大孔吸附樹脂抑制荔枝酒褐變的研究

凌 俐，黃曉金，楊幼慧，雷紅濤，蹇華麗

（華南農業大學食品學院，廣東廣州510642）

大孔吸附樹脂抑制荔枝酒褐變的研究

凌 俐，黃曉金，楊幼慧，雷紅濤，蹇華麗*

（華南農業大學食品學院，廣東廣州510642）

研究了大孔吸附樹脂應用到荔枝酒中的防褐變效果。通過考察LSA-900C、LSA-800B和XDA-5三種樹脂的靜態吸附時間、料液比、吸附溫度對荔枝汁總酚含量、色度及香氣的影響，確定LSA-900C為較合適的吸附處理樹脂，吸附條件為料液比3∶200～1∶20，溫度20～30℃，時間5～10min；采用LSA-900C分別吸附荔枝汁及荔枝酒，考察其防褐變效果及感官品質，結果表明，發酵后吸附比發酵前吸附所得荔枝酒在貯存過程中更加不易褐變，且感官品質更佳，因此采用LSA-900C大孔樹脂在發酵完成后處理荔枝酒能有效減緩褐變且較少影響荔枝酒的品質。

大孔吸附樹脂，荔枝酒，多酚，褐變

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是我國南方特有水果，具有藥用價值和功能活性[1-2]，通過低溫原汁釀制的荔枝酒風味獨特，果香濃郁，深受大眾喜愛。但荔枝酒的褐變問題已成為荔枝酒產業發展的瓶頸[3]。研究表明，荔枝酒中多酚類物質的氧化是導致其褐變的重要因素。目前抑制荔枝酒褐變的方法多為低溫貯藏、隔絕氧氣或加入還原劑延緩多酚氧化，如4℃滿罐密封避光陳釀、充氮貯藏[4]、添加二氧化硫或其他防氧化劑[5-6]等。

大孔吸附樹脂是一類多孔結構的高分子交聯聚合物，其中一些類型對多酚類物質[7]具有較好的選擇性吸附性能，可以有效防止荔枝酒褐變。在果汁生產工藝中，大孔樹脂可用于果汁果酒的脫苦、脫酸、脫色、澄清、去除果汁中毒素及農殘[8]。Gao等[9]曾用吸附樹脂分離獼猴桃汁中的多酚來脫澀和防褐變，范愛軍等[10]采用LSA-900C的大孔樹脂對庫爾勒香梨果汁進行脫色，蘋果汁和蘋果酒利用樹脂吸附脫色的研究也有報道[11-12]。至今未有人將大孔吸附樹脂運用至荔枝酒的加工中。與其他果汁果酒不同，香氣為荔枝酒的主要特征，而大孔樹脂的物理吸附會使荔枝酒中的極性香氣成分損失如醇類[13]，因此必須控制好吸附條件，使其吸附達到減緩褐變的效果同時又不影響酒的質量。

本文將研究LSA-900C、LSA-800B和XDA-5三種樹脂對荔枝酒中多酚類物質的吸附能力、防褐變作用及其對成品酒感官質量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

淮枝荔枝汁 從化順昌源酒廠；釀酒酵母QA23上海杰兔工貿有限公司；LSA-900C、LSA-800B、XDA-5型大孔吸附樹脂 西安藍深特種樹脂有限公司；Folin-Ciocalteu試劑 Sigma公司。

醫用數控超聲波清洗器 舒美超聲儀公司；Mettler-Toledo GB204型電子天平 瑞士梅特勒-托利多公司；UVm ini-1240型紫外/可見光分光光度計 日本島津公司；pHS-3B型pH計 上海雷磁儀器廠；LRH-250A型生化培養箱 廣東省醫療器械廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 樹脂前處理 將LSA-800B、LSA-900C、XDA-5大孔樹脂用無水乙醇浸泡24h，傾倒上層乙醇，將樹脂加入層析柱中，用無水乙醇以2BV/h的流速通過樹脂層，至流出液加水不呈白色混濁為止，然后用蒸餾水以同樣流速沖洗乙醇，至流出液沒有乙醇味，倒出備用。

