李麗,李艷情,馬旋,陸龍波,羅燕,譚沙*
銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院(銅仁 554300)
百合茶酒是以百合粉和綠茶湯為主要原料,經(jīng)過發(fā)酵釀造制得的一種低酒精液態(tài)發(fā)酵酒[1-2]。研究表明茶酒在釀造的過程中,茶葉中的許多營養(yǎng)成分會(huì)流入到茶酒中,而卷丹百合的鱗莖中含有很多成分,具有延緩衰老、提高人體免疫力等功效的物質(zhì)有酚類、皂苷、生物堿、多糖等[3-4],所以適當(dāng)飲用百合茶酒,對身體有一定的益處[5-6]。
茶酒渾濁的原因較為復(fù)雜,茶葉中多酚含量過高、易被氧化,同時(shí)在茶酒的加工過程中,酒體顏色加重、茶的香氣變淡,蛋白質(zhì)與多酚發(fā)生聚合形成沉淀[7-8]等原因均會(huì)導(dǎo)致酒體渾濁。酒體的澄清度是影響茶酒產(chǎn)品感官品質(zhì)和銷售的重要影響因素,也是發(fā)酵型百合茶酒在發(fā)酵過程中亟需解決的問題。但目前針對茶酒澄清的研究較少,蔣緯等[9]探討了瓊脂和蛋清粉對發(fā)酵型綠茶酒的澄清作用,何婷婷[10]對普洱茶酒的發(fā)酵工藝進(jìn)行了研究,且得出硅藻土對其澄清作用最佳。但百合茶酒是百合與綠茶共同發(fā)酵的新型茶酒,研究旨在考察不同澄清工藝條件對發(fā)酵型百合茶酒的澄清效果的影響,以發(fā)酵型百合茶酒為原料,選擇不同的澄清劑進(jìn)行澄清試驗(yàn),以得到更適合發(fā)酵型百合茶酒生產(chǎn)的澄清劑及其添加量,得到澄清的百合茶酒,提高百合茶酒的品質(zhì),延長百合茶酒的貨架期,為在實(shí)際生活中生產(chǎn)發(fā)酵型百合茶酒提供理論依據(jù)。
河南佑康化工產(chǎn)品有限公司的葡萄淀粉酶、檸檬酸、氫氧化鈉;湖北省宜昌市安琪酵母有限公司的GB/T 20886高活性酵母;湖南鴻鷹祥生物工程股份有限公司高溫淀粉酶(酶活力:50 000 U/g);安琪酵母股份有限公司的高活性葡萄糖酵母;華聯(lián)超市銷售的百合干、綠茶、白砂糖;煙臺(tái)曼森商貿(mào)有限公司的單寧、皂土;上海金錦樂實(shí)業(yè)有限公司的明膠(食品級(jí))、蛋清粉、殼聚糖(食品級(jí))。
MAX-C30002分析天平,深圳市無限量衡器有限公司;CP413電子分析天平,美國家用儀器(常州)有限公司;HHS-24電熱恒溫水浴鍋,上海東星建材試驗(yàn)設(shè)備有限公司;HHS-6數(shù)顯恒溫水浴鍋,常州智博瑞儀器制造有限公司;SPX-150生化培養(yǎng)箱,金壇市三和儀器有限公司;G2-250-S生化培養(yǎng)箱,韶關(guān)市廣智科技設(shè)備有限公司;Z51石英比色皿,宜興市銀星分析實(shí)驗(yàn)器件廠;LB50T糖度計(jì),廣州市速為電子科技有限公司;AL pha-系列紫外分光光度計(jì),上海譜元儀器有限公司;TG16K-II高速離心機(jī),長沙東旺實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;RH-600A高速萬能粉碎機(jī),浙江榮浩有限公司;PHS-3C數(shù)字pH計(jì),上海雷磁儀器廠。
1.3.1 百合茶酒澄清工藝流程及操作要點(diǎn)
5種澄清劑溶液的配制:分別配制成濃度為2%的溶液,備用。澄清劑的添加量:分別為0.01%,0.03%,0.05%,0.07%,0.09%,0.11%和0.13%。靜置條件:在28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置4 d后,離心處理取上清液以測透光率。
1.3.2 百合茶酒透光率最佳波長的確定
百合茶酒透光率測定的波長采用紫外分光光度計(jì)法,以蒸餾水為對照,在400~800 nm區(qū)間每間隔40 nm測定1次百合茶酒的透光率,得出百合茶酒最佳測定波長,之后百合茶酒透光率的測定均以該波長進(jìn)行測定。
1.3.3 澄清劑對百合茶酒澄清效果的影響
采用殼聚糖、明膠、單寧、蛋清粉、皂土5種澄清劑做澄清的澄清劑選擇試驗(yàn),取100 mL過濾的百合茶酒樣品于錐形瓶中,并分別添加5種澄清劑,添加量分別為0.01%,0.03%,0.05%,0.07%,0.09%,0.11%和0.13%,做3組平行試驗(yàn),經(jīng)充分振蕩后,在28℃下靜置4 d,在10 000 r/min的轉(zhuǎn)速下,離心12 min,測定澄清后百合茶酒的透光率,考察其澄清效果。
