果膠酶澄清桑椹酒的條件優(yōu)化研究

范作卿 郭光 王娜 朱琳 鄒德慶

摘要：利用單因素試驗及正交試驗對影響果膠酶澄清桑椹酒的各單因素進行優(yōu)化，確定利用果膠酶澄清桑椹酒的最佳使用條件為果膠酶劑量35 mg/L，澄清酒液溫度45℃，酒液pH值4.0，在此最佳使用條件下桑椹酒的透光率可達92.5%，達到理想的澄清效果。

關鍵詞：桑椹酒；果膠酶；澄清；優(yōu)化

中圖分類號：TQ925+.3文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）09-0124-03

AbstractIn this study，three single-factor tests and an orthogonal experiment were designed to optimize the conditions for clarification of mulberry wine with pectinase.The results showed that the optimum conditions were 35 mg/L of pectinase dosage， 45℃ of clarifying temperature and 4.0 of wine pH value. Under these optimum conditions， the transmittancy of clarified mulberry wine reached 92.5%， which indicated the achievement of desired clarification effect.

KeywordsMulberry wine； Pectinase； Clarify； Optimization

桑椹酒是以新鮮桑椹為主要原料，經(jīng)生物發(fā)酵釀制而成的純天然健康飲品，較好地保留了桑椹中的有機酸、各種維生素、含氮物、微量元素、礦質(zhì)元素等天然成分，不但營養(yǎng)價值豐富、酒度低、色澤艷美、氣味芳香誘人，還具有調(diào)整人體新陳代謝、促進血液循環(huán)、控制體內(nèi)膽固醇水平、利尿、激發(fā)肝功能和抗衰老的保健功效。但由于桑椹果中果膠類物質(zhì)與蛋白質(zhì)、單寧、桑椹紅色素及多酚類物質(zhì)共存，加工成桑椹酒后顏色深暗且易產(chǎn)生渾濁和沉淀，嚴重影響了桑椹果酒的感官和品質(zhì)，成為制約桑椹酒品質(zhì)提高的關鍵技術問題[1，2]，因此需要加入澄清劑以除去一部分或大部分易形成沉淀的成分，消除潛在因素，以保持酒體在較長時間內(nèi)的澄清狀態(tài)，其原理是分解果汁中產(chǎn)生渾濁的果膠物質(zhì)，破壞果汁中膠體態(tài)物質(zhì)，形成絮狀沉淀，經(jīng)離心或過濾除去，從而使果汁達到澄清之目的。

果膠酶是一類已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的、新興的、可用于果蔬汁和紡織品的酶類產(chǎn)品[3，4]，果膠酶的處理澄清效果，已在蘋果汁[5]、獼猴桃汁[6]、葡萄汁[7]、紅樹莓果酒[8]的澄清上得到應用。本研究利用果膠酶對桑椹酒進行了澄清處理，為桑椹酒的生產(chǎn)提供理論依據(jù)及工藝參數(shù)。

1材料與方法

1.1材料與主要試劑、儀器

桑椹酒為山東省蠶業(yè)研究所2015年發(fā)酵釀造，發(fā)酵菌種為安琪活性干酵母BV818。主要試劑：LAFFORT果膠酶，購于天津開發(fā)區(qū)萬博酒業(yè)有限公司；檸檬酸為分析純。儀器：H2200R冷凍離心機（長沙湘儀離心機儀器有限公司）；HH-1型恒溫水浴鍋（金壇市科析儀器有限公司）；PH-033型酸度計（安徽賽科環(huán)?？萍加邢薰荆籙V-2550紫外可見分光光度計（島津公司）。

1.2試驗方法

1.2.1單因素試驗酶劑量：取6份桑椹酒液各1 000 mL，置于水浴中升溫到40℃，以檸檬酸調(diào)酒液pH值3.5，分別按25、30、35、40、45、50 mg/L的劑量向其中加入調(diào)配好的果膠酶，酶解時間定為4 h，5 000 r/min離心10 min，以分光光度計測定酒液透光率。

酶解溫度：取6份桑椹酒液各1 000 mL，分別置于30、35、40、45、50、55℃的水浴中，以檸檬酸調(diào)酒液pH值3.5，各加入40 mg/L調(diào)配好的果膠酶，酶解時間定為4 h，5 000 r/min離心10 min，以分光光度計測定酒液透光率。

酒液pH值：取6份桑椹酒液各1 000 mL，置于水浴中升溫到40℃，分別以檸檬酸調(diào)酒液pH值3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5，各加入40 mg/L調(diào)配好的果膠酶，酶解時間定為4 h，5 000 r/min離心10 min，以分光光度計測定酒液透光率。