1.2.2 樹脂吸附條件確定 為了解每種大孔吸附樹脂的吸附性質，挑選出最適合荔枝酒工藝的樹脂及其吸附條件，分別對三種樹脂的吸附時間、料液比及吸附溫度進行單因素實驗。采用總酚含量、色度A420和香氣三個評價標準，總酚含量是影響荔枝酒褐變的一個重要因素，荔枝汁初始顏色也決定成品荔枝酒的最終色度，香氣則是荔枝酒品質的一個重要評價指標。因此，應本著保持荔枝香氣的原則下，以總酚含量降低至有效減緩荔枝酒褐變、初始顏色最淺的標準來確定大孔樹脂的吸附條件。

1.2.2.1 吸附時間 準確量取三種樹脂各1.0m L至20m L荔枝汁中，在20℃、120r/min搖床中分別處理0、5、10、15m in。

1.2.2.2 料液比 準確量取三種樹脂各1.0m L至20m L荔枝汁中，使其料液比分別為0、1∶40、1∶20、3∶40、1∶10（m/v），在20℃、120r/min搖床中處理10min。

1.2.2.3 吸附溫度 準確量取三種樹脂各1.0m L至20m L荔枝汁中，分別使吸附溫度為10、25、40、55℃、在120r/m in搖床中處理10m in。

1.2.3 樹脂處理環節的確定 本荔枝酒工藝采用低溫原汁發酵，新鮮荔枝汁經低溫澄清后離心，澄清荔枝汁加入白砂糖調整可溶性固形物至21%，加入檸檬酸調整酸度至pH為3.9，酵母用5%的蔗糖溶液活化后添加至荔枝汁中，發酵采用18℃低溫發酵至無氣泡產生，陳釀時間為一個月。

樹脂處理環節在荔枝酒工藝中的順序必然對最終的成品酒造成影響：一方面發酵前后的酒精含量發生改變，不同的基質導致樹脂對多酚的吸附產生干擾；另一方面由于荔枝酒的香氣形成于釀酒的不同環節，主要為果香、發酵香氣和陳釀香氣，因而樹脂處理的先后對成品酒的香氣也許有極大影響。為此，將荔枝酒分成2組釀造，一組在發酵前進行樹脂處理荔枝汁，另一組發酵完成后陳釀前進行樹脂吸附荔枝酒，如圖1所示，框中的樹脂處理僅選擇其中一處。最終通過加速褐變和感官評定判斷樹脂處理環節的順序。

圖1 荔枝酒釀造工藝流程Fig.1 Brewing process of litchiwine

1.2.4 分析測定方法

1.2.4.1 色度A420的測定[14]采用可見分光光度計法，用1cm比色皿在420nm波長處測果酒的褐變值，以蒸餾水為空白，用吸光度A值表示果酒的色度。

1.2.4.2 總酚的測定[15]利用多酚與Folin-Ciocalteu試劑發生特異性反應，反應產物在765nm處有最大吸收。標準曲線：配成濃度分別為0、50、100、200、250、500mg/L的沒食子酸標準溶液，各取0.25m L置于25.00m L容量瓶，依次加入15m L蒸餾水、1.25m L Folin-Ciocalteu試劑、3.75m L 20%Na2CO3溶液后定容，在20℃下避光反應2h，以0樣為空白，在765nm處測定吸光值。樣品處理：取上清液稀釋2倍后過0.45μm微孔濾膜，測量步驟與標準溶液一致。

1.2.4.3 香氣評估 采用感官評定中順序量表的測量技術，設計語言評估量表，讓測評人員根據樣品的香氣依次選擇——很強、強、一定量、中等、少量、微量、極微量、痕量（不確定）、無感覺；采用5人一組測評香氣。

