不同澄清劑對桑葚果酒品質的影響

楊 璐，范少麗，李 宏，程 平，張志剛

(新疆林業科學院/新疆林木資源與利用國家林草局重點實驗室/新疆林果樹種選育與栽培重點實驗室，烏魯木齊 830054)

0 引 言

【研究意義】桑葚(FructusMori)是桑科桑屬多年生木本植物，藥食兩用新疆特色林果之一[1,2]，桑葚抗氧化能力顯著[3,4]。研究不同澄清劑對桑葚果酒品質的影響，對優質桑葚酒的生產有實際意義。【前人研究進展】桑葚果實中含有豐富蛋白質、多糖、礦物質等大分子物質[5-7]，發酵后易出現沉淀和渾濁的現象，破壞了桑葚果酒的營養價值又影響其風味及品質。引起果酒混濁沉淀的因素主要為物理化學因素、酶氧化、微生物[8-10]?！颈狙芯壳腥朦c】加工過程中，在保持桑葚果酒營養和口味的同時避免混濁、沉淀以及提高桑葚果酒的穩定性，亟待解決。目前常用的澄清方法有3種為自然澄清、機械澄清[11]以及化學澄清，自然澄清耗時長、澄清效果不理想，機械澄清會使果酒色香味損失較大，化學澄清效果相對較好。目前鮮有對桑葚果酒澄清的研究[12]?！緮M解決的關鍵問題】采用PVPP、果膠酶、殼聚糖、皂土、明膠5種不同類型澄清劑對實驗室自產桑葚果酒進行澄清實驗，分析澄清前后酒樣澄清度、理化指標、風味成分和感官品質并進行比較，為優質桑葚果酒的實際生產提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

所用桑葚果酒為實驗室發酵結束壓榨后靜置沉降30 d后的原酒。PVPP：意大利DALCIN；果膠酶：德國AB酶制劑公司，酶活力>22500AJDU/g；殼聚糖：鄭州藝文食品化工；皂土：德國愛普斯樂集團；明膠：鄭州藝文食品化工。

儀器為紫外分光光度計：日本島津；WZS-I 型測糖儀：上海光學儀器廠；

分析天平：北京賽多利斯科學儀器有限公司。

7890A-5975C氣相色譜質譜聯用儀：美國安捷倫公司；65 μm[PDMS/DVB]聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯萃取纖維頭：美國SUPELCO 公司。

1.2 方 法

1.2.1 澄清劑配制

(1)10 g/LPVPP：量取1 g PVPP，溶解于50 g蒸餾水，充分攪拌后定容至100 mL備用。

(2)10 g/L 果膠酶溶液[13]：量取1 g果膠酶，用90 g蒸餾水浸泡4～6 h，再加熱攪拌至溶解，冷卻后定容至100 mL備用。

(3)10 g/L殼聚糖溶液[13]：量取1 g殼聚糖于70 mL蒸餾水，加入1 g檸檬酸，再加熱攪拌至溶解，冷卻后定容至100 mL備用。

(4)10 g/L皂土[13]：將10 g皂土緩慢溶于50 g蒸餾水中浸泡24 h后充分攪拌均勻，定容至100 mL，使其形成均勻懸濁液待用。

(5)10 g/L明膠溶液[14]：量取1 g明膠，用90 g蒸餾水浸泡4～6 h，再加熱攪拌至溶解，冷卻后定容至100 mL備用。

1.2.2 添加量

將每份150 mL酒樣分裝于250 mL透明玻璃瓶中，加入配制的5種下膠澄清劑母液并調整其濃度統一分別為40、60、80 g/L，以自然澄清酒樣作為空白對照，20℃下靜置15 d后，觀察記錄瓶底酒泥厚度，測定其理化指標，每個處理3個平行。表1

表1 澄清劑種類及添加量Table 1 Type and dosage of clarifier

1.2.3 理化指標

透射率：將桑葚果酒8 000 r/min離心10 min后取上清液，以蒸餾水做空白，用分光光度計全波長掃描，確定測定透射率的最佳波長。在此波長下測定透射率T(%)。

