韓焱，鞏文杰，張軍

柿子酒的澄清工藝研究及香氣成分分析

韓焱，鞏文杰，張軍通信作者

（天津農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300392）

為降低柿子酒渾濁度、提高柿子酒酒體品質(zhì)，采用自然澄清、濾膜過濾澄清、離心澄清和澄清劑澄清的方法對柿子酒進(jìn)行澄清處理。結(jié)果顯示：用澄清劑澄清的效果最好，殼聚糖添加量為0.04 g/L時透光率最高，可達(dá)96.8%；采用電子鼻分析香氣成分，當(dāng)柱溫為40 ℃、進(jìn)樣口溫度200 ℃、進(jìn)樣口壓力25.0 kPa、進(jìn)樣口流量為10.0 mL/min時，此條件下殼聚糖澄清和自然澄清的柿子酒中揮發(fā)性香氣成分差別不大，使用殼聚糖作為澄清劑時澄清效果最為理想。

柿子酒；澄清；香氣成分

柿子是一種柿科（Ebenaeeae）柿屬（）植物的果實。柿子品種繁多，可根據(jù)柿子的色澤、形狀、大小、味道和成熟期等進(jìn)行劃分，食之有美顏、潤膚效果，還具有止渴生津、清熱去燥、潤肺化痰等功效[1-2]。柿子酒中含有豐富的多酚類物質(zhì)、單寧物質(zhì)和不飽和脂肪酸。其中，多酚類物質(zhì)有利于保護(hù)心血管的健康；單寧物質(zhì)具有抗衰老、抗氧化、美容養(yǎng)顏的作用；不飽和脂肪酸具有降低膽固醇、防止動脈血管硬化的作用[3]。柿子酒營養(yǎng)價值雖高，但柿子果實中有機酸過少，單寧和果膠含量偏高，釀造后容易造成柿子酒色澤不佳、容易返澀等問題[4-5]。未經(jīng)澄清的柿子酒貯藏后容易變渾濁并產(chǎn)生沉淀，使柿子果酒品質(zhì)下降、降低營養(yǎng)價值、縮短貨架期。在柿子酒貯藏前添加適量澄清劑，可有效降低果酒渾濁度，減少沉淀產(chǎn)生，提高果酒酒體品質(zhì)[6]。

本試驗通過自然澄清、濾膜過濾、離心過濾及添加4種澄清劑對柿子酒進(jìn)行澄清，并對澄清效果進(jìn)行比較；利用電子鼻技術(shù)，對比經(jīng)過4種澄清劑處理的柿子酒和自然狀態(tài)下澄清的柿子酒中揮發(fā)性香氣成分的差異[7-9]，從而確定合理有效的工藝條件，為柿子酒實際生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

柿子、皂土、明膠、殼聚糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）。各溶液制備方法如下：

皂土溶液：取5 g皂土加入燒杯中，用10倍的蒸餾水進(jìn)行溶解，充分?jǐn)嚢韬?，放?0 mL容量瓶中定容，浸泡12～24 h。分別向5支10 mL比色管中添加一定量的皂土懸浮液，使每支比色管中皂土含量分別為0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g/L。

明膠溶液：取1 g明膠加水浸泡24 h后，于50 ℃水浴加熱溶解，將溶液放入100 mL容量瓶中定容，低溫儲存。分別向5支10 mL比色管中添加一定量的明膠懸浮液，使每支比色管中明膠含量分別為0.040、0.055、0.070、0.085、0.100 g/L。

PVPP溶液：取1 g PVPP加水溶解后定容至100 mL容量瓶中，低溫儲存。分別向5支10 mL比色管中添加一定量的PVPP懸浮液，使每支比色管中PVPP含量分別為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g/L。

殼聚糖溶液：取1 g殼聚糖加入0.2%的檸檬酸溶液加熱煮沸至完全溶解，冷卻后定容至100 mL容量瓶，低溫儲存。分別向5支10 mL比色管中添加一定量的殼聚糖懸浮液，使每支比色管中殼聚糖含量分別為0.02、0.04、0.06、0.08、0.12 g/L。

