不同澄清方式對人參果果酒澄清作用的研究

蘇鳳賢，王仁軍，張芬琴，曲靜怡，杜 琨，張百剛

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000; 2.陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062; 3.蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州730050)

不同澄清方式對人參果果酒澄清作用的研究

蘇鳳賢1，王仁軍1，張芬琴1，曲靜怡1，杜 琨2，張百剛3，*

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000; 2.陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062; 3.蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州730050)

以人參果為原料進(jìn)行酒精發(fā)酵，研究不同澄清方式對人參果果酒透光率的影響。結(jié)果表明，幾種澄清方式中離心澄清的效果最佳，其次為添加澄清劑，自然澄清和冷凍澄清效果最差;而添加澄清劑中添加明膠、皂土和復(fù)合澄清劑澄清的效果相仿;明膠的最佳澄清條件為:添加量0.6g/L，溫度20℃，時(shí)間1h;皂土的最佳澄清條件為:添加量0.010g/L、溫度50℃、時(shí)間5h。通過響應(yīng)面分析和嶺脊分析，得到人參果果酒最佳澄清工藝為:復(fù)合澄清劑添加量明膠0.55g/L+皂土0.01g/L，處理溫度23.6℃，處理時(shí)間87min，在此條件下，理論響應(yīng)值約為80.88%。

人參果，果酒，澄清方式

人參果(Solanum muricatum)又名香瓜茄，亦稱作仙果、香艷梨、艷果。原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈北麓。人參果果實(shí)形狀多似心臟形和橢圓形，成熟時(shí)果皮呈金黃色，有的帶有紫色條紋，有淡雅的清香，果肉清爽多汁，風(fēng)味獨(dú)特［1］。人參果具有高蛋白、低糖、低脂，富含VC以及多種人體必需的微量元素，尤其是硒、鈣的含量大大高于其他水果和蔬菜等特點(diǎn)［2］。人參果有抗癌、抗衰老、降血壓、降血糖、消炎、補(bǔ)鈣、美容等功效，常用來加工成果汁、飲料、口服液、罐頭等產(chǎn)品，具有很大的市場開發(fā)價(jià)值。人參果果酒是以甘肅河西走廊地區(qū)特有的人參果為原料，經(jīng)壓榨取汁發(fā)酵而成，色澤金黃，口感清爽，果香濃郁，酒體醇厚，因其具有良好的保健作用而成為一種具有廣闊開發(fā)前景的營養(yǎng)保健飲品。但是人參果果酒中含有大量的果膠、纖維素等大分子物質(zhì)以及單寧、蛋白質(zhì)的絡(luò)合物等，這些物質(zhì)在果酒的儲存中進(jìn)行著緩慢的物理和化學(xué)變化，導(dǎo)致果酒的變色和渾濁，嚴(yán)重影響了果酒的感官質(zhì)量［3］。由于我國果酒生產(chǎn)尚處于起步階段，仍存在許多需要解決的問題，特別是在發(fā)酵參數(shù)的控制、產(chǎn)品的穩(wěn)定性、典型性等方面均有待提高［4］。國內(nèi)對人參果果酒的相關(guān)研究較少，目前市場上還未見相關(guān)產(chǎn)品。鑒于此，本實(shí)驗(yàn)對人參果果酒澄清方式的選擇進(jìn)行了研究，以期建立成熟的人參果果酒澄清工藝，為解決人參果果酒的穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

人參果 市售，產(chǎn)于甘肅武威張義鎮(zhèn)，成熟，無腐爛變質(zhì)，無病蟲害，果實(shí)長圓形，直徑3～4cm，外表呈黃色并有清晰的棕色紋絡(luò)，可溶性固形物含量(SSC)為6.8%，pH 4～4.5;蔗糖 市售優(yōu)質(zhì)白砂糖;酵母 安琪牌葡萄酒高活性釀酒干酵母，安琪酵母股份有限公司;明膠、皂土 食品級，河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供;0.1mol/L NaOH、0.1%酚酞、檸檬酸 均為分析純。

