優(yōu)化枸杞酒澄清劑的試驗(yàn)研究

馮文娟，魏圣可，毛貝貝，馮曉闖，陳曉慧，劉雪蓮

（山東京博控股集團(tuán)有限公司，山東濱州 256500）

0 引言

枸杞（Lycium barbarum L.） 俗稱枸杞子，屬茄科茄族，是一種藥食兩用的中草藥，含有豐富的枸杞多糖、甜菜堿、生物堿、苷類等生物活性成分，對(duì)肝腎陰虧、糖尿病、高血壓、高血脂等有一定的輔助治療效果[1-4]。枸杞酒分為發(fā)酵枸杞酒和浸泡枸杞酒2 類，研究以枸杞干為原料，經(jīng)過(guò)破碎、酶解、調(diào)配、微生物發(fā)酵后通過(guò)一系列工藝處理得到的一種發(fā)酵型枸杞酒[5-6]，與浸泡枸杞酒相比，枸杞香味更加濃郁，口感更佳。澄清度是衡量一種酒品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一。因此，澄清處理成為果酒制備過(guò)程中比較重要的環(huán)節(jié)。目前，果酒中常用的澄清劑有明膠、皂土、殼聚糖、蛋清、硅藻土、果膠酶和聚乙烯吡咯烷酮等[7-9]。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，篩選出明膠、皂土、殼聚糖作為澄清劑對(duì)枸杞酒進(jìn)行澄清處理，為枸杞酒的工業(yè)化生產(chǎn)工藝中澄清處理提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

枸杞酒，酒精度18.0%Vol，還原糖7.75 mg/mL，黃河三角洲京博化工研究院有限公司提供；皂土，帝伯仕自釀酒機(jī)有限公司提供；殼聚糖（食品級(jí)），祥達(dá)食品有限公司提供；明膠（食品級(jí)），羅賽絡(luò)明膠有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

TGL-16C 型臺(tái)式離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；HH-4 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海浦東物理光學(xué)儀器廠產(chǎn)品；UV-1700 型紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司產(chǎn)品；FA2004 型電子天平，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司產(chǎn)品。

1.3 枸杞酒的制備

枸杞干清洗干凈后用50～70 ℃的溫水浸泡3～4 h（料液比為1∶10），用料理機(jī)進(jìn)行破壁打漿，加入果膠酶酶解3～4 h，去除枸杞籽，按照質(zhì)量體積比1∶10添加白砂糖及0.2%活化好的釀酒酵母，于23～26 ℃條件下發(fā)酵1 周后，再于14～16 ℃條件下發(fā)酵2 周，發(fā)酵完成后，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min，取上清液過(guò)濾即得到枸杞酒。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 澄清劑的處理

（1） 明膠溶液[10]。稱取1.0 g 明膠，置于9 mL礦泉水中，攪拌直至其溶解，封口，室溫放置24 h，配制成10%的明膠溶液。

（2） 膨化皂土[11-12]。稱取1.0 g 皂土，置于9 mL，40 ℃的溫水中，攪拌均勻，封口，室溫放置24 h。

（3） 殼聚糖凝膠。稱取1.0 g 殼聚糖于9 mL 礦泉水中，加入冰醋酸0.5 mL，攪拌直至其呈現(xiàn)凝膠狀。

1.4.2 明膠的澄清處理

分別量取50 mL 枸杞酒，置于50 mL 三角瓶中，加入明膠溶液，設(shè)置明膠用量分別為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 g/L，充分?jǐn)嚢? h，封口，室溫下放置72 h。

1.4.3 皂土的澄清處理

分別量取50 mL 枸杞酒，置于50 mL 三角瓶中，加入膨化皂土，設(shè)置皂土用量分別為0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，充分?jǐn)嚢? h，封口，室溫下放置72 h。

1.4.4 殼聚糖的澄清處理

分別量取50 mL 枸杞酒于50 mL 三角瓶中，加入殼聚糖凝膠，設(shè)置殼聚糖用量分別為0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，充分?jǐn)嚢? h，封口，室溫下放置72 h。

1.4.5 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以枸杞酒的透光率為指標(biāo)，以明膠、皂土、殼聚糖用量為影響因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。

因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 因素與水平設(shè)計(jì)/g·L-1

1.4.6 檢測(cè)方法

（1） 澄清度的測(cè)定方法。枸杞酒的澄清程度由其波長(zhǎng)720 nm 處的透光率來(lái)表征，透光率越大，澄清效果越好。澄清劑處理后的枸杞酒以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min，取上清酒液于波長(zhǎng)720 nm處測(cè)定透光率，以蒸餾水為空白對(duì)照。

（2） 色度的測(cè)定方法。枸杞酒的色度由其波長(zhǎng)420 nm 處的吸光度來(lái)表征，澄清劑處理的枸杞酒以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min，取上清酒液于波長(zhǎng)420 nm 處測(cè)定吸光度，以蒸餾水為空白對(duì)照。

