不同澄清劑處理對(duì)山楂發(fā)酵酒凈化效果與質(zhì)量穩(wěn)定性的影響

彭姝

關(guān)鍵詞：山楂酒，澄清，色度，濁度，質(zhì)量穩(wěn)定性

0 引言

山楂（Crateagus pinnatifida）又名山里紅、紅果，為薔薇科植物。其果實(shí)富含維生素、有機(jī)酸、多酚和多糖等成分，是典型的藥食兼用型水果[1-3]。山楂在降血糖、降血脂、防止動(dòng)脈硬化和保護(hù)心臟等方面效果突出[4-6]，其精深加工技術(shù)及其功能活性研究已成為目前食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)注的焦點(diǎn)。

山楂發(fā)酵酒以新鮮山楂為原料，經(jīng)破碎、發(fā)酵、過(guò)濾澄清和陳釀等工藝釀制而成，其果香濃郁，酒體醇厚，爽凈彌香?，F(xiàn)有研究證實(shí)，山楂原料及其預(yù)處理技術(shù)、釀酒酵母種類與釀造工藝是影響山楂酒適口性、風(fēng)味品質(zhì)與抗氧化活性的關(guān)鍵[7-10]。而適宜的澄清劑凈化處理，則是避免山楂酒褐變、渾濁和沉淀等問(wèn)題，改善山楂酒感官品質(zhì)與穩(wěn)定性的必要手段[11-12]。本文基于山楂酒的澄清效果、理化品質(zhì)和穩(wěn)定性比較，優(yōu)選澄清劑的種類與用量，以期為山楂酒的品質(zhì)改善提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山楂酒：以“大金星”山楂為原料，采用浸漬發(fā)酵法釀制，料水比1：2，發(fā)酵液初始糖度調(diào)整至220g/L，20±2 ℃發(fā)酵至糖含量不變。果酒酵母、百鉆優(yōu)級(jí)棉白糖：安琪酵母有限公司。五倍子單寧酸、明膠、皂土：煙臺(tái)魯域葡萄釀酒商務(wù)有限公司；殼聚糖：濟(jì)南奧康科技有限公司；PVPP：USP級(jí)，上海源葉生物科技有限公司。其他試劑：AR以上級(jí)別，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 澄清劑配制

（1）單寧：用雙蒸水完全溶解，配成2%（m/v）的溶液。

（2）明膠：冷水浸泡過(guò)夜至完全溶脹，用60～70 ℃的雙蒸水溶解，配成1%（m/v）的溶液。

（3）皂土：30～40 ℃的雙蒸水浸泡過(guò)夜，補(bǔ)水配成10%（m/m）的乳濁液。

（4）PVPP：30～40 ℃的雙蒸水浸泡過(guò)夜，補(bǔ)水配成5%（m/m）的乳濁液。

（5）殼聚糖：用2%（m/v）的檸檬酸溶液溶解，配成2%（m/v）的殼聚糖溶液。

1.2.2 單一澄清劑澄清試驗(yàn)

按表1比例向20 mL山楂酒中分別添加澄清劑?？焖贀u勻后，4 ℃靜置48 h。取上清液測(cè)定色度、色調(diào)、澄清度和濁度。選擇澄清效果好、澄清劑用量少的組別確定澄清劑最適用量。

1.2.3 復(fù)合澄清劑澄清試驗(yàn)

根據(jù)單因素澄清試驗(yàn)（1.2.2部分）結(jié)果，將不同濃度的單寧與明膠溶液復(fù)合，澄清處理山楂酒，比較確定單寧復(fù)合明膠澄清劑最適用量。

1.2.4 澄清處理對(duì)山楂酒質(zhì)量的影響

按最適澄清劑用量處理山楂酒，經(jīng)1 μm醋酸纖維膜過(guò)濾后，比較不同澄清劑對(duì)山楂酒理化品質(zhì)、感官特征和穩(wěn)定性的影響。

1.3 分析方法

1.3.1 果酒基礎(chǔ)理化指標(biāo)

酒精度、總糖、還原糖、總酸、干浸出物、pH等測(cè)試參照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.2 澄清度

以去離子水作空白，調(diào)零，測(cè)定680 nm處山楂酒的透光率用來(lái)表示澄清度。

1.3.3 色度與色調(diào)

以去離子水作空白，調(diào)零，于420 nm，520 nm和620 nm處測(cè)定山楂酒的吸光值。色度 = A 420 + A 520 +A 620，色調(diào) = A 420 / A 520。

1.3.4 濁度

以去離子水作空白，調(diào)零，于580 nm處測(cè)定山楂酒的吸光值。濁度（T）計(jì)算公式為 T = （A 580–0.009） / 0.0232。

