复合澄清剂对李子酒澄清效果的研究

邢玉青，石 飞*，王 君

（山西农业大学 食品科学与工程学院，山西 晋中 030801）

李子（Prunus salicinaLindl）别名嘉庆子、山李子等，是蔷薇科李属植物[1]。多长在山陵地带、灌木丛中或沟底、路边等处，生命力顽强，对环境和气候适应性较强，世界各地均有广泛种植。大多数李子果实在夏秋季节成熟[2]，外观圆润、饱满多汁、色泽诱人、口味酸甜，营养价值很高。成熟李子具有美容养颜、润泽肤色的作用；李子果酸含量高，抗氧化剂和膳食纤维含量也高，具有极强的抗衰老作用，对胃酸和胃消化酶的分泌具有促进作用，可加快肠道蠕动，因而能通便、促消化、增食欲；新鲜李肉中含多种氨基酸，核仁中含有大量苦杏仁苷和油性成分，具有清肝利尿、消肿导泻的作用[2-3]。

水果中存在许多酚类物质，它们在果酒中与果胶物质、蛋白质长期共存会吸附成浑浊易沉淀的胶体物质，从而破坏果酒品质，使营养价值降低、酒体失光、风味变差[4]。为得到澄清、透明、稳定的果酒，通常需要对发酵酒进行澄清处理，除去易浑浊物质。添加澄清剂是提高果酒质量的最常用的方法之一，该方法具有操作简便、时间短速度快、对酒风味品质影响较小等优点[5-7]。明胶、单宁等作为常用澄清剂本身具有普遍适用性，进一步使用果胶酶、皂土、硅藻土、琼脂或者是多种澄清剂混合使用等也能取得良好效果。原料处理时果汁酶解使用了一定量果胶酶，再用于原酒澄清时使用效果不会明显[8]；硅藻土主要与果胶物质作用；聚乙烯基吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVPP）主要是与多酚类物质结合；而明胶和皂土分别对蛋白质和单宁含量高的果酒有良好的澄清效果[9]。明胶属于蛋白质澄清剂，是一种亲水性胶体[10]，吸附果汁中导致浑浊的酚类物质、金属离子和可溶性蛋白质等，从而发生絮凝反应，达到澄清效果。皂土是一种天然的粘土类矿物，属于无机澄清剂[9]，能够吸附本身质量8～10倍的水分，膨胀后形成带有负电荷的胶体悬浮液，主要与带正电荷的蛋白质形成絮状沉淀[11]；同时吸附铁离子，减少原酒发生铁破败病的几率，吸附一些蛋白质酶类，增加原酒稳定性[12-13]。罗军杰等[14]对明胶—单宁、明胶—壳聚糖两种复合澄清剂的效果进行过研究，单宁和明胶最佳加入量分别为0.2 g/L和0.3 g/L时原酒透光率为92.1%；壳聚糖和明胶加入量分别为0.4 g/L和0.2 g/L时果酒透光率可达93.8%。本实验以最常用和成本较低的明胶-皂土为主要澄清剂，通过单一、复合澄清处理确定最适添加量，为改善李子果酒品质和提高稳定性提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

李子：产自山西省定襄县凤凰山；白砂糖（食品级）：市售；明胶、偏重亚硫酸钾（分析纯）：天津市大茂化学试剂厂；皂土：上海晶抗生物工程有限公司；果胶酶（酶活力10 000 UPTE/mL）：德国AB酶制剂公司；安琪酵母：安琪酵母股份有限公司；其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

XP07型榨汁机：喜莱家电器有限公司；JJ124BC型电子天平：常熟市双杰测试仪器厂；XMTD-6000型恒温水浴锅：上海宜昌仪器纱筛厂；MC202231手持糖量计：成都泰华光学有限公司；酒精计：河北省武强县红星仪表厂；ST3100实验室pH计：奥豪斯仪器（常州）有限公司；5804R离心机：德国艾本德（Eppendorf）公司；V-1300型可见分光光度计：上海美析仪器有限公司；L-1型万用电炉：天津市红杉实验设备厂。