可溶性固形物：用手持糖度計測定。

pH：酸度計測定。

酒精度：采用酒精計法。

總糖：蒽酮硫酸法[15]。

總酸[16]： GB/T 12456-2008的測定，以酒石酸表示(g/L)。

總酚：Folin-酚試劑法[17]。

總黃酮：硝酸鋁法，以蘆丁為標準品計量黃酮含量[18]。

花色苷：PH示差法[19]。

色差：色差儀測定[20]。

蛋白穩定性：取 200 mL經 0.45 μm膜過濾酒樣于80℃恒溫水浴 6 h后，4℃恒溫冷卻 12 h，若酒體產生渾濁則為則樣品蛋白成分過量[13]。

柔和指數[21]：S=A-(T+C) ；S：樣品柔和指數；A：乙醇體積分數，%；T：總酸含量，g/L；C：單寧含量，g/L。

1.2.4 香氣成分

萃?。涸诔叵?，準確稱取5 mL桑葚果酒于20 mL固相微萃取瓶，向瓶中放入磁子，蓋緊樣品瓶蓋，將固相微萃取器的萃取頭插入到樣品瓶中，推出纖維頭(未接觸溶液及瓶壁)。于80℃下平衡10 min，萃取40 min，吸附后將萃取頭直接插入氣相色譜質譜聯用儀的進樣口，進樣口溫度250℃，解析時間5 min，開啟儀器并采集數據。

色譜條件：色譜柱毛細柱HP 5-MS(30 m × 0.25 mm×0.25 μm)，載氣：He (99.999 %)，流速 1.00 mL/min；進樣方式：無分流手動進樣；進樣口溫度：250℃。表2

質譜條件：電離方式EI，電子能量70eV，離子源溫度230℃，四級桿溫度150℃，傳輸線溫度250℃。掃描質荷比范圍(m / z) 30～550。

表2 色譜條件Table 2 Chromatographic conditions

譜圖檢索及成分鑒定：由SPME-GC/MS操作得到各樣品的質譜相對豐度圖及總離子流(total ion current，TIC) 圖。對 TIC 圖中各有效峰代表的化學信息，標準譜庫 NIST 11.0，對比經典氣相色譜化合物保留時間數據，結合相關化學經驗，鑒定桑葚果酒揮發物組分中的化學成分，并用峰面積歸一化法計算各化合物在總揮發性組分中的相對百分含量。

1.2.5 感官

參考魯榕榕等[22]感觀分析的方法，對60 g/L處理的6組酒樣揮發性香氣化合物進行了感官分析，以1～6對各處理酒樣進行隨機編號，由10位具有豐富品酒經驗的專家對樣品澄清度、色澤、香氣(濃郁度、豐富感、果香、異味)、滋味(酸度、濃郁度、余味長短、協調感)9個指標進行感官評價，所有樣品均采用3位隨機數編碼，常溫下供評價員進行評價，使用5 分結構化數值尺度來量化，0～4表示感覺強烈程度逐漸增大。評定員在單獨的房間進行評定，評定過程禁止相互討論。

1.3 數據處理

利用 Microsoft Office Excel 2013 對樣本(n =3)所得數據進行基本處理，IBM SPSS Statistics 16.0 分析軟件進行數據的統計分析，對不同澄清處理酒液理化指標進行相關性分析，以及香氣化合物主成分分析。

2 結果與分析

2.1 澄清劑對桑葚果酒澄清效果的影響

研究表明，經下膠澄清處理酒樣的透射率均顯著高于對照組(殼聚糖和明膠處理組除外)，隨PVPP、皂土的用量增加則呈先增加后減小的趨勢，其中，PVPP、皂土60 g/L和果膠酶80 g/L處理酒樣的透光率較高。當皂土用量為40 g/L時就已呈現出極佳的澄清效果。與對照相比，隨澄清劑用量的增加，酒腳 厚 度 逐 漸 增 加。但 60 g /L 皂土會使酒體產生大量酒腳。圖1，圖2

圖1 各處理酒樣的酒腳厚度變化Fig.1 Changes in foot thickness transmittance of wine samples with different treatments

圖2 各處理酒樣透光率變化Fig. 2 Changes in light transmittance of wine samples with different treatments

2.2 澄清劑對酒樣基本指標的影響

2.2.1 各處理對酒樣基本指標的影響

研究表明，經過澄清處理后的桑葚果酒酒精度與空白對照相比差異顯著，各處理之間乙醇體積分數變化范圍為0.2%～0.4%，無明顯差異(P<0.05)，澄清后酒樣可溶性固形物下降0.1%～0.3%Brix，與空白對照相比差異顯著(P<0.05)。總酸變化范圍在0.02～0.12 g/L，各處理組之間無顯著差異(P<0.05)。表3

