范作卿 郭光 王娜 朱琳 鄒德慶

摘要：利用單因素試驗及正交試驗對影響果膠酶澄清桑椹酒的各單因素進(jìn)行優(yōu)化，確定利用果膠酶澄清桑椹酒的最佳使用條件為果膠酶劑量35 mg/L，澄清酒液溫度45℃，酒液pH值4.0，在此最佳使用條件下桑椹酒的透光率可達(dá)92.5%，達(dá)到理想的澄清效果。

關(guān)鍵詞：桑椹酒；果膠酶；澄清；優(yōu)化

中圖分類號：TQ925+.3文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2016）09-0124-03

AbstractIn this study，three single-factor tests and an orthogonal experiment were designed to optimize the conditions for clarification of mulberry wine with pectinase.The results showed that the optimum conditions were 35 mg/L of pectinase dosage， 45℃ of clarifying temperature and 4.0 of wine pH value. Under these optimum conditions， the transmittancy of clarified mulberry wine reached 92.5%， which indicated the achievement of desired clarification effect.

KeywordsMulberry wine； Pectinase； Clarify； Optimization

桑椹酒是以新鮮桑椹為主要原料，經(jīng)生物發(fā)酵釀制而成的純天然健康飲品，較好地保留了桑椹中的有機(jī)酸、各種維生素、含氮物、微量元素、礦質(zhì)元素等天然成分，不但營養(yǎng)價值豐富、酒度低、色澤艷美、氣味芳香誘人，還具有調(diào)整人體新陳代謝、促進(jìn)血液循環(huán)、控制體內(nèi)膽固醇水平、利尿、激發(fā)肝功能和抗衰老的保健功效。但由于桑椹果中果膠類物質(zhì)與蛋白質(zhì)、單寧、桑椹紅色素及多酚類物質(zhì)共存，加工成桑椹酒后顏色深暗且易產(chǎn)生渾濁和沉淀，嚴(yán)重影響了桑椹果酒的感官和品質(zhì)，成為制約桑椹酒品質(zhì)提高的關(guān)鍵技術(shù)問題[1，2]，因此需要加入澄清劑以除去一部分或大部分易形成沉淀的成分，消除潛在因素，以保持酒體在較長時間內(nèi)的澄清狀態(tài)，其原理是分解果汁中產(chǎn)生渾濁的果膠物質(zhì)，破壞果汁中膠體態(tài)物質(zhì)，形成絮狀沉淀，經(jīng)離心或過濾除去，從而使果汁達(dá)到澄清之目的。

果膠酶是一類已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的、新興的、可用于果蔬汁和紡織品的酶類產(chǎn)品[3，4]，果膠酶的處理澄清效果，已在蘋果汁[5]、獼猴桃汁[6]、葡萄汁[7]、紅樹莓果酒[8]的澄清上得到應(yīng)用。本研究利用果膠酶對桑椹酒進(jìn)行了澄清處理，為桑椹酒的生產(chǎn)提供理論依據(jù)及工藝參數(shù)。

1材料與方法

1.1材料與主要試劑、儀器

桑椹酒為山東省蠶業(yè)研究所2015年發(fā)酵釀造，發(fā)酵菌種為安琪活性干酵母BV818。主要試劑：LAFFORT果膠酶，購于天津開發(fā)區(qū)萬博酒業(yè)有限公司；檸檬酸為分析純。儀器：H2200R冷凍離心機(jī)（長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司）；HH-1型恒溫水浴鍋（金壇市科析儀器有限公司）；PH-033型酸度計（安徽賽科環(huán)?？萍加邢薰荆籙V-2550紫外可見分光光度計（島津公司）。

1.2試驗方法

1.2.1單因素試驗酶劑量：取6份桑椹酒液各1 000 mL，置于水浴中升溫到40℃，以檸檬酸調(diào)酒液pH值3.5，分別按25、30、35、40、45、50 mg/L的劑量向其中加入調(diào)配好的果膠酶，酶解時間定為4 h，5 000 r/min離心10 min，以分光光度計測定酒液透光率。

酶解溫度：取6份桑椹酒液各1 000 mL，分別置于30、35、40、45、50、55℃的水浴中，以檸檬酸調(diào)酒液pH值3.5，各加入40 mg/L調(diào)配好的果膠酶，酶解時間定為4 h，5 000 r/min離心10 min，以分光光度計測定酒液透光率。

酒液pH值：取6份桑椹酒液各1 000 mL，置于水浴中升溫到40℃，分別以檸檬酸調(diào)酒液pH值3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5，各加入40 mg/L調(diào)配好的果膠酶，酶解時間定為4 h，5 000 r/min離心10 min，以分光光度計測定酒液透光率。

