藍(lán)莓酒澄清過(guò)程中護(hù)色工藝研究

吳林生，王子迎，高 琦，王志遠(yuǎn)

(合肥師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

藍(lán)莓，杜鵑花科越橘屬多年生低灌木，為落葉或常綠灌木，株高從0.1 m到4 m不等。原生于北美洲與東亞，分布于北美洲、歐洲、朝鮮、日本、蒙古、俄羅斯、以及中國(guó)的東北地區(qū)，生長(zhǎng)于海拔900～2300 m的地區(qū)。藍(lán)莓富有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，擁有較高的營(yíng)養(yǎng)與保健功能，也擁有增加免疫力、抗衰老等功能，對(duì)于抑制癌癥，預(yù)防心腦血管疾病也有著良性的作用[1-3]。藍(lán)莓因?yàn)榫哂休^高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值所以在世界范圍廣泛流行，是世界糧食及農(nóng)業(yè)組織推薦的五大健康水果之一。目前藍(lán)莓在全國(guó)的種植面積逐年升高，畝產(chǎn)值較高，經(jīng)濟(jì)效益較為可觀，藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)高于蘋果、橘子、葡萄等水果產(chǎn)品，即可鮮食又是水果加工的良好原料。由此可見，藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)具有十分廣闊而且光明的發(fā)展前景[4-6]。藍(lán)莓行業(yè)屬于新興發(fā)展行業(yè)，有廣闊的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。由于藍(lán)莓自身富有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和良好的風(fēng)味，漸漸被大眾所喜愛(ài)。但是，藍(lán)莓具有不耐貯運(yùn)，易腐敗的特點(diǎn)，采摘后，如果不及時(shí)進(jìn)行銷售或加工，就會(huì)爛掉。要想發(fā)展藍(lán)莓，必須進(jìn)行藍(lán)莓的深加工利用，但藍(lán)莓在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間比較短，加工產(chǎn)業(yè)還不夠成熟[7]。因此，將藍(lán)莓發(fā)酵成藍(lán)莓果酒并工業(yè)化是藍(lán)莓業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要的方向，但是目前市場(chǎng)上藍(lán)莓果酒有許多問(wèn)題急需解決。藍(lán)莓果酒本身呈深寶石紅色，色澤明亮誘人，但在澄清和貯藏的過(guò)程中極易容易變色褪色，直接影響藍(lán)莓酒的品質(zhì)。因此本實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)藍(lán)莓酒在人工澄清的過(guò)程中尋找最適合的護(hù)色劑，以期藍(lán)莓酒在澄清過(guò)程中受到最小的影響，為藍(lán)莓果酒加工產(chǎn)業(yè)提供參考幫助[8-11]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)莓(安徽徽王農(nóng)業(yè)有限公司提供)、果酒酵母、果膠酶、白蔗糖、偏重亞硫酸鉀、沒(méi)食子酸、單寧、蘆丁、Vc、咖啡酸、槲皮素、碳酸鈉(所有試劑均為食品級(jí))；鹽酸、氯化鉀、醋酸鈉、福林酚試劑(所有試劑為分析純)；國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

TDL-5-A離心機(jī)(臺(tái)式)上海安亭科學(xué)儀器廠制造；FA2204電子天平 上海市安亭電子儀器廠；BL55顆粒制冰機(jī)無(wú)錫沃性儀器有限公司；HH-S恒溫水浴鍋 國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；SPX-150B-Z生化培養(yǎng)箱 上海博迅實(shí)業(yè)醫(yī)療設(shè)備廠；UV-3200S紫外可見分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司；NR10QC色差計(jì) 深圳市三恩時(shí)科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 藍(lán)莓酒發(fā)酵工藝流程及操作要點(diǎn)

藍(lán)莓酒發(fā)酵工藝流程如圖1所示。

圖1 藍(lán)莓酒發(fā)酵工藝流程

工藝操作要點(diǎn)：

原料預(yù)處理：藍(lán)莓解凍、破碎入罐，破碎的過(guò)程中添加偏重亞硫酸鉀進(jìn)行發(fā)酵前的滅菌，破碎前留樣檢測(cè)原料中的糖含量、總酸以及出汁率。

