黍米黃酒除濁方法的研究

李 璐，李美萍，張生萬*

（山西大學 生命科學學院，山西 太原 030006）

黃酒是中華民族的一種傳統(tǒng)酒種，其酒性醇和、營養(yǎng)豐富，具有食用、調(diào)味、保健、藥用等功能。然而黃酒在陳釀、保存或貨架期間，極易出現(xiàn)渾濁、沉淀和失光現(xiàn)象，嚴重影響了其商品價值和營養(yǎng)保健功能。對黃酒除濁方法的研究前人主要采用加入澄清劑、冷凍、超濾等技術(shù)。冷凍處理對可逆的冷渾濁非常有效[1]，但難以解決久置、貨架期出現(xiàn)渾濁、沉淀和失光問題[2]，而且能耗也相對較高，已報道的加入澄清劑的除濁方法有101澄清劑+膨潤土法、殼聚糖+硅藻土+凹土法、聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpolypyrrolidone，PVPP）法、植酸法、單寧法等[3-7]，雖都達到了一定的除濁效果，但是這些澄清劑均對黃酒的品質(zhì)有所影響，如加入膨潤土、硅藻土和凹土都不可避免會帶入酒體金屬離子，與酒中生色物配位發(fā)生變色現(xiàn)象[8]；加入PVPP對黃酒中的單寧、蛋白質(zhì)、色素、風味物質(zhì)等均產(chǎn)生吸附，影響黃酒風味[5]；植酸、單寧的加入會給酒帶來淡、雜、澀的缺點，影響酒的品質(zhì)[6-7]。

前人對黃酒除濁的方法普遍以糯米為原料生產(chǎn)的南方黃酒為對象，而以黍米為原料的北方黃酒的除濁方法報道較少。本試驗旨在建立有效的黍米黃酒除濁方法，并最大程度保持酒體品質(zhì)，為黍米黃酒的生產(chǎn)提供科學依據(jù)和參考。為此考察了常見的不同澄清劑及助濾劑對黍米黃酒的除濁及助濾效果，建立了殼聚糖為澄清劑、水不溶性玉米面為助濾劑，經(jīng)靜置、常溫過濾的黍米黃酒除濁方法。該方法不僅解決了黍米黃酒久置、貨架期出現(xiàn)渾濁、沉淀和失光的問題，而且較好地保持了黍米黃酒品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

未經(jīng)處理的黍米黃酒：山西四達酒類飲料有限責任公司；雞蛋、玉米面：太原市某超市；殼聚糖（生化試劑）：北京solarbio科技有限公司；明膠（生化試劑）：天津市化學試劑三廠；PVPP（食品級）：焦作中維特品藥業(yè)有限公司；硅藻土、皂土（化學純）：上海市四赫維化工有限公司；醋酸（分析純）：丹東市化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

UV-2550雙光束紫外光譜儀：日本島津公司；BS124S電子分析天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；HH-S型水浴鍋：鞏義市英峪予華儀器廠；STARTER 2100 PH計：奧賽斯儀器（上海）有限公司；移液管，比色管，玻璃棒，燒杯，容量瓶，酸式滴定管等：國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 溶液的配制

殼聚糖溶液：將0.1 g殼聚糖置于100 mL 2%的醋酸溶液中加熱攪拌至完全溶解，配成1 g/L殼聚糖溶液備用[9]。

水不溶玉米面的前處理：玉米面經(jīng)50～60倍質(zhì)量的水浸洗至少3～4次后過濾、烘干后研細，過40～60目篩備用。

蛋清液：稱取2 g新鮮雞蛋蛋清，加入1 g NaCl，再加入98 mL蒸餾水，攪拌均勻，備用[10]。

明膠溶液：取0.4 g明膠置于70 mL 蒸餾水中浸泡20～30 min，讓明膠充分吸水后80 ℃加熱攪拌溶解，定容至100 mL即得濃度為4 g/L的明膠溶液[11]。

硅藻土懸浮液：稱取2 g硅藻土，用98 mL蒸餾水浸泡24 h，充分吸水膨脹后，攪拌均勻，備用[12]。

皂土懸浮液：稱取10 g皂土，加入100 mL蒸餾水在60 ℃水浴中軟化，浸泡24 h，使用前攪拌成均勻的漿體[9]。

1.3.2 黍米黃酒吸收光譜的測定及測定波長的選擇

在UV-2550雙光束紫外光譜儀上，以蒸餾水為參比，在波長200～800 nm范圍內(nèi)對黍米黃酒進行光譜掃描，確定其最大吸收波長，以此考察黍米黃酒色澤變化情況，并根據(jù)背景吸收情況確定考察其濁度的測定波長。

