姚瑞祺,王 鋒
(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西楊凌712100)
山茱萸(Macrocarpium offcinalis)為山茱萸科落葉灌木或小喬木,在山區(qū)退耕還林、城市綠化、食藥保健等方面,成效顯著。山茱萸成熟果實(shí)為我國傳統(tǒng)滋補(bǔ)藥材,2018年被國家衛(wèi)生計(jì)生委列為藥食同源物質(zhì)目錄名單,有良好的保健和營養(yǎng)價(jià)值,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)更證實(shí)其含有酚類功效成分,市場前景廣闊,極具開發(fā)價(jià)值[1-3]。
山茱萸在全國有三大產(chǎn)區(qū),分別為河南西峽縣、陜西佛坪縣和浙江淳安縣[4]。各地對山茱萸的管理不一,但基本主要集中于種植與儲藏方面,加工方面的研究甚少[5-6]。山茱萸干果富含糖類和酸類物質(zhì),復(fù)水后進(jìn)行酒精發(fā)酵可制得山茱萸酒,風(fēng)味濃郁,口感獨(dú)特。然而在貯藏過程中發(fā)現(xiàn),山茱萸酒容易產(chǎn)生渾濁乃至沉淀,嚴(yán)重影響品質(zhì),故應(yīng)加強(qiáng)澄清工藝的研究。本試驗(yàn)利用皂土和殼聚糖復(fù)合澄清劑對山茱萸酒澄清效果進(jìn)行研究,以透光率為評價(jià)指標(biāo),采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法,探討復(fù)合澄清劑配比、水浴溫度和添加量對山茱萸酒澄清效果的影響,以期為山茱萸酒的澄清提供技術(shù)支持。
山茱萸酒,實(shí)驗(yàn)室中試自釀;山茱萸,采自陜西省佛坪縣;皂土,天津萬橡酒業(yè)有限公司;明膠,珠海市金長安貿(mào)易有限公司;殼聚糖,江蘇采薇生物科技有限公司。
BS-224S型電子天平,北京賽多利斯儀器有限公司;HH-S型水浴鍋,鄭州長城科工貿(mào)有限公司,TU-1901型紫外可見分光光度計(jì),北京普析通用儀器公司。
山茱萸干果?粉碎?復(fù)水?打漿?調(diào)配?SO2處理?酒精發(fā)酵?陳釀?澄清?過濾?裝瓶?殺菌?成品。
(1)2%皂土:稱取20 g皂土,加入800 mL蒸餾水常溫吸水膨脹24 h,若未完全溶解可以50℃水浴加熱,最終加水定容至l000 mL備用。
(2)1%殼聚糖:稱取1 g殼聚糖,以1%檸檬酸溶液為溶劑加熱溶解,冷卻后定容至100 mL備用。
取山茱萸酒,按照實(shí)驗(yàn)條件加入澄清劑,水浴處理后降至常溫,取上清液在500 nm下測定透光率。透光率越高,澄清度越高。
取山茱萸酒30 mL,以透光率為指標(biāo)進(jìn)行復(fù)合澄清劑澄清試驗(yàn)。分別考察復(fù)合澄清劑配比、水浴溫度和添加量對山茱萸酒澄清效果的影響。
(1)單因素試驗(yàn)
分別考察皂土-殼聚糖配比(1.5∶4.5、2.0∶4.0、2.5∶4.5、3.0∶3.0、3.5∶2.5、4.0∶2.0)、水浴溫度(30 ℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃)、添加量(0.2 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L、1.2 g/L)等因素對山茱萸酒澄清效果的影響。同時(shí)做對照試驗(yàn)。
(2)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
以皂土-殼聚糖配比(A)、水浴溫度(B)、添加量(C)為正交試驗(yàn)的因素,做3因素3水平L9(34)正交試驗(yàn)。同時(shí)做空白試驗(yàn)。正交試驗(yàn)的因素水平表見表1。
表1 因素水平表
(1)山茱萸酒理化指標(biāo)測定方法:①總糖:直接滴定法;②總酸:電位滴定法;③酚類物質(zhì)[10]:采用FC法;④蛋白質(zhì):凱氏定氮法。
(2)山茱萸酒感官指標(biāo)測定方法:打分制。聘請專業(yè)技術(shù)人員10名進(jìn)行評價(jià),滿分100分。去掉最高分和最低分,取平均值進(jìn)行賦分。評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
(1)復(fù)合澄清劑配比對山茱萸酒澄清效果的影響(圖1)
圖1 皂土-殼聚糖配比對山茱萸酒透光率的影響
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析
由圖1可以看出,在皂土-殼聚糖配比為3.0∶3.0時(shí),進(jìn)一步計(jì)算為1∶1,即1 L山茱萸酒中添加0.3 g皂土、0.3 g殼聚糖時(shí),透光率達(dá)到極值。
(2)水浴溫度對山茱萸酒澄清效果的影響(圖2)
圖2 水浴溫度對山茱萸酒透光率的影響
由圖2可以看出,在其他因素固定的情況下,水浴溫度對山茱萸酒透光率的影響呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢。在30~40℃溫度范圍內(nèi),透光率直線上升,40℃時(shí)達(dá)到極值;隨后逐漸下降。因此,選擇40℃為宜。
(3)添加量對山茱萸酒澄清效果的影響(圖3)
由圖3可知,在添加量為0~0.6 g/L時(shí),隨添加量的增多,山茱萸酒的透光率顯著提高;以后再增加添加量,透光率基本變化不大。因此,選擇添加量為0.6 g/L進(jìn)行后續(xù)研究。
圖3 添加量對山茱萸酒透光率的影響
正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析見表3,方差分析見表4。
表4 方差分析表