除皂土處理組外澄清處理后酒樣花色苷含量，其他處理組均隨著澄清劑添加量的增加單調遞減，各澄清劑80g/L添加量處理組中除果膠酶、皂土處理組，與對照組相比桑椹果酒花色苷含量顯著降低4.3%～23.2%(P<0.05)。與對照處理組相比較，各澄清劑80g/L添加量處理組總酚含量降低0.5%～10.0%，無顯著差異，其中除果膠酶處理組外，總黃酮含量顯著降低2.1%～14.7%(P<0.05)，澄清處理后葡萄酒中黃酮類物質的含量明顯降低，且澄清劑對酒樣中黃酮類物質的影響遠大于對多酚化合物的影響。表4

2.2.2 各處理酒樣基本指標的相關性分

研究表明，澄清劑添加量的變化與可溶性固形物間的簡單相關系數為-0.550，且存在顯著的反向影響關系。柔和指數(Suppleness Index)是酒肥碩程度的量化評價尺度，酒樣的柔性指數與酒精度、總酸之間存在顯著的反向影響關系?；ㄉ蘸亢涂偡印⒖傸S酮之間則存在顯著的正向影響關系。表5

表3 各處理酒樣的基本指標Table 3 Basic indicators of each treatment sample

表4 色差、多酚類化合物及穩定性Table 4 Chromatic aberration, polyphenol compounds and stability of samples

表5 各處理酒樣理化指標的簡單相關系數矩陣Table 5 Correlation coefficient matrix of physical of chemical indexes

2.3 澄清處理對桑葚果酒揮發性香氣組成的影響

2.3.1 各處理酒樣香氣成分的 GC-MS

研究表明，共檢出24種揮發性香氣化合物，包括14 種酯類(約占香氣總量的55.11%～77.86%)、2 種醇類( 19.07%～ 40.56 %)、 2種有機酸類( 0～1.38%)、4 種其他物質(1.29%～1.91%)，不同澄清劑處理酒樣中香氣化合物的種類及含量不同。與對照相比，澄清處理后酒樣的香氣物質含量和種類均有所差異。處理組中均未檢出琥珀酸氫乙酯、乙酸苯乙酯和己酸。PVPP處理組酯類化合物相對含量總量減少22.8%，果膠酶處理組則僅降低0.5%，其他處理組介于兩者之間。表6

2.3.2 各處理酒樣揮發性香氣的主成分

研究表明，對照處理組和果膠酶處理組可聚為一類，其PC1和PC2得分均高于平均水平，尤其PC1得分高于其他酒樣，果膠酶處理組酒樣的辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯等香氣化合物含量在處理組中較高，最接近對照組。 HCA與PCA結果類似，5組澄清劑處理酒樣之間也存在一定的相關性。圖3，圖4

注：處理列中 1、2、3、4、5、6分別表示對照、皂土、果膠酶、PPVP、殼聚糖、明膠處理組，下同

表6 各處理酒樣中揮發性香氣化合物的 GC-MS Table 6 GC-MS analysis of volatile aroma compounds

圖4 香氣化合物HCA聚類Fig.4 Cluster analysis of aroma compounds HCA

研究表明，PC1主成分向量中主要由重要酯類化合物包括己酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯(正相關)以及肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯(負相關)具有較大貢獻(載荷值絕對值>0.900)。乙醇(負相關)、辛酸、月桂酸乙酯、甘油1,2-二乙酸酯等香氣化合物(PC2載荷值絕對值>0.500)對PC2主成分向量具有較大貢獻。殼聚糖處理酒樣的PC1得分最低， PC2得分最高，殼聚糖對于大多酯類化合物有較大影響，但是對乙醇、辛酸、月桂酸乙酯等香氣化合物影響較小，皂土較殼聚糖對酒樣酯類化合物影響程度略小。明膠和PVPP處理酒樣的PC1得分均較低， 其中明膠處理酒樣的PC2得分最低，PVPP和明膠處理后酒樣的香氣強度有明顯下降。5 種澄清劑中，果膠酶對原酒揮發性香氣化合物的影響最小。表7，圖5