1.3.3 澄清劑及助濾劑的選擇

澄清劑的選擇：取50 mL待處理黍米黃酒4份，分別向其中加入殼聚糖溶液50 μL、明膠溶液7.5 mL、蛋清溶液0.5 mL和PVPP 0.03 g，搖勻，靜置6 h后用0.45 μm濾膜過濾，按照1.3.2節(jié)方法測定A340nm、A800nm。

助濾劑的選擇：取50 mL待處理黍米黃酒3份，各加入殼聚糖溶液50 μL，搖勻后分別向其中加入水不溶玉米面0.5 g、硅藻土懸浮液2 mL、皂土懸浮液0.4 mL，搖勻，靜置6 h后用0.45 μm濾膜過濾，按照1.3.2節(jié)方法測定A340nm、A800nm。

1.3.4 澄清劑、助濾劑用量及靜置時間的選擇

澄清劑用量的選擇：取25 mL待處理黍米黃酒6份，分別加入殼聚糖溶液0、12.5 μL、25 μL、125 μL、250 μL、750 μL，攪拌均勻，靜置6 h后用0.45μm濾膜過濾，經(jīng)冷熱交替強化試驗[4，13]后在波長800 nm處測定其透光率。

助濾劑用量的選擇：取25 mL待處理黍米黃酒6份，分別加入水不溶玉米面0、0.125 g、0.25 g、0.5 g、0.75 g、1 g，攪拌均勻，靜置6 h后用0.45 μm濾膜過濾，經(jīng)冷熱交替強化試驗后在波長800 nm處測定其透光率。

靜置時間的選擇：取25 mL待處理黍米黃酒6份，各加入125 μL殼聚糖溶液，搖勻后各加入水不溶玉米面0.25 g，分別靜置0.25 h、1 h、1.5 h、3 h、6 h、9 h，然后用0.45 μm濾膜過濾，經(jīng)冷熱交替強化試驗后在波長800 nm處測定其透光率。

1.3.5 除濁效果的考察

測定經(jīng)冷熱交替強化試驗[4，13]（-4 ℃凍藏12 h，50～60 ℃加熱12 h為一個循環(huán)，將處理過的黍米黃酒經(jīng)5次冷熱交替循環(huán)）或自然放置一年的黍米黃酒在波長800 nm處的透光率，每個樣品平行測定3次，取平均值，以此考察其除濁效果（其中自然放置的黍米黃酒，每隔三個月在波長800 nm處測定一次透光率）。

1.3.6 產(chǎn)品質(zhì)量的考察方法

產(chǎn)品的總糖、非糖固形物、總酸、氨基酸態(tài)氮含量測定及感官評價按GB/T 13662—2008[14]《黃酒》[14]的方法進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 黍米黃酒吸收光譜的測定及測定波長的選擇

按照1.3.2的方法確定黍米黃酒的最大吸收波長在340nm處，在波長800 nm處基本無吸收，因此以△A340nm-800nm值（即以340 nm為測定波長，以800 nm為參比波長，△A340nm-800nm=A340nm-A800nm）考察其色澤變化情況，以波長800 nm處透光率考察其除濁效果。

2.2 澄清劑及助濾劑的選擇

按照1.3.3的方法在黍米黃酒中分別加入4種澄清劑進行試驗，并以△A340nm-800nm值考察其色澤變化情況，以波長800 nm處的透光率考察其除濁效果，同時以過濾速度為參考，其結(jié)果見表1。

表1 不同澄清劑對黍米黃酒的除濁效果影響Table 1 Effect of different clarifying agents on clarification of millet wine

從表1可知，除蛋清外，經(jīng)不同澄清劑處理后的黍米黃酒與原酒相比，波長800 nm處的吸光度值均有所減小，表明其均能達到一定的除濁效果；△A340nm-800nm值均有不同程度的減小，表明其色澤均有所變化。其中，殼聚糖處理后的黍米黃酒在波長800 nm處的吸光度值最小，表明其除濁效果最好，且△A340nm-800nm值最大，表明色澤減少最小，故選擇殼聚糖作為澄清劑。但在處理過程中發(fā)現(xiàn)加入殼聚糖后酒體過濾速度較慢，因此按照1.3.3的方法對3種常用的助濾劑進行了試驗，其結(jié)果見表2。

表2 不同助濾劑對黍米黃酒的助濾效果影響Table 2 Effect of different filter aids on filtering effect of millet wine

從表2可知，3種助濾劑均能達到較好的助濾效果，但是與加入水不溶玉米面相比，加入硅藻土和皂土后的黍米黃酒不但△A340nm-800nm值減少較多，而且由于硅藻土和皂土會不可避免的帶入酒體金屬離子，與酒體中生色物發(fā)生配位而使酒體變色[8]，導致黍米黃酒的色澤有較大變化。而水不溶玉米面本身作為食品，避免了金屬離子的干擾，對酒體色澤無影響，其粉粒狀形態(tài)可以降低過濾操作中的過濾阻力，具有良好的助濾效果，因此選擇水不溶玉米面作為助濾劑。