DHP－9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海柏欣儀器設(shè)備廠;JB－HS－1300/1300U型無菌工作臺 蘇州佳寶凈化工程設(shè)備有限公司;YXQ－LS－100G型高壓滅菌鍋 上海道基科學(xué)儀器有限公司;WYT－Ⅱ型手持糖量計(jì) 上海華光儀器儀表廠;PHS－3C型酸度計(jì)江蘇常州金壇市精達(dá)儀器制造廠;FA2004型電子天平 上海方瑞儀器有限公司;722型分光光度計(jì) 上海鳳凰光學(xué)科儀有限公司;JYZ－B550型九陽榨汁機(jī)山東濟(jì)南;酒精計(jì) 河北省石家莊市百亨通用儀器儀表制造有限公司;HHW－420.600型三用恒溫水浴箱 江蘇金壇市國瑞實(shí)驗(yàn)儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 人參果果酒的釀造工藝流程 在前人和本研究基礎(chǔ)上［5］設(shè)計(jì)出人參果發(fā)酵酒加工工藝流程，通過對不同澄清方式對人參果果酒酒液澄清效果的比較，最終選出最適宜的人參果果酒澄清條件。

操作要點(diǎn):以新鮮、成熟、無病蟲害、無腐爛的人參果為原料，分選，然后用清水洗凈，打漿;將得到的果漿用六層紗布過濾，添加60mg/L的亞硫酸鈉;用白砂糖和檸檬酸調(diào)整SSC為20%、pH為4.0;酵母經(jīng)30℃溫水活化后，接入事先榨好的人參果果汁中，于28℃培養(yǎng)36～48h，之后按5%添加量接入人參果果汁中;人參果果酒主發(fā)酵在23℃下進(jìn)行，當(dāng)酒精度連續(xù)3d無變化時(shí)，視為主發(fā)酵停止，終止主發(fā)酵;以此酒液作為原酒進(jìn)行澄清實(shí)驗(yàn)。澄清實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后再進(jìn)行倒罐，人參果果酒進(jìn)入后發(fā)酵。

主酵結(jié)束后，測得人參果發(fā)酵原酒的 T600= 23.2%，可溶性固形物含量(SSC)為 7.6%，色度為0.813。

1.2.2 不同澄清方式對人參果果酒的澄清效果

1.2.2.1 自然澄清法 將主發(fā)酵結(jié)束的人參果原酒在室溫下分別靜置0、5、10、15、20、25、30d，然后取清液在600nm下測定其透光率。

1.2.2.2 冷凍澄清法 將主發(fā)酵結(jié)束的人參果原酒于－18℃凍結(jié)2、4、6、8、10、12、14d后取出解凍，取清液測定在600nm下測定其透光率［3］。

1.2.2.3 離心澄清法 將主發(fā)酵結(jié)束的人參果原酒在4000r/min下，分別離心6、8、10、12、14、16、18min，取清液在600nm下測定其透光率。

1.2.2.4 明膠澄清法 明膠液配制:準(zhǔn)確稱取3.00g明膠，50℃溫水膨化，定容至50mL，即6%(w/v)的明膠液。

分別取上述人參果原酒10瓶，加入明膠液，混合均勻，使瓶中的明膠濃度依次達(dá)到:0.2、0.4、0.6、0.8、1.0g/L，重復(fù)兩次，在40℃下處理1h，期間不斷攪拌，再于室溫靜置72h后，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳明膠添加量［6］。

以上述確定的最佳添加量將明膠液加入人參果原酒中，分別在20、30、40、50、60℃下保溫1h，期間不斷攪拌，再于室溫靜置72h后，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳澄清溫度。

在人參果原酒中以上述實(shí)驗(yàn)確定的最佳明膠添加量加入明膠，混合均勻后將人參果原酒在最適溫度下分別處理1、2、3、4、5h，期間不斷攪拌，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳澄清時(shí)間［7］。

1.2.2.5 皂土澄清法 皂土液配制:準(zhǔn)確稱取5.00g皂土，50℃溫水膨化，定容至50mL，即10%(w/v)的皂土液。

取上述人參果原酒10瓶，混合均勻，使瓶中的皂土濃度依次達(dá)到:0.002、0.004、0.006、0.008、0.010g/L，重復(fù)兩次，在40℃下處理1h，期間不斷攪拌，再于室溫靜置72h后，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳皂土添加量［6］。