1.2.4.4 加速褐變[16]荔枝酒離心后取上清酒液裝于螺口帶蓋試管中，留50%頂隙，放置于（55±0.2）℃水浴鍋中避光加熱7d，測定其褐變指數ΔA420，所有實驗均做三組平行。每種酒加速褐變前后分別測量A420，以它們的差值褐變指數ΔA420作為評價防褐變的效果。

1.2.4.5 質量評價指標 參照GB/T 15038-2006[17]進行如下測量。

總糖采用費林試劑法；揮發酸、總酸采用中和滴定法；酒精度采用酒精計法；感官評定：評分標準參照中國葡萄酒口評標準（表1）[15]。

表1 荔枝酒口評標準Table 1 Monitoring sensory quality standard of litchiwine

2 結果與分析

2.1 樹脂吸附條件的確定

2.1.1 吸附時間的確定 樹脂的吸附時間對荔枝汁總酚含量有明顯影響。如圖2所示，隨著樹脂吸附時間增加，荔枝汁總酚含量下降，吸附速率減慢；相同時間內XDA-5吸附的總酚含量最高，說明兩種LSA樹脂對總酚的吸附能力均比XDA-5強。荔汁的色度在樹脂吸附后變淡，LSA樹脂迅速達到飽和而XDA-5達到飽和所花的時間更長，三種樹脂平衡后的色度均無明顯差異。樹脂吸附會造成荔枝汁的香氣損失，當樹脂吸附10m in以上，果汁香氣明顯減淡，其損失大小依次為LSA-800B、LSA-900C、XDA-5。綜上所述，樹脂吸附超過10m in對荔枝香氣造成極大影響，從而必然導致成品酒的品質下降，因此應控制樹脂吸附時間在10m in以內。易湘茜[18]曾研究大孔樹脂吸附菠蘿濃縮汁控制褐變，當總酚含量下降至無吸附工藝的78%，能有效控制褐變。以此為參考，荔枝汁總酚含量降至525mg/L作為能減緩褐變的界限。由此得出三種樹脂的吸附時間為5～10m in。

圖2 樹脂吸附時間對荔枝汁總酚含量和色度的影響Fig.2 Effectof differentabsorption time on polyphenols concentration and chroma

2.1.2 料液比的確定 荔枝汁總酚含量還受樹脂的料液比影響。由圖3可知，荔枝汁總酚含量隨著三種樹脂料液比的增加而減少，荔枝汁的色度隨著料液比增加而變淡。對于香氣，相同料液比下，LSA-900C和XDA-5處理后的果汁香氣比LSA-800B濃，料液比為3∶40和1∶10時，香氣損失相當明顯，因此必須控制料液比在1∶20以內。以總酚含量525mg/L為界限，LSA-900C、LSA-800B、XDA-5料液比范圍分別為3∶200～1∶20、1∶40～1∶20、3∶100～1∶20。

圖3 料液比對荔枝汁總酚含量和色度的影響Fig.3 Effectof differentadditive volume onpolyphenols concentration and chroma

2.1.3 吸附溫度的確定 與吸附時間和料液比相比，三種樹脂的吸附溫度對荔枝汁總酚的影響較小（圖4），圖4中的起伏波動是兩類作用競爭的結果。一方面溫度升高加快樹脂吸附平衡，增加多酚吸附量；另一方面由于多酚型大孔樹脂吸附的主要推動力是氫鍵作用，該過程放熱，高溫易使多酚從樹脂中解析[19]。圖4中，荔枝汁顏色隨吸附溫度增加基本保持不變，說明大孔樹脂吸附荔枝汁色素物質和溫度無關。對于香氣，三種樹脂的吸附溫度影響極小。但在55℃下吸附的荔枝汁均出現蒸煮味，這對將來釀造出來的荔枝酒必然造成影響，使之新鮮感下降，因而吸附溫度不能過高。再者初始溫度較高，香氣揮發速度和酚類物質氧化聚合速率加快，細菌繁殖過快易成為優勢菌種，會增加荔枝酒染菌的幾率；三種樹脂吸附后荔枝汁的總酚含量在10～55℃均低于525mg/L。由于樹脂處理后的荔枝汁立即接種酵母，考慮至酵母的生長溫度，吸附溫度的范圍定為20～30℃。