2.3 澄清劑、助濾劑用量及靜置時間的選擇

2.3.1 澄清劑及助濾劑用量的選擇

按照1.3.4的方法考察殼聚糖、水不溶玉米面用量對除濁效果的影響，結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖1 殼聚糖用量對除濁效果的影響Fig.1 Effects of chitosan addition on clarification

圖2 水不溶玉米面用量對除濁效果的影響Fig.2 Effects of water-insoluble cornstarch addition on clarification

由圖1可知，隨著殼聚糖用量的增加，酒體的透光率呈先增加后降低的趨勢，這是因為殼聚糖本身具有一定黏度，其用量越高黏度越大[15]，當其過量時自身形成一個穩(wěn)定的體系反而不利于澄清[16]。故選擇殼聚糖用量為0.005 g/L。

由圖2可知，酒體的透光率隨水不溶玉米面用量的增加呈先增加后降低的趨勢，在其用量為20 g/L時透光率達到最大，故選擇水不溶玉米面用量為20 g/L。

2.3.2 靜置時間的選擇

按照1.3.4的方法考察靜置時間對除濁效果的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 靜置時間對除濁效果的影響Fig.3 Effects of placing time on clarification

由圖3可知，酒體的透光率在靜置1 h時達到最大，隨后趨于穩(wěn)定，故選擇靜置時間為1 h。

2.4 除濁效果的考察

經(jīng)本除濁方法處理前后的黍米黃酒在冷熱交替強化試驗及自然放置后，其在波長800 nm處的透光率如表3所示。

表3 除濁前后黍米黃酒透光率變化Table 3 Change of transmittance on millet wine with time

由表3可知，本除濁方法處理后的黍米黃酒，經(jīng)冷熱交替強化試驗或自然放置12個月，依然澄清透明，透光率均＞99%，表明處理后的黍米黃酒經(jīng)久置或在貨架期內(nèi)不再出現(xiàn)渾濁，除濁效果明顯。

2.5 產(chǎn)品質(zhì)量的考察

按照1.3.6的方法測定處理前后黍米黃酒的總糖、非糖固形物、總酸、氨基酸態(tài)氮含量及感官指標，結(jié)果如表4所示。

表4 處理前后黍米黃酒各指標的變化Table 4 Change of indexes on millet wine before and after treatment

由表4可知，經(jīng)本除濁方法處理后黍米黃酒的總糖、非糖固形物、總酸、氨基酸態(tài)氮含量及感官指標均符合GB/T 13662—2008規(guī)定。與處理前相比，處理后黍米黃酒的總糖含量有所提高，這是由于玉米面的碳水化合物含量較高，其與殼聚糖均屬于糖類物質(zhì)，不可避免的使酒體總糖含量升高；處理后非糖固形物有所減少，說明酒體中的固形物在過濾處理時被濾膜截留，從而提高了酒體穩(wěn)定性[17]；處理后總酸及氨基酸態(tài)氮含量基本不變；處理后黍米黃酒色澤呈橙黃色，且清亮透明，有光澤，有黃酒特有的香味，無異味，味道鮮甜，酒體協(xié)調(diào)。綜上所述，本除濁方法較好的保持了黍米黃酒品質(zhì)。

3 結(jié)論

本試驗通過考察4種澄清劑及3種助濾劑對黍米黃酒的除濁效果和助濾效果，選擇了殼聚糖作為澄清劑，水不溶玉米面作為助濾劑。其中殼聚糖作為澄清劑，不但有良好的除濁效果，且無任何毒副作用[18]，水不溶玉米面作為助濾劑，既有良好的助濾效果，又不會帶入酒體金屬離子，避免影響酒體色澤。在此基礎上，建立了黍米黃酒除濁方法，其殼聚糖用量為0.005 g/L，水不溶玉米面用量為20 g/L，靜置時間為1 h，常溫過濾。該方法除濁效果明顯，經(jīng)冷熱交替強化試驗或放置1年其透光率均為99%以上，同時其總糖、非糖固形物、總酸、氨基酸態(tài)氮含量及感官指標均符合GB/T 13662—2008規(guī)定?？傊摲椒ú粌H解決了黍米黃酒久置、貨架期出現(xiàn)渾濁、沉淀和失光的問題，而且最大程度地保持了黍米黃酒品質(zhì)，為黍米黃酒的生產(chǎn)提供了科學依據(jù)和參考。

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