黃 婷， 周 廣 麒

( 大連工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院, 遼寧 大連 116034 )

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藍(lán)莓酒的澄清工藝

黃 婷， 周 廣 麒

( 大連工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院, 遼寧 大連 116034 )

利用皂土、硅膠、果膠酶對(duì)藍(lán)莓酒進(jìn)行澄清處理，并對(duì)澄清藍(lán)莓酒的影響因素進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，影響藍(lán)莓酒澄清效果的因素順序依次為果膠酶用量、皂土用量、pH和澄清時(shí)間，其最優(yōu)方案為果膠酶用量0.06 g/L，皂土用量1.3 g/L，自然pH 3.12，澄清時(shí)間為5 d。GC-MS分析香氣成分發(fā)現(xiàn)，澄清前后以及冷凍前后藍(lán)莓酒的香氣物質(zhì)中醇類和酸類物質(zhì)的含量均減少，而酯類物質(zhì)的含量均增加。其中冷凍后酸類物質(zhì)基本去除，說明冷凍處理能降低藍(lán)莓酒的揮發(fā)酸。

藍(lán)莓酒；果膠酶；GC-MS；澄清

0 引 言

藍(lán)莓酒中含有單寧、色素、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、金屬鹽類、多糖、果膠質(zhì)等多種成分，大多以膠體形式存在，是高度分散的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。因此，在釀造和陳釀過程中，常常會(huì)出現(xiàn)渾濁或沉淀的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了藍(lán)莓酒的感官質(zhì)量和品質(zhì)[1]。提高藍(lán)莓酒非生物穩(wěn)定性的方法主要有兩種，一是加入澄清劑，將本來浮在酒體中的大部分懸浮物固定在膠體沉淀物上，沉降至容器底部，然后過濾掉；二是冷凍處理，使過量的酒石酸鹽與不穩(wěn)定的色素析出并沉淀，同時(shí)使殘留于酒中的蛋白質(zhì)、死酵母、果膠等有機(jī)物質(zhì)加速沉淀，從而有助于酒液的澄清[2]。辛秀蘭等[3]對(duì)比了明膠、殼聚糖、硅藻土3種澄清劑的澄清效果，發(fā)現(xiàn)殼聚糖是一種理想的單一澄清劑；復(fù)合澄清劑中，明膠(單寧)與殼聚糖的澄清效果最好。殼聚糖可有效提高果汁和果酒的澄清度，但成本較高[4]。吳立仁等[5]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)藍(lán)莓酒進(jìn)行冷熱處理，有利于酒的成熟和提高穩(wěn)定性。

本試驗(yàn)考察了皂土、硅膠、果膠酶處理藍(lán)莓酒的澄清效果，并對(duì)影響藍(lán)莓酒澄清的因素進(jìn)行了分析，通過GC-MS分析了澄清、冷凍處理對(duì)藍(lán)莓酒香氣成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材 料

藍(lán)莓發(fā)酵酒，大連富甲藍(lán)莓有限公司；果膠酶、皂土和硅膠，分別來自于大連北國莊園酒業(yè)有限公司、遼寧桓仁冰葡萄酒廠和大連華潤啤酒廠。

1.2 方 法

1.2.1 澄清劑的配制

皂土：使用前在5倍體積50 ℃的熱水充分浸泡膨脹24 h，形成膠體懸浮液，加水配制成5%的溶液[6]。

硅膠：直接加水?dāng)嚢杈鶆?，配制?%的硅膠溶液。

果膠酶：在使用前30 min，先將果膠酶和10倍質(zhì)量的純凈水混合溶解，加水配制成0.5% 的溶液[7]。使用時(shí)將酒液溫度升至50 ℃，加入所需濃度的果膠酶溶液，混合均勻保溫30 min。

1.2.2 澄清劑的選擇

取8支試管，分別裝入20 mL藍(lán)莓酒酒液，加入不同量的澄清劑溶液，搖勻靜置取上清液進(jìn)行透光率、色度的測(cè)定[8]。

1.2.3 測(cè)定方法

1.2.3.1 透光率和色度的測(cè)定

透光率：測(cè)定700 nm的吸光度即為透光率。

色度：分別測(cè)定420、520、620 nm的吸光度，三值相加即為色度[9]。

1.2.3.2 香氣成分的檢測(cè)