入罐、果膠酶的添加：藍(lán)莓破碎滅菌后直接入罐添加果膠酶進(jìn)行低溫酶解浸香，最佳浸漬溫度8 ℃。

主發(fā)酵：酶解結(jié)束，接入酵母，立即升溫快速進(jìn)入主發(fā)酵階段，藍(lán)莓酒最佳發(fā)酵溫度25 ℃，超過(guò)30 ℃藍(lán)莓酒品質(zhì)嚴(yán)重破壞，酵母大部分死亡，發(fā)酵甚至終止；皮渣分離：當(dāng)灌中發(fā)酵醪酒精度為12±1度，含糖量≤4 g/L，皮渣分離。

陳釀：最佳陳釀溫度18 ℃。

1.3.2 護(hù)色劑種類與濃度的選擇及添加

取100 mL藍(lán)莓果酒若干組，分別加入3 mg/L的蘆丁、單寧、Vc、槲皮素、咖啡酸和沒(méi)食子酸，以不添加任何護(hù)色劑的藍(lán)莓酒為對(duì)照，然后再向所有樣中加入1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))膨潤(rùn)土溶液1 mL充分搖勻，20℃靜止澄清2天后，3次平行實(shí)驗(yàn)，5000轉(zhuǎn)/分鐘，離心15分鐘，取澄清酒樣測(cè)定花色苷、總酚、明亮值、吸光度，DPPH清楚自由基能力、SOD酶活性，以及感官評(píng)分。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析得出最合適的護(hù)色劑種類，再將此種護(hù)色劑分別以0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L的濃度添加至100 mL藍(lán)莓果酒中，同時(shí)加入1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))膨潤(rùn)土溶液1 mL充分搖勻，平行3次實(shí)驗(yàn)，5000轉(zhuǎn)/分鐘，離心15分鐘，取澄清酒樣測(cè)定花色苷、總酚、明亮值、吸光度，DPPH清楚自由基能力、SOD酶活性，以及感官評(píng)分。最后分析得出最此種護(hù)色劑的最適添加量。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗氧化能力的測(cè)定

花青素含量測(cè)定[12-14]：pH示差法；總酚含量的測(cè)定[15-16]：福林酚比色法；色差(明亮值L)的測(cè)定：色差計(jì)法；吸光度的測(cè)定：分光光度法(波長(zhǎng)為680 nm)；SOD酶活性測(cè)定[17-19]：鄰苯三酚法；DPPH清除自由基能力測(cè)定[20]：參考韋獻(xiàn)雅等人的方法；感官評(píng)價(jià)[21]：隨機(jī)選取10人(男女各5人)通過(guò)感覺(jué)器官對(duì)藍(lán)莓酒的一些感官特性進(jìn)行檢測(cè)，即對(duì)藍(lán)莓酒的色澤、香氣、滋味及其典型風(fēng)味等方面進(jìn)行分析與判定，設(shè)感官評(píng)價(jià)滿分100分，標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 藍(lán)莓酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒花色苷含量的影響

藍(lán)莓果酒中含有豐富的花色苷，花色苷有提高免疫力、抗氧化等功能，還對(duì)心血管疾病與癌癥有抑制作用。花色苷含量的多少直接影響藍(lán)莓果酒的顏色，花色苷含量越高，藍(lán)莓果酒的顏色越深[22-23]。圖2是研究藍(lán)莓酒人工澄清的過(guò)程中添加不同種類護(hù)色劑來(lái)減少花色苷的損失。以不添加任何護(hù)色劑直接人工澄清為對(duì)照，添加6種不同的護(hù)色劑后分別對(duì)藍(lán)莓酒進(jìn)行人工澄清，澄清后對(duì)藍(lán)莓酒中的花色苷含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖2，添加護(hù)色劑澄清后，澄清酒中花色苷含量高低依次為：咖啡酸(548.59 mg/L>單寧(503.79 mg/L)>槲皮素(502.03 mg/L)>蘆丁(483.71 mg/L)>沒(méi)食子酸(482.16 mg/L)>Vc(462.67 mg/L)>對(duì)照(460.73 mg/L)，這說(shuō)明護(hù)色劑在藍(lán)莓酒人工澄清階段，對(duì)花色苷的損失都有一定的抑制作用。其中添加單寧、槲皮素、蘆丁、沒(méi)食子酸以及Vc的藍(lán)莓果酒花色苷含量差異不顯著(P>0.05),咖啡酸的作用效果最好，并且花色苷含量最高(P<0.05)。

