一種蓮藕酒澄清工藝研究

時(shí)偉，何珺珺，張春林，李芳香，郭學(xué)武，吳德光，*

（1.茅臺(tái)學(xué)院，貴州 仁懷 564500；2.天津市微生物代謝與發(fā)酵過(guò)程控制技術(shù)工程中心，天津 300457）

蓮藕在我國(guó)飲食習(xí)慣中一直被當(dāng)做蔬菜和水果同時(shí)食用，由于含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和微量礦物質(zhì)元素，使其集營(yíng)養(yǎng)和保健于一體，是一種重要的藥食同源食品，受到人們的廣泛歡迎[1]。蓮藕果酒是以蓮藕為原料，經(jīng)過(guò)發(fā)酵等工藝釀制而成的一種低度、營(yíng)養(yǎng)、保健型酒[2-3]。蓮藕酒在存儲(chǔ)和銷售過(guò)程中，最易出現(xiàn)渾濁、失光、沉淀等現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響蓮藕酒的感官評(píng)價(jià)及品質(zhì)等級(jí)，成為制約蓮藕酒生產(chǎn)廠家發(fā)展的一個(gè)難題[4-7]。

蓮藕酒越來(lái)越受到人們關(guān)注的同時(shí)，解決蓮藕酒生產(chǎn)過(guò)程中存在的澄清問(wèn)題迫在眉睫。然而目前相關(guān)研究報(bào)道較少，本試驗(yàn)在其他果酒澄清技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，分別研究了單一澄清劑和復(fù)合澄清劑對(duì)蓮藕酒的澄清效果，以期得到一種比較理想的蓮藕酒澄清工藝技術(shù)，使蓮藕酒獲得較高的風(fēng)味口感及更長(zhǎng)時(shí)間的澄清效果[8-13]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白蓮藕：山東臨沂；安琪葡萄酒專用酵母：湖北宜昌安琪酵母有限公司；亞硫酸（分析純）：鄭州誠(chéng)旺化工食品添加劑有限公司；卡拉膠：河南領(lǐng)航化工產(chǎn)品有限公司；硅藻土：水泉硅藻土制品有限公司；皂土：上?？奠称凤嫎I(yè)有限公司；殼聚糖：杭州富麗生物科技有限公司；α-淀粉酶（2.0×105U/g）：河南中星食品添加劑有限公司；糖化酶（5.0×104U/g）：江蘇博立生物制品有限公司；白砂糖：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

721G 型可見分光光度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司；PHS-25C 型數(shù)顯酸度計(jì)：杭州奧利龍儀器有限公司；TGL18M 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)：滬康儀器公司；HH-W600 數(shù)顯三用恒溫水箱：常州諾基儀器有限公司；PLZ-1.5 型榨汁機(jī)：江蘇海鷗食品機(jī)械制造公司；AL 電子分析天平：南京蘇測(cè)計(jì)量?jī)x器有限公司；YM75B 型立式高壓滅菌鍋：上海精勝科學(xué)儀器有限公司；250 mL 玻璃酒精計(jì)：徐州佳業(yè)玻璃制品有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

蓮藕分選→清洗→去藕節(jié)→打漿→膠磨→雙酶協(xié)聯(lián)糖化→調(diào)整pH 值、氮源→低溫發(fā)酵→酒腳分離得蓮藕發(fā)酵原酒→澄清處理→貯藏得蓮藕酒

1.3.2 澄清劑的制備方法

1）卡拉膠溶液制備：將稱量好的卡拉膠放入容器中，置于75 ℃溫水中恒溫?cái)嚢?.5 h 即可得所需溶液。

2）硅藻土溶液制備：將稱量好的硅藻土放入容器中，加蒸餾水靜置24 h 使其充分吸水膨脹即可得所需溶液。

3）皂土溶液制備：將稱量好的皂土放入容器中，置于 60 ℃～75 ℃溫水中攪拌 40 min～60 min，靜置 24 h 后即可得所需溶液。

4）殼聚糖溶液制備：將稱量好的殼聚糖放入容器中，按照殼聚糖∶檸檬酸為4 ∶5（g/mL）加入檸檬酸后，加水?dāng)嚢杓纯傻盟枞芤骸?/p>

1.3.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

總糖量、殘?zhí)橇浚簠⒄誈B/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[14-15]采用斐林試劑滴定法；總酸量：采用酸堿滴定法[14-15]；酒精度：采用酒精計(jì)法[14-15]；透光度（T）：在680 nm 下以蒸餾水作空白，用 721G 型可見分光光度計(jì)測(cè)定透光度。