1.2 儀器

恒溫水浴鍋，江蘇科研儀器有限公司；UV-180紫外分光光度計，日本島津公司；Heracles Ⅱ超快速氣相色譜電子鼻，Alpha MOS公司；TDL-5-A臺式離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 檢測波長的確定

取適量酒樣進(jìn)行離心處理，以蒸餾水作為參比，在320～920 nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描試驗，以波長為橫坐標(biāo)，透光率為縱坐標(biāo)，確定最佳檢測波長。

1.3.2 過濾澄清試驗

濾膜過濾：選擇0.22、0.45 μm的濾膜進(jìn)行過濾試驗，通過測定透光率確定合適的濾膜。

離心過濾：取柿子酒分別在6 000、8 000和10 000 r/mim條件下離心5、10 、15、20、25 min，測定其透光率。

1.3.3 澄清劑澄清試驗

取20個10 mL比色管，每個比色管取10 mL酒樣并加入不同體積的澄清劑母液，使澄清劑在柿子酒中達(dá)到預(yù)期的含量。連續(xù)6 d檢測透光率，通過觀察澄清效果，選擇最佳澄清劑種類及添加量。

1.3.4 Heracles Ⅱ超快速氣相色譜電子鼻分析試驗

①常規(guī)參數(shù)。柱溫箱溫度為40 ℃；進(jìn)樣口溫度為200 ℃；進(jìn)樣口壓力為25.0 kPa；進(jìn)樣口流量為10.0 mL/min；閥溫度為250 ℃；捕集阱溫度為40 ℃；檢測器溫度為250 ℃；分流為10.0 mL/min ；柱壓為80.0 kPa。

②試驗參數(shù)。初始條件：初始爐溫為50 ℃，以3 ℃/s的速度升溫至250 ℃，數(shù)據(jù)采集時間為110 s，數(shù)據(jù)采集周期為0.01 s。

③進(jìn)樣前處理方法及進(jìn)樣方式。將裝有5 mL待測酒樣的頂空瓶置于恒溫水浴鍋中，40 ℃下平衡10 min，在頂空瓶中抽取500 μL氣體，進(jìn)行手動進(jìn)樣。每個樣品進(jìn)行5次平行試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 柿子酒穩(wěn)定性試驗最佳檢測波長的確定

由圖1可知，隨著檢測波長的增加，柿子酒的透光率呈不斷升高趨勢，至680 nm波長時，透光率值逐漸趨于平緩，因此選取680 nm作為柿子酒穩(wěn)定性試驗的檢測波長。

2.2 自然澄清試驗

由圖2可知，在自然狀態(tài)下，隨著放置天數(shù)的增加，柿子酒透光率呈緩慢增加趨勢，至第40天開始趨于平緩?？梢娛磷泳瓶梢宰匀怀吻?，但澄清所需周期較長。在40天前其透光率增長幅度較大，后期緩慢。因此，自然沉淀的時間可選40 d左右，透光率最高可達(dá)88%。

2.3 濾膜過濾試驗

由表1可知，0.22 μm濾膜的過濾效果比0.45 μm濾膜的過濾效果更好，但由于0.22 μm濾膜的口徑過小，過濾過程比較緩慢，這可能與柿子中含有的一些大顆粒物質(zhì)有關(guān)。雖然0.22 μm濾膜過濾后的柿子酒透光率最高，但出于成本考慮，該規(guī)格的濾膜不適于過濾大批量柿子酒，因此選擇0.45 μm濾膜為最優(yōu)。

2.4 離心過濾試驗

由圖3可知，隨著離心時間的增加，透光率均呈不斷上升趨勢。同一時間下，轉(zhuǎn)速越快透光率也越高。當(dāng)離心時間為15 min時，透光率開始趨于平穩(wěn)，此時隨著轉(zhuǎn)速的增加，透光率也隨之升高。當(dāng)轉(zhuǎn)速為10 000 r/min、離心時間為15 min時，柿子酒透光率最高，為83.6%，此時柿子酒顏色呈淡黃色，口感細(xì)膩。