圖2 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒花色苷含量的影響

2.2 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒色差的影響

藍(lán)莓果酒最大的優(yōu)點(diǎn)之一就是具有獨(dú)特的深寶石紅色，色澤明亮誘人，深受消費(fèi)者歡迎。本實(shí)驗(yàn)研究了添加不同種類護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒色差的影響。L值為藍(lán)莓果酒的明亮度。果酒中所含花色苷多少直接決定這果酒明亮度L的大小，其中花色苷含量越高，L越大，反之L越小。由圖3可知，沒(méi)有添加護(hù)色劑的對(duì)照酒樣明度最高(52.71)，添加護(hù)色劑后明亮值L由大到小依次為單寧、蘆丁、沒(méi)食子酸、槲皮素、Vc以及咖啡酸，這說(shuō)明以咖啡酸為護(hù)色劑澄清處理后明亮度最低，酒中保留的花色苷最多(此實(shí)驗(yàn)趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)3.1的結(jié)論基本吻合)。因此從色澤角度考慮，添加了咖啡酸作為護(hù)色劑的酒樣呈現(xiàn)酒紅色，顏色較深，色澤最好，外觀品質(zhì)最好，是更為合適的護(hù)色劑選擇。

圖3 不同護(hù)色劑種類對(duì)藍(lán)莓果酒色差的影響

2.3 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒吸光度的影響

由圖4可知，添加咖啡酸的酒樣在680 nm下吸光度最高，顏色最深，單寧次之，沒(méi)有添加護(hù)色劑的對(duì)照酒樣最低。因此，從色澤角度考慮，添加護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒中成色物質(zhì)有一定的保護(hù)作用，且效果顯著(P<0.05)。綜合實(shí)驗(yàn)2-1，2-2，2-3所得結(jié)論，咖啡酸作為護(hù)色劑所得澄清酒樣呈現(xiàn)酒紅色，顏色較深，色澤最好，外觀品質(zhì)最好，是比較合適的護(hù)色劑選擇。

圖4 不同種類護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒吸光度的影響

2.4 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒總酚含量的影響

藍(lán)莓果酒中含有豐富的酚類物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常豐富。酚類物質(zhì)廣泛存在于各種水果蔬菜中，對(duì)心血管疾病與癌癥的抑制有著良性的作用。本實(shí)驗(yàn)研究了添加不同種類護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒總酚含量的影響。由圖3可知，以不添加任何護(hù)色劑直接人工澄清為對(duì)照，添加6種不同的護(hù)色劑后分別對(duì)藍(lán)莓酒進(jìn)行人工澄清，澄清后對(duì)藍(lán)莓酒中的總酚含量的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，添加護(hù)色劑的酒樣總酚含量依次為咖啡酸(1189.88 mg/L)、沒(méi)食子酸(1116.46 mg/L)、Vc(1085.42 mg/L)、槲皮素(1063.8 mg/L)、單寧(1059.09 mg/L)、蘆丁(1046.96 mg/L)、以及對(duì)照(975.41 mg/L)，以對(duì)照為判斷基礎(chǔ)。其他護(hù)色劑具有一定程度的護(hù)色效果且差異不顯著(P>0.05)，以咖啡酸為護(hù)色劑時(shí)，澄清后藍(lán)莓酒中的多酚含量最高(P<0.05)。

