桔子酒澄清劑配方優(yōu)化

簡(jiǎn)清梅，陳清嬋*，王勁松

（荊楚理工學(xué)院 生物工程學(xué)院，湖北 荊門 448000）

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)果酒的保健功能越來越重視，對(duì)保健型果酒的消費(fèi)需求也越來越大[1]。湖北是柑桔種植的適宜地區(qū)之一，柑桔產(chǎn)后處理和加工有一定基礎(chǔ)，柑桔業(yè)已成為了湖北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的支柱產(chǎn)業(yè)[2]，將柑桔類水果轉(zhuǎn)化為柑桔果酒具有極大的市場(chǎng)前景。

果酒進(jìn)入到陳釀過程，酒中的單寧與蛋白質(zhì)形成締合物，在酒中逐漸析出，易引起果酒的渾濁[3]。而在酒類生產(chǎn)中，穩(wěn)定性、澄清度和色度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量是很重要的，故需要對(duì)柑橘發(fā)酵原酒進(jìn)行澄清處理。

國(guó)內(nèi)外對(duì)葡萄酒、柿酒[4]等果酒的澄清技術(shù)進(jìn)行了大量研究。操作相對(duì)較容易，且果酒澄清效果好，穩(wěn)定性高[5]的是澄清劑法。常用的澄清劑有明膠、蛋清、魚膠、藻朊酸鹽、二氧化硅膠液、酪蛋白、皂土（膨潤(rùn)土）、蛋白、植源膠、果膠酶等[6-7]。但不同的酒類，澄清劑的種類及加量會(huì)有所不同，主要原理是澄清劑與酒中的單寧、蛋白質(zhì)、一些色素及果膠質(zhì)等發(fā)生絮凝沉淀而除去這些物質(zhì)，從而提高酒的澄清度和穩(wěn)定性[8]。唐偲雨等[9]證明在高橙果酒中，皂土和干酪素澄清效果較穩(wěn)定。孫小波等[10]論證得出，硅藻土對(duì)石榴酒的澄清效果優(yōu)于果膠酶和明膠。孟憲軍等[11]證明不同的明膠量之間的差異均極顯著。祝戰(zhàn)斌等[12]通過研究得出，冷處理可加速蘋果酒的澄清。該研究選用明膠、皂土、果膠酶、硅藻土作為澄清劑對(duì)桔酒進(jìn)行澄清處理，并結(jié)合冷處理（4 ℃）和室溫處理，分析了澄清工藝對(duì)桔酒風(fēng)味的影響，以期為桔酒澄清劑的選擇和合理使用提供依據(jù)，為提高桔酒的澄清度和穩(wěn)定性提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

桔子發(fā)酵酒：荊楚理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室；硅藻土：成都科龍化工試劑廠；皂土（化學(xué)純）：上海杰兔工貿(mào)有限公司；明膠（食品級(jí)）：上?；瘜W(xué)試劑站分裝廠；果膠酶（酶活＞100 000 U/g，食品級(jí)）：廣東環(huán)凱微生物科技公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CTDC-4 低速臺(tái)式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；721型分光光度計(jì)：上海第三分析儀器；JY-1002 型電子天平：上海上天精密儀器有限公司；BD-519HAN 型臥式冷藏冷凍轉(zhuǎn)換柜：青島海爾特種電冰柜有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 澄清劑優(yōu)化單因素試驗(yàn)[13]

利用澄清劑對(duì)桔酒進(jìn)行澄清處理，并將樣品分成兩組，一組在室溫條件下，一組冷處理（4 ℃），分別加入4 種澄清劑明膠、皂土、果膠酶、硅藻土，按表1 的質(zhì)量濃度進(jìn)行梯度試驗(yàn)。靜置48 h 后1 500 r/min 離心過濾，并檢測(cè)澄清效果。通過分光光度計(jì)在波長(zhǎng)720 nm 條件下測(cè)得各樣液的透光率，比較各澄清劑在不同質(zhì)量濃度時(shí)的最佳澄清效果。

表1 單一澄清劑優(yōu)化單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Single factor experiment design for single clarifying agent optimization

1.3.2 澄清劑優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇明膠、皂土、果膠酶質(zhì)量濃度為評(píng)價(jià)因素，每個(gè)因素選擇3 個(gè)水平。以上清液過濾離心后在波長(zhǎng)720 nm 條件下的透光率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)，其因素與水平見表2。