樣品處理：取澄清的酒樣100 mL，分別用100、50、30 mL二氯甲烷萃取3次，將有機(jī)相合并，無水硫酸鎂脫水處理，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮，GC-MS分析檢測(cè)[10]。

采用Agilent氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行分析。色譜條件：色譜柱：HP-5MS毛細(xì)管柱(25 m×0.25 mm×0.5 μm)；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；程序升溫：40 ℃(保持2 min)，以5 ℃/min 升到200 ℃(保持1 min)；再以10 ℃/min升到240 ℃(保持5 min)；傳輸線溫度：230 ℃；載氣：高純He；載氣體積流量：1.0 mL/min；分流比：15∶1。

質(zhì)譜條件：電離方式：EI；電子能量：70 eV；離子源溫度：230 ℃；四級(jí)桿溫度：150 ℃；掃描范圍：35～450 u；對(duì)采集到的質(zhì)譜圖對(duì)照NIST08.L譜庫進(jìn)行檢索。

2 結(jié)果與討論

2.1 澄清劑對(duì)藍(lán)莓酒的澄清效果比較

皂土是天然的膨潤土精制而成的無機(jī)礦物質(zhì)凝膠，吸水膨脹后形成膠體細(xì)粒帶負(fù)電荷，可與帶正電荷的蛋白質(zhì)等渾濁物形成絮狀沉淀[11]。皂土還可以去除相當(dāng)濃度的單寧，澄清酒體。硅膠可用于排除酚類組分，這類組分存在于可氧化的不穩(wěn)定物質(zhì)中[12]。果膠酶可以分解酒液中的果膠物質(zhì)，使膠體失去果膠的保護(hù)作用而共同沉淀，達(dá)到澄清目的[13]。在藍(lán)莓酒液中分別加入不同的澄清劑，攪拌、靜置測(cè)定澄清效果，如表1所示。

表1 不同澄清劑對(duì)藍(lán)莓酒的澄清效果

由表1可見，當(dāng)Ⅰ組澄清劑加入量為1.1 g/L時(shí)，酒體的透光率達(dá)到最大，為51.8%，色度為4.703，進(jìn)一步增加皂土用量，透光率和吸光度均無明顯變化，可認(rèn)為此質(zhì)量濃度下皂土的澄清效果最好。當(dāng)Ⅱ組澄清劑中皂土和硅膠用量分別為1.4和0.7 g/L時(shí)，透光率達(dá)到最大，為52.3%，色度最低。Ⅲ組澄清劑效果最好，當(dāng)皂土和果膠酶的用量分別為1.0和0.08 g/L時(shí)，藍(lán)莓酒的透光率達(dá)到64%，隨后透光率較為穩(wěn)定，色度下降到3.5后也較為穩(wěn)定。因此，Ⅲ組的澄清效果明顯好于其他兩組。

2.2 澄清效果影響因素的正交試驗(yàn)

采用L9(34)正交試驗(yàn)，研究皂土和果膠酶用量、澄清時(shí)間以及pH四因素對(duì)藍(lán)莓酒澄清效果的影響[14]，使用檸檬酸和檸檬酸鈉調(diào)節(jié)藍(lán)莓酒酒液的pH，其因素水平見表2。以透光率作為檢測(cè)指標(biāo)[15]，試驗(yàn)結(jié)果見表3，方差分析結(jié)果見表4。

表2 正交因素水平表

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果

從表3可以看出，影響藍(lán)莓澄清效果因素的主次順序?yàn)楣z酶用量、皂土用量、pH和澄清時(shí)間，藍(lán)莓酒澄清的最佳方案為A2B2C3D1。又由表4可知，皂土用量和果膠酶用量對(duì)藍(lán)莓酒的透光率影響顯著，澄清時(shí)間對(duì)藍(lán)莓酒的透光率影響不顯著，pH幾乎無影響。綜合考慮，其最優(yōu)方案：1.3 g/L皂土+0.06 g/L果膠酶，澄清時(shí)間5 d，自然pH 3.12。

果膠酶可將果膠質(zhì)分解為半乳糖醛酸和果膠酸，使酒液黏度下降；皂土則起到了去除大量的蛋白質(zhì)和酚類物質(zhì)的作用。這兩種物質(zhì)復(fù)合使用，在一定順序和用量條件下，有較強(qiáng)的增效作用。