以上述確定的最佳添加量將皂土液加入人參果原酒中，分別在20、30、40、50、60℃下保溫1h，期間不斷攪拌，再于室溫靜置72h后，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳澄清溫度。

在人參果原酒中以上述實(shí)驗(yàn)確定的最佳皂土添加量加入皂土，混合均勻后將人參果原酒在最適溫度下分別處理1、2、3、4、5h，期間不斷攪拌，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳澄清時(shí)間［8］。

1.2.2.6 復(fù)合澄清法 取上述人參果原酒10瓶，分別加入0.6g/L的明膠和0.002、0.004、0.006、0.008、0.010g/L的皂土，對應(yīng)編號分別為1、2、3、4、5，混合均勻，在40℃下處理1h，期間不斷攪拌，再于室溫靜置72h后，取清液在600nm下測定其透光率，確定最佳復(fù)合澄清劑添加量［9］。

再利用SAS9.2統(tǒng)計(jì)軟件，以復(fù)合澄清劑的不同添加量、處理溫度、處理時(shí)間三因素做Box－Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)因素水平編碼見表1，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。

對比上述不同澄清方法的澄清效果，以透光率為主要指標(biāo)，結(jié)合色度、SSC等人參果果酒營養(yǎng)指標(biāo)作為輔助評價(jià)指標(biāo)，選擇出最佳澄清方法并確定其最佳澄清條件。

1.3 檢測項(xiàng)目及方法

可溶性固形物含量(SSC)的測定［10］:手持折光儀法;透光率的測定:分光光度計(jì)法;色度的測定［10］:分光光度計(jì)分別于420、520、620nm處測吸光值，三者之和即為人參果果酒色度。

表1 Box－Behnken實(shí)驗(yàn)因素水平編碼表Table 1 Coded levels of three variables of Box－Behnken experimental design

2 結(jié)果與討論

2.1 自然澄清法

將發(fā)酵好的人參果原酒靜置一段時(shí)間后，澄清時(shí)間對澄清效果的影響如圖1所示。

圖1 自然澄清對人參果果酒澄清效果的影響Fig.1 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on natural clarify

由圖1可知，自然澄清時(shí)間的延長有利于人參果果酒的澄清效果，人參果果酒在靜置情況下放置30d，其透光率從最初的23.2%增加到75.6%，可見長期靜置也可以達(dá)到人參果果酒澄清的目的，此時(shí)酒液中的果膠等懸浮物隨著靜置時(shí)間的延長逐漸水解而出現(xiàn)沉淀，但是相對于冷凍和離心來說，雖然自然澄清能更好地保存人參果果酒中的營養(yǎng)成分，但要與此二法達(dá)到同樣的澄清效果靜置所需的時(shí)間大大延長，同時(shí)倒罐時(shí)下面積累的大量沉淀被棄，會導(dǎo)致出酒率大大降低;再考慮到這樣會延長人參果果酒的生產(chǎn)期，相應(yīng)的也會增加其生產(chǎn)成本，縮短其貨架期，而且考慮到果酒長期靜置容易引起發(fā)酵變質(zhì)，而要保持酒質(zhì)不變則要加入防腐劑和保持貯酒容器盛滿酒液又加大貯存難度，因而在工廠化生產(chǎn)中不建議采用此法。

2.2 冷凍澄清法

將發(fā)酵好的人參果原酒冷凍處理后，澄清效果如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)證明，冷凍可改變膠體的性質(zhì)，其在解凍時(shí)形成沉淀混濁的果汁經(jīng)冷凍后常易澄清。由圖2可知，冷凍時(shí)間與人參果果酒澄清效果間呈正相關(guān)，即隨著冷凍時(shí)間延長，人參果果酒透光率逐漸增強(qiáng)，當(dāng)冷凍達(dá)到14d時(shí)，人參果果酒透光率取得極大值，從最初的23.2%增加到74.6%，可見冷凍處理可以明顯提高人參果果酒的透光率。但是與離心相比，冷凍對人參果果酒澄清效果并不理想且所需處理時(shí)間亦較長;同時(shí)考慮冷凍會造成人參果果酒中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)的混濁進(jìn)而從某種程度上又會加大人參果果酒澄清的處理難度，也會因果酒營養(yǎng)成分的損失而降低其商品價(jià)值;而且冷凍處理需要在掌握所需冷凍果酒冰點(diǎn)的情況下，嚴(yán)格控制冷凍溫度為冰點(diǎn)以上l℃為宜，并做到趁冷過濾，因而操作起來?xiàng)l件比較苛刻，在實(shí)際工作中，亦不建議采取冷凍操作來進(jìn)行人參果果酒的澄清處理。