1.3 试验方法

1.3.1 李子酒酿造工艺流程及操作要点

成熟李子→分选→清洗→破碎→添硫→静置2 h→加果胶酶静置24 h→调糖→接种酵母→发酵→皮渣分离→过滤、澄清处理→成品

操作要点：

（1）原料选择及处理：选择成熟度为70%左右、饱满、无变质、表皮有光泽且色泽均匀，还原糖含量在50%～60%、水份含量35%～45%的新鲜李子果实为原料。

（2）添硫：二氧化硫添加量为80 mg/L，边入罐边加入偏重亚硫酸钾，完全入罐后充分搅拌使二氧化硫均匀分布在果汁中，主要对果汁起到杀菌和抗氧化的作用。

（3）酶解：在添硫2 h后加入果胶酶，是为了避免二氧化硫破坏果胶酶的活性，添加量为80 mg/L，静置24 h浸提果皮中的色素和提高果汁出汁率，便于完全发酵。

（4）调糖：向李子果汁中添加白砂糖144.5 g/L，使李子汁的可溶性固形物含量达到13%[15]。

（5）接种：用10倍果汁溶解酵母菌，在45 ℃恒温水浴锅中进行活化，酵母添加量为300 mg/L。

（6）发酵：在避光21 ℃条件下自然发酵，发酵前期每隔12 h测定温度及比重，并适当搅拌，确保充足氧气、皮渣充分发酵；发酵后期每隔24 h测定温度及比重，比重降至0.994时不变，则视为发酵结束。

（7）皮渣分离：发酵结束后将李子的皮渣分离出去，得到李子酒溶液。

（8）过滤澄清：用干净纱布叠成四层对李子酒液进行粗过滤，后放入2 ℃冷库中静置备用。

1.3.2 澄清剂制备

2 g/100 mL明胶溶液[16]：准确称取2 g明胶放入100 mL小烧杯中，加入98 mL蒸馏水在45 ℃水浴锅中缓慢加热溶解，边加热边搅拌，静置冷却24 h备用。

1 g/100 mL皂土溶液[16]：准确称取1 g皂土放入100 mL小烧杯中，加入99 mL蒸馏水，不断搅拌使其充分吸水膨胀，浸泡24 h后制成悬浮液备用。

1.3.3 澄清试验

明胶：取5个150 mL锥形瓶，分别加入99 mL、98 mL、97 mL、96 mL、95 mL李子发酵酒，向其中添加2 g/100 mL的明胶溶液，使酒液中明胶含量分别达到0.2 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L[17]。

皂土：取5个150 mL锥形瓶，各加入100 mL李子发酵酒，向其中添加1 g/100 mL皂土母液，使酒液中皂土含量分别达到0.01 g/L、0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L[18]。

复合澄清剂：以单因素处理酒液后测定的透光率为指标，选取澄清效果最佳的处理量以及下一个梯度和上一个梯度的处理量，进行明胶添加量、皂土添加量的2因素3水平实验，实验设计见表1。

表1 复合澄清剂处理实验设计Table 1 Experimental design of compound clarifiers treatment

1.3.4 测定方法

（1）透光率：在18 ℃条件下，避光静置4 d后取李子酒澄清液在4 ℃、3 000 r/min条件下离心15 min，取上清液测定660 nm波长处的透光率[19]。

（2）酒样的pH、酒精度、总酸、总糖、可溶性固形物含量：采用GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[20]进行测定。

（3）总酚：福林-肖卡（Folin-Ciocaolteu）试剂测定法[21]。

（4）蛋白质：采用考马斯亮蓝G-250染料结合法[21]。

（5）稳定性试验[22]

蛋白质稳定性：取100 mL酒样加2 mL 10 g/L单宁液，80 ℃条件下恒温水浴30 min，冷却至室温后，若出现絮状沉淀，表明蛋白质不稳定；

氧化稳定性：取100 mL酒样放置在空气中12～24 h，若出现氧化味，酒样颜色变黄或者发褐，出现沉淀，则为氧化性不稳定；

铁稳定性：取100 mL酒样于100 mL透明密封蓝盖瓶中充分通气，拧紧瓶盖不断晃动0.5 h，避光倒置4 d观察是否有沉淀；

铜稳定性：取100 mL酒样于100 mL透明密封蓝盖瓶中，拧紧瓶盖平放，灯光照射4 d，观察是否浑浊；

冷处理：取100 mL酒样，-4 ℃存储24 h，观察是否出现沉淀或失光现象，若出现沉淀，则表明不稳定；

热处理：取100 mL酒，90 ℃条件下恒温水浴10 min，观察是否出现沉淀或失光现象，若出现沉淀，则表明不稳定。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对李子酒澄清效果的影响

