不同澄清劑對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒澄清效果的影響

謝 晶，陳躍進(jìn)，*，Wanna Ammawath，夏永良，金晨鐘，肖 榮，高 進(jìn)

（1.湖南人文科技學(xué)院，湖南婁底 417000；2.Rajamangala University of Technology Lanna，泰國(guó)南邦 52000；3.寧波市農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理總站，寧波315000）

金櫻子又名刺梨子、糖罐子，屬野生漿果類(lèi)南方水果[1]，營(yíng)養(yǎng)豐富，是我國(guó)醫(yī)學(xué)書(shū)上記載的“藥食同源”食物之一，民間常用來(lái)泡酒?，F(xiàn)代研究表明該果經(jīng)破碎，壓榨后接種釀酒酵母可釀制成金櫻子果酒。金櫻子果酒呈棗紅色，酒體醇厚，果香撲鼻，具有降血脂、治理脾虛瀉痢等功效[2]。生產(chǎn)金櫻子果酒既可以解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入問(wèn)題，又可以為野生漿果類(lèi)植物資源的全面開(kāi)發(fā)綜合利用奠定基礎(chǔ)，使金櫻子進(jìn)入一個(gè)深加工階段[1]。但金櫻子果酒在生產(chǎn)加工過(guò)程中帶入的雜物，比如配料中白糖中可能帶入的雜質(zhì)，以及果實(shí)破碎經(jīng)過(guò)濾后殘留的果渣微粒，易在果酒中形成懸浮物。其次，果酒中含有蛋白質(zhì)、果膠、鞣質(zhì)、纖維素、多糖類(lèi)大分子、單寧和蛋白質(zhì)的絡(luò)合物以及酒石酸鹽等，這些物質(zhì)在酒中以膠體狀態(tài)存在，隨著果酒中乙醇含量逐漸增加，膠體凝聚成大分子或以其他的沉淀物形式而析出，使酒體產(chǎn)生渾濁[3]。再次，微生物的代謝作用會(huì)對(duì)酒體產(chǎn)生一定影響，引起酒體產(chǎn)生渾濁或沉淀，從而影響果酒的品質(zhì)質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)旨在解決發(fā)酵型金櫻子果酒澄清問(wèn)題，對(duì)果膠酶、明膠、膨潤(rùn)土、殼聚糖四種澄清劑的澄清方法進(jìn)行研究，并與自然澄清法、熱處理法進(jìn)行比較，獲得了較好的澄清效果，以期為生產(chǎn)出更好的金櫻子發(fā)酵果酒提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金櫻子果酒 湖南婁底市萬(wàn)寶鎮(zhèn)提供金櫻子果，本實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵釀造而成；果膠酶 浙江湖州禮來(lái)生物技術(shù)有限公司，酶活5×105u/g；明膠 河南漯河明膠廠，CAS號(hào)碼9000-70-8；膨潤(rùn)土（Bentonite）法國(guó)LAFFORT公司；殼聚糖 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分子量82萬(wàn)，1%檸檬酸溶液助溶。

SP-754型紫外分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；YCD-DL型冰箱 中科美菱低溫科技有限責(zé)任公司；RE-2000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 鞏義予華儀器有限公司；酒精比重計(jì) 濟(jì)寧國(guó)龍工礦有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 金櫻子果酒的釀造工藝流程

1.2.2 澄清度波長(zhǎng)的選擇 金櫻子發(fā)酵果酒澄清度測(cè)定的波長(zhǎng)采用SP-754型分光光度計(jì)，以蒸餾水為參比（T，100%），在290～910nm區(qū)間，每間隔10nm波長(zhǎng)進(jìn)行吸光度掃描，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在710nm處，果酒有最大透過(guò)率，據(jù)此以此波長(zhǎng)測(cè)定不同澄清方法下金櫻子發(fā)酵果酒的澄清度。

1.2.3 果酒澄清度的判定 取100mL金櫻子酒原液置于三角瓶中，加入不同種類(lèi)澄清劑，搖晃均勻后，室溫條件下靜置7d后取其上清液，在710nm下以蒸餾水為參比（T，100%）液，測(cè)定其透光率，透光率越大表示澄清度越高。

