不同澄清剂对金樱子发酵果酒澄清效果的影响

谢 晶，陈跃进，*，Wanna Ammawath，夏永良，金晨钟，肖 荣，高 进

（1.湖南人文科技学院，湖南娄底 417000；2.Rajamangala University of Technology Lanna，泰国南邦 52000；3.宁波市农业环境与农产品质量监督管理总站，宁波315000）

金樱子又名刺梨子、糖罐子，属野生浆果类南方水果[1]，营养丰富，是我国医学书上记载的“药食同源”食物之一，民间常用来泡酒。现代研究表明该果经破碎，压榨后接种酿酒酵母可酿制成金樱子果酒。金樱子果酒呈枣红色，酒体醇厚，果香扑鼻，具有降血脂、治理脾虚泻痢等功效[2]。生产金樱子果酒既可以解决当地农民经济收入问题，又可以为野生浆果类植物资源的全面开发综合利用奠定基础，使金樱子进入一个深加工阶段[1]。但金樱子果酒在生产加工过程中带入的杂物，比如配料中白糖中可能带入的杂质，以及果实破碎经过滤后残留的果渣微粒，易在果酒中形成悬浮物。其次，果酒中含有蛋白质、果胶、鞣质、纤维素、多糖类大分子、单宁和蛋白质的络合物以及酒石酸盐等，这些物质在酒中以胶体状态存在，随着果酒中乙醇含量逐渐增加，胶体凝聚成大分子或以其他的沉淀物形式而析出，使酒体产生浑浊[3]。再次，微生物的代谢作用会对酒体产生一定影响，引起酒体产生浑浊或沉淀，从而影响果酒的品质质量。本实验旨在解决发酵型金樱子果酒澄清问题，对果胶酶、明胶、膨润土、壳聚糖四种澄清剂的澄清方法进行研究，并与自然澄清法、热处理法进行比较，获得了较好的澄清效果，以期为生产出更好的金樱子发酵果酒提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金樱子果酒 湖南娄底市万宝镇提供金樱子果，本实验室发酵酿造而成；果胶酶 浙江湖州礼来生物技术有限公司，酶活5×105u/g；明胶 河南漯河明胶厂，CAS号码9000-70-8；膨润土（Bentonite）法国LAFFORT公司；壳聚糖 国药集团化学试剂有限公司，分子量82万，1%柠檬酸溶液助溶。

SP-754型紫外分光光度计 上海光谱仪器有限公司；YCD-DL型冰箱 中科美菱低温科技有限责任公司；RE-2000A型旋转蒸发器 巩义予华仪器有限公司；酒精比重计 济宁国龙工矿有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 金樱子果酒的酿造工艺流程

1.2.2 澄清度波长的选择 金樱子发酵果酒澄清度测定的波长采用SP-754型分光光度计，以蒸馏水为参比（T，100%），在290～910nm区间，每间隔10nm波长进行吸光度扫描，实验结果显示在710nm处，果酒有最大透过率，据此以此波长测定不同澄清方法下金樱子发酵果酒的澄清度。

1.2.3 果酒澄清度的判定 取100mL金樱子酒原液置于三角瓶中，加入不同种类澄清剂，摇晃均匀后，室温条件下静置7d后取其上清液，在710nm下以蒸馏水为参比（T，100%）液，测定其透光率，透光率越大表示澄清度越高。

1.2.4 果酒品质的测定方法 测定果酒的总糖、总酸、乙醇体积分数等主要理化指标以及对果酒进行感官评价，以未使用澄清剂的酒样作为对照，分析澄清剂对果酒品质的影响[4]。

总糖和还原糖：苯酚-硫酸法，以葡萄糖计[5]。

总酸：指示剂法，以柠檬酸计[6]。

酒精度：酒精计法[6]。

感官评价：参照《GB/T 15038—2005葡萄酒、果酒通用分析方法》进行感官评价并评分，以100分为总分，其中外观10分，香气30分，滋味40分，典型性20分[6]。

1.2.5 澄清效果最优参数的确定 在单因素实验的基础上，以明胶、膨润土、壳聚糖的使用量为因子，果酒透光率为指标进行正交实验。实验水平及编码见表1。各参数的水平值，根据预先单因素实验与观察后确定。

表1 复合澄清剂中组分正交实验因素与水平表Table 1 The group of compound clarifiers of orthogonal test factors and levels

2 结果与分析

2.1 不同澄清剂对金樱子发酵果酒的澄清效果

2.1.1 果胶酶处理 分别往果酒中加入果胶酶0、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、0.24、0.27、0.30g/L，静置7d后取上清液检测其透光率，实验处理方法同1.2.3，实验结果参见图1。

图1 不同果胶酶剂量对金樱子果酒透光率的影响Fig.1 Effects of different pectinase does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

