優化枸杞酒澄清劑的試驗研究

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]。枸杞酒分為發酵枸杞酒和浸泡枸杞酒2 類，研究以枸杞干為原料，經過破碎、酶解、調配、微生物發酵后通過一系列工藝處理得到的一種發酵型枸杞酒[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好壞的重要指標之一。因此，澄清處理成為果酒制備過程中比較重要的環節。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]。通過查閱相關文獻，篩選出明膠、皂土、殼聚糖作為澄清劑對枸杞酒進行澄清處理，為枸杞酒的工業化生產工藝中澄清處理提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

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，帝伯仕自釀酒機有限公司提供；殼聚糖（食品級），祥達食品有限公司提供；明膠（食品級），羅賽絡明膠有限公司提供。

1.2 儀器與設備

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

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），用料理機進行破壁打漿，加入果膠酶酶解3～4 h，去除枸杞籽，按照質量體積比1∶10添加白砂糖及0.2%活化好的釀酒酵母，于23～26 ℃條件下發酵1 周后，再于14～16 ℃條件下發酵2 周，發酵完成后，以轉速4 000 r/min 離心10 min，取上清液過濾即得到枸杞酒。

1.4 試驗方法

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，設置明膠用量分別為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 g/L，充分攪拌1 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，設置皂土用量分別為0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，充分攪拌1 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，設置殼聚糖用量分別為0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，充分攪拌1 h，封口，室溫下放置72 h。

1.4.5 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以枸杞酒的透光率為指標，以明膠、皂土、殼聚糖用量為影響因素進行正交試驗。

因素與水平設計見表1。

表1 因素與水平設計/g·L-1

1.4.6 檢測方法

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

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

1.4.7 數據處理

數據采用SPSS 17.0 軟件進行處理，進行多樣本均數間比較及兩兩比較的方差分析；如果方差不齊，則編秩后再進行兩兩比較的方差分析。p＜0.05 為差別有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 明膠的澄清效果

明膠對枸杞酒澄清效果和色度的影響見圖1。

圖1 明膠對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，廣泛應用于果酒的澄清處理，能夠吸附果酒中的膠體物質并形成沉淀，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，枸杞酒的透光率顯著高于空白對照組，其中明膠用量為0.4 g/L 時，枸杞酒的透光率最高，對枸杞酒的澄清效果最佳。同時，明膠用量的不同對枸杞酒色度的影響并不顯著。

2.2 皂土的澄清效果

皂土對枸杞酒澄清效果和色度的影響見圖2。

圖2 皂土對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構的礦物質，吸水膨脹后能夠吸附果酒中的大分子物質、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到平衡的趨勢，當皂土用量2.0 g/L 時，枸杞酒的透光率最大，達到95.93%。同時，隨著皂土用量的增多，枸杞酒的色度逐漸降低，說明皂土具有明顯的脫色作用，是其在果酒澄清應用中的弊端。

2.3 殼聚糖的澄清效果

殼聚糖對枸杞酒澄清效果和色度的影響見圖3。

圖3 殼聚糖對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離子堿性多糖，能夠凝聚果酒中帶負電荷的蛋白質、果膠、單寧等物質，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到平衡的趨勢，而色度顯著降低直至穩定，殼聚糖用量2.0 g/L 時，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顯著性變化。

2.4 正交試驗結果

澄清劑優化正交試驗結果見表2，澄清劑優化方差分析見表3。

表2 澄清劑優化正交試驗結果

表3 澄清劑優化方差分析

由表2 和表3 可知，明膠、皂土、殼聚糖3 個影響因素中，各因素的極差RB＞RA＞RC，即對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，經驗證枸杞酒的透光率為98.11%。明膠、皂土、殼聚糖對枸杞酒澄清度的影響均未達到顯著水平。

3 結論

劉銳萍等人[13]研究發現皂土比殼聚糖對枸杞酒中蛋白質和多酚的去除能力更強，且澄清后枸杞酒的貯藏穩定性更好；也有研究表明皂土和殼聚糖在一定程度上起到了增強枸杞酒非生物穩定性的作用[10]。通過單因素試驗分析，與明膠和殼聚糖相比，皂土的澄清效果更佳，2.0 g/L 皂土用量對枸杞酒的澄清效果最好，枸杞酒的透光率為95.93%。通過正交試驗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%。考慮到澄清劑對枸杞酒色度和穩定性的影響，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程中很容易發生褐變反應，既影響色澤和風味，又降低其營養價值。因此，找到影響枸杞酒褐變的因素及解決方法作為后續研究的方向，必定會促進枸杞酒行業的發展。