1.2.2正交試驗根據(jù)桑椹果膠本身特性，在進行了上述單因素試驗后選用L9（34）正交表（見表1）設計了3因素3水平的正交試驗。

1.2.3重復驗證試驗在以上最佳工藝條件下進行3次重復試驗，分別測定澄清后酒液的透光率。

2結果與分析

2.1果膠酶澄清桑椹酒的單因素試驗

2.1.1果膠酶劑量與透光率的關系由圖1可以看出，果膠酶澄清酒液時，酶劑量對澄清效果影響較明顯，當酶劑量較低時，酒液中果膠分解不完全，澄清效果較差；當酶劑量過高時，果膠酶本身也會引起酒液的渾濁。當酶劑量小于35 mg/L，透光率隨酶劑量的增加而遞增，之后透光率變化較平穩(wěn)，至45 mg/L時達峰值，然后隨酶劑量的增大而呈下降趨勢，這是由于酶蛋白過多本身引起的酒液渾濁。因此，最佳果膠酶劑量應考慮為35～45 mg/L范圍內(nèi)。

2.1.2酶解溫度與透光率的關系可以看出，果膠酶處理酒液時，溫度對澄清效果影響較大，這主要是溫度對果膠酶的活性影響很大。在30～40℃范圍內(nèi)隨酶解溫度的升高，酒液透光率增大，說明果膠酶的活性隨溫度的上升逐漸被激活，在40～50℃范圍內(nèi)透光率相對穩(wěn)定，當超過50℃時，透光率下降趨勢明顯。所以可以判斷最佳酶解溫度在40～50℃。

2.1.3pH值與透光率的關系從可以看出，果膠酶處理酒液時，pH值對澄清效果影響較為明顯，這是因為酒液中pH值影響果膠酶的活性，從而影響果膠及酒液中膠體穩(wěn)定性，從而影響透光率。pH3.5是果膠酶的最佳pH值，pH值在3.5～4.5范圍內(nèi)，酒液的透光率都比較高。

2.2正交試驗

可以看出，根據(jù)R值大小，三因素的影響排列順序為B>C>A，即酶解溫度>pH值>果膠酶劑量。最優(yōu)組合為A1B2C2 ，即果膠酶澄清桑椹酒的最佳使用條件為果膠酶劑量為35 mg/L，酶解溫度為45℃，酒液pH值為4.0。

可以看出，在優(yōu)化后的果膠酶澄清桑椹酒最佳工藝條件下，桑椹酒透光率可達92.5%，明顯高于工藝優(yōu)化前的83.2%，所得桑椹酒液色澤艷麗、晶瑩剔透，感觀效果好。

試驗序號 透光率（%）192.1292.6393.0平均92.5工藝優(yōu)化前83.23討論與結論

3.1通過果膠酶澄清桑椹酒的單因素試驗及正交試驗表明，用果膠酶澄清桑椹酒的最佳使用條件為果膠劑量35 mg/L，酶解溫度45℃，酒液pH值4.0，在此最優(yōu)工藝條件下對桑椹酒液進行澄清，其透光率可達92.5%，效果明顯高于工藝優(yōu)化前。

3.2引起桑椹酒混濁的其它原因還有酒液長時間接觸氧氣、酒液中存在的桑椹多酚氧化酶而引起的酶促褐變[9]。對接觸氧氣，可通過避免酒液長期暴露在空氣中、滿罐陳釀、低溫儲存及適量添加二氧化硫來除去。對于存在的多酚氧化酶，可通過發(fā)酵前以加熱鈍化其酶活性，抑制酶促褐變的發(fā)生來進一步抑制混濁的產(chǎn)生，從而提高酒液的透光率，這將有待于進一步研究。

參考文獻：

[1]潘葉，王娟，黃惠華.菠蘿果汁的渾濁及澄清機理的初步研究[J].現(xiàn)代食品科技，2010，26（10）：1071-1075.

[2]王振斌，馬海樂，鐘惠惠，等.草莓胡蘿卜復合澄清汁后渾濁機理研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2007，23（6）：246-251.

[3]Kashyap D R， Vohra P K，Chopra S， et al. Applications of pectinases in the commercial sector： a review[J]. Bioresource Technology， 2001，77：215-227.

[4]Pinelo M， Zeuner B， Meyer A S. Juice clarification by protease and pectinase treatments indicates new roles of pectin and protein in cherry juice turbidity[J]. Food and Bioproducts Processing，2010，88：259-265.

[5]于建樂，王志萍.蘋果汁酶澄清工藝[J].食品科學，2009（5）：30-32.

[6]王鴻飛，李元瑞.果膠酶在獼猴桃果汁澄清中的應用研究[J].西北農(nóng)業(yè)大學學報，2008（3）：107-109.

[7]劉崑，楊玲輝，閆迎春，等.果膠酶澄清葡萄汁的工藝研究[J].中國農(nóng)學通報，2011，27（5）：447-451.