1.3.4 離心時(shí)間對百合茶酒澄清效果的影響
控制離心轉(zhuǎn)速在8 000 r/min,溫度在28 ℃,蛋清粉添加量0.05%,澄清時(shí)間在4 d的條件下,考察百合茶酒在離心時(shí)間為0,4,8,12,16和20 min條件下的透光率。
1.3.5 離心轉(zhuǎn)速對百合茶酒澄清效果的影響
控制離心時(shí)間在10 min,溫度在28 ℃,蛋清粉添加量為0.05%,澄清時(shí)間在4 d的條件下,考察百合茶酒在離心轉(zhuǎn)速為5 000,6 000,7 000,8 000,9 000,10 000,11 000和12 000 r/min條件下的透光率。
1.3.6 正交試驗(yàn)優(yōu)化澄清條件
由單因素試驗(yàn)確定,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化百合茶酒澄清工藝,以離心時(shí)間(A)、離心轉(zhuǎn)速(B)、蛋清粉添加量(C)作為考察要素,各要素取3個(gè)水平,并設(shè)置1列誤差列,以透光率作為考察指標(biāo),在百合茶酒澄清過程中進(jìn)行正交試驗(yàn)因素水平L9(34),正交試驗(yàn)因素與水平見表1。
表1 卷丹百合茶酒澄清條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平
總糖的測定,糖度計(jì)法;酒精度的測定,酒精計(jì)法;總酸的測定,酸堿中和滴定法[11];茶多酚的測定,參考標(biāo)準(zhǔn)[12]。
感官評(píng)分:由5人組成感官評(píng)價(jià)小組,對百合茶酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考鄒新平等[13]的茶酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),滿分為100分,感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
表2 卷丹百合茶酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
百合茶酒澄清的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,先對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,再采用SPSS 19軟件進(jìn)行方差分析;采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行水平間的多重比較;采用Excel軟件的2010版進(jìn)行圖表的制作。
由圖1可得,隨著測定波長的增加,百合茶酒的透光率呈逐漸增大之后保持穩(wěn)定的趨勢,當(dāng)波長增加到720 nm時(shí),百合茶酒的透光率達(dá)到90.1%,與680 nm波長相比,有顯著的增加,當(dāng)波長繼續(xù)增加時(shí),百合茶酒的透光率保持不變(p<0.05),通過綜合紫外分光光度計(jì)自身的特點(diǎn)分析,選擇在720 nm處測定透光率,此處背景吸收較小,澄清的的相對誤差也較小。
圖1 波長對透光率的影響
2.2.1 殼聚糖對百合茶酒澄清效果的影響
由圖2可知,隨著殼聚糖添加量的增加,百合茶酒的透光率先增大后降低,當(dāng)殼聚糖添加量為0.09%時(shí),百合茶酒的澄清度達(dá)到最大值88.73%,相比殼聚糖添加量為0.07%時(shí)有顯著提高(p<0.05),繼續(xù)增加殼聚糖添加量,百合茶酒的透光率開始下降。殼聚糖溶液易于酒體中的H形成帶正電荷的高分子物質(zhì),這些高分子物質(zhì)會(huì)吸附百合茶酒中的單寧、多酚類等微小顆粒變成大顆粒,然后逐漸沉降形成沉淀[14],經(jīng)過離心分離后得到澄清的百合茶酒,在用澄清劑澄清百合茶酒的過程中,添加量過低不能徹底吸附百合茶酒中的微小顆粒,澄清劑過高會(huì)再次導(dǎo)致百合茶酒變渾濁,因此殼聚糖的最適添加量為0.09%時(shí),對百合茶酒的澄清效果最佳。