圖5 香氣化合物PCA的因子載荷Fig.5 PCA loadings plot of volatile aroma compounds

2.4 不同澄清劑處理后酒樣感官評價

研究表明，各處理酒樣的樣品澄清度、色澤、香氣、滋味、協調感等9個指標進行感官評價，無較大差異。實驗組的澄清度均顯著高于對照組，其中皂土處理組的澄清度最高，PVPP和果膠酶次之，但PVPP和皂土處理對酒樣其他感官指標影響較大。經澄清處理酒樣的香氣濃郁度與豐富感均有一定程度的下降，尤其是酒樣的果香味會減弱，其中PVPP對于酒樣香氣影響最大。經過澄清處理的桑酒酸度無明顯變化，但是明膠和皂土會給桑酒帶來些許異味。原酒酒樣的感官品質都會不同程度地受到澄清劑的影響，其中果膠酶處理桑椹果酒的外觀澄清，對香氣及滋味的影響相對較小。共檢出24種揮發性香氣化合物，包括14 種酯類(約占香氣總量的55.11%～77.86%)、2 種醇類( 19.07%～ 40.56 %)、 2種有機酸類( 0～1.38%)、4 種其他物質(1.29%～1.91%)，不同澄清劑處理酒樣中香氣化合物的種類及含量不同。與對照相比，澄清處理后酒樣的香氣物質含量和種類均有所差異。處理組中均未檢出琥珀酸氫乙酯、乙酸苯乙酯和己酸。PVPP處理組酯類化合物相對含量總量減少22.8%，果膠酶處理組則僅降低0.5%，其他處理組介于兩者之間。澄清處理后葡萄酒中黃酮類物質的含量明顯降低，且澄清劑對酒樣中黃酮類物質的影響遠大于對多酚化合物的影響。皂土處理組隨著添加量增加，桑椹果酒色差差異顯著(P<0.05)。澄清處理可以去除桑葚果酒部分單寧，降低澀味，提升口感。圖6，表7

圖6 感官分析雷達Fig.6 Radar map of sensory analysis

表7 香氣化合物PCA的因子載荷Table 7 PCA loadings plot of volatile aroma compounds

3 討 論

原酒酒樣的感官品質都會不同程度地受到澄清劑的影響，經過澄清處理后的桑葚果酒酒精度與空白對照相比差異顯著，各處理之間乙醇體積分數變化范圍為0.2%～0.4%，無明顯差異(P<0.05)，與魯榕榕等[29]研究澄清劑對葡萄酒品質影響結果相同。澄清處理后桑葚果酒中黃酮類物質的含量明顯降低，與Cosme等[30]研究結果一致，且澄清劑對酒樣中黃酮類物質的影響遠大于對多酚化合物的影響。主要與澄清劑的作用機理有關，澄清劑在吸附酒中大分子物質，使其澄清透明的同時，也會吸附一定量的色素化合物，使酒樣色度下降。皂土處理組隨著添加量增加，桑椹果酒色差差異顯著(P<0.05)。同時通過澄清處理可以去除桑葚果酒部分單寧，降低澀味，提升口感。柔和指數(Suppleness Index)是酒肥碩程度的量化評價尺度，分析結果顯示，酒樣的柔性指數與酒精度、總酸之間存在顯著的反向影響關系?；ㄉ蘸亢涂偡印⒖傸S酮之間則存在顯著的正向影響關系，汪超等[31]通過相關性分析研究發現桑葚果酒發酵期間花色苷含量、總酚含量之間有顯著的相關性 (P<0.01)。所有澄清處理組總糖含量與對照組相比，均有所降低，因而柔和指數也均顯著下降，澄清處理對桑葚果酒口感均有一定程度的影響，對果酒口感影響較大，明膠處理組的總糖含量較對照組變化最大，且總糖含量隨著明膠添加量的增加而減少，對酒樣甜度有一定的影響。不同澄清劑處理酒樣中香氣化合物的種類及含量不同。與對照相比，澄清處理后酒樣的香氣物質含量和種類均有所差異。桑葚酒樣香氣化合物主成分分析結果顯示，殼聚糖對于大多酯類化合物有較大影響，但是對乙醇、辛酸、月桂酸乙酯等香氣化合物影響較小，皂土較殼聚糖對酒樣酯類化合物影響程度略小。PVPP和明膠處理后酒樣的香氣強度有明顯下降。5 種澄清劑中，果膠酶處理桑椹果酒的澄清度顯著提高，對原酒揮發性香氣化合物影響相對較小。

4 結 論

桑葚果酒總黃酮含量顯著降低2.1～14.7%(P<0.05)，總酚含量降低0.5～10.0%，花色苷含量顯著降低4.3～23.2%(P<0.05)，乙醇體積分數變化范圍為0.2%～0.4%(P<0.05)、可溶性固形物顯著下降0.1-0.3%Brix(P<0.05)，揮發性香氣化合物中酯類化合物相對含量總量減少0.5%～22.8%。不同澄清劑處理對桑葚果酒酒精度、可溶性固形物、總糖含量、總酚、花色苷含量、總黃酮含量、柔和指數、香氣化合物、感官風味均有一定影響，但是對桑葚果酒總酸、色差無顯著影響。其中60 g/L皂土處理組透光率最高，60 g/L果膠酶處理組的桑椹果酒基本理化指標與對照組差異較小，對原酒揮發性香氣化合物的影響最小，感官評分也最接近對照組。