圖2 時(shí)間對人參果果酒澄清效果的影響Fig.2 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on freezing time

2.3 離心澄清法

將發(fā)酵好的人參果原酒經(jīng)4000r/min離心處理后，澄清效果如圖3所示。

圖3 離心時(shí)間對人參果果酒澄清效果的影響Fig.3 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on centrifugal time

由圖3可知，隨著離心時(shí)間的逐漸延長，人參果果酒澄清效果越來越好，當(dāng)離心時(shí)間達(dá)到18min時(shí)，人參果果酒透光率為93.87%。而離心時(shí)間為16min時(shí)，人參果果酒透光率就達(dá)到92.05%，已經(jīng)具有商業(yè)意義，且與離心18min在澄清效果上無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因?yàn)榭紤]到成本的原因以及離心時(shí)間過長可能對人參果果酒營養(yǎng)成分造成一定的損失的緣故，故離心時(shí)間以16min為宜。

2.4 明膠澄清法

2.4.1 不同明膠添加量對人參果果酒澄清效果的影響 將發(fā)酵好的人參果原酒添加不同劑量的明膠后靜置72h后，澄清效果如圖4所示。

食用明膠是由豬、牛、騾、馬的皮子之角料，(其它動(dòng)物皮除外)經(jīng)除雜、消毒、蒸煮形成汁子，再經(jīng)脫水、制造形成的膠條、膠片、粉粒狀物(一般常用粉粒狀膠)。研究表明，明膠是兩性電解質(zhì)，在水中可將帶電的微粒凝聚成塊，因此可吸附果汁中的單寧色素，而且能減少果汁的粗糙感。不僅可用于果汁、果酒的澄清，還可用于果汁的脫色。在果汁生產(chǎn)和配酒中，利用明膠與帶負(fù)電荷的單寧相聚合并將果汁中其他懸浮物吸附一起下沉，從而達(dá)到澄清效果。

圖4 明膠不同添加量對人參果果酒澄清效果的影響Fig.4 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on different levels of gelatin

由圖4可知，添加明膠可以明顯提高人參果果酒的澄清效果，且隨著明膠添加量的增加，人參果果酒澄清度先是迅速增大之后略有下降，但整體來說澄清效果趨于穩(wěn)定，最佳點(diǎn)出現(xiàn)在明膠添加量為0.6g/L處，此時(shí)人參果果酒透光率為87%，澄清效果較好。說明在人參果果酒中添加明膠可以明顯起到澄清的作用，且人參果果酒澄清效果與明膠添加量基本呈正相關(guān)。

2.4.2 不同溫度對人參果果酒澄清效果的影響 將發(fā)酵好的人參果原酒添加明膠后在不同溫度下處理后靜置72h后，澄清效果如圖5所示。

圖5 明膠不同處理溫度對人參果果酒澄清作用的影響Fig.5 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on different temperatures of gelatin

明膠在作為澄清劑添加于果汁、果酒的時(shí)候，雖然常需要加熱使膠料完全溶化透明后再使用，但是為了避免引起明膠變質(zhì)，一般膠液溫度應(yīng)控制在50℃以下;且溶化好后的明膠加入酒液中時(shí)一般只需在室溫下靜置處理即可達(dá)到澄清的目的。由圖5可知，明膠不同處理溫度對人參果果酒澄清作用的影響不同，總的說來，隨著明膠處理溫度的升高人參果果酒澄清度下降，二者基本呈負(fù)相關(guān)。明膠作用最佳點(diǎn)出現(xiàn)在處理溫度為20℃處，此時(shí)人參果果酒透光率為86.1%。這也證明了溶化好的明膠在室溫下即對果酒有澄清的作用。