1.4.7 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行處理，進(jìn)行多樣本均數(shù)間比較及兩兩比較的方差分析；如果方差不齊，則編秩后再進(jìn)行兩兩比較的方差分析。p＜0.05 為差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 明膠的澄清效果

明膠對(duì)枸杞酒澄清效果和色度的影響見圖1。

圖1 明膠對(duì)枸杞酒澄清效果和色度的影響

明膠是一種天然生物高分子材料，具有大量的羥基、羧基和氨基，廣泛應(yīng)用于果酒的澄清處理，能夠吸附果酒中的膠體物質(zhì)并形成沉淀，從而起到澄清的效果。由圖1 可知，明膠用量為0.4，0.6 g/L時(shí)，枸杞酒的透光率顯著高于空白對(duì)照組，其中明膠用量為0.4 g/L 時(shí)，枸杞酒的透光率最高，對(duì)枸杞酒的澄清效果最佳。同時(shí)，明膠用量的不同對(duì)枸杞酒色度的影響并不顯著。

2.2 皂土的澄清效果

皂土對(duì)枸杞酒澄清效果和色度的影響見圖2。

圖2 皂土對(duì)枸杞酒澄清效果和色度的影響

皂土是一種具有特殊層狀結(jié)構(gòu)的礦物質(zhì)，吸水膨脹后能夠吸附果酒中的大分子物質(zhì)、鐵離子等，從而起到澄清效果。由圖2 可知，隨著皂土用量的增多，透光率呈先顯著增大后達(dá)到平衡的趨勢(shì)，當(dāng)皂土用量2.0 g/L 時(shí)，枸杞酒的透光率最大，達(dá)到95.93%。同時(shí)，隨著皂土用量的增多，枸杞酒的色度逐漸降低，說(shuō)明皂土具有明顯的脫色作用，是其在果酒澄清應(yīng)用中的弊端。

2.3 殼聚糖的澄清效果

殼聚糖對(duì)枸杞酒澄清效果和色度的影響見圖3。

圖3 殼聚糖對(duì)枸杞酒澄清效果和色度的影響

殼聚糖是自然界中唯一的陽(yáng)離子堿性多糖，能夠凝聚果酒中帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)、果膠、單寧等物質(zhì)，從而起到澄清的效果。由圖3 可知，隨著殼聚糖用量的增加，枸杞酒的透光率呈顯著增大直至達(dá)到平衡的趨勢(shì)，而色度顯著降低直至穩(wěn)定，殼聚糖用量2.0 g/L 時(shí)，枸杞酒的透光率最大為94.26%，色度最小為1.78，之后隨著殼聚糖用量的增加，枸杞酒的透光率和色度無(wú)顯著性變化。

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果

澄清劑優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果見表2，澄清劑優(yōu)化方差分析見表3。

表2 澄清劑優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 澄清劑優(yōu)化方差分析

由表2 和表3 可知，明膠、皂土、殼聚糖3 個(gè)影響因素中，各因素的極差RB＞RA＞RC，即對(duì)枸杞酒澄清度的影響從大到小依次為皂土用量＞明膠用量＞殼聚糖用量。枸杞酒澄清劑的最佳組合是A2B3C3，即明膠0.4 g/L，皂土2.0 g/L，殼聚糖2.0 g/L，經(jīng)驗(yàn)證枸杞酒的透光率為98.11%。明膠、皂土、殼聚糖對(duì)枸杞酒澄清度的影響均未達(dá)到顯著水平。

3 結(jié)論

劉銳萍等人[13]研究發(fā)現(xiàn)皂土比殼聚糖對(duì)枸杞酒中蛋白質(zhì)和多酚的去除能力更強(qiáng)，且澄清后枸杞酒的貯藏穩(wěn)定性更好；也有研究表明皂土和殼聚糖在一定程度上起到了增強(qiáng)枸杞酒非生物穩(wěn)定性的作用[10]。通過(guò)單因素試驗(yàn)分析，與明膠和殼聚糖相比，皂土的澄清效果更佳，2.0 g/L 皂土用量對(duì)枸杞酒的澄清效果最好，枸杞酒的透光率為95.93%。通過(guò)正交試驗(yàn)分析得到枸杞酒澄清劑的最佳組合是明膠用量0.4 g/L，皂土用量2.0 g/L，殼聚糖用量2.0 g/L，枸杞酒的透光率為98.11%?？紤]到澄清劑對(duì)枸杞酒色度和穩(wěn)定性的影響，建議選取皂土作為枸杞酒的澄清劑，每升枸杞酒添加2.0 g 皂土。枸杞酒在釀造和貯藏過(guò)程中很容易發(fā)生褐變反應(yīng)，既影響色澤和風(fēng)味，又降低其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因此，找到影響枸杞酒褐變的因素及解決方法作為后續(xù)研究的方向，必定會(huì)促進(jìn)枸杞酒行業(yè)的發(fā)展。