不同澄清劑對山楂龍眼復合果酒澄清效果的影響

◎ 陳麗娜，黃粵芳，黃鈞渟，汪 磊，寧 芯，何思蓮

（玉林師范學院 化學與食品科學學院，廣西 玉林 537000）

山楂又名山里果，氣味酸，富含果膠、纖維素和木質(zhì)素，這些成分可延緩胃排空率，起到增加飽腹感、預防便秘的作用[1-2]。龍眼風味獨特，口感甘甜，果實具有較高的營養(yǎng)和藥用價值[3]，常被作以滋補藥品和保健食品使用[4-5]。果酒是以水果制成的具有水果風味和保健功能的酒精性飲品[6]，復合果酒以兩種或兩種以上的水果作原料，集合原料的營養(yǎng)物質(zhì)和保健功能，提高了原料的附加值。山楂龍眼復合果酒中含有較多營養(yǎng)成分及其絡合物，這些物質(zhì)在酒體中以膠體形式穩(wěn)定存在，但在儲藏過程中隨著酒精含量的增加以及受搬運、光照等因素的影響，會產(chǎn)生物理或化學變化，膠體的穩(wěn)定體系被破壞，使酒體產(chǎn)生沉淀或變渾濁，改變產(chǎn)品的風味和顏色，影響產(chǎn)品的品質(zhì)，因此有必要對其進行澄清加工[7]。

果酒的澄清方法主要有自然澄清法、機械澄清法、冷凍澄清法、澄清劑澄清法等，在這幾種澄清方法當中，澄清劑澄清法應用得較為普遍，因為它更能快速穩(wěn)定，澄清的效果也較易于控制[7]。本研究采用皂土、殼聚糖、交聯(lián)聚維酮（以下簡稱PVPP）、明膠、果膠酶、硅藻土以及羧甲基纖維素鈉（以下簡稱CMC）7種不同的澄清劑分別對山楂龍眼復合果酒原液進行澄清處理[8-9]，并對單一澄清劑和復合澄清劑的澄清條件進行優(yōu)化，對澄清效果進行比較分析，探索山楂龍眼復合果酒的澄清方法，為其開發(fā)提供支持。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

山楂龍眼復合原果酒，實驗室研制；明膠、果膠酶、PVPP、CMC（均為食品級），河南圣斯德實業(yè)有限公司；殼聚糖（食品級），鄭州萬搏化工產(chǎn)品有限公司；皂土（食品級），煙臺帝伯仕自釀機有限公司；硅藻土（食品級），上海源葉生物科技有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設備

AR224CN電子天平，奧豪斯儀器（常州）有限公司；JJ500電子天平，平常熟雙杰測試儀器廠；WZS60手持糖度計，上海儀電物理光學儀器有限公司；HH-S4水浴鍋，江蘇金怡儀器科技有限公司；DHG-9146A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司；GNP-9160恒溫培養(yǎng)箱，上海精宏實驗設備有限公司；LAL 2T酒精度計，廣州市速為電子科技有限公司；UV-5200PC紫外分光光度計，上海元析儀器有限公司。

1.3 澄清劑及其配制方法

（1）1%明膠。稱量5.00 g明膠，加入250 mL蒸餾水，攪拌均勻后浸泡24 h后，于40 ℃水浴中加熱溶解，冷卻至室溫后定容至500 mL。

（2）1%果膠酶。稱取5.00 g果膠酶，加入250 mL 40 ℃左右的蒸餾水攪拌溶解，再加水稀釋定容至500 mL，放置1～2 h后備用。

（3）1%殼聚糖。稱量5.00 g檸檬酸至燒杯中，加入蒸餾水使其溶解后再加入5.00 g殼聚糖，加熱煮沸至完全溶解，冷卻至室溫后定容至500 mL。

（4）1%皂土。稱量5.00 g皂土，將其溶解于250 mL的蒸餾水中，并浸泡24 h。稀釋后充分攪拌使其均勻，待其吸水膨脹后定容至500 mL，形成膠體懸浮液備用。

