復(fù)合澄清劑對(duì)李子酒澄清效果的研究

邢玉青，石 飛*，王 君

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西 晉中 030801）

李子（Prunus salicinaLindl）別名嘉慶子、山李子等，是薔薇科李屬植物[1]。多長(zhǎng)在山陵地帶、灌木叢中或溝底、路邊等處，生命力頑強(qiáng)，對(duì)環(huán)境和氣候適應(yīng)性較強(qiáng)，世界各地均有廣泛種植。大多數(shù)李子果實(shí)在夏秋季節(jié)成熟[2]，外觀圓潤(rùn)、飽滿多汁、色澤誘人、口味酸甜，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。成熟李子具有美容養(yǎng)顏、潤(rùn)澤膚色的作用；李子果酸含量高，抗氧化劑和膳食纖維含量也高，具有極強(qiáng)的抗衰老作用，對(duì)胃酸和胃消化酶的分泌具有促進(jìn)作用，可加快腸道蠕動(dòng)，因而能通便、促消化、增食欲；新鮮李肉中含多種氨基酸，核仁中含有大量苦杏仁苷和油性成分，具有清肝利尿、消腫導(dǎo)瀉的作用[2-3]。

水果中存在許多酚類物質(zhì)，它們?cè)诠浦信c果膠物質(zhì)、蛋白質(zhì)長(zhǎng)期共存會(huì)吸附成渾濁易沉淀的膠體物質(zhì)，從而破壞果酒品質(zhì)，使?fàn)I養(yǎng)價(jià)值降低、酒體失光、風(fēng)味變差[4]。為得到澄清、透明、穩(wěn)定的果酒，通常需要對(duì)發(fā)酵酒進(jìn)行澄清處理，除去易渾濁物質(zhì)。添加澄清劑是提高果酒質(zhì)量的最常用的方法之一，該方法具有操作簡(jiǎn)便、時(shí)間短速度快、對(duì)酒風(fēng)味品質(zhì)影響較小等優(yōu)點(diǎn)[5-7]。明膠、單寧等作為常用澄清劑本身具有普遍適用性，進(jìn)一步使用果膠酶、皂土、硅藻土、瓊脂或者是多種澄清劑混合使用等也能取得良好效果。原料處理時(shí)果汁酶解使用了一定量果膠酶，再用于原酒澄清時(shí)使用效果不會(huì)明顯[8]；硅藻土主要與果膠物質(zhì)作用；聚乙烯基吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVPP）主要是與多酚類物質(zhì)結(jié)合；而明膠和皂土分別對(duì)蛋白質(zhì)和單寧含量高的果酒有良好的澄清效果[9]。明膠屬于蛋白質(zhì)澄清劑，是一種親水性膠體[10]，吸附果汁中導(dǎo)致渾濁的酚類物質(zhì)、金屬離子和可溶性蛋白質(zhì)等，從而發(fā)生絮凝反應(yīng)，達(dá)到澄清效果。皂土是一種天然的粘土類礦物，屬于無(wú)機(jī)澄清劑[9]，能夠吸附本身質(zhì)量8～10倍的水分，膨脹后形成帶有負(fù)電荷的膠體懸浮液，主要與帶正電荷的蛋白質(zhì)形成絮狀沉淀[11]；同時(shí)吸附鐵離子，減少原酒發(fā)生鐵破敗病的幾率，吸附一些蛋白質(zhì)酶類，增加原酒穩(wěn)定性[12-13]。羅軍杰等[14]對(duì)明膠—單寧、明膠—?dú)ぞ厶莾煞N復(fù)合澄清劑的效果進(jìn)行過研究，單寧和明膠最佳加入量分別為0.2 g/L和0.3 g/L時(shí)原酒透光率為92.1%；殼聚糖和明膠加入量分別為0.4 g/L和0.2 g/L時(shí)果酒透光率可達(dá)93.8%。本實(shí)驗(yàn)以最常用和成本較低的明膠-皂土為主要澄清劑，通過單一、復(fù)合澄清處理確定最適添加量，為改善李子果酒品質(zhì)和提高穩(wěn)定性提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