由图1可知，经果胶酶处理后，金樱子果酒的透光率在使用量0～0.03g/L范围时迅速增加，而在0.03g/L之后呈现了先增后减的趋势，但是总体保持不变。这表明金樱子原酒澄清效果首先逐渐提高，而后果酒的澄清度又有所降低。这可能是由于果胶酶制剂能水解果酒中的果胶物质[7]，破坏其胶体稳定性，使不溶性大分子物质和果肉微粒失去胶体保护作用而发生共聚沉淀，所以果酒的透光率增加，当果胶酶使用量达到0.15g/L时，透光率达到最高值93.6%，此时，金樱子果酒的澄清度最好；再增加果胶酶的使用量，透光率反而降低，引起的原因可能是由于果胶降解所得的低分子物质改变了酒的pH，从而影响了果胶酶的效用，造成澄清度降低。

当果胶酶使用量为0～0.03g/L时，透光率迅速增加，从78.1%增加到90.1%，并在0.03g/L后变化幅度不大。另外考虑到经济因素，选择果胶酶使用量为0.03g/L进行下一步实验。

2.1.2 明胶处理 分别往果酒中加入明胶0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20g/L，静置7d后取上清液检测其透光率，实验处理方法同1.2.3，实验结果参见图2。

图2 不同明胶用量对金樱子果酒透光率的影响Fig.2 Effects of different gelatin does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

由图2可知，经明胶处理后，金樱子果酒透光率先迅速升高后缓慢降低。这表明金樱子原酒澄清效果随着明胶使用量的增加逐渐明显，而后随着用量的增加又变得浑浊。造成这种变化的原因可能是金樱子果酒中含有丰富的单宁物质，而明胶属于蛋白质类，可与果酒中的单宁形成蛋白质-单宁络合物，随着络合物的逐渐增多，将会吸附酒中的悬浮物聚沉，从而达到澄清效果[8]。当明胶使用量为0.06g/L时，果酒透光率最高，达到91.3%，澄清效果最佳，低于此用量时，明胶作用效果不佳。明胶用量超过0.06g/L时，透光率开始降低，这可能是果酒中单宁物质不足以让明胶再形成明胶-单宁络合物，过量的明胶本身形成悬浮物，致使澄清度降低。因此，确定明胶使用量为0.06g/L，进行下一步实验。

2.1.3 膨润土处理 分别往果酒中加入膨润土0、0.2、0.4、0.6、0.8、0.10、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0g/L，静置7d后取上清液检测其透光率，实验处理方法同1.2.3，实验结果参见图3。

图3 不同膨润土用量对金樱子果酒透光率的影响Fig.3 Effects of different bentonite does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

由图3可知，经膨润土处理后，金樱子果酒透光率明显升高后反而降低。造成这一结果的原因可能是由于膨润土是一种胶质粘土，能吸附本身重量8～10倍的水分后形成糊状粘质物，具有强大的吸附能力，在果酒中可吸附蛋白质和色素而产生胶体的凝聚作用[3]。所以当膨润土添加量为0.2～1.2g/L时透光率明显升高，在1.2g/L达到最高为90.4%，低于此用量时，膨润土吸附效果不佳，浑浊物质不能完全被吸附沉淀，但是，膨润土用量超过1.2g/L时，透光率开始下降，原因可能是过量的膨润土不再起澄清作用，本身会引起新的浑浊。因此，选择膨润土使用量为1.2g/L进行下一步实验。

2.1.4 壳聚糖处理 分别往果酒中加入壳聚糖0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/L，静置7d后取上清液检测其透光率，实验结果参见图4。

由图4可知，随着壳聚糖的用量增加，透光率逐步升高后降低。金樱子果酒中的果胶、可溶性淀粉、蛋白质及微小颗粒等物质呈负电性，壳聚糖溶于稀酸成盐后带有正电荷，成为阳离子型絮凝剂，会与带负电物质相互吸引结成絮凝物而沉淀[9]。当壳聚糖添加量为0.4g/L时透光率达到95.6%，低于此用量时，壳聚糖未达到最大絮凝效果，超过0.4g/L时，透光率开始下降，可能是因为壳聚糖过量时部分溶解于酒中，带入新的浑浊，使澄清度降低。因此，选择壳聚糖用量为0.4g/L进行下一步实验。

图4 不同壳聚糖用量对金樱子果酒透光率的影响Fig.4 Effects of different chitosan does on clarification of Rosa laevigata fermented wine

2.2 复合澄清剂对金樱子发酵果酒的澄清效果

2.2.1 复合澄清剂对发酵果酒的澄清效果 根据单因素的实验结果分析，壳聚糖和果胶酶单独使用时都能达到较好的澄清效果，结合经济因素，本文选用明胶、膨润土与壳聚糖三种澄清剂复合使用，以期达到澄清效果互相补充增效的作用。复合澄清剂澄清效果由各单一澄清剂用量比例决定，需进行正交实验，确定最佳的复合澄清剂中各单一澄清剂比例。复合澄清剂实验方案及结果见表2，方差分析见表3。透光率越大越好，因此根据正交实验结果，直观可知实验号3 A1B3C3的处理结果最好，透光率可达