（5）1%PVPP。稱量5.00 g PVPP，將其溶解于250 mL的蒸餾水中，攪拌使其完全溶解，稀釋后定容至500 mL備用。

（6）1%硅藻土。稱量5.00 g皂土，將其溶解于250 mL的蒸餾水中，并浸泡24 h。稀釋后充分攪拌使其均勻，待其完全吸水膨脹后定容至500 mL，形成膠體懸浮液備用。

（7）1%CMC。稱量5.00 g CMC，并加入250 mL蒸餾水，充分攪拌使其溶解后稀釋定容至500 mL備用。

1.4 試驗方法

1.4.1 不同澄清劑對果酒的澄清效果

取復合果酒原液各20 mL，根據(jù)表1設計方案分別添加不同澄清劑，充分混勻后，以自然澄清作為對照實驗。于室溫下（25 ℃左右）靜置澄清6 h后，取上清液測其透光率，根據(jù)透光率確定最適澄清劑及添加量。每組各做3次平行實驗，設計方案具體內(nèi)容見表1。

表1 各種澄清劑澄清試驗設計表（單位：g·L-1）

1.4.2 單一澄清劑響應面設計試驗

本實驗采用Box-Behnken Design設計，以透光率作為響應值（R），以皂土劑添加量（A）、澄清時間（B）以及澄清溫度（C）作為影響因素，以-1、0、1分別代表低、中、高3個水平，利用響應面對其澄清條件進行優(yōu)化。響應面設計因素和水平表見表2。

表2 單一澄清劑因素水平表

1.4.3 復合澄清劑響應面設計試驗

采用Box-Behnken Design設計，實驗以透光率作為響應值（R），以皂土和殼聚糖的混合比例（A）、澄清劑添加量（B）、澄清時間（C）以及澄清溫度（D）作為考察因素，以-1、0、1分別代表低、中、高3個水平，利用響應面對其澄清條件進行優(yōu)化。復合澄清劑澄清響應面設計因素和水平表見表3。

表3 復合澄清劑因素水平表

1.5 測定方法

澄清度的測定：以透光率T（%）為參考，使用UV-5200PC紫外分光光度計，于720 nm的波長下用1 cm玻璃比色皿測定，以蒸餾水作為空白對照試驗；糖度的測定方法：手持糖度計法；酒精度的測定方法：酒精計法[10]；果酒酸度（以醋酸計）的測定：采用酸堿滴定法[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同澄清劑對果酒的澄清效果

不同澄清劑對山楂龍眼復合果酒的最佳澄清效果如圖1所示。由圖1可知，不同澄清劑對山楂龍眼復合果酒的最佳澄清效果不同，相同澄清劑在不同添加量條件下對原酒的澄清效果也不同，但隨著澄清劑添加量的增加，果酒的透光率整體呈現(xiàn)先是增大而后降低的趨勢。①以皂土和殼聚糖為澄清劑較利于提高酒液的透光率，以皂土最佳，殼聚糖次之。②當皂土濃度達到0.80 g·L-1、殼聚糖濃度達到0.40 g·L-1時，再增加澄清劑濃度果酒透光率變化不明顯。③當明膠濃度（≥0.20 g·L-1）、果膠酶濃度（≥0.50 g·L-1）、硅藻土濃度（≥0.40 g·L-1）、PVPP濃度（≥0.05 g·L-1）以及CMC濃度（≥0.05 g·L-1）往上增加時果酒酒液透光率呈下降趨勢。④不同澄清劑處理后的酒液，其最適濃度存在一定差異。利用明膠、果膠酶、殼聚糖、皂土、PVPP、硅藻和CMC作為澄清劑處理山楂龍眼復合果酒原液，其最適濃度依次為0.20 g·L-1、0.50 g·L-1、0.40 g·L-1、0.80 g·L-1、0.05 g·L-1、0.40 g·L-1以及0.05 g·L-1。

圖1 各澄清劑處理酒液的透光率變化圖

2.2 澄清劑最適用量的不同對果酒品質(zhì)的影響

復合果酒原液加入澄清劑后，品質(zhì)會發(fā)生一定的變化，具體情況見表4。

表4 復合果酒的品質(zhì)改變表

從表4可看出，和復合果酒原液相比，加入澄清劑后酒精度不發(fā)生改變[12]，維持在5%，糖度少數(shù)幾個樣品發(fā)生改變，其余均在6.0%。而總酸相對而言變化較大，最高時增幅達3.93%（CMC），最低時下降10.03%（皂土），結(jié)合不同澄清劑對果酒的澄清效果，選擇皂土作為最佳澄清劑。