由表3可知,影響山茱萸酒透光率因素的主次關(guān)系是水浴溫度(B)>皂土-殼聚糖配比(A)>添加量(C),最佳工藝條件為B2A2C2,即水浴溫度40℃,皂土-殼聚糖配比1∶1,添加量0.6 g/L。由于最佳工藝條件B2A2C2未在參試試驗(yàn)組合中,因此需要進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果表明,B2A2C2工藝條件下的透光率為96.8%,該數(shù)值大于參試試驗(yàn)中的最大值,因此,證實(shí)B2A2C2條件為最佳工藝條件。
由表4可知,水浴溫度(B)、皂土-殼聚糖配比(A)、添加量(C)對山茱萸酒透光率的影響均為非常顯著,主次關(guān)系依次是水浴溫度(B)>皂土-殼聚糖配比(A)>添加量(C),這與極差分析的結(jié)果一致。
在皂土-殼聚糖配比1∶1,水浴溫度40℃,添加量0.6 g/L的最優(yōu)組合工藝下,山茱萸酒的透光率為96.8%,其理化指標(biāo)和感官指標(biāo)結(jié)果見表5和表6。由表5可知,與未添加澄清劑的處理相比,皂土-殼聚糖復(fù)合澄清劑有效降低了蛋白質(zhì)和酚類物質(zhì)的含量,而總糖和總酸的含量則基本沒有影響。由表6可知,皂土-殼聚糖復(fù)合澄清劑不僅提升了山茱萸酒的感官得分,而且使得山茱萸酒的酒體狀態(tài)改良,穩(wěn)定性顯著提高。
表5 復(fù)合澄清劑對山茱萸酒理化指標(biāo)影響
據(jù)有關(guān)資料[11-12],引起果酒渾濁的因素主要有生物性和非生物性兩類因素。在非生物性因素中,以果酒中的單寧與蛋白質(zhì)長時(shí)間的作用形成絡(luò)合物而逐漸沉淀最為常見,該沉淀過程可促使其他物質(zhì)發(fā)生共同沉淀,進(jìn)一步加劇酒體渾濁。綜合表4和表5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,皂土-殼聚糖復(fù)合澄清劑對山茱萸酒澄清效果明顯,能提升山茱萸酒的感官分值,顯著提高酒體穩(wěn)定性。究其原因,可能是因?yàn)樵硗?殼聚糖復(fù)合澄清劑減少了該果酒體系中的可引起渾濁的潛在物質(zhì),故可使山茱萸酒穩(wěn)定性提高。
表6 復(fù)合澄清劑對山茱萸酒感官體系的影響
3.1 皂土-殼聚糖復(fù)合澄清劑能顯著提高山茱萸酒的透光率,因素的主次關(guān)系是水浴溫度>皂土-殼聚糖配比>添加量,各因素均為非常顯著,最佳工藝條件為水浴溫度40℃,皂土-殼聚糖配比1∶1,添加量0.6 g/L。
3.2 皂土-殼聚糖復(fù)合澄清劑有效降低了蛋白質(zhì)和酚類物質(zhì)的含量,而總糖和總酸的含量則基本沒有影響,其對山茱萸酒澄清效果明顯,能提升山茱萸酒的感官分值,顯著提高酒體穩(wěn)定性。
[1]STEINMANN S N,FLEURAT-LESSARD P,G?TZ A W,et al.Molecular mechanics models for the image charge,a comment on“including image charge effects in the molecular dynamics simulations of molecules on metal surfaces”[J].Journal of computational chemistry,2017,38(24):2127-2129.
[2]楊光明,張玉玲,李萌,等.山茱萸炮制過程中美拉德反應(yīng)底物的含量變化[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2017,36(8):884-889.
[3]HOU D Y,SONG J Y,YAO H,et al.Molecular identification of Corni Fructus and its adulterants by ITS/ITS2 sequences[J].Chinese journal of natural medicines,2013,11(2):121-127.
[4]任亞碩,許鳳清,馬鳳愛.山茱萸果肉化學(xué)成分研究[J].廣州化工,2016,44(8):76-77.
[5]GUO Y,GU Z X,LIU X M.Rapid Analysis of Corni fructus using paper spray mass-spectrometry[J].Phytochemical analysis,2017,28(4):344-350.
[6]KANG C H,KWON Y J,SO J S.Anti-adipogenic effects of Corni fructus in 3T3-L1 preadipocytes[J].Biotechnology and bioprocess engineering,2014,19(1):52-57.
[7]祁高展,高丹丹.殼聚糖對干紅葡萄酒澄清工藝研究[J].釀酒科技,2016(10):27-29.
[8]魏曉華.不同澄清劑對櫻桃酒澄清效果與質(zhì)量的影響[J].釀酒科技,2015(10):55-58.
[9]SANDRI I G,FONTANA R C,BARFKNECHT D M,et al.Clarification of fruit juices by fungal pectinases[J].LWT-food science and technology,2011,44(10):2217-2222.
[10]馮穎,甄國君,范文麗.大孔樹脂分離純化無梗五加果中的多酚類化合物[J].保鮮與加工,2016,16(6):98-102.
[11]AVIZCURI J M,SáENZ-NAVAJAS M P,ECHáVARRI J F,et al.Evaluation of the impact of initial red wine composition on changes in color and anthocyanin content during bottle storage[J].Food chemistry,2016,213(2):123-134.
[12]徐洲,朱文優(yōu),尹禮國,等.獼猴桃全果發(fā)酵干酒的澄清技術(shù)及穩(wěn)定性研究[J].食品研究與開發(fā),2017,38(9):137-141.