李子：產(chǎn)自山西省定襄縣鳳凰山；白砂糖（食品級(jí)）：市售；明膠、偏重亞硫酸鉀（分析純）：天津市大茂化學(xué)試劑廠；皂土：上海晶抗生物工程有限公司；果膠酶（酶活力10 000 UPTE/mL）：德國(guó)AB酶制劑公司；安琪酵母：安琪酵母股份有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

XP07型榨汁機(jī)：喜萊家電器有限公司；JJ124BC型電子天平：常熟市雙杰測(cè)試儀器廠；XMTD-6000型恒溫水浴鍋：上海宜昌儀器紗篩廠；MC202231手持糖量計(jì)：成都泰華光學(xué)有限公司；酒精計(jì)：河北省武強(qiáng)縣紅星儀表廠；ST3100實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)：奧豪斯儀器（常州）有限公司；5804R離心機(jī)：德國(guó)艾本德（Eppendorf）公司；V-1300型可見分光光度計(jì)：上海美析儀器有限公司；L-1型萬(wàn)用電爐：天津市紅杉實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 李子酒釀造工藝流程及操作要點(diǎn)

成熟李子→分選→清洗→破碎→添硫→靜置2 h→加果膠酶靜置24 h→調(diào)糖→接種酵母→發(fā)酵→皮渣分離→過濾、澄清處理→成品

操作要點(diǎn)：

（1）原料選擇及處理：選擇成熟度為70%左右、飽滿、無(wú)變質(zhì)、表皮有光澤且色澤均勻，還原糖含量在50%～60%、水份含量35%～45%的新鮮李子果實(shí)為原料。

（2）添硫：二氧化硫添加量為80 mg/L，邊入罐邊加入偏重亞硫酸鉀，完全入罐后充分?jǐn)嚢枋苟趸蚓鶆蚍植荚诠?，主要?duì)果汁起到殺菌和抗氧化的作用。

（3）酶解：在添硫2 h后加入果膠酶，是為了避免二氧化硫破壞果膠酶的活性，添加量為80 mg/L，靜置24 h浸提果皮中的色素和提高果汁出汁率，便于完全發(fā)酵。

（4）調(diào)糖：向李子果汁中添加白砂糖144.5 g/L，使李子汁的可溶性固形物含量達(dá)到13%[15]。

（5）接種：用10倍果汁溶解酵母菌，在45 ℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行活化，酵母添加量為300 mg/L。

（6）發(fā)酵：在避光21 ℃條件下自然發(fā)酵，發(fā)酵前期每隔12 h測(cè)定溫度及比重，并適當(dāng)攪拌，確保充足氧氣、皮渣充分發(fā)酵；發(fā)酵后期每隔24 h測(cè)定溫度及比重，比重降至0.994時(shí)不變，則視為發(fā)酵結(jié)束。

（7）皮渣分離：發(fā)酵結(jié)束后將李子的皮渣分離出去，得到李子酒溶液。

（8）過濾澄清：用干凈紗布疊成四層對(duì)李子酒液進(jìn)行粗過濾，后放入2 ℃冷庫(kù)中靜置備用。

1.3.2 澄清劑制備

2 g/100 mL明膠溶液[16]：準(zhǔn)確稱取2 g明膠放入100 mL小燒杯中，加入98 mL蒸餾水在45 ℃水浴鍋中緩慢加熱溶解，邊加熱邊攪拌，靜置冷卻24 h備用。

1 g/100 mL皂土溶液[16]：準(zhǔn)確稱取1 g皂土放入100 mL小燒杯中，加入99 mL蒸餾水，不斷攪拌使其充分吸水膨脹，浸泡24 h后制成懸浮液備用。

1.3.3 澄清試驗(yàn)

明膠：取5個(gè)150 mL錐形瓶，分別加入99 mL、98 mL、97 mL、96 mL、95 mL李子發(fā)酵酒，向其中添加2 g/100 mL的明膠溶液，使酒液中明膠含量分別達(dá)到0.2 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L[17]。

皂土：取5個(gè)150 mL錐形瓶，各加入100 mL李子發(fā)酵酒，向其中添加1 g/100 mL皂土母液，使酒液中皂土含量分別達(dá)到0.01 g/L、0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L[18]。

復(fù)合澄清劑：以單因素處理酒液后測(cè)定的透光率為指標(biāo)，選取澄清效果最佳的處理量以及下一個(gè)梯度和上一個(gè)梯度的處理量，進(jìn)行明膠添加量、皂土添加量的2因素3水平實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 復(fù)合澄清劑處理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design of compound clarifiers treatment