圖4 樹脂吸附溫度對荔枝汁總酚含量和色度的影響Fig.4 Effect of differentabsorption temperature on polyphenols concentration and chroma

實驗過程中發現，LSA-900C和LSA-800B樹脂吸附總酚的能力相似，均比XDA-5強，但XDA-5能較大程度保持荔枝香氣，而LSA-800B極易損耗香氣，因此接下來的實驗采用多酚吸附能力強的LSA-900C和損耗香氣最少的XDA-5進行。

由于發酵過程中存在多種因素的相互作用，僅研究樹脂吸附荔枝汁不能確定最終荔枝酒的防褐變效果，因此必須通過荔枝酒成品的品質來綜合衡量和判斷。因此采用LSA-900C和XDA-5，分別在發酵前處理荔枝汁和發酵后處理荔枝酒，最終比較各自成品荔枝酒的結果。

比較兩種樹脂在發酵前和發酵后吸附的效果，理化指標見表2。由表2可以看出，所有的酒樣均符合國家標準GB 15037-2006[20]和行業標準NY/T 1508-2007[21]，其中揮發酸指標正常，說明釀酒過程中質量控制較好，雜菌污染程度極低。酒樣的理化指標差異不大，因此它們在感官評定方面具有可比性。

2.2 大孔樹脂吸附對荔枝酒褐變特性的影響

加速褐變能直觀反映荔枝酒褐變的難易程度。通常溫度每上升10℃，化學反應速率提高2～4倍，因

此在高溫短時間貯藏酒的效果，相當于長期低溫貯存。加速褐變能在較短時間內得出荔枝酒的褐變特性。比較幾種荔枝酒加速褐變前后褐變指數的變化，即能反映該酒在相同貯藏條件下褐變程度，褐變指數差值ΔA420越小，褐變程度越輕微。

表2 經樹脂吸附處理的荔枝酒理化指標Table 2 The basic physical and chemical index of litchiwine aftermacroporous resin treatments

圖5中顯著性分析采用DPS軟件進行Duncan多重比較。由褐變指數ΔA420、總酚含量可知，經樹脂處理得到的荔枝酒除了5號酒樣，其余均與1號對照存在顯著性差異，說明經大孔樹脂處理能抑制荔枝酒褐變。2～4號酒樣的ΔA420無顯著性差異，說明LSA-900C和XDA-5及發酵前吸附和發酵后吸附對荔枝酒防褐變程度影響不明顯。對于總酚，2、3號酒樣明顯比4、5號酒樣總酚含量低，說明大孔樹脂在荔枝汁中吸附多酚類物質的能力比在荔枝酒中強，這是由于多酚在乙醇中的溶解度比水溶液高。

發酵前用LSA-900C、XDA-5吸附荔枝汁和發酵后用LSA-900C吸附荔枝酒均能起到抑制荔枝酒褐變的效果。4號酒樣（發酵后LSA-900C吸附）的總酚含量在三者中最高，由于酚類物質具有抗氧化等生理功能，因而在達到防褐變的要求后，選擇總酚含量較高的吸附條件。

圖5 樹脂處理后的荔枝酒樣總酚含量及褐變指數ΔA420Fig.5 The polyphenols concentration and browning indexΔA420of litchiwine aftermacroporous resin treatments

