不同澄清劑處理對山楂發酵酒凈化效果與質量穩定性的影響

彭姝

關鍵詞：山楂酒，澄清，色度，濁度，質量穩定性

0 引言

山楂（Crateagus pinnatifida）又名山里紅、紅果，為薔薇科植物。其果實富含維生素、有機酸、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、防止動脈硬化和保護心臟等方面效果突出[4-6]，其精深加工技術及其功能活性研究已成為目前食品產業發展關注的焦點。

山楂發酵酒以新鮮山楂為原料，經破碎、發酵、過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。現有研究證實，山楂原料及其預處理技術、釀酒酵母種類與釀造工藝是影響山楂酒適口性、風味品質與抗氧化活性的關鍵[7-10]。而適宜的澄清劑凈化處理，則是避免山楂酒褐變、渾濁和沉淀等問題，改善山楂酒感官品質與穩定性的必要手段[11-12]。本文基于山楂酒的澄清效果、理化品質和穩定性比較，優選澄清劑的種類與用量，以期為山楂酒的品質改善提供數據參考。

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，采用浸漬發酵法釀制，料水比1：2，發酵液初始糖度調整至220g/L，20±2 ℃發酵至糖含量不變。果酒酵母、百鉆優級棉白糖：安琪酵母有限公司。五倍子單寧酸、明膠、皂土：煙臺魯域葡萄釀酒商務有限公司；殼聚糖：濟南奧康科技有限公司；PVPP：USP級，上海源葉生物科技有限公司。其他試劑：AR以上級別，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 試驗方法

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 ℃的雙蒸水浸泡過夜，補水配成10%（m/m）的乳濁液。

（4）PVPP：30～40 ℃的雙蒸水浸泡過夜，補水配成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

按表1比例向20 mL山楂酒中分別添加澄清劑。快速搖勻后，4 ℃靜置48 h。取上清液測定色度、色調、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 復合澄清劑澄清試驗

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

1.2.4 澄清處理對山楂酒質量的影響

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

1.3 分析方法

1.3.1 果酒基礎理化指標

酒精度、總糖、還原糖、總酸、干浸出物、pH等測試參照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，調零，測定680 nm處山楂酒的透光率用來表示澄清度。

1.3.3 色度與色調

以去離子水作空白，調零，于420 nm，520 nm和620 nm處測定山楂酒的吸光值。色度 = A 420 + A 520 +A 620，色調 = A 420 / A 520。

1.3.4 濁度

以去離子水作空白，調零，于580 nm處測定山楂酒的吸光值。濁度（T）計算公式為 T = （A 580–0.009） / 0.0232。

1.3.5 黏度

采用奧式黏度計測定山楂酒的黏度。以雙蒸水為對照，測試體積10 mL，溫度20 ℃，重復3次。

1.3.6 酒體穩定性

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

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

（3）熱穩定性：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/產生沉淀。

1.3.7 感官評價

參考GB/T 15038-2006附錄F《葡萄酒、山葡萄酒感官評定要求》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價山楂酒的感官特征，評分標準如表2所示。

1.4 數據處理

所有數據為3次重復試驗測定的平均值。以“平均值±標準差”表示，置信度為95%，字母不同表示數據差異性顯著（P < 0.05）。使用SPSS 17.0和DPS 7.05軟件對數據進行統計學分析。

2 結果與分析

2.1 單寧用量對山楂酒澄清效果的影響

單寧的多酚類結構使它含有多個酚羥基，當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）與氫鍵相結合時會形成大分子的蛋白-多酚復合物，破壞了原來膠體的穩定性，使蛋白質沉淀[13]。單寧澄清試驗結果如圖1～2所示。

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

2.2 明膠用量對山楂酒澄清效果的影響

明膠用量對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，山楂酒的色度持續降低。明膠用量低于0.25 g/L時，山楂酒的色調值與澄清度逐漸增加，濁度顯著降低；明膠用量超過0.25 g/L時，色度值降低幅度減緩，色調值、澄清度和濁度均維持在穩定水平，無顯著性變化。綜合比較以上各指標，確定用于山楂酒澄清的明膠適宜用量為0.25 g/L。

