质而蛋白质含量较高的品种和种质资源，小麦生产上曾大面积推广的百农3217、豫麦18、烟农15、中麦175、皖麦19及我们目前选育的荃麦725、荃麦838就属于这种类型，籽粒硬度低，蛋白质含量、湿面筋含量较高，麦香味浓，制品品质好，农民喜欢。我们选育的荃麦725，同一种面粉送至农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）检测，制品评分馒头86分、面条85.5分、饼干86.7分、蛋糕80分。蛋白质可是好东西，如果蛋白含量高，制品品质再好，也是一种优质。中国的小麦应有中国的特色，中国的主食以及酿酒制曲本是我国饮食文化的一部分，需要自信，应该有自己的标准。当然用于制作饼干、蛋糕等西式糕点还是蛋白质含量低点好。
二是软质小麦面粉白度高。估算了2017年和2019年单籽粒硬度与面粉色差仪参数的相关性，单籽粒硬度与亮度L*值呈极显著负相关（r=-0.783，-0.659），说明籽粒越软粉色越白越亮。单籽粒硬度与a*值（代表绿-红）相关不显著。单籽粒硬度与b*值（表示兰-黄）呈极显著正相关（r=0.429，0.458），表示籽粒越硬b*值越高，颜色越黄。2021年测定了230份样品近红外硬度与面粉白度仪白度，相关分析表明近红外硬度与白度仪白度呈显著负相关（相关系数r=-0.141），说明软质小麦总体白度较高。其中，面粉白度高于80的品种大多为软质小麦，主要有荃麦725、天益科5号、荃麦838、华成1688、天民198、皖麦52、涡育16、涡麦203。面粉白度高，对制作南方面制品是有利的。有的方便面专用粉也要求有一定的白度，若以硬麦为主料，还得配一部分软麦改良面粉的白度。
三是软质小麦面粉淀粉糊化高峰粘度高。2017年和2019年小麦单籽粒硬度与淀粉高峰粘度呈极显著负相关(2017年r=-0.434，n=97；2019年r=-0.487，n =59)。高峰粘度高，所制作的馒头、面条口感好，不黏牙。
除上述品质特性外，软质小麦品质与产量的负相关关系相对不明显，软质小麦产量较高，籽粒饱满，容重高，不完善粒低，商品性好，种植效益较好。
四、酿酒制曲为什么优选软质蛋白质含量偏高的小麦？
任何小麦都可酿酒，但出酒率、优质品率以及呈香、呈味物质是有差异的。近年来高端酿酒企业对白酒质量和一致性要求越来越高。酿酒企业纷纷在安徽、河南、江苏、湖北等地建立软质小麦基地，高价收购软质小麦，推动了软质小麦市场和软质小麦育种。小麦作为酿酒原料，主要用于制曲，在酿酒过程中也可添加一部分用作酿酒原料。软质小麦更适合酿酒制曲，可能与软质小麦适合酿酒工艺、酿酒微生物、酿酒品质指标等有关。酒曲分为大曲、小曲和麸曲三类。大曲是以小麦为主要原料制成的形状较大并含有多种菌类及酶类物质的曲块。大曲按品温可分为高温大曲（60~65 ℃）、中温大曲（50~60 ℃）、低温大曲（40~50 ℃)；按产品可分为酱香型大曲、浓香型大曲、清香型大曲、兼香型大曲等；大曲中含有三系，菌系——微生物；酶系——生物酶；物系——化学物质。大曲在酿酒中具有提供菌源、糖化发酵、投粮、生香四大作用。制曲对原料小麦有以下要求：
一是要适合于有用微生物菌体的生长和繁殖。酒曲中的有用微生物包括霉菌、细菌及酵母菌等。这些菌类的生长和繁殖，必须有碳源、氮源、生长素、无机盐、水等营养成分，并要求有适宜的pH、温度、湿度以及必要的氧气等条件。原料的粉碎度对微生物生长的影响很大。为了使曲坯具有一定的外形，并适应培曲过程中品温升降、散热、水分挥发、供氧的规律，在选择原料时必须考虑曲料的黏附性能及疏松度。破碎后的小麦麦皮应大小适中才可以在大曲中起到疏松透气的作用，以便于酒曲的通氧导热及排潮，同时也需要一定比例的细粉在曲坯中起黏合及吸水的作用，有利于酒曲的成型及堆积发酵前保水。不同的小麦破碎度对于小麦籽粒中淀粉、蛋白质等营养物质的破损和变性程度不同，这会直接影响制曲过程中微生物对营养物质的利用，影响微生物的生长代谢。小麦粉碎度直接影响曲坯的成型率、升降温程度和水分挥发速度，若粉碎过粗会导致酒曲掉边缺角，也容易导致酒曲前期的升温过猛，中期保温能力差，后期升温差；而粉碎过细则会使曲块粘附性过强，曲坯透气性和透湿性差，导致水分挥发性差并且难以达到顶温。软质小麦破碎时粗细度适宜，符合把小麦皮压成“梅花瓣”薄片，“心烂皮不烂”的要求。安徽古井贡酒股份有限公司的陈珊等研究了不同硬度指数小麦制曲对高温大曲质量的影响，表明在传统软质麦生产高温曲工艺的基础上，通过优化小麦润水量、破碎度、曲坯水分等工艺参数，硬质麦高温大曲的感官质量、理化指标、菌落总数、香味成分种类与传统软质麦高温大曲无明显差异。但调整参数是一件很难掌握的事，经常更换工艺，不利于质量一致性，所以大多数酒企还是优选软质小麦制曲。