2.4.3 不同時(shí)間對人參果果酒澄清效果的影響 將發(fā)酵好的人參果原酒添加明膠處理不同的時(shí)間后，澄清效果如圖6所示。

由圖6可知，明膠處理時(shí)間不同對人參果果酒澄清效果影響不同。隨著處理時(shí)間的延長，人參果果酒透光率出現(xiàn)先降后升的趨勢，其澄清效果最佳點(diǎn)出現(xiàn)在處理1h處，此時(shí)人參果果酒透光率為85.4%。

圖6 明膠不同處理時(shí)間對人參果果酒澄清效果影響Fig.6 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on different time of gelatin

2.5 皂土澄清法

2.5.1 不同皂土添加量對人參果果酒澄清效果的影響 將發(fā)酵好的人參果原酒添加不同劑量的皂土后靜置72h后，澄清效果如圖7所示。

圖7 皂土不同添加量對人參果果酒澄清效果的影響Fig.7 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on different levels of bentonite

皂土又稱膨潤土，是一種膠質(zhì)粘土，能吸附它本身重量8～10倍的水分，形成糊狀粘質(zhì)物。由于它有強(qiáng)大的吸附能力，可固定水而明顯增加其體積，在電解質(zhì)溶液中可吸附蛋白質(zhì)和色素而產(chǎn)生膠體的凝聚作用，所以常常作為澄清劑用于果酒果汁的澄清中。由圖7可知，添加皂土可以明顯提高人參果果酒的澄清效果，且隨著皂土添加量的增加，人參果果酒透光率逐漸加大，而皂土添加量高于0.002g/L時(shí)，人參果果酒澄清效果大體趨于穩(wěn)定，人參果果酒澄清效果最佳點(diǎn)出現(xiàn)在皂土添加量為0.010g/L處，此時(shí)人參果果酒透光率為85.8%，澄清效果較好。

2.5.2 不同溫度對人參果果酒澄清效果的影響 將發(fā)酵好的人參果原酒添加皂土后在不同溫度下處理靜置72h后，澄清效果如圖8所示。

由圖8可知，皂土處理溫度不同對人參果果酒澄清作用影響也不相同。隨著皂土處理溫度的升高，人參果果酒的澄清度上升，二者基本呈正相關(guān)。皂土澄清效果最佳點(diǎn)出現(xiàn)在處理溫度為60℃處，此時(shí)人參果果酒透光率為85.8%，但是與皂土處理溫度為50℃時(shí)人參果果酒透光率為85.4%并無顯著提高，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，考慮到處理溫度高可能會對人參果果酒口味、營養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)定性等會產(chǎn)生不良影響，皂土處理溫度以50℃為宜。

2.5.3 不同處理時(shí)間對人參果果酒澄清效果的影響

圖8 皂土不同處理溫度對人參果果酒澄清效果的影響Fig.8 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on different temperatures of bentonite

將發(fā)酵好的人參果原酒添加皂土處理不同的時(shí)間后，澄清效果如圖9所示。

圖9 皂土不同處理時(shí)間對人參果果酒澄清效果的影響Fig.9 Effect of clraification of Solanum muricatum wine on different time of bentonite

由圖9可知，皂土處理時(shí)間不同對人參果果酒澄清效果的影響不同。隨著處理時(shí)間的延長，人參果果酒透光率逐漸加大中間略有下降的趨勢，其效果最佳點(diǎn)出現(xiàn)在處理5h處，此時(shí)人參果果酒透光率為66.7%。

2.6 復(fù)合澄清法

2.6.1 不同復(fù)合澄清劑添加量對人參果果酒澄清效果的影響 將發(fā)酵好的人參果原酒添加不同劑量的復(fù)合澄清劑后，澄清效果如圖10所示。

圖10 復(fù)合澄清劑對人參果果酒澄清效果的影響Fig.10 Effect of clarification of Solanum muricatum wine on composite clarifier

由圖10可知，復(fù)合澄清劑對人參果果酒具有良好的澄清作用，隨著澄清劑添加量的加大，人參果果酒透光率逐漸加大，并于復(fù)合澄清劑添加量為明膠0.6g/L、皂土0.010g/L時(shí)透光率達(dá)到最大，為87%。但是此時(shí)的人參果果酒透光率與復(fù)合澄清劑添加量為明膠0.6g/L、皂土0.008g/L時(shí)85.9%的透光率相比無顯著提高，考慮到生產(chǎn)成本問題，故復(fù)合澄清劑添加量以明膠0.6g/L、皂土0.008g/L配比為宜。明膠和皂土復(fù)合使用，澄清效果較單獨(dú)使用效果更好，試管底部有大量沉淀，酒液色澤變?yōu)闇\黃色，澄清透明無懸浮物，澄清效果顯著。