圖2 殼聚糖對百合茶酒透光率的影響
2.2.2 明膠對百合茶酒澄清效果的影響
由圖3可知,隨著明膠添加量的增加,百合茶酒的透光率呈先增大后下降的趨勢,當(dāng)明膠添加量為0.09%時(shí),百合茶酒的澄清度達(dá)到最大值92.77%,相比明膠添加量為0.03%時(shí)有顯著提高(p<0.05),繼續(xù)增加明膠添加量,百合茶酒的透光率開始下降。在澄清百合茶酒時(shí),適量的明膠和酒體中的單寧會(huì)形成單寧蛋白。該復(fù)合物可吸附酒體中的懸浮物質(zhì)形成沉淀[15],明膠添加量過高或過低都會(huì)影響百合茶酒的澄清度,因此明膠添加量為0.09%時(shí),對百合茶酒的澄清效果最佳。
圖3 明膠對百合茶酒透光率的影響
2.2.3 單寧對百合茶酒澄清效果的影響
由圖4可知,隨著單寧添加量的增加,百合茶酒的透光率呈先增大后下降的趨勢,當(dāng)單寧添加量為0.05%時(shí),百合茶酒的澄清度達(dá)到最大值,為92.63%,相比單寧添加量為0.03%時(shí)有顯著提高(p<0.05),繼續(xù)增加單寧添加量,百合茶酒的透光率開始下降。在澄清劑澄清百合茶酒過程中,適當(dāng)?shù)膯螌幪砑恿颗c酒體中的明膠等形成蛋白質(zhì)-明膠絡(luò)合物,絡(luò)合物能吸附酒體中的懸浮物質(zhì)形成沉淀,單寧添加量為0.05%時(shí),對百合茶酒的澄清效果最佳。
圖4 單寧對百合茶酒透光率的影響
2.2.4 蛋清粉對百合茶酒澄清效果的影響
由圖5可知,隨著蛋清粉添加量的增加,百合茶酒的透光率呈先增大后下降的趨勢,當(dāng)?shù)扒宸厶砑恿繛?.09%時(shí),百合茶酒的澄清度達(dá)到最大值96.83%,相比添加量為0.07%時(shí)有顯著提高(p<0.05),繼續(xù)增加蛋清粉添加量,百合茶酒的透光率開始下降。在澄清劑澄清百合茶酒過程中,適當(dāng)?shù)牡扒宸叟涑傻扒逡汉?,具有較好的絮凝作用,該作用可以使百合茶酒中的大分子物質(zhì)快速沉降形成沉淀,從而使百合茶酒達(dá)到很好的澄清度,過低達(dá)不到完全沉淀的效果,過高蛋清粉中多余的蛋白質(zhì)等會(huì)影響百合茶酒的澄清度,因此蛋清粉在添加量為0.09%時(shí),對百合茶酒的澄清效果最佳。
2.2.5 皂土對百合茶酒澄清效果的影響
由圖6可得,隨著皂土用量的增加,百合茶酒的透光率先增大后下降,當(dāng)皂土用量為0.07%時(shí),百合茶酒的透光率達(dá)到最大值90.43%,相比皂土添加量為0.05%時(shí)有顯著提高(p<0.05),繼續(xù)增加皂土添加量,百合茶酒的透光率開始下降。在澄清劑澄清百合茶酒的過程中,皂土與水混合后體積膨脹變大,形成了穩(wěn)定的膠體懸濁液[16],皂土含量過低,達(dá)不到完全澄清的目的,過高,多余的皂土懸濁液會(huì)影響百合茶酒的澄清度,因此皂土添加量為0.07%時(shí),對百合茶酒的澄清效果最佳。
圖5 蛋清粉對百合茶酒透光率的影響
圖6 皂土對百合茶酒透光率的影響
2.2.6 5種澄清劑各自最適添加量對百合茶酒澄清效果的比較
由表3可看出,從透光率的指標(biāo)來看,蛋清粉的澄清效果最好,明膠和單寧次之,殼聚糖的澄清效果最不理想;從百合茶酒的各項(xiàng)指標(biāo)來看,蛋清粉處理后的百合茶酒較澄清,殘?zhí)亲兓亢途凭茸兓坎町愝^小,百合茶酒顏色較好。明膠、殼聚糖、皂土和單寧次之,沒有添加澄清劑的百合茶酒最不理想。通過綜合比較五種澄清劑澄清后百合茶酒的透光率、殘?zhí)亲兓?、酒精度變化量、百合茶酒混濁程度、百合茶酒顏色等理化指?biāo),最后確定用蛋清粉澄清劑,其最適添加量選擇0.09%為宜。
由圖7可得,隨著離心時(shí)間的增加,百合茶酒的透光率呈現(xiàn)先增大后保持穩(wěn)定的趨勢,當(dāng)離心時(shí)間為12 min時(shí),百合茶酒的澄清度達(dá)到92.5%,相比離心時(shí)間為8 min時(shí)有顯著提高,繼續(xù)增加離心時(shí)間,百合茶酒的透光率沒有顯著改變(p<0.05)。在離心時(shí)間澄清百合茶酒過程中,離心時(shí)間過短,不能使百合茶酒中的雜質(zhì)完全沉淀,離心時(shí)間過長,容易損壞儀器,因此,選擇百合茶酒的最佳離心時(shí)間為12 min為宜。