1.3.4 單一澄清劑試驗(yàn)方法

卡拉膠澄清處理：取蓮藕發(fā)酵原酒100 mL 共7份，依次加入 0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35 g/L 的卡拉膠溶液；硅藻土澄清處理：取蓮藕發(fā)酵酒100 mL共 7 份，依次加入 0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55 g/L的硅藻土溶液；皂土澄清處理：取蓮藕發(fā)酵酒100 mL共 7 份，依次加入 0.85、0.9、0.95、1.0、1.05、1.1、1.15 g/L的皂土溶液；殼聚糖澄清處理：取蓮藕發(fā)酵酒100 mL共 7 份，依次加入 0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45 g/L的殼聚糖溶液。加入澄清劑后，搖勻，在18 ℃時(shí)，靜置7 d 后，10 000 r/min 離心5 min，取上清液測(cè)透光率。

1.3.5 復(fù)合澄清劑添加量對(duì)澄清效果的影響

在單一澄清劑的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇殼聚糖+皂土復(fù)合添加量為 0.1 g/L+0.6 g/L、0.15 g/L+0.7 g/L、0.2 g/L+0.8 g/L、0.25 g/L+0.9 g/L、0.3 g/L+1.0 g/L，依次加入到 5份100 mL 蓮藕發(fā)酵原酒中，搖勻，在18 ℃時(shí)，靜置7 d后，10 000 r/min 離心5 min，取上清液測(cè)透光率。

1.3.6 冷處理溫度對(duì)澄清效果的影響

取 100 mL 蓮藕原酒 5 份，分別在-15、-10、-5、0、5 ℃下，靜置 5 d 后，10 000 r/min 離心 5 min，取上清液測(cè)透光率。

1.3.7 澄清時(shí)間對(duì)澄清效果的影響

取100 mL 蓮藕原酒5 份，依次加入殼聚糖和皂土量為 0.25 g/L+0.9g/L，在 18 ℃時(shí)，分別靜置 1、3、5、7、9 d后，10 000 r/min 離心5 min，取上清液測(cè)透光率。

1.3.8 離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)澄清效果的影響

取 100 mL 蓮藕原酒 5 份，在-5 ℃下，靜置 5 d 后，分別在 4 000、6 000、8 000、10 000、12 000 r/min 離心 5 min，取上清液測(cè)透光率。

1.3.9 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化蓮藕酒的澄清工藝。以復(fù)合澄清劑添加量（A）、澄清時(shí)間（B）、冷處理溫度（C）、離心機(jī)轉(zhuǎn)速（D）為4 個(gè)因素，每個(gè)因素選取3 個(gè)水平，各個(gè)因素選取水平時(shí)，兼顧考慮生產(chǎn)過(guò)程中的成本控制問(wèn)題。采用L（934）正交試驗(yàn)因素水平表。正交試驗(yàn)因素水平見表1。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮藕原酒的主要理化及感官指標(biāo)

在18 ℃時(shí)下，測(cè)得蓮藕原酒各項(xiàng)理化指標(biāo)見表2。

表2 蓮藕酒主要理化指標(biāo)Table 2 The physical and chemical indicators of lotus wine

2.2 單一澄清劑對(duì)蓮藕酒澄清效果影響

卡拉膠、硅藻土、皂土、殼聚糖對(duì)蓮藕酒透光率的影響，見圖1、圖2、圖3、圖4。

圖1 卡拉膠澄清效果Fig.1 Effect of carrageenan to clarify

圖2 硅藻土澄清效果Fig.2 Effect of diatomite to clarify

圖3 皂土澄清效果Fig.3 Effect of bentonite to clarify

圖4 殼聚糖澄清效果Fig.4 Effect of chitosan to clarify

由圖1、圖2、圖3、圖4可以看出，皂土的添加量為1.0 g/L 時(shí)與殼聚糖添加量為0.3 g/L 時(shí)對(duì)蓮藕酒的澄清效果最明顯，透光率最大值分別達(dá)到91.1%和93.2%，且殼聚糖是單一澄清劑澄清效果最好的。因此選取這兩種澄清劑組成復(fù)合澄清劑進(jìn)一步進(jìn)行探索。