二是适合于酿酒酶系的形成。酒曲是糖化剂或者糖化发酵剂，除了要求成曲含有一定数量的有用微生物以外，还须积累多种并多量的胞内酶和胞外酶，其中最主要的是淀粉酶和蛋白酶，这些酶多为诱导酶，要求制曲原料含有较高的淀粉。蛋白质也是产酶的必要成分，故制曲原料应含有适量的蛋白质。小麦是制备大曲的基础，原料小麦对于大曲的品质有着一定的影响。研究表明，原料中淀粉、支链淀粉和蛋白质适当偏高，更有利于微生物生长和繁殖，可以提高酱香大曲的品质。西北农林科技大学王海容硕士研究生论文“酿酒小麦品质探究及在不同产区的品质特性”，比较了茅台推荐的酿酒小麦与非推荐品种的品质差异，12个酿酒小麦品种只有1个品种单籽粒硬度大于40，其余11个品种均小于40，为软质小麦。12个酿酒制曲小麦与6个硬度较高的非制曲小麦相比，平均蛋白质含量13.79%，高0.14个百分点；单籽粒硬度15.71，低35.56；籽粒总淀粉61.28%，高2.11个百分点，支链淀粉占比73.12%，高5.63个百分点。从中可看出，制曲小麦的蛋白质含量和支链淀粉含量较高，可能是茅台等酱香型酒企酿酒制曲用小麦的主要特点。
三是有利于优良酒质的形成。酱香型和浓香型大曲主要用小麦制作，用量大。酱香型白酒小麦所制大曲用量占原料的55%左右，浓香型白酒大曲占比20%左右（发酵中还要加8%-15%小麦）。原料的成分及制曲过程中生成的许多白酒香味成分的前体物质，直接或间接与酒质有关。荃麦725蛋白质含量较高，已被茅台、古井等企业用于制曲。我们用42万斤小麦供古井单独制曲，结果表明，荃麦725所制大曲的发酵力、液化力、酸性蛋白酶活力高，具有较好的产酒、产香潜力。蛋白质含量适当偏高的软质小麦更有于制作高温、中高温曲，这已基本得到了酒企的验证。低温曲一般用小麦、大麦或豌豆作为原料，豌豆蛋白质含量高，总的制曲原料蛋白质含量要高于纯小麦曲。从发展趋势看，酿酒制曲原料逐步被小麦替代，豌豆、大麦用量越来越少，同时酒企对优质酒率和呈香、呈味物质的重视程度要明显高于对出酒率的重视。软质小麦淀粉含量和蛋白质含量均较高，已成为酿酒制曲的首选原料，能实现酿酒生产上数量与质量的协同提高。
五、软质小麦应用市场和研究展望
软质小麦作为主料的面制品主要有南方馒头、面条、饼干、蛋糕、糕点、烤软饼、扁平面包、快速面包、炸春卷、膨化食品、休闲食品等，每年用量约为1800万吨，作为酿酒用的软麦每年用量约1600万吨。随着人口的南移，生活水平的提高，软质小麦的市场用量有可能继续增加。近年来小麦用作饲料替代的用量已增加到每年2500万吨-4000万吨，提振了小麦的市场需求，也带动了小麦价格的攀升，这对小麦产业是一件好事。质量不好的小麦用做饲料是不得已，随着标准化规模化养殖的扩大，饲料小麦也可能有其品质要求。用作饲料的小麦主要品质指标包括哪些参数？软质小麦蛋白质、淀粉含量高，戊聚糖含量相对较低，是否比硬质小麦更适合用作饲料？这些新问题有待于破题。我国在软质小麦上已开展了大量研究，下一步在软质小麦分类、品质形成机理、产品开发上还需开展大量工作，如软质小麦根据蛋白和面筋含量可分为高筋、低筋及中间类型，根据面筋强度可分为弱筋、中筋、强筋，原来的优质弱筋小麦仅是软质小麦的一种类型。不同类型的软质小麦的硬度基因构成、蛋白亚基构成有什么异同？适合制作哪一类食品？软质小麦低吸水、高白度、高糊化粘度以及低戊聚糖、PPO等特性的形成机理等均有待进一步深化，以便为软质小麦产业的发展提供更强大技术支撑。在粮食作物上，软米为水稻产业的发展做出了重要贡献，但愿软麦也能为小麦产业的高质量发展赋能！
作者简介：汪建来，现任安徽省农业科学院作物研究所研究员、安徽省作物学会小麦专业委员会主任，安徽省农学会常务理事，古井贡酒粮食研究院副院长。2005年12月-2019年12月任作物所副所长。2010年6月-2021年6月任安徽省小麦产业技术体系首席专家。主要从事小麦种质资源创新与新品种选育。主持和参与国家、省级科研课题二十余项，主持育成荃麦725、荃麦838等10个小麦新品种，获国家植物新品种保护权7项，获农业部科技进步一等奖、省科技进步一等奖、省科技进步二等奖、省农村科技二等奖各1项。
联系客服