1.2.4 果酒品質(zhì)的測(cè)定方法 測(cè)定果酒的總糖、總酸、乙醇體積分?jǐn)?shù)等主要理化指標(biāo)以及對(duì)果酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，以未使用澄清劑的酒樣作為對(duì)照，分析澄清劑對(duì)果酒品質(zhì)的影響[4]。

總糖和還原糖：苯酚-硫酸法，以葡萄糖計(jì)[5]。

總酸：指示劑法，以檸檬酸計(jì)[6]。

酒精度：酒精計(jì)法[6]。

感官評(píng)價(jià)：參照《GB/T 15038—2005葡萄酒、果酒通用分析方法》進(jìn)行感官評(píng)價(jià)并評(píng)分，以100分為總分，其中外觀10分，香氣30分，滋味40分，典型性20分[6]。

1.2.5 澄清效果最優(yōu)參數(shù)的確定 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以明膠、膨潤(rùn)土、殼聚糖的使用量為因子，果酒透光率為指標(biāo)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)水平及編碼見(jiàn)表1。各參數(shù)的水平值，根據(jù)預(yù)先單因素實(shí)驗(yàn)與觀察后確定。

表1 復(fù)合澄清劑中組分正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表Table 1 The group of compound clarifiers of orthogonal test factors and levels

2 結(jié)果與分析

2.1 不同澄清劑對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒的澄清效果

2.1.1 果膠酶處理 分別往果酒中加入果膠酶0、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、0.24、0.27、0.30g/L，靜置7d后取上清液檢測(cè)其透光率，實(shí)驗(yàn)處理方法同1.2.3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)圖1。

圖1 不同果膠酶劑量對(duì)金櫻子果酒透光率的影響Fig.1 Effects of different pectinase does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

由圖1可知，經(jīng)果膠酶處理后，金櫻子果酒的透光率在使用量0～0.03g/L范圍時(shí)迅速增加，而在0.03g/L之后呈現(xiàn)了先增后減的趨勢(shì)，但是總體保持不變。這表明金櫻子原酒澄清效果首先逐漸提高，而后果酒的澄清度又有所降低。這可能是由于果膠酶制劑能水解果酒中的果膠物質(zhì)[7]，破壞其膠體穩(wěn)定性，使不溶性大分子物質(zhì)和果肉微粒失去膠體保護(hù)作用而發(fā)生共聚沉淀，所以果酒的透光率增加，當(dāng)果膠酶使用量達(dá)到0.15g/L時(shí)，透光率達(dá)到最高值93.6%，此時(shí)，金櫻子果酒的澄清度最好；再增加果膠酶的使用量，透光率反而降低，引起的原因可能是由于果膠降解所得的低分子物質(zhì)改變了酒的pH，從而影響了果膠酶的效用，造成澄清度降低。

當(dāng)果膠酶使用量為0～0.03g/L時(shí)，透光率迅速增加，從78.1%增加到90.1%，并在0.03g/L后變化幅度不大。另外考慮到經(jīng)濟(jì)因素，選擇果膠酶使用量為0.03g/L進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.1.2 明膠處理 分別往果酒中加入明膠0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20g/L，靜置7d后取上清液檢測(cè)其透光率，實(shí)驗(yàn)處理方法同1.2.3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)圖2。

圖2 不同明膠用量對(duì)金櫻子果酒透光率的影響Fig.2 Effects of different gelatin does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

由圖2可知，經(jīng)明膠處理后，金櫻子果酒透光率先迅速升高后緩慢降低。這表明金櫻子原酒澄清效果隨著明膠使用量的增加逐漸明顯，而后隨著用量的增加又變得渾濁。造成這種變化的原因可能是金櫻子果酒中含有豐富的單寧物質(zhì)，而明膠屬于蛋白質(zhì)類(lèi)，可與果酒中的單寧形成蛋白質(zhì)-單寧絡(luò)合物，隨著絡(luò)合物的逐漸增多，將會(huì)吸附酒中的懸浮物聚沉，從而達(dá)到澄清效果[8]。當(dāng)明膠使用量為0.06g/L時(shí)，果酒透光率最高，達(dá)到91.3%，澄清效果最佳，低于此用量時(shí)，明膠作用效果不佳。明膠用量超過(guò)0.06g/L時(shí)，透光率開(kāi)始降低，這可能是果酒中單寧物質(zhì)不足以讓明膠再形成明膠-單寧絡(luò)合物，過(guò)量的明膠本身形成懸浮物，致使澄清度降低。因此，確定明膠使用量為0.06g/L，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.1.3 膨潤(rùn)土處理 分別往果酒中加入膨潤(rùn)土0、0.2、0.4、0.6、0.8、0.10、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0g/L，靜置7d后取上清液檢測(cè)其透光率，實(shí)驗(yàn)處理方法同1.2.3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)圖3。