2.3 大孔樹脂吸附對荔枝酒感官品質的影響

經樹脂處理的荔枝酒感官評定結果見表3，并對其數據運用Excle雙側t檢驗。對于總分，與1號對照相比，4號酒樣無明顯差異，5號酒樣存在顯著性差異，2、3號均有極顯著的差異。具體而言，發酵前樹脂吸附會使荔枝酒的滋味變差；而發酵后吸附能把導致酒體渾濁的多酚-蛋白質絡合沉淀物除去，使酒體更為清澈透亮，且不影響其滋味。但采用大孔樹脂吸附工藝均會對荔枝酒的果香產生明顯損耗，發酵后吸附尤其顯著。綜合考慮感官評定總分，發酵后吸附總體效果比發酵前更佳，最小程度影響荔枝酒感官的樹脂為LSA-900C，結合上述2.2加速褐變的結果，4號酒樣（發酵后LSA-900C吸附）感官評分最高且減緩褐變程度顯著，說明其既能延緩荔枝酒褐變，又不影響荔枝酒感官品質。

表3 經樹脂處理荔枝酒感官評定結果Table 3 Sensory evaluation of litchiwine treated by macroporous resin

3 結論

本研究采用大孔吸附樹脂解決荔枝酒褐變問題取得了初步成效，大孔樹脂吸附對荔枝酒防褐變有明顯效果。研究表明，只要在適合的樹脂類型和處理環節順序等吸附條件下進行處理，感官品質不受明顯影響。大孔吸附樹脂吸具有附性能良好、再生簡便、使用周期長、節省費用等優點，在荔枝酒工藝中具有良好應用前景。

3.1 三種樹脂的吸附荔枝汁的條件分別為：LSA-900C、LSA-800B和XDA-5的吸附時間為5～10m in，吸附溫度為20～30℃，料液比分別3∶200～1∶20、1∶40～1∶20、3∶100～1∶20。

3.2 發酵前用LSA-900C、XDA-5吸附荔枝汁和發酵后用LSA-900C吸附荔枝酒均能顯著抑制荔枝酒的褐變。

3.3 發酵后LSA-900C吸附荔枝酒的綜合感官評分最高，發酵后吸附在清輝和滋味比發酵前吸附更佳，但果香稍遜。

3.4 綜合考慮防褐變效果及感官品質，選擇LSA-900C

樹脂在發酵后對荔枝酒進行吸附。其吸附后荔枝酒的褐變指數ΔA420為0.1024±0.0445，總酚含量達（130.25±0.69）mg/L。

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Study on probing the effects upon browning of litchi wine bymacroporous resin treatment

LING Li，HUANG Xiao-jin，YANG You-hui，LEIHong-tao，JIAN Hua-li*
（College of Food Science，South China Agriculture University，Guangzhou 510642，China）

Use macroporous resin as raw material to absorb polyphenols to solve browning problem of litchiwine. Three different kinds of macroporous resin：LSA-900C，LSA-800B and XDA-5 were used for studying theeffects of absorption time，additive volume and absorption temperature on polyphenols concentration，chromaas well as fragrance and LSA-900C was chosen as the most suitable macroporous resin for litchi juice，whichsuitable conditions were solid-to-liquid ratio 3∶200～1∶20，temperature 20～30℃ and absorption time 5～10min.Furthermore，a comparision was conducted between absorption treatment by LSA -900C before and afterfermentation with untreated litchi wine，and the result indicated that the absorption treatment after fermentationwas more effective on preventing browning than before. It showed that LSA-900C macroporous resin treatmentafter fermentation was able to reduce browning of litchi wine potently and maintain its quality.

macroporous resin；litchi wine；polyphenols；browning

TS261.4

：B

：1002-0306（2014）16-0226-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.16.042

2013－10－28 *通訊聯系人

凌俐（1990-），女，在讀碩士研究生，研究方向：食品科學。

國家科技部農業科技成果轉化資金項目（2012GB2E000336）；廣東省科技計劃項目（2012A020100002，2010A032000001-4，2012B090600005）。