2.3 澄清工藝對(duì)藍(lán)莓酒香氣成分的影響

根據(jù)藍(lán)莓發(fā)酵酒澄清前(酒樣1)、澄清后(酒樣2)、冷凍后(酒樣3)的香氣成分的GC-MS總離子流色譜，經(jīng)NIST08.L譜庫聯(lián)機(jī)檢索，檢出香氣化合物成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)[16],如表5所示。

表5 藍(lán)莓酒主要香氣成分比較

由表5可知，酒樣1中，主要香氣成分含量由高到低依次為乙酸乙酯氫琥珀酸、丁二醇、苯乙醇、乙酸和羥基丁二酸二乙酯。酒樣2中，主要香氣成分含量由高到低依次為4-羥基苯乙醇、乙酸乙酯氫琥珀酸、苯乙醇、2-羥基-丙酸乙酯、羥基丁二酸二乙酯、丁二酸二乙酯。酒樣3中，主要香氣成分含量由高到低依次為苯乙醇、2-丁氧基琥珀酸乙酯、丁二酸二乙酯、2,3-二羥基丁二酸二酯、羥基丁二酸二乙酯和3-甲基1-丁醇。澄清、冷凍前后香氣成分的檢測(cè)結(jié)果表明，苯乙醇是穩(wěn)定的組分，可作為代表性組分；丁二酸二乙酯、2-丁氧基琥珀酸乙酯和2,3-二羥基丁二酸二酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在冷凍工序后有明顯提高；而羥基丁二酸二乙酯則是比較穩(wěn)定的組分。

對(duì)藍(lán)莓發(fā)酵酒酒樣1、酒樣2、酒樣3的香氣物質(zhì)進(jìn)行歸類[17]，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同階段藍(lán)莓酒香氣物質(zhì)比較

由圖1可知，澄清前后(酒樣1和酒樣2)藍(lán)莓發(fā)酵酒中醇類和酸類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，醇類物質(zhì)從42.89% 減少至39.13%，酸類物質(zhì)從37.47%減少至22.42%，而酯類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了近一倍，從13.73%增加至26.04%，酚類物質(zhì)含量較少，并且無明顯變化。而冷凍前后(酒樣2和酒樣3)藍(lán)莓發(fā)酵酒中醇類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，從39.13%減少至34.89%、酯類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了1.35倍，從26.04%增加至61.42%，酸類物質(zhì)從22.42%減少至無檢出，酚類物質(zhì)無顯著變化。

GC-MS分析結(jié)果表明，澄清處理會(huì)影響藍(lán)莓酒中香氣物質(zhì)的變化，澄清處理去除了藍(lán)莓酒中不穩(wěn)定的成分。冷凍處理會(huì)減少藍(lán)莓酒中香氣物質(zhì)的種類[18]，酸類物質(zhì)基本被去除，表明冷凍處理有降酸的作用。

3 結(jié) 論

皂土+果膠酶是一種較好的藍(lán)莓酒復(fù)合澄清劑。與明膠(單寧)和殼聚糖復(fù)合澄清劑相比，生產(chǎn)成本大大降低。對(duì)影響藍(lán)莓酒澄清的因素進(jìn)行分析，得出最佳的澄清工藝條件，在果膠酶用量0.06 g/L、皂土用量1.3 g/L、澄清時(shí)間5 d、自然pH 3.12的條件下，澄清效果最好。

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Clarification technology of blueberry wine

HUANG Ting, ZHOU Guangqi

( School of Biological Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China )

Bentonite, silica gel, pectinase were used to clarify blueberry wine, and the influence factors of blueberry wine clarification were optimized. The result showed that the descending order of factors affecting the clarification effect of blueberry wine was pectinase dosage, bentonite dosage, pH and clarification time. The optimal solution was bentonite of 1.3 g/L and pectinase of 0.06 g/L at natural pH 3.12 in 5 d. GC-MS analysis result of aroma components showed that the content of alcohols and acids in aroma substances of blueberry wine were both reduced after clarification or frozen, while the content of esters was increased. The acids were removed after freezing, indicating that the freezing process could reduce the volatile acid of blueberry wine.

blueberry wine; pectinase; GC-MS; clarification

2015-03-18.

遼寧省高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目(LN2012011).

黃 婷(1991-)，女，碩士研究生；通信作者：周廣麒(1957-)，男，教授，E-mail:dlzgq@126.com.

TS261.4

A

1674-1404(2016)06-0424-04

HUANG Ting, ZHOU Guangqi. Clarification technology of blueberry wine[J]. Journal of Dalian Polytechnic University, 2016, 35(6): 424-427.