圖3 不同膨潤(rùn)土用量對(duì)金櫻子果酒透光率的影響Fig.3 Effects of different bentonite does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

由圖3可知，經(jīng)膨潤(rùn)土處理后，金櫻子果酒透光率明顯升高后反而降低。造成這一結(jié)果的原因可能是由于膨潤(rùn)土是一種膠質(zhì)粘土，能吸附本身重量8～10倍的水分后形成糊狀粘質(zhì)物，具有強(qiáng)大的吸附能力，在果酒中可吸附蛋白質(zhì)和色素而產(chǎn)生膠體的凝聚作用[3]。所以當(dāng)膨潤(rùn)土添加量為0.2～1.2g/L時(shí)透光率明顯升高，在1.2g/L達(dá)到最高為90.4%，低于此用量時(shí)，膨潤(rùn)土吸附效果不佳，渾濁物質(zhì)不能完全被吸附沉淀，但是，膨潤(rùn)土用量超過(guò)1.2g/L時(shí)，透光率開(kāi)始下降，原因可能是過(guò)量的膨潤(rùn)土不再起澄清作用，本身會(huì)引起新的渾濁。因此，選擇膨潤(rùn)土使用量為1.2g/L進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.1.4 殼聚糖處理 分別往果酒中加入殼聚糖0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/L，靜置7d后取上清液檢測(cè)其透光率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著殼聚糖的用量增加，透光率逐步升高后降低。金櫻子果酒中的果膠、可溶性淀粉、蛋白質(zhì)及微小顆粒等物質(zhì)呈負(fù)電性，殼聚糖溶于稀酸成鹽后帶有正電荷，成為陽(yáng)離子型絮凝劑，會(huì)與帶負(fù)電物質(zhì)相互吸引結(jié)成絮凝物而沉淀[9]。當(dāng)殼聚糖添加量為0.4g/L時(shí)透光率達(dá)到95.6%，低于此用量時(shí)，殼聚糖未達(dá)到最大絮凝效果，超過(guò)0.4g/L時(shí)，透光率開(kāi)始下降，可能是因?yàn)闅ぞ厶沁^(guò)量時(shí)部分溶解于酒中，帶入新的渾濁，使澄清度降低。因此，選擇殼聚糖用量為0.4g/L進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

圖4 不同殼聚糖用量對(duì)金櫻子果酒透光率的影響Fig.4 Effects of different chitosan does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

2.2 復(fù)合澄清劑對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒的澄清效果

2.2.1 復(fù)合澄清劑對(duì)發(fā)酵果酒的澄清效果 根據(jù)單因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，殼聚糖和果膠酶單獨(dú)使用時(shí)都能達(dá)到較好的澄清效果，結(jié)合經(jīng)濟(jì)因素，本文選用明膠、膨潤(rùn)土與殼聚糖三種澄清劑復(fù)合使用，以期達(dá)到澄清效果互相補(bǔ)充增效的作用。復(fù)合澄清劑澄清效果由各單一澄清劑用量比例決定，需進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定最佳的復(fù)合澄清劑中各單一澄清劑比例。復(fù)合澄清劑實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析見(jiàn)表3。透光率越大越好，因此根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，直觀可知實(shí)驗(yàn)號(hào)3 A1B3C3的處理結(jié)果最好，透光率可達(dá)

96.5 %。進(jìn)而根據(jù)表2極差分析和表3的方差分析可確定最優(yōu)水平為A2B3C3，即各澄清劑的使用量為明膠

0.04 g/L，膨潤(rùn)土1.2g/L，殼聚糖0.4g/L。其中殼聚糖對(duì)透光率影響效果顯著，明膠、膨潤(rùn)土影響不顯著。

表2 復(fù)合澄清劑中組分正交實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果Table 2 Orthogoal testing program and results of different compound clarifiers dose