表2 澄清工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for clarification process optimization

1.3.3 澄清效果比較和透光率的測(cè)定

把按上述方法加入澄清劑的溶液，靜置48 h，然后取出于離心機(jī)內(nèi)離心（1 500 r/min、20 min），取離心管上清液，用蒸餾水作空白對(duì)照，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)720 nm 條件下測(cè)定桔子發(fā)酵酒的透光率T%，透光率越高表明其澄清效果越好。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一澄清劑的澄清試驗(yàn)研究

2.1.1 明膠的澄清效果研究

取原酒100 mL 共5 份，向原酒中分別加入0.3 g/L、0.5 g/L、0.7 g/L、0.9 g/L、1.1 g/L 的明膠，充分?jǐn)嚢瑁隼涮幚恚? ℃左右）和室溫條件下兩種方法對(duì)桔酒澄清效果的對(duì)比。靜置48 h 后，沉淀不再增加，上清液過濾測(cè)定其透光率，結(jié)果見圖1。

圖1 明膠溶液加入量對(duì)透光率的影響Fig.1 Effect of gelatin solution addition on light transmittance

由圖1 可知，隨著明膠加入量的增加，透光率逐漸增大，且冷處理明顯好于室溫條件下的效果。桔酒里含有的酚類物質(zhì)較多，在果酒中加入明膠，即形成鞣質(zhì)與明膠的絡(luò)合物，隨著此絡(luò)合物的沉淀，酒液中的懸浮顆粒被纏繞而隨之沉下[14]，冷處理有加速沉淀的作用；當(dāng)明膠加入量為0.7 g/L 時(shí)，透光率最大，澄清度很好，沉淀較實(shí)，無懸浮，酒體清亮度好，而加入量＞0.7 g/L 時(shí)，透光率隨加入量增加而減小，冷處理與室溫下效果幾乎相等。這是因?yàn)榫浦械膯螌幒坎蛔阋越Y(jié)合過量的明膠溶液，不能將之完全沉淀下來。由此可見，不同溫度下的明膠對(duì)桔酒澄清效果有影響，4 ℃左右冷處理，明膠加入量為0.7 g/L 時(shí)，透光率最大，澄清度最好。

2.1.2 皂土的澄清效果研究

取原酒100 mL 共5 份，向原酒中分別加入1.0 g/L、1.5 g/L、2.0 g/L、2.5 g/L、3.0 g/L 的皂土溶液，充分?jǐn)嚢?，做冷處理? ℃左右）和室溫條件下兩種方法對(duì)桔酒澄清效果的對(duì)比。靜置48 h 后，沉淀不再增加，上清液過濾測(cè)定其透光率，結(jié)果見圖2。

圖2 皂土溶液加入量對(duì)透光率的影響Fig.2 Effect of bentonite solution addition on light transmittance

經(jīng)皂土澄清處理后，從外觀上看桔酒顏色過淺，表明皂土對(duì)酒中的色素物質(zhì)和渾濁微小顆粒具有較大的吸附作用。由圖2 可知，隨著皂土添加量增大，桔酒的透光率明顯增大，處理后的桔酒澄清透明，說明桔酒里含有較多蛋白質(zhì)，因?yàn)樵硗廖蛎浐罂尚纬蓭ж?fù)電的膠體溶液，可與酒中帶正電荷的蛋白質(zhì)相互靠近吸引，形成沉淀。皂土的添加量在1.0～2.5 g/L 范圍時(shí)，透光率緩慢增加，當(dāng)加入量＞2.5 g/L 時(shí)，澄清度減小。從圖2 也可看出，冷處理的效果比室溫效果顯著，說明冷處理起到加速沉淀的作用。因此，在4 ℃左右，加入量為2.5 g/L 時(shí)，透光率最大，澄清度好，沉淀較實(shí)，無懸浮，酒體清亮度好。

2.1.3 果膠酶的澄清效果研究

取原酒100 mL 共5 份，向原酒中分別加入0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L、1.2 g/L 的果膠酶溶液，充分?jǐn)嚢瑁隼涮幚恚? ℃左右）和室溫下兩種方法對(duì)桔酒澄清效果的對(duì)比。靜置48 h 后，沉淀不再增加，上清液過濾測(cè)定其透光率，結(jié)果見圖3。