1.3.5 黏度

采用奧式黏度計(jì)測(cè)定山楂酒的黏度。以雙蒸水為對(duì)照，測(cè)試體積10 mL，溫度20 ℃，重復(fù)3次。

1.3.6 酒體穩(wěn)定性

（1）氧化穩(wěn)定性：山楂酒常溫下敞口放置24 h，觀察酒體是否失光/產(chǎn)生沉淀。

（2）冷穩(wěn)定性：山楂酒-18 ℃放置7 d，常溫解凍后觀察酒體是否失光/產(chǎn)生沉淀。

（3）熱穩(wěn)定性：山楂酒80 ℃熱處理6 h，迅速冷凍，常溫解凍后觀察酒體是否失光/產(chǎn)生沉淀。

1.3.7 感官評(píng)價(jià)

參考GB/T 15038-2006附錄F《葡萄酒、山葡萄酒感官評(píng)定要求》和QB/T 1983-94《山楂酒》（已被QB/T 5476.2-2021《果酒 第2部分：山楂酒》代替），從外觀、香氣、滋味和典型性等方面評(píng)價(jià)山楂酒的感官特征，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)試驗(yàn)測(cè)定的平均值。以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，置信度為95%，字母不同表示數(shù)據(jù)差異性顯著（P < 0.05）。使用SPSS 17.0和DPS 7.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單寧用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響

單寧的多酚類結(jié)構(gòu)使它含有多個(gè)酚羥基，當(dāng)單寧分子的酚羥基與蛋白分子多肽鍵上的氨基（-CO-NH）、巰基（-SH）與氫鍵相結(jié)合時(shí)會(huì)形成大分子的蛋白-多酚復(fù)合物，破壞了原來(lái)膠體的穩(wěn)定性，使蛋白質(zhì)沉淀[13]。單寧澄清試驗(yàn)結(jié)果如圖1～2所示。

由圖1和圖2可以看出，單獨(dú)使用單寧澄清時(shí)，山楂酒的色度與濁度隨著單寧用量的增加逐漸降低，色調(diào)和澄清度逐漸增加。單寧用量增加至0.10 g/L時(shí)，山楂酒的色度、濁度、色調(diào)和澄清度發(fā)生顯著性變化，而后各指標(biāo)隨單寧用量的增加未表現(xiàn)出顯著性差異。直到單寧用量超過(guò)0.40 g/L時(shí)，山楂酒的澄清度再次迅速增加，而濁度顯著性降低，色度和色調(diào)值變化不明顯。

2.2 明膠用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響

明膠用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響如圖3～ 4所示。

由圖3和圖4可知，隨著明膠用量的增加，山楂酒的色度持續(xù)降低。明膠用量低于0.25 g/L時(shí)，山楂酒的色調(diào)值與澄清度逐漸增加，濁度顯著降低；明膠用量超過(guò)0.25 g/L時(shí)，色度值降低幅度減緩，色調(diào)值、澄清度和濁度均維持在穩(wěn)定水平，無(wú)顯著性變化。綜合比較以上各指標(biāo)，確定用于山楂酒澄清的明膠適宜用量為0.25 g/L。

2.3 皂土用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響

皂土用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響如圖5～ 6所示。

皂土吸水膨脹后形成膠體懸浮液，顆粒帶負(fù)電，吸附酒液中帶正電荷的蛋白質(zhì)，形成絮狀沉淀，從而使酒液澄清[13]。由圖5和圖6可知，添加0.25 g/L皂土?xí)r，山楂酒的色調(diào)值、澄清度與對(duì)照組相比顯著增加，色度和濁度顯著降低。皂土用量繼續(xù)增加，色調(diào)值、澄清度呈現(xiàn)階梯式增加變化趨勢(shì)，色度和濁度則逐漸降低。皂土用量超過(guò)2.0 g/L時(shí)，各澄清指標(biāo)再次發(fā)生顯著性變化。綜合考慮澄清效果、生產(chǎn)成本和廢物產(chǎn)出量等因素，建議山楂酒澄清時(shí)皂土用量為0.25 g/L。此時(shí)山楂酒的色度為3.98，色調(diào)為2.28，澄清度為78.3%，濁度為17.0。

2.4 PVPP用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響

PVPP用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響如圖7～8所示。

PVPP 因具有較強(qiáng)的選擇吸附能力，能有效地除去花色苷和多酚類物質(zhì)，從而保持口感和風(fēng)味，提高澄清度，改善色澤，延長(zhǎng)保持期[13]。由圖7和圖8可知，PVPP用量增加至0.75 g/L時(shí)，山楂酒的色調(diào)值、澄清度顯著增加，色度、濁度顯著降低。PVPP用量繼續(xù)增加，山楂酒的色調(diào)值、澄清度繼續(xù)增加，色度和濁度繼續(xù)降低，但此時(shí)各測(cè)試指標(biāo)的變化幅度明顯減少。PVPP用量超過(guò)1.25 g/L時(shí)，各澄清指標(biāo)的測(cè)定值處于相對(duì)穩(wěn)定水平。