2.3 復(fù)合澄清劑添加量對(duì)蓮藕酒澄清效果的影響

殼聚糖+皂土復(fù)合澄清劑澄清效果見圖5。

圖5 殼聚糖+皂土復(fù)合澄清劑澄清效果Fig.5 Effect of chitosan and bentonite of compound clarifier to clarify

從圖5可以看出，殼聚糖和皂土復(fù)合澄清劑使用效果明顯優(yōu)于單一澄清劑使用效果，對(duì)蓮藕酒的澄清效果提高顯著。當(dāng)殼聚糖+皂土的添加量為0.25 g/L+0.9 g/L 時(shí)，透光率達(dá)到最大值為94.6%。

2.4 冷處理溫度對(duì)蓮藕酒澄清效果的影響

冷處理澄清效果見圖6。

圖6 冷處理澄清效果Fig.6 Effect of cold-treatment to clarify

從圖6可以看出，單一冷處理可顯著改善蓮藕酒的澄清度，當(dāng)冷處理溫度為-10 ℃時(shí)，透光率達(dá)到了最大值88.3%，澄清效果最佳。

2.5 澄清時(shí)間對(duì)蓮藕酒澄清效果的影響

澄清時(shí)間對(duì)蓮藕酒透光率影響見圖7。

圖7 澄清時(shí)間對(duì)蓮藕酒透光率影響Fig.7 Clarification time impact luminousness of wine

從圖7可以看出，殼聚糖+皂土的添加量為0.25 g/L+0.9 g/L 時(shí)，澄清1 d 后澄清度就有顯著提高，之后透光率一直緩慢有所增加，到7 d 后基本不變，且達(dá)到最大透光率為95.3%。

2.6 離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)蓮藕酒澄清效果的影響

離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)蓮藕酒透光率影響見圖8。

從圖8可以看出，隨著離心機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，澄清度顯著提高，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到8 000 r/min 后，透光率都大于95%，但變化不大。

2.7 蓮藕酒澄清工藝優(yōu)化

為確定澄清工藝的最佳條件，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交試驗(yàn)，對(duì)復(fù)合澄清劑添加量、冷處理溫度、澄清時(shí)間、離心機(jī)轉(zhuǎn)速等4 個(gè)因素，設(shè)置不同水平進(jìn)行研究。因素水平表見表1，正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖8 離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)蓮藕酒透光率影響Fig.8 Speed impact luminousness of wine

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 The result of orthogonal experiment

由表3可知，4 個(gè)因素對(duì)蓮藕酒澄清效果的影響主次順序?yàn)椋篊＞B＞A＞D，即澄清時(shí)間＞冷處理溫度＞復(fù)合澄清劑添加量＞離心機(jī)轉(zhuǎn)速，最優(yōu)方案為A3B1C2D2，即復(fù)合澄清劑添加量為0.25 g/L+0.9 g/L，冷處理溫度為-10 ℃，澄清時(shí)間為5 d，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6 000 r/min。經(jīng)驗(yàn)證性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在最佳固定化工藝條件下，蓮藕酒澄清透光率為最大值且為97.1%，并在該最佳條件下進(jìn)行了9 次重復(fù)試驗(yàn)，其中標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.42%。為了確定這4 個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響顯著性，進(jìn)一步對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。

由表4可知，冷處理溫度、澄清時(shí)間這2 個(gè)因素對(duì)蓮藕酒的澄清效果的影響達(dá)到顯著水平，而復(fù)合澄清劑添加量和離心機(jī)轉(zhuǎn)速則未達(dá)到顯著水平，這與直觀分析相符。

表4 正交試驗(yàn)的方差分析Table 4 Variance analysis of the orthogonal experiment

3 結(jié)論

試驗(yàn)探索了一種蓮藕酒澄清工藝的最佳條件。其最佳澄清工藝條件為：復(fù)合澄清劑（殼聚糖+皂土）添加量為（0.25 g/L+0.9 g/L），冷處理溫度為-10 ℃，澄清時(shí)間為5 d，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6 000 r/min，在此條件下，經(jīng)驗(yàn)證性試驗(yàn)得出蓮藕酒澄清的透光率為最大值，達(dá)到（97.1±0.42）%，酒精度為 11.1 %vol，總糖含量為16 g/L，總酸為4.35 g/L，酒體呈金黃色，澄清透明，酒香純正，豐滿醇厚，酸甜協(xié)調(diào)。