2.3 單一澄清劑響應面設計及數(shù)據(jù)分析

應用Box-Behnken Design對復合果酒澄清進行3因素3水平響應面設計試驗，結(jié)果如表5。再用Design-Expert 8.0.6軟件對結(jié)果進行多元擬合回歸分析，得到的二次回歸方程為：

表5 響應面優(yōu)化實驗設計及結(jié)果表

透光率=98.92+0.14A+0.075B+0.51C-0.23AB-0.05AC-0.075BC-0.14A2+0.04B2-0.43C2。

實驗方差分析結(jié)果具體見表6。

由表6可看出，回歸模型的P=0.011 7，表明該模型顯著，同時失擬項的P值為0.438 3＞0.05，表明失擬項不顯著。該二次回歸方程在整個回歸區(qū)域內(nèi)的擬合情況較為良好，可用該回歸模型代替真實試驗點對結(jié)果進行分析。本實驗影響山楂龍眼果復合酒澄清工藝的影響強弱依次為C（澄清溫度）＞A（澄清劑添加量）＞B（澄清時間），且兩兩因素的交互作用皆不顯著。皂土最佳澄清工藝為：添加量1.00 g·L-1，澄清時間6 h，澄清溫度40 ℃，該條件下果酒透光率可達99.3%。

表6 實驗方差分析結(jié)果表

2.4 復合澄清劑的澄清效果實驗

應用Box-Behnken Design對復合澄清劑澄清果酒進行4因素3水平響應面設計試驗，以透光率為評價指標，確定皂土和殼聚糖的混合比例（A）、澄清劑添加量（B）、澄清時間（C）以及澄清溫度（D）這4個因素的最佳條件，試驗結(jié)果如表7。再用Design-Expert 8.0.6軟件對結(jié)果進行多元擬合回歸分析，得到的二次回歸方程為：

表7 響應面優(yōu)化實驗設計及結(jié)果表

透光率=98.92-0.16A-0.033B-0.11C-0.0333D+0.25AB-0.075AC+0.0050AD+0.13BC-0.025BD+0.025CD-0.23A2-0.32B2-0.28C2-0.29D2。

實驗方差分析結(jié)果具體如表8所示。

表8 實驗方差分析結(jié)果表

由表8可看出，回歸模型的P=0.000 15，表明該模型極顯著。同時失擬項的P值為0.062 1＞0.05，表明失擬項不顯著。該二次回歸方程在整個回歸區(qū)域內(nèi)的擬合情況較為良好，可用該回歸模型代替真實試驗點對結(jié)果進行分析。本實驗影響山楂龍眼果復合酒澄清工藝的影響強弱依次為：A（混合比例）＞C（澄清時間）＞B（澄清劑添加量）=D（澄清溫度）。除澄清劑的混合比例和添加量交互作用影響顯著外，其余兩兩因素交互作用均為不顯著。皂土和殼聚糖的混合比例為1.5∶1，澄清劑添加量0.9 g·L-1，澄清時間6 h，澄清溫度30 ℃，該條件下果酒透光率為98.9%。

3 結(jié)論

通過一系列澄清試驗，7種澄清劑均對山楂龍眼復合果酒有明顯的澄清效果，但皂土的澄清效果最好，其次是殼聚糖。通過響應面設計試驗得出：①在單一澄清劑澄清實驗中，最佳澄清條件為皂土添加量1.00 g·L-1，澄清時間6 h，澄清溫度40 ℃，透光率可達99.3%。②在復合澄清劑澄清實驗中，最佳澄清條件為：皂土∶殼聚糖=1.5∶1，澄清劑添加量0.90 g·L-1，澄清時間6 h，澄清溫度30 ℃，此時透光率可達98.9%。由此可見，皂土的澄清效果比復合澄清劑的澄清效果要好一些。