圖3 果膠酶溶液加入量對(duì)透光率的影響Fig.3 Effect of pectinase solution addition on light transmittance

果膠酶可以使酒中的果膠質(zhì)分解為半乳糖醛酸和果膠酸，使其黏度下降，增強(qiáng)澄清效果。由圖3 可知，隨著果膠酶溶液添加量增大，透光率緩慢增加，在添加量大于0.8 g/L 時(shí)，透光率緩慢下降。因此用果膠酶處理桔酒的澄清效果比較明顯，冷處理效果顯著。在添加量為0.8 g/L 時(shí)達(dá)到最大透光率，澄清度較好，沉淀較實(shí)，無懸浮，酒體清亮度好。

2.1.4 硅藻土的澄清效果研究

圖4 硅藻土溶液加入量對(duì)透光率的影響Fig.4 Effect of diatomite solution addition on light transmittance

取原酒100 mL 共5 份，向原酒中分別加入0.5 g/L、1.0 g/L、1.5 g/L、2.0 g/L、2.5 g/L 的硅藻土，充分?jǐn)嚢?，做冷處理? ℃左右）和室溫下兩種方法對(duì)桔酒澄清效果的對(duì)比。靜置48 h 后，沉淀不再增加，上清液過濾測(cè)定其透光率，結(jié)果見圖4。

用硅藻土處理酒，其中的Ca2+、Mg2+等金屬離子與果膠酸作用形成果膠酸鹽，加速了果膠的沉淀。同時(shí)可以吸附部分果膠、色素、酵母等其他固體懸浮物，從而達(dá)到澄清原酒的目的[15]。從圖4 可知，隨著硅藻土溶液添加量的增大，透光率先升高后降低，添加量達(dá)到1.5 g/L 時(shí)，透光率達(dá)到最大，之后隨硅藻土用量增加而減小。說明硅藻土溶于水后不能形成均一穩(wěn)定的懸浮液，易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，用于澄清處理時(shí)下沉速度太快，不能與酒中的渾濁物質(zhì)充分接觸，澄清效果不好，沉淀較虛，無懸浮，酒體清亮度較好。冷處理仍然有利于提高澄清效果。

2.1.5 單一澄清劑的比較

通過以上4 種單一澄清劑的澄清試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硅藻土澄清效果并不顯著；明膠、皂土、果膠酶都可顯著提高桔酒的透光率。但是，這三種澄清劑均有一定的缺陷。其中，配制明膠溶液時(shí)，若溫度過低，則會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，如果溶液pH 值接近明膠等電點(diǎn)，也會(huì)發(fā)生渾濁；皂土易導(dǎo)致桔酒顏色過淺，使產(chǎn)品失去了應(yīng)有的橙黃色；果膠酶受溫度和pH值影響比較大。因此，將這三種澄清劑進(jìn)行復(fù)合實(shí)驗(yàn)，以期獲得澄清效果好、用量少的新型復(fù)合澄清劑。

2.2 復(fù)合澄清劑的澄清實(shí)驗(yàn)研究

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選用不同的明膠溶液、皂土溶液、果膠酶溶液加入量進(jìn)行正交試驗(yàn)。從前期試驗(yàn)結(jié)果可知，冷處理有利于澄清，故正交試驗(yàn)在4 ℃冷處理?xiàng)l件下進(jìn)行。復(fù)合澄清劑配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3，方差分析見表4。

表3 澄清工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for clarification process optimization

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

從表3 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，桔酒的透光率平均值達(dá)到93.2%，相對(duì)于單一澄清劑，復(fù)合澄清劑的澄清效果有明顯提高。加入明膠，即形成鞣質(zhì)與明膠的絡(luò)合物，酒液中的懸浮顆粒被纏繞而隨之沉下皂土吸水膨脹后形成膠體因帶負(fù)電荷，而吸附蛋白質(zhì)，果膠酶可將果膠質(zhì)分解為半乳糖醛酸和果膠酸，使其黏度下降，這三種物質(zhì)混合使用，在一定比例下，有較強(qiáng)增效作用。在復(fù)合澄清劑中，對(duì)桔子酒澄清度影響的主次順序?yàn)樵硗粒竟z酶＞明膠。其最優(yōu)澄清方案為A2B2C2，即果膠酶添加量為0.8 g/L，明膠添加量為0.7 g/L，皂土添加量為2.5 g/L。采用優(yōu)選組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，透光率可達(dá)到98.0%，酒體澄清透明，色澤清亮，香氣醇正。由表4 可知，3 個(gè)因素對(duì)透光率結(jié)果均無顯著影響。