2.5 澄清劑澄清試驗

2.5.1 皂土添加量對于柿子酒澄清效果的影響

皂土是一種膠狀黏土，本身帶有陰離子。皂土澄清的原理是帶有負(fù)電荷的皂土和多酚與帶有正電荷的蛋白質(zhì)相吸附，形成絮狀沉淀，從而達(dá)到澄清效果[10]。由圖4可知，第6天時，皂土添加量為0.8 g/L時，透光率最大，為96.4%。但加入過量皂土?xí)钩恋砦矬w積增加，不僅增加了成本，而且對酒的色、香、味均產(chǎn)生不良影響。

2.5.2 明膠添加量對于柿子酒澄清效果的影響

明膠是果酒生產(chǎn)中傳統(tǒng)的澄清劑，其澄清原理是與單寧和多酚類物質(zhì)形成沉淀，從而達(dá)到澄清的效果。由圖5可知，第6天時，明膠添加量為0.04 g/L時，透光率達(dá)到最大，為94%。增大明膠用量時，透光率反而下降。這是由于柿子酒本身的單寧含量不變，若加入過多明膠，會造成二次渾濁，致使柿子酒澄清效果不好。

2.5.3 PVPP添加量對于柿子酒澄清效果的影響

PVPP澄清的原理是吸附分子量為500～1 000的單寧，而這類單寧是引起發(fā)酵酒不穩(wěn)定的因素之一。PVPP可降低柿子酒中蛋白質(zhì)和單寧的結(jié)合速度，使柿子酒澄清且提高酒體的穩(wěn)定性，但吸附過程是可逆的。由圖6可知，第6天時，當(dāng)PVPP添加量為0.25 g/L時，柿子酒澄清效果最好，透光率最高，達(dá)到96.6%。

2.5.4 殼聚糖添加量對于柿子酒澄清效果的影響

殼聚糖是一種陽離子澄清劑，有很好的吸附功能，可以與帶負(fù)電的蛋白質(zhì)發(fā)生絮凝，從而使酒液澄清。由圖7可知，隨著澄清天數(shù)的增加，透光率呈逐步上升的趨勢。第6天時，殼聚糖添加量為0.4 g/L時，透光率最高，澄清效果最好，透光率達(dá)到96.8%。但殼聚糖本身具有較強的黏性，當(dāng)加入量過大時，反而會使殼聚糖溶液形成一種相對穩(wěn)定的體系，使透光率下降[11]。

通過對比自然澄清、濾膜過濾澄清、離心澄清和澄清劑澄清后澄清效果可知，澄清劑澄清＞濾膜澄清＞自然澄清＞離心澄清，其中澄清劑澄清的效果為：殼聚糖＞PVPP＞皂土＞明膠。因此殼聚糖作為澄清劑效果最優(yōu)。

2.6 Heracles Ⅱ超快速氣相色譜電子鼻分析試驗

2.6.1 柿子酒揮發(fā)性香氣成分主成分分析

由圖8可知，對5種澄清方式澄清的柿子酒進(jìn)行PCA分析可知，第一主成分對數(shù)據(jù)信息貢獻(xiàn)率為99.83%，三個主成分相加為100%。但由于第二、第三主成分占比較小，不再討論。說明電子鼻對5種澄清方式柿子酒的揮發(fā)性香氣成分?jǐn)?shù)據(jù)信息表達(dá)完整，識別指數(shù)為80。5種澄清方式都可以分開，說明它們對柿子酒的揮發(fā)性香氣成分影響不同。由圖9可知，經(jīng)過殼聚糖澄清和自然澄清的柿子酒，其揮發(fā)性香氣成分差別不大；明膠澄清和皂土澄清的柿子酒，揮發(fā)性香氣成分差別也不大。

注：樣本：zr_6；校本類型：Calibration；日期：2019-05-02 12:38:32；主成分一（99.83%）：61 829.66；主成分二（0.093 65%）；7 074.51；Indice：3；Ⅰ：明膠；Ⅱ：殼聚糖；Ⅲ：皂土；Ⅳ：自然澄清；Ⅴ：PVPP