1.2.2正交試驗根據(jù)桑椹果膠本身特性，在進(jìn)行了上述單因素試驗后選用L9（34）正交表（見表1）設(shè)計了3因素3水平的正交試驗。

1.2.3重復(fù)驗證試驗在以上最佳工藝條件下進(jìn)行3次重復(fù)試驗，分別測定澄清后酒液的透光率。

2結(jié)果與分析

2.1果膠酶澄清桑椹酒的單因素試驗

2.1.1果膠酶劑量與透光率的關(guān)系由圖1可以看出，果膠酶澄清酒液時，酶劑量對澄清效果影響較明顯，當(dāng)酶劑量較低時，酒液中果膠分解不完全，澄清效果較差；當(dāng)酶劑量過高時，果膠酶本身也會引起酒液的渾濁。當(dāng)酶劑量小于35 mg/L，透光率隨酶劑量的增加而遞增，之后透光率變化較平穩(wěn)，至45 mg/L時達(dá)峰值，然后隨酶劑量的增大而呈下降趨勢，這是由于酶蛋白過多本身引起的酒液渾濁。因此，最佳果膠酶劑量應(yīng)考慮為35～45 mg/L范圍內(nèi)。

2.1.2酶解溫度與透光率的關(guān)系可以看出，果膠酶處理酒液時，溫度對澄清效果影響較大，這主要是溫度對果膠酶的活性影響很大。在30～40℃范圍內(nèi)隨酶解溫度的升高，酒液透光率增大，說明果膠酶的活性隨溫度的上升逐漸被激活，在40～50℃范圍內(nèi)透光率相對穩(wěn)定，當(dāng)超過50℃時，透光率下降趨勢明顯。所以可以判斷最佳酶解溫度在40～50℃。

2.1.3pH值與透光率的關(guān)系從可以看出，果膠酶處理酒液時，pH值對澄清效果影響較為明顯，這是因為酒液中pH值影響果膠酶的活性，從而影響果膠及酒液中膠體穩(wěn)定性，從而影響透光率。pH3.5是果膠酶的最佳pH值，pH值在3.5～4.5范圍內(nèi)，酒液的透光率都比較高。

2.2正交試驗

可以看出，根據(jù)R值大小，三因素的影響排列順序為B>C>A，即酶解溫度>pH值>果膠酶劑量。最優(yōu)組合為A1B2C2 ，即果膠酶澄清桑椹酒的最佳使用條件為果膠酶劑量為35 mg/L，酶解溫度為45℃，酒液pH值為4.0。

可以看出，在優(yōu)化后的果膠酶澄清桑椹酒最佳工藝條件下，桑椹酒透光率可達(dá)92.5%，明顯高于工藝優(yōu)化前的83.2%，所得桑椹酒液色澤艷麗、晶瑩剔透，感觀效果好。

試驗序號 透光率（%）192.1292.6393.0平均92.5工藝優(yōu)化前83.23討論與結(jié)論

3.1通過果膠酶澄清桑椹酒的單因素試驗及正交試驗表明，用果膠酶澄清桑椹酒的最佳使用條件為果膠劑量35 mg/L，酶解溫度45℃，酒液pH值4.0，在此最優(yōu)工藝條件下對桑椹酒液進(jìn)行澄清，其透光率可達(dá)92.5%，效果明顯高于工藝優(yōu)化前。

3.2引起桑椹酒混濁的其它原因還有酒液長時間接觸氧氣、酒液中存在的桑椹多酚氧化酶而引起的酶促褐變[9]。對接觸氧氣，可通過避免酒液長期暴露在空氣中、滿罐陳釀、低溫儲存及適量添加二氧化硫來除去。對于存在的多酚氧化酶，可通過發(fā)酵前以加熱鈍化其酶活性，抑制酶促褐變的發(fā)生來進(jìn)一步抑制混濁的產(chǎn)生，從而提高酒液的透光率，這將有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘葉，王娟，黃惠華.菠蘿果汁的渾濁及澄清機(jī)理的初步研究[J].現(xiàn)代食品科技，2010，26（10）：1071-1075.

[2]王振斌，馬海樂，鐘惠惠，等.草莓胡蘿卜復(fù)合澄清汁后渾濁機(jī)理研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23（6）：246-251.

[3]Kashyap D R， Vohra P K，Chopra S， et al. Applications of pectinases in the commercial sector： a review[J]. Bioresource Technology， 2001，77：215-227.

[4]Pinelo M， Zeuner B， Meyer A S. Juice clarification by protease and pectinase treatments indicates new roles of pectin and protein in cherry juice turbidity[J]. Food and Bioproducts Processing，2010，88：259-265.

[5]于建樂，王志萍.蘋果汁酶澄清工藝[J].食品科學(xué)，2009（5）：30-32.

[6]王鴻飛，李元瑞.果膠酶在獼猴桃果汁澄清中的應(yīng)用研究[J].西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008（3）：107-109.

[7]劉崑，楊玲輝，閆迎春，等.果膠酶澄清葡萄汁的工藝研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27（5）：447-451.