2.3 桔子發(fā)酵酒的感官指標(biāo)

色澤：橙黃色；

澄清度：透明清亮，無沉淀；

香氣：有桔子特有的果香和沁人的酒香，無異味；

滋味與風(fēng)味：入口帶有桔子的芳香，甘甜醇美，有桔酒典型的風(fēng)味。

3 結(jié)論

利用果膠酶、硅藻土、明膠和皂土各單一澄清劑處理桔子發(fā)酵原酒，不同質(zhì)量濃度下處理效果不同，且冷處理比室溫更有利于澄清。其中，相對(duì)于果膠酶、明膠和皂土的澄清效果來說，硅藻土的澄清效果不好。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)合澄清劑優(yōu)化的正交試驗(yàn)，其平均透光率為93.2%，而單一澄清劑所得平均透光率為88.6%，表明復(fù)合澄清劑的澄清效果優(yōu)于單一澄清劑。在復(fù)合澄清劑中，皂土質(zhì)量濃度對(duì)桔子酒澄清效果影響最大，其次依次為果膠酶質(zhì)量濃度，明膠質(zhì)量濃度，桔子發(fā)酵原酒用0.8 g/L 果膠酶、0.7 g/L 明膠和2.5 g/L 皂土構(gòu)成的復(fù)合澄清劑在冷處理（4 ℃）下靜置48 h，過濾，酒體澄清度可達(dá)到98.0%，酒體透明清亮，色澤明快。柑橘屬于鮮食水果，香味淡雅，發(fā)酵酒的風(fēng)味并不濃郁。因此，柑桔果酒在澄清后，宜采取勾兌、調(diào)配的方式，制成利口酒，使酒體更加豐滿，回味悠長(zhǎng)。

[1]王圣開，董 全.國(guó)內(nèi)外果酒生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2008（1）：37-38.

[2]鮑江峰，夏仁學(xué)，彭抒昂，等.湖北省柑桔產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（1）：208-212.

[3]林 捷，萬子玲，郭正忠，等.復(fù)合澄清劑對(duì)砂糖橘果酒風(fēng)味的影響[J].食品研究與開發(fā)，2012，33（2）：51-54.

[4]羅愛香，陳義倫，劉玉環(huán)，等.柿子酒澄清方法的研究[J].食品科學(xué)，2007，28（10）：304-308.

[5]楊立英，李 超，史紅梅，等.果酒渾濁產(chǎn)生原因及澄清方法[J].中外葡萄與葡萄酒，2009（5）：51-53.

[6]李 華.現(xiàn)代葡萄酒工藝學(xué)[M].西安：陜西人民出版社，2000.

[7]郭秋實(shí)，劉建書，李志西.不同澄清劑對(duì)棗酒澄清效果的比較[J].中國(guó)釀造，2012，31（4）：98-101.

[8]李丹青，冀玉良，鄧寒霜.桔梗橘皮酒澄清技術(shù)研究[J].商洛學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，25（2）：20-23.

[9]唐偲雨，曾順德，刁 源，等.不同澄清劑在果酒中的應(yīng)用進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè)，2013，7（12）：80-82.

[10]孫小波，花旭斌，林 巧，等.不同澄清劑澄清石榴酒效果的比較[J].中國(guó)釀造，2009，28（4）：109-112.

[11]孟憲軍，張燕維，郭晨欣，等.不同澄清方法對(duì)山葡萄酒澄清效果的影響[J].釀酒，2000（2）：100-102.

[12]祝戰(zhàn)斌，馬兆瑞.蘋果酒澄清工藝的研究[J].食品工業(yè)，2008（4）：35-37.

[13]吳 翔，祝 穎，吳光忠.刺梨發(fā)酵酒澄清劑及澄清方法的篩選[J].釀酒，2003，30（6）：41-43.

[14]齊 穎.蜂蜜柑橘酒澄清技術(shù)的研究[J].釀酒，2007，34（6）：75-76.

[15]李艷敏，趙樹欣.不同酒類澄清劑的澄清機(jī)理與應(yīng)用[J].中國(guó)釀造，2008，26（1）：1-4.