2.1.1 明胶添加量对李子酒澄清效果的影响

明胶单独使用时，会造成蛋白质的轻微富集，原酒在加入明胶澄清剂母液后，酒体立即变浑浊，呈乳白色，随着明胶添加量的增加，白色愈明显；2 d后，酒体开始变透明，底部出现沉淀；4 d处理结束，酒体清亮透明，酒液色泽相较于原酒变浅。由图1可知，添加0.4 g/L明胶时澄清效果最好，透光率达到85.7%，较原酒（79%），提高了6.7%；之后随着明胶添加量增大，透光率下降，明胶添加量为1.0 g/L时，透光率下降至50%以下，对酒样澄清明显无作用。因此选择明胶添加量0.4 g/L进行后续实验。

图1 明胶添加量对李子酒透光率的影响Fig.1 Effect of gelatin addition on light transmittance of plum wine

2.1.2 皂土添加量对李子酒澄清效果的影响

图2 皂土添加量对李子酒透光率的影响Fig.2 Effect of bentonite addition on light transmittance of plum wine

原酒在加入皂土澄清剂母液后，酒体无明显变化，色泽也无明显变化；2 d后，酒样中出现絮状沉淀，酒体开始澄清，色泽差异较小；4 d处理结束后，底部出现一层絮状沉淀，与原酒色泽差异不大，仍为橘黄色，李子香味明显。由图2可知，添加0.02 g/L皂土时澄清效果最好，透光率达到85.6%，较原酒（79%）提高了6.6%；之后随着皂土添加量增大，透光率下降；但下降幅度较小。因此选择皂土添加量0.02 g/L进行后续实验。

2.1.3 复合澄清剂添加量对李子酒澄清效果的影响

明胶与皂土属于两种不同类型的澄清剂，与果酒中不同类型的主要物质发生相互作用，两者相结合时发挥的作用往往优于单独使用。由图3可知，0.4 g/L明胶+0.02 g/L皂土处理的酒样，澄清效果最好，酒样的透光率达到90.7%，较原酒（79%）及0.4g/L明胶（85.7%）和0.02 g/L皂土（85.6%）处理白酒有较大幅度的提高。其中明胶添加量对酒样澄清度的影响较大，添加量不同时，透光率有明显差异；明胶添加量为0.6 g/L时，使酒样更加浑浊，因此在实际生产中处理酒样时需注意明胶使用量不可过大。因此，复合5为最佳澄清方案。

图3 复合澄清剂处理对李子酒透光率的影响Fig.3 Effect of compound clarifiers treatment on light transmittance of plum wine

2.2 不同澄清处理对李子酒品质的影响

表2 不同澄清剂处理酒样的各理化指标Table 2 Physical and chemical indexes of wine samples with different clarifiers treatment

由表2可知，经单一明胶、皂土澄清剂和复合澄清处理后酒样的pH、总糖、总酸、酒精度都有不同程度的下降，且下降幅度都较小，因此酒体风味及口感影响不大；而经明胶和复合处理后酒样的可溶性固形物含量下降较多；明胶吸附单宁、色素等多酚类物质，所以明胶处理后的总酚含量要比皂土处理后下降的多，复合处理后的酒样总酚含量较原酒减少了约25%，是两种澄清剂复合作用的结果；皂土则吸附带有正电荷的蛋白质类，形成絮状沉淀，皂土处理后的酒样蛋白质含量下降明显，较原酒减少了约20%。因此，澄清处理后酒样的营养物质损失较少，处理后果酒酒体稳定澄清，口感更加爽利。

2.3 不同澄清剂处理对李子酒非生物稳定性的影响

表3 不同澄清剂处理酒样的非生物稳定性变化Table 3 Changes of abiotic stability of wine samples with different clarifiers treatment

由表3可知，澄清处理后李子酒各方面的稳定性都有所提高。明胶能吸附大多数可溶性蛋白质形成絮状沉淀，因此，单一明