表3 5種澄清劑對百合茶酒澄清效果的比較
圖7 離心時(shí)間對百合茶酒透光率的影響
由圖8可得,隨著離心轉(zhuǎn)速的增加,百合茶酒的透光率呈現(xiàn)先增大后保持穩(wěn)定的趨勢,當(dāng)離心轉(zhuǎn)速為10 000 r/min時(shí),百合茶酒的澄清度達(dá)到94.1%,相比離心轉(zhuǎn)速為9 000 r/min時(shí)有顯著提高,繼續(xù)增加離心轉(zhuǎn)速,百合茶酒的透光率沒有顯著改變(p<0.05)。在離心轉(zhuǎn)速澄清百合茶酒過程中,離心轉(zhuǎn)速過低,不能使百合茶酒中的雜質(zhì)完全沉淀,離心轉(zhuǎn)速過高,容易損壞儀器,因此,選擇百合茶酒的最佳離心轉(zhuǎn)速為10 000 r/min為宜。
圖8 離心轉(zhuǎn)速對百合茶酒透光率的影響
根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果,選擇離心時(shí)間(A)、離心轉(zhuǎn)速(B)、蛋清粉添加量(C)作為考察因素,每因素取3個(gè)水平,以透光率作為考察指標(biāo),對百合茶酒澄清工藝進(jìn)行了優(yōu)化,試驗(yàn)結(jié)果與分析見表4。
由表4極差分析結(jié)果可知,各因素對發(fā)酵型百合茶酒透光率影響的主次順序?yàn)椋築>A>C,即離心轉(zhuǎn)速>離心時(shí)間>蛋清粉添加量。最佳試驗(yàn)組合為A1B2C1,正交表中未出現(xiàn)該組合,對該工藝的試驗(yàn)條件進(jìn)行驗(yàn)證,進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn),得到的透光率為98.41%高于其他試驗(yàn)組合。因此最佳工藝確定為A1B2C1,即蛋清粉添加量為0.07%、離心時(shí)間為9 min、離心轉(zhuǎn)速為10 000 r/min。采用該組合對百合茶酒進(jìn)行澄清處理,其透光率達(dá)到了98.41%。
表4 卷丹百合茶酒澄清工藝正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
由表5可以看出,蛋清粉的添加量對發(fā)酵型百合茶酒澄清效果的影響最大,其次是離心轉(zhuǎn)速。蛋清粉加水稀釋后,具有較好的絮凝作用,該作用可以使百合茶酒中的大分子物質(zhì)快速沉降形成沉淀,從而使百合茶酒達(dá)到很好的澄清度,過低達(dá)不到完全沉淀的效果,過高蛋清粉中多余的蛋白質(zhì)等會(huì)影響百合茶酒的澄清度。而離心轉(zhuǎn)速主要是針對在澄清過程中對不穩(wěn)定的雜質(zhì)進(jìn)一步沉淀,達(dá)到澄清目的。
表5 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析
2.6.1 感官指標(biāo)
百合茶酒外觀透明,有原茶湯色,無沉淀;酒香細(xì)膩、醇香,無不良?xì)馕?;口感一般,但具有典型的百合茶酒酒香,總體感官評(píng)分為80分。
2.6.2 理化指標(biāo)
對澄清后的百合茶酒進(jìn)行理化指標(biāo)測定,結(jié)果如表6所示。
表6 澄清的百合茶酒理化指標(biāo)
研究結(jié)果表明,5種澄清劑殼聚糖、明膠、單寧、蛋清粉、皂土均對百合茶酒澄清效果有一定的影響。蛋清粉的澄清效果最好,明膠和單寧次之,殼聚糖的澄清效果最不理想,但是與原酒相比,5種澄清劑澄清后的酒體澄清度均有了明顯的提高且穩(wěn)定性較好。通過考察5種澄清劑澄清后百合茶酒的透光率、酒體穩(wěn)定性、殘?zhí)亲兓?、酒精度變化量、酒體顏色等指標(biāo),得出蛋清粉的澄清效果最佳。采用正交試驗(yàn)對百合茶酒的澄清工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明,百合茶酒在蛋清粉添加量為0.07%,離心轉(zhuǎn)速為10 000 r/min,離心時(shí)間為9 min的澄清條件下經(jīng)過處理后,百合茶酒的澄清度最佳,透光率達(dá)到98.41%。試驗(yàn)結(jié)果可以為百合茶酒的儲(chǔ)藏和銷售條件提供一定思路。