2.6.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化復(fù)合澄清劑對人參果果酒澄清效果的影響 實(shí)驗(yàn)采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)方案及各種指標(biāo)結(jié)果見表2。

表2 Box－Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 2 Box－Behnken experimental design and experimental result

以復(fù)合澄清劑添加量x1、處理溫度x2、處理時(shí)間x3為自變量，以澄清效果指標(biāo) T600為因變量，對表2的數(shù)據(jù)結(jié)果采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理，得到透光率與復(fù)合澄清劑不同處理之間的模擬回歸方程:

對模擬方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。

從表3回歸模型方差分析中可以看出，處理溫度的一次項(xiàng)及二次項(xiàng)、復(fù)合澄清劑的添加量x1和處理溫度x2之間的交互作用對人參果果酒澄清作用均具有顯著影響(p＜0.05)。其他變量對人參果果酒澄清作用影響均不顯著(p＞0.05)，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對回歸系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，表明復(fù)合澄清劑的添加量、處理溫度、處理時(shí)間的一次項(xiàng)，處理溫度和處理時(shí)間的交互項(xiàng)，處理時(shí)間的二次項(xiàng)對人參果果酒澄清作用呈正相關(guān)，而復(fù)合澄清劑的添加量和處理溫度的二次項(xiàng)，復(fù)合澄清劑的添加量和處理溫度的交互項(xiàng)以及復(fù)合澄清劑的添加量和處理時(shí)間的交互項(xiàng)均與人參果果酒澄清作用間呈負(fù)相關(guān)。

α=0.05顯著水平剔除不顯著項(xiàng)，簡化后的回歸方程為:

對表3中失擬項(xiàng)作F檢驗(yàn)，F(xiàn)1=1.119503＜F0.05(3，2)=19.16，說明失擬項(xiàng)在α=0.05水平上不顯著，可以進(jìn)一步考察回歸項(xiàng)對人參果果酒澄清作用的影響。

表3 二次響應(yīng)面回歸模型方差分析Table 3 Analysis of variance(ANOVA)of the regression model of quadratic response(equation 3)

用統(tǒng)計(jì)量F2對回歸方程作F檢驗(yàn)，F(xiàn)2= 5.942452＞F0.05(9，5)=4.772，說明回歸方程在α= 0.05水平上顯著，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與所采用的二次數(shù)學(xué)模型基本上是符合的。二次回歸方程與實(shí)際情況擬合得較好，可用于復(fù)合澄清劑不同處理對人參果果酒澄清作用影響的預(yù)測，具有實(shí)際應(yīng)用意義。

固定兩個(gè)因素于零水平，研究其他兩個(gè)因素間的交互效應(yīng)，采用SAS 9.2軟件制作出響應(yīng)面圖。如圖11所示。

圖11 響應(yīng)面圖Fig.11 Response surface graph

從復(fù)合澄清劑添加量(x1)與處理溫度(x2)的響應(yīng)面圖(圖11－a)可以看出，二者交互作用極為顯著，在處理溫度水平不變的情況下，隨著復(fù)合添加劑添加量水平的降低，人參果果酒透光率一開始亦逐漸降低，二者呈正相關(guān)，之后隨著處理溫度水平增加，復(fù)合澄清劑添加量水平再降低而人參果果酒透光率則呈開口向下的拋物線形狀，即人參果果酒透光率隨著復(fù)合澄清劑添加量水平降低出現(xiàn)先增加而后下降的趨勢;在復(fù)合澄清劑添加量水平不變的情況下，處理溫度水平變化人參果果酒透光率亦發(fā)生如此變化。

從復(fù)合澄清劑添加量(x1)和處理時(shí)間(x3)的響應(yīng)面圖(圖11－b)以及處理溫度(x2)和處理時(shí)間(x3)的響應(yīng)面圖(圖11－c)可以看出，這幾者之間的交互效應(yīng)均不顯著，呈扭曲的馬鞍狀，無極值點(diǎn)出現(xiàn)。說明還有其他因素影響存在。