1.3.4 測(cè)定方法

（1）透光率：在18 ℃條件下，避光靜置4 d后取李子酒澄清液在4 ℃、3 000 r/min條件下離心15 min，取上清液測(cè)定660 nm波長(zhǎng)處的透光率[19]。

（2）酒樣的pH、酒精度、總酸、總糖、可溶性固形物含量：采用GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[20]進(jìn)行測(cè)定。

（3）總酚：福林-肖卡（Folin-Ciocaolteu）試劑測(cè)定法[21]。

（4）蛋白質(zhì)：采用考馬斯亮藍(lán)G-250染料結(jié)合法[21]。

（5）穩(wěn)定性試驗(yàn)[22]

蛋白質(zhì)穩(wěn)定性：取100 mL酒樣加2 mL 10 g/L單寧液，80 ℃條件下恒溫水浴30 min，冷卻至室溫后，若出現(xiàn)絮狀沉淀，表明蛋白質(zhì)不穩(wěn)定；

氧化穩(wěn)定性：取100 mL酒樣放置在空氣中12～24 h，若出現(xiàn)氧化味，酒樣顏色變黃或者發(fā)褐，出現(xiàn)沉淀，則為氧化性不穩(wěn)定；

鐵穩(wěn)定性：取100 mL酒樣于100 mL透明密封藍(lán)蓋瓶中充分通氣，擰緊瓶蓋不斷晃動(dòng)0.5 h，避光倒置4 d觀察是否有沉淀；

銅穩(wěn)定性：取100 mL酒樣于100 mL透明密封藍(lán)蓋瓶中，擰緊瓶蓋平放，燈光照射4 d，觀察是否渾濁；

冷處理：取100 mL酒樣，-4 ℃存儲(chǔ)24 h，觀察是否出現(xiàn)沉淀或失光現(xiàn)象，若出現(xiàn)沉淀，則表明不穩(wěn)定；

熱處理：取100 mL酒，90 ℃條件下恒溫水浴10 min，觀察是否出現(xiàn)沉淀或失光現(xiàn)象，若出現(xiàn)沉淀，則表明不穩(wěn)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)李子酒澄清效果的影響

2.1.1 明膠添加量對(duì)李子酒澄清效果的影響

明膠單獨(dú)使用時(shí)，會(huì)造成蛋白質(zhì)的輕微富集，原酒在加入明膠澄清劑母液后，酒體立即變渾濁，呈乳白色，隨著明膠添加量的增加，白色愈明顯；2 d后，酒體開始變透明，底部出現(xiàn)沉淀；4 d處理結(jié)束，酒體清亮透明，酒液色澤相較于原酒變淺。由圖1可知，添加0.4 g/L明膠時(shí)澄清效果最好，透光率達(dá)到85.7%，較原酒（79%），提高了6.7%；之后隨著明膠添加量增大，透光率下降，明膠添加量為1.0 g/L時(shí)，透光率下降至50%以下，對(duì)酒樣澄清明顯無(wú)作用。因此選擇明膠添加量0.4 g/L進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖1 明膠添加量對(duì)李子酒透光率的影響Fig.1 Effect of gelatin addition on light transmittance of plum wine

2.1.2 皂土添加量對(duì)李子酒澄清效果的影響

圖2 皂土添加量對(duì)李子酒透光率的影響Fig.2 Effect of bentonite addition on light transmittance of plum wine

原酒在加入皂土澄清劑母液后，酒體無(wú)明顯變化，色澤也無(wú)明顯變化；2 d后，酒樣中出現(xiàn)絮狀沉淀，酒體開始澄清，色澤差異較?。? d處理結(jié)束后，底部出現(xiàn)一層絮狀沉淀，與原酒色澤差異不大，仍為橘黃色，李子香味明顯。由圖2可知，添加0.02 g/L皂土?xí)r澄清效果最好，透光率達(dá)到85.6%，較原酒（79%）提高了6.6%；之后隨著皂土添加量增大，透光率下降；但下降幅度較小。因此選擇皂土添加量0.02 g/L進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.1.3 復(fù)合澄清劑添加量對(duì)李子酒澄清效果的影響