2.5 殼聚糖用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響

殼聚糖帶正電荷，可以結(jié)合酒體中的果膠、鞣酸和蛋白質(zhì)等，形成絮凝沉淀，加速酒體澄清[13]。殼聚糖用量對(duì)山楂酒澄清效果的影響如圖9～10所示。由圖9和圖10可以看出，隨著殼聚糖用量的增加，山楂酒的色調(diào)值、澄清度持續(xù)增加，色度和濁度持續(xù)降低。與PVPP澄清結(jié)果類似，殼聚糖用量增加至0.15g/ L時(shí)，山楂酒的色調(diào)值、澄清度增加，色度、濁度降低。殼聚糖用量繼續(xù)增加，以上各指標(biāo)的變化幅度明顯減緩。殼聚糖用量由0.15 g/L增加至0.50 g/L時(shí)，色調(diào)值和澄清度分別增加3.0%和3.7%，色度和濁度分別降低15.8%和21.6%。另外，殼聚糖作為澄清劑使用的同時(shí)，還能導(dǎo)致酒體脫色現(xiàn)象。因此，單獨(dú)使用0.15 g/L的殼聚糖澄清處理山楂酒可獲得較為理想的澄清效果。

2.6 單寧復(fù)合明膠處理對(duì)山楂酒澄清效果的影響

單寧復(fù)合明膠澄清試驗(yàn)結(jié)果如圖11～14所示。

作為配制酒的澄清劑，明膠與單寧作用可生成粘糊狀的化合物，吸附酒中的混濁微粒，達(dá)到酒液澄清的目的。由圖11～14可知，單寧用量為0.4 g/L時(shí)，山楂酒的色度、濁度隨明膠用量的增加逐漸升高。其他單寧劑量下，明膠用量的改變并未引起各澄清指標(biāo)的顯著變化。相同明膠用量時(shí)，添加0.10 g/L的單寧使山楂酒的色調(diào)、澄清度分別增加12.5%和27.5%，色度和濁度分別降低35.2%和52.2%；單寧用量繼續(xù)增加時(shí)，色調(diào)值、澄清度繼續(xù)增加，色度和濁度持續(xù)降低，但各指標(biāo)測(cè)定值變化較小。單寧用量為0.40 g/L，明膠用量為0.25g/L時(shí)，澄清山楂酒澄清效果最好。

2.7 不同澄清劑處理山楂酒品質(zhì)的比較

適宜澄清劑用量處理山楂酒的理化品質(zhì)如表3所示。與對(duì)照組相比較，澄清處理后山楂酒的酒精度稍有增加，總糖、還原糖含量均有不同程度降低，但黏度未發(fā)生顯著變化。單寧-明膠、皂土和PVPP處理后，山楂酒的pH值增加，干浸出物含量顯著降低（P < 0.05）。單寧-明膠和殼聚糖處理導(dǎo)致總酸含量降低。但是本試驗(yàn)中山楂酒的酸度顯著高于夏學(xué)超（2014）和張鐸等人（2017）測(cè)試結(jié)果，但低于He et al.（2013）測(cè)試結(jié)果，與韓迎迎等人（2019）測(cè)試結(jié)果一致。

從澄清效果來(lái)看，單寧復(fù)合明膠處理使山楂酒的色度、色調(diào)和澄清度顯著增加，其中澄清度達(dá)92.1%，濁度顯著降低。添加皂土未引起色度、色調(diào)和濁度的顯著性變化，澄清度顯著升高，澄清效果次之。PVPP和殼聚糖處理均可顯著降低山楂酒的濁度，提高澄清度，但同時(shí)因吸附脫色作用導(dǎo)致山楂酒的色度顯著降低。

2.8 澄清劑對(duì)山楂酒穩(wěn)定性的影響

由表4可知，山楂酒不穩(wěn)定，易被氧化，且對(duì)冷熱敏感而易發(fā)生失色、失光和渾濁現(xiàn)象。所有山楂酒樣品在氧化穩(wěn)定性測(cè)試后，均由亮紅色變?yōu)樯詈稚?。比較而言，單寧復(fù)合明膠澄清處理對(duì)山楂酒冷、熱穩(wěn)定性的改善效果最好，其次為皂土澄清，PVPP處理對(duì)山楂酒的酒石（冷）穩(wěn)定性無(wú)明顯改善效果，而殼聚糖則對(duì)山楂酒的蛋白質(zhì)（熱）穩(wěn)定性無(wú)明顯效果。

3 結(jié)語(yǔ)

不同澄清劑對(duì)山楂酒澄清效果和穩(wěn)定性的影響各異。山楂酒釀造過(guò)程中各澄清劑的推薦用量分別為單寧0.1 g/L，明膠0.25 g/L，皂土0.25 g/L，PVPP 0.75 g/L，殼聚糖0.15 g/L。0.40 g/L的單寧復(fù)合0.25 g/L的明膠處理山楂酒可顯著提高其澄清效果。通過(guò)比較山楂酒的理化品質(zhì)、澄清效果和穩(wěn)定性，確定澄清劑對(duì)山楂酒品質(zhì)的改善效果排序?yàn)閱螌?明膠>皂土>殼聚糖>PVPP。針對(duì)于山楂酒氧化穩(wěn)定性差的問(wèn)題，在澄清處理過(guò)程中可選擇降低溫度、氮?dú)馓畛鋸?fù)合澄清劑處理等方式進(jìn)行，抑制山楂酒氧化的同時(shí)改善澄清效果。