圖5 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒總酚含量的影響

2.5 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒抗氧化能力的影響

DPPH具有很強(qiáng)的還原力，它和SOD歧化酶活常用于考察物質(zhì)的抗氧化能力，所以最大限度地保持藍(lán)莓酒中的DPPH和SOD酶，確保藍(lán)莓酒的保健功能[24-25]。由表2可以看出藍(lán)莓酒的抗氧化能力的大小依次為：咖啡酸>Vc>單寧>蘆丁>沒(méi)食子酸>槲皮素>對(duì)照。其中添加咖啡酸作為護(hù)色劑的酒樣中DPPH清除自由基的能力為90.78%，SOD酶活力為60.83 U/mL，均為最高。

表2 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒抗氧化能力的影響

2.6 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒感官的影響

藍(lán)莓果酒的口感也是藍(lán)莓果酒一個(gè)重要的指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)研究了添加不同種類護(hù)色劑的藍(lán)莓果酒對(duì)口感的影響。由表3可知，添加了咖啡酸的酒樣口感最高，為88.6，蘆丁次之，為83.5，單寧最低為77.9幾乎和對(duì)照一樣。因此從口感的角度考慮，咖啡酸是更為合適的護(hù)色劑。

表3 不同護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒感官評(píng)價(jià)得分

2.7 不同濃度護(hù)色劑對(duì)藍(lán)莓果酒各項(xiàng)理化指標(biāo)的影響

上述藍(lán)莓酒護(hù)色劑種類的篩選的實(shí)驗(yàn)中，最終選擇咖啡酸作為最佳的護(hù)色劑，在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)咖啡酸的添加量進(jìn)行確定實(shí)驗(yàn)。由圖6可以看出，藍(lán)莓酒中花色苷的含量隨著咖啡酸的添加量的增加是先上升后下降最后趨于穩(wěn)定。其中咖啡酸的添加濃度在3 mg/L時(shí)，花色苷含量達(dá)到最大548.59 mg/L。圖7中總酚含量隨著咖啡酸含量的增加也是先增加后減少的，當(dāng)咖啡酸的添加濃度在3 mg/L時(shí)，藍(lán)莓果酒中總酚含量高達(dá)1189.88 mg/L，圖8，圖9中L值和吸光度都是與圖6保持一致性。因此，最終確定咖啡酸的添加最適合濃度為3 mg/L。

圖6 咖啡酸的添加量對(duì)藍(lán)莓果酒花色苷含量的影響

圖7 咖啡酸的添加量對(duì)藍(lán)莓果酒總酚含量的影響

圖8 咖啡酸的添加量對(duì)藍(lán)莓果酒明亮值的影響

圖9 咖啡酸的添加量對(duì)藍(lán)莓果酒吸光度的影響

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)在藍(lán)莓酒人工澄清階段通過(guò)對(duì)添加咖啡酸、沒(méi)食子酸、槲皮素、蘆丁、單寧、Vc6中不同的護(hù)色劑，以不添加護(hù)色劑直接澄清組為參照，藍(lán)莓果酒澄清后花色苷、總酚、色差、吸光度、DPPH清除自由基能力、SOD酶活力和感官評(píng)分進(jìn)行了測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選用質(zhì)量濃度為3 mg/L的咖啡酸為最優(yōu)良的護(hù)色劑，最終所得藍(lán)莓果酒總酚含量為1170.26 mg/L；花色苷含量為548.59 mg/L；在波長(zhǎng)為680 nm下，澄清果酒吸光度為0.366，明亮值為44.57，超氧化歧化酶含量為60.83 U/ml，DPPH清除自由基能力為90.78%，綜合酒的口感得分最高為88.6分。效果顯著高于其他護(hù)色劑。本研究為企業(yè)解決藍(lán)莓果酒在陳釀與貯藏的過(guò)程中的褪色問(wèn)題提供了理論依據(jù)和參考價(jià)值。