2.3 皂土用量對山楂酒澄清效果的影響

皂土用量對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，顆粒帶負電，吸附酒液中帶正電荷的蛋白質，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皂土時，山楂酒的色調值、澄清度與對照組相比顯著增加，色度和濁度顯著降低。皂土用量繼續增加，色調值、澄清度呈現階梯式增加變化趨勢，色度和濁度則逐漸降低。皂土用量超過2.0 g/L時，各澄清指標再次發生顯著性變化。綜合考慮澄清效果、生產成本和廢物產出量等因素，建議山楂酒澄清時皂土用量為0.25 g/L。此時山楂酒的色度為3.98，色調為2.28，澄清度為78.3%，濁度為17.0。

2.4 PVPP用量對山楂酒澄清效果的影響

PVPP用量對山楂酒澄清效果的影響如圖7～8所示。

PVPP 因具有較強的選擇吸附能力，能有效地除去花色苷和多酚類物質，從而保持口感和風味，提高澄清度，改善色澤，延長保持期[13]。由圖7和圖8可知，PVPP用量增加至0.75 g/L時，山楂酒的色調值、澄清度顯著增加，色度、濁度顯著降低。PVPP用量繼續增加，山楂酒的色調值、澄清度繼續增加，色度和濁度繼續降低，但此時各測試指標的變化幅度明顯減少。PVPP用量超過1.25 g/L時，各澄清指標的測定值處于相對穩定水平。

2.5 殼聚糖用量對山楂酒澄清效果的影響

殼聚糖帶正電荷，可以結合酒體中的果膠、鞣酸和蛋白質等，形成絮凝沉淀，加速酒體澄清[13]。殼聚糖用量對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，山楂酒的色調值、澄清度持續增加，色度和濁度持續降低。與PVPP澄清結果類似，殼聚糖用量增加至0.15g/ L時，山楂酒的色調值、澄清度增加，色度、濁度降低。殼聚糖用量繼續增加，以上各指標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，色調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，還能導致酒體脫色現象。因此，單獨使用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 單寧復合明膠處理對山楂酒澄清效果的影響

單寧復合明膠澄清試驗結果如圖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，達到酒液澄清的目的。由圖11～14可知，單寧用量為0.4 g/L時，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的顯著變化。相同明膠用量時，添加0.10 g/L的單寧使山楂酒的色調、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%；單寧用量繼續增加時，色調值、澄清度繼續增加，色度和濁度持續降低，但各指標測定值變化較小。單寧用量為0.40 g/L，明膠用量為0.25g/L時，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的比較

適宜澄清劑用量處理山楂酒的理化品質如表3所示。與對照組相比較，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致總酸含量降低。但是本試驗中山楂酒的酸度顯著高于夏學超（2014）和張鐸等人（2017）測試結果，但低于He et al.（2013）測試結果，與韓迎迎等人（2019）測試結果一致。

從澄清效果來看，單寧復合明膠處理使山楂酒的色度、色調和澄清度顯著增加，其中澄清度達92.1%，濁度顯著降低。添加皂土未引起色度、色調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，但同時因吸附脫色作用導致山楂酒的色度顯著降低。

2.8 澄清劑對山楂酒穩定性的影響

由表4可知，山楂酒不穩定，易被氧化，且對冷熱敏感而易發生失色、失光和渾濁現象。所有山楂酒樣品在氧化穩定性測試后，均由亮紅色變為深褐色。比較而言，單寧復合明膠澄清處理對山楂酒冷、熱穩定性的改善效果最好，其次為皂土澄清，PVPP處理對山楂酒的酒石（冷）穩定性無明顯改善效果，而殼聚糖則對山楂酒的蛋白質（熱）穩定性無明顯效果。

3 結語

不同澄清劑對山楂酒澄清效果和穩定性的影響各異。山楂酒釀造過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。通過比較山楂酒的理化品質、澄清效果和穩定性，確定澄清劑對山楂酒品質的改善效果排序為單寧-明膠>皂土>殼聚糖>PVPP。針對于山楂酒氧化穩定性差的問題，在澄清處理過程中可選擇降低溫度、氮氣填充復合澄清劑處理等方式進行，抑制山楂酒氧化的同時改善澄清效果。