明膠與皂土屬于兩種不同類型的澄清劑，與果酒中不同類型的主要物質(zhì)發(fā)生相互作用，兩者相結(jié)合時(shí)發(fā)揮的作用往往優(yōu)于單獨(dú)使用。由圖3可知，0.4 g/L明膠+0.02 g/L皂土處理的酒樣，澄清效果最好，酒樣的透光率達(dá)到90.7%，較原酒（79%）及0.4g/L明膠（85.7%）和0.02 g/L皂土（85.6%）處理白酒有較大幅度的提高。其中明膠添加量對(duì)酒樣澄清度的影響較大，添加量不同時(shí)，透光率有明顯差異；明膠添加量為0.6 g/L時(shí)，使酒樣更加渾濁，因此在實(shí)際生產(chǎn)中處理酒樣時(shí)需注意明膠使用量不可過大。因此，復(fù)合5為最佳澄清方案。

圖3 復(fù)合澄清劑處理對(duì)李子酒透光率的影響Fig.3 Effect of compound clarifiers treatment on light transmittance of plum wine

2.2 不同澄清處理對(duì)李子酒品質(zhì)的影響

表2 不同澄清劑處理酒樣的各理化指標(biāo)Table 2 Physical and chemical indexes of wine samples with different clarifiers treatment

由表2可知，經(jīng)單一明膠、皂土澄清劑和復(fù)合澄清處理后酒樣的pH、總糖、總酸、酒精度都有不同程度的下降，且下降幅度都較小，因此酒體風(fēng)味及口感影響不大；而經(jīng)明膠和復(fù)合處理后酒樣的可溶性固形物含量下降較多；明膠吸附單寧、色素等多酚類物質(zhì)，所以明膠處理后的總酚含量要比皂土處理后下降的多，復(fù)合處理后的酒樣總酚含量較原酒減少了約25%，是兩種澄清劑復(fù)合作用的結(jié)果；皂土則吸附帶有正電荷的蛋白質(zhì)類，形成絮狀沉淀，皂土處理后的酒樣蛋白質(zhì)含量下降明顯，較原酒減少了約20%。因此，澄清處理后酒樣的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少，處理后果酒酒體穩(wěn)定澄清，口感更加爽利。

2.3 不同澄清劑處理對(duì)李子酒非生物穩(wěn)定性的影響

表3 不同澄清劑處理酒樣的非生物穩(wěn)定性變化Table 3 Changes of abiotic stability of wine samples with different clarifiers treatment

由表3可知，澄清處理后李子酒各方面的穩(wěn)定性都有所提高。明膠能吸附大多數(shù)可溶性蛋白質(zhì)形成絮狀沉淀，因此，單一明膠處理和復(fù)合處理后酒樣的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性較原酒及單一皂土處理的酒樣的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性均有所提高；而皂土能夠吸附鐵離子，所以在進(jìn)行鐵穩(wěn)定性試驗(yàn)后的四種酒樣中，單一皂土和復(fù)合處理后的酒樣鐵穩(wěn)定性較高，在儲(chǔ)存期間不容易發(fā)生鐵破敗；低溫下及熱處理時(shí)，果酒中的果膠物質(zhì)及蛋白質(zhì)等成分容易發(fā)生變化形成結(jié)晶狀的沉淀被析出，因此，經(jīng)澄清處理后酒樣的冷熱穩(wěn)定性較原酒而言均有所提高，但不可避免地仍有少量沉淀出現(xiàn)。

3 結(jié)論

單一明膠處理，酒樣中多酚類物質(zhì)含量明顯下降，色澤變淺，酒體清亮，明膠用量為0.4 g/L時(shí)澄清效果最好，透光率為85.7%；單一皂土處理，酒樣中蛋白質(zhì)含量明顯下降，色澤與原酒同為橙黃色，酒體清亮，皂土用量為0.02 g/L時(shí)澄清效果最好，透光率為85.6%；明膠用量為0.4 g/L＋皂土用量為0.02 g/L復(fù)合澄清劑處理李子酒，在18 ℃避光密封條件下靜置4 d時(shí)，透光率達(dá)到90.7%，澄清效果最好，營(yíng)養(yǎng)成分損失小，穩(wěn)定性高，酒體清亮，色澤誘人，風(fēng)味獨(dú)特。