表3 復(fù)合澄清劑中組分正交實(shí)驗(yàn)方差分析表Table 3 Orthogoal test analysis of variance of different compound clarifiers dose

2.2.2 復(fù)合澄清劑澄清效果的驗(yàn)證 為進(jìn)一步確定復(fù)合澄清劑的使用量，比較A1B3C3及A2B3C3組合的澄清效果，進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。當(dāng)使用明膠0.02g/L，膨潤(rùn)土1.2g/L，殼聚糖0.4g/L，即A1B3C3組合，實(shí)際測(cè)得果酒透光率均值為96.4%；當(dāng)使用明膠0.04g/L，膨潤(rùn)土1.2g/L，殼聚糖0.4g/L，即A2B3C3組合，實(shí)際測(cè)得果酒透光率均值為96.8%。兩者相差并不是很大，考慮到實(shí)際應(yīng)用節(jié)約成本方面，故采用A1B3C3組合。

2.3 不同澄清劑處理對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒品質(zhì)的影響

根據(jù)2.1中不同澄清劑的單因素實(shí)驗(yàn)和2.2中復(fù)合澄清劑正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，不同澄清劑都能給金櫻子發(fā)酵果酒帶來(lái)一定的澄清效果，但也會(huì)對(duì)果酒的成分產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致果酒品質(zhì)發(fā)生一定變化。最適宜金櫻子果酒的澄清方法，應(yīng)是既能取得良好的澄清效果，又能適當(dāng)?shù)馗纳乒频哪承├砘再|(zhì)以及帶來(lái)良好的感官品質(zhì)。因此本實(shí)驗(yàn)對(duì)金櫻子果酒采用不同澄清劑處理前后的果酒檢測(cè)了其酒精度、總糖、總酸及感官評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)表4。

由表4可知，經(jīng)不同澄清劑處理后，果酒的透光率高低為：復(fù)合澄清劑＞殼聚糖＞果膠酶＞明膠＞膨潤(rùn)土＞原酒，其中復(fù)合澄清劑處理所得的果酒透光率最高為96.5%，即澄清效果最好，相對(duì)于原酒透光率78.1%，提高了18.4%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和正交實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論一樣；五種澄清劑均對(duì)酒精度有一些影響，酒精度稍有降低，比較穩(wěn)定；經(jīng)澄清劑處理后果酒總糖變化比較小，其中殼聚糖澄清處理后總糖度略有增加，其他方法都略有減少；總酸含量相對(duì)于原酒來(lái)說(shuō)都有所降低；感官評(píng)價(jià)高低為：復(fù)合澄清劑＞明膠＞膨潤(rùn)土＞殼聚糖＞果膠酶＞原酒，以復(fù)合澄清劑處理后酒體最佳，其色、香、味都比較好。

表4 不同澄清劑處理對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different clarifiers dose on quality of Rosa laevigata fermented wine

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，四種澄清劑果膠酶、明膠、膨潤(rùn)土、殼聚糖單一地或復(fù)合使用都對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒的澄清有一定效果。

澄清效果整體最佳為明膠、膨潤(rùn)土加殼聚糖的復(fù)合澄清劑處理，即使用量為明膠0.02g/L，膨潤(rùn)土1.2g/L，殼聚糖0.4g/L。經(jīng)該處理后，果酒的澄清度高，透光率達(dá)96.5%，色澤光亮，果香、酒香良好、酒體醇厚，典型優(yōu)雅，感官評(píng)價(jià)分達(dá)93分，受到廣泛好評(píng)，且理化性質(zhì)改變小。其次為明膠處理，透光率達(dá)91.7%；殼聚糖處理后透光率達(dá)95.2%，澄清效果很好，但是經(jīng)其處理后果酒的口感欠佳，感官品質(zhì)不甚理想。

本文通過(guò)研究了各澄清劑的使用量、使用方法對(duì)金櫻子果酒澄清效果的對(duì)比，找到了針對(duì)金櫻子發(fā)酵果酒最佳的澄清劑，但對(duì)各澄清劑的澄清機(jī)理未作深入研究，有待進(jìn)一步探討。

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