注：樣本：qit 15；日期：2019-05-02 13:44:39；主成分一 （99.83%）：-60, 377.91；主成分二（0.093 65%）：350.68；主成分三（0.034 27%）：1, 678.93；MJ為明膠澄清；QJT為殼聚糖澄清；ZT為皂土澄清；ZR為自然澄清

2.6.2 澄清后柿子酒揮發(fā)性香氣成分定性分析

由表2可知，在明膠澄清的柿子酒揮發(fā)性香氣成分中，共分析出10種可能的化合物，其中：脂類1種，醇類5種，其他4種；PVPP澄清的柿子酒揮發(fā)性香氣成分中，共分析出17種可能的化合物，其中：醇類7種，酸類1種，脂類1種，其他8種；殼聚糖澄清的柿子酒揮發(fā)性香氣成分中，共分析出17種可能的化合物，其中：醇類3種，脂類2種，其他12種；皂土澄清的柿子酒揮發(fā)性香氣成分中，共分析出17種可能的化合物，其中：醇類7種，酸類1種，脂類1種，其他8種；自然澄清的柿子酒揮發(fā)性香氣成分中，共分析出15種可能的化合物，其中：醇類7種，酸類1種，脂類1種，其他6種。

表2 澄清后柿子酒可能的氣味信息

注：“＋”表示有該化合物；“－”表示無該化合物

澄清后柿子酒都含有的主要揮發(fā)性香氣成分包括：丙醇（酒香）、異丁醇（生青味）、正丁醇（草藥、醇味）、甲基環(huán)己烷（果香味）、異丁酸乙酯（果香味）。在同一試驗條件下，PVPP、殼聚糖、皂土3種澄清劑澄清的柿子酒，含有可能的化合物數(shù)量多。由于殼聚糖澄清的柿子酒和自然澄清的柿子酒揮發(fā)性香氣成分相近，所以為避免一些澄清劑帶來的不良風(fēng)味，選殼聚糖作為柿子酒的澄清劑。

3 結(jié)論

通過對比自然澄清、濾膜過濾澄清、離心澄清和澄清劑澄清的柿子酒，結(jié)果顯示使用澄清劑澄清的效果較為理想，其中殼聚糖澄清效果最佳，當(dāng)殼聚糖添加量為0.04 g/L時，透光率可達(dá)96.8%。根據(jù)電子鼻分析結(jié)果可知，殼聚糖澄清和自然澄清的柿子酒中，揮發(fā)性香氣成分差別不大，而添加殼聚糖可大幅縮減澄清時間，因此對柿子酒澄清的最佳方法為添加殼聚糖溶液。為減少澄清劑對柿子酒香氣成分的影響，選擇0.04 g/L殼聚糖溶液作為澄清劑，澄清效果最佳。

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Study on the clarification technology and aroma analysis of persimmon wine

Han Yan, Gong Wenjie, Zhang JunCorresponding Author

（College of Food Science and Bioengineering, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China）

In order to reduce the turbidity of the persimmon wine and improve the wine quality, natural clarification, membrane filtration clarification, centrifugal clarification and clarification of clarifying agents were used. The results showed that the clarification effect of clarifying agents was the best. The light transmittance was the highest when the chitosan added amount was 0.04 g/L, reaching 96.8%. The electronic nose was used to analyze the aroma components. The column temperature was 40 ℃, the injection port temperature was 200 ℃, the injection port pressure was 25.0 kPa, and the injection port flow rate was 10.0 mL/min. Under these conditions, there was little difference in volatile aroma components in wine between clarification of chitosan and naturally clear persimmon, and the clarification effect is ideal when chitosan is used as a clarifying agent.

persimmon wine; clarification; aroma components

1008-5394（2021）04-0053-06

10.19640/j.cnki.jtau.2021.04.012

TS261.4；TS262.7

A

2020-08-20

天津市特支計劃青年拔尖人才項目資助（TJTZJHQNBJRC-1-19）

韓焱（1995—），女，碩士在讀，研究方向：食品加工與安全。E-mail: 457402153@qq.com。

張軍（1980—），男，教授，博士，研究方向：現(xiàn)代釀造技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)。E-mail: zjaiwa@163.com。

責(zé)任編輯：宗淑萍