96.5 %。进而根据表2极差分析和表3的方差分析可确定最优水平为A2B3C3，即各澄清剂的使用量为明胶

0.04 g/L，膨润土1.2g/L，壳聚糖0.4g/L。其中壳聚糖对透光率影响效果显著，明胶、膨润土影响不显著。

表2 复合澄清剂中组分正交实验方案及结果Table 2 Orthogoal testing program and results of different compound clarifiers dose

表3 复合澄清剂中组分正交实验方差分析表Table 3 Orthogoal test analysis of variance of different compound clarifiers dose

2.2.2 复合澄清剂澄清效果的验证 为进一步确定复合澄清剂的使用量，比较A1B3C3及A2B3C3组合的澄清效果，进行验证实验，每组实验重复三次。当使用明胶0.02g/L，膨润土1.2g/L，壳聚糖0.4g/L，即A1B3C3组合，实际测得果酒透光率均值为96.4%；当使用明胶0.04g/L，膨润土1.2g/L，壳聚糖0.4g/L，即A2B3C3组合，实际测得果酒透光率均值为96.8%。两者相差并不是很大，考虑到实际应用节约成本方面，故采用A1B3C3组合。

2.3 不同澄清剂处理对金樱子发酵果酒品质的影响

根据2.1中不同澄清剂的单因素实验和2.2中复合澄清剂正交实验结果分析，不同澄清剂都能给金樱子发酵果酒带来一定的澄清效果，但也会对果酒的成分产生一定的影响，导致果酒品质发生一定变化。最适宜金樱子果酒的澄清方法，应是既能取得良好的澄清效果，又能适当地改善果酒的某些理化性质以及带来良好的感官品质。因此本实验对金樱子果酒采用不同澄清剂处理前后的果酒检测了其酒精度、总糖、总酸及感官评价，实验结果参见表4。

由表4可知，经不同澄清剂处理后，果酒的透光率高低为：复合澄清剂＞壳聚糖＞果胶酶＞明胶＞膨润土＞原酒，其中复合澄清剂处理所得的果酒透光率最高为96.5%，即澄清效果最好，相对于原酒透光率78.1%，提高了18.4%，实验结果和正交实验所得结论一样；五种澄清剂均对酒精度有一些影响，酒精度稍有降低，比较稳定；经澄清剂处理后果酒总糖变化比较小，其中壳聚糖澄清处理后总糖度略有增加，其他方法都略有减少；总酸含量相对于原酒来说都有所降低；感官评价高低为：复合澄清剂＞明胶＞膨润土＞壳聚糖＞果胶酶＞原酒，以复合澄清剂处理后酒体最佳，其色、香、味都比较好。

表4 不同澄清剂处理对金樱子发酵果酒品质的影响Table 4 Effects of different clarifiers dose on quality of Rosa laevigata fermented wine

3 结论

实验结果表明，四种澄清剂果胶酶、明胶、膨润土、壳聚糖单一地或复合使用都对金樱子发酵果酒的澄清有一定效果。

澄清效果整体最佳为明胶、膨润土加壳聚糖的复合澄清剂处理，即使用量为明胶0.02g/L，膨润土1.2g/L，壳聚糖0.4g/L。经该处理后，果酒的澄清度高，透光率达96.5%，色泽光亮，果香、酒香良好、酒体醇厚，典型优雅，感官评价分达93分，受到广泛好评，且理化性质改变小。其次为明胶处理，透光率达91.7%；壳聚糖处理后透光率达95.2%，澄清效果很好，但是经其处理后果酒的口感欠佳，感官品质不甚理想。

本文通过研究了各澄清剂的使用量、使用方法对金樱子果酒澄清效果的对比，找到了针对金樱子发酵果酒最佳的澄清剂，但对各澄清剂的澄清机理未作深入研究，有待进一步探讨。

[1]黄群，谢晶，金晨钟，等.浅谈我国中南丘陵地区野生浆果资源的开发与利用[J].现代农业科技，2012（8）：137-138.

[2]刘永乐.发酵型金樱子果酒的研制[J].食品工业科技，2002（7）：88-90.

[3]陆东和，何志刚，林晓姿.果酒浑浊原因及澄清技术[J].福建果树，2000（2）：16-17.

[4]蔡荟梅，侯如燕，宛志沪.果胶酶澄清西洋参果酒的影响因素与效果评价[J].食品与发酵工业，2008，34（11）：86-90.

[5]谢笔均，何慧.食品分析[M].北京：科学出版社，2007：157-158.

[6]GB/T 15038—2005葡萄酒、果酒通用分析方法[S].2006.

[7]严红光，程江华.果胶酶澄清金秋梨果酒的研究[J].安徽农业科学，2011，39（31）：19617-19618，19620.

[8]赵静，刘学文，宋娜.冬枣果酒的澄清技术研究[J].中国酿造，2009（2）：127-128.

[9]董全.果蔬加工工艺学[M].重庆：西南师范大学出版社，2007：104-107.