Box－Behnken Design響應(yīng)面繪制進(jìn)一步驗(yàn)證了上面“復(fù)合澄清劑添加量與處理溫度之間的相互作用對人參果果酒澄清作用具有顯著影響(p＜0.05)，而其它幾個(gè)處理之間的交互作用影響均不顯著(p＞0.05)，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異”的結(jié)論。

從響應(yīng)面圖還可以看出，復(fù)合澄清劑添加量、處理溫度、處理時(shí)間的二次響應(yīng)面出現(xiàn)鞍面，無極值的存在，因此不能直接從二次響應(yīng)面上找出最佳影響因素參數(shù)，需進(jìn)一步作嶺脊分析(ridge analysis)。通過嶺脊分析結(jié)果可知，當(dāng)編碼半徑為1.0時(shí)響應(yīng)值Y最大，透光率約為80.88%，此時(shí)復(fù)合澄清劑添加量為明膠0.55g/L+皂土0.01g/L，處理溫度為23.6℃，處理時(shí)間為1.45h(即87min)。

3 結(jié)論

3.1 比較自然澄清、冷凍澄清、離心澄清和添加澄清劑對人參果果酒澄清效果，以離心效果最好，所需時(shí)間也最短，離心18min透光率就已達(dá)到93.8%。而比較冷凍和自然澄清，二者澄清效果相仿，但自然澄清的人參果果酒營養(yǎng)物質(zhì)損失較少。而添加澄清劑的效果明顯優(yōu)于自然澄清和冷凍澄清，效果介于離心澄清和自然澄清之間，速度較自然澄清和冷凍澄清要大大加快。

3.2 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，明膠、皂土以及復(fù)合澄清劑澄清效果相近，取得最佳添加量時(shí)澄清率分別為87%、85.8%、87%，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3.3 明膠是最佳的澄清劑，澄清條件為:添加量0.6g/L，澄清溫度20℃，澄清時(shí)間1h。

3.4 皂土是較好的澄清劑，澄清條件為:添加量0.010g/L，澄清溫度50℃，澄清時(shí)間5h。

3.5 通過響應(yīng)面分析和嶺脊分析，得到人參果果酒最佳澄清工藝為:復(fù)合澄清劑添加量明膠0.55g/L +皂土0.01g/L，處理溫度23.6℃，處理時(shí)間87min，在此條件下，理論響應(yīng)值約為80.88%。復(fù)合澄清劑實(shí)驗(yàn)表明，明膠和皂土復(fù)合使用，可達(dá)到較好的澄清效果。

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Effects of different clarifying ways on clarification of solanum muricatum wine

SU Feng－xian1，WANG Ren－jun1，ZHANG Fen－qin1，QU Jing－yi1，DU Kun2，ZHANG Bai－gang3，*
(1.College of Agriculture and Biotechnology，Hexi University，Zhangye 734000，China; 2.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China; 3.College of Life Science and Engineering，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China)

Clarification effects of different clarifying ways on Solanum muricatum wine were studied，and the effect were evaluates through the measurement of the transmittance value of the wine.The result showed that centrifugation could achieve best effect，next was adding clarifier.The effects of natural clarify and freezing clarify were worst.The clarifying effects of gelatin，bentonite and composite clarifier were similar.The optimum clarification condition of gelatin were the use level of gelatin content 0.6g/L，clarification temperature 20℃，and time 1h.The optimum clarification condition of bentonite were the use level of bentonite content 0.010g/L，clarification temperature 50℃，and time 5h.And the optimal conditions were determined by response surface analysis and ridge analysis.The optimal composite clarifier additive amount，processing temperature and processing time were gelatin 0.55g/L+bentonite 0.01g/L，23.6℃and 87min，respectively，and the transmittance value of the Solanum muricatum wine reached the highest，with estimated value 80.88%.

Solanum muricatum;fruit wine;clarifying ways

TS262.7

B

1002－0306(2012)08－0333－07

2011－07－04 *通訊聯(lián)系人

蘇鳳賢(1974－)女，碩士，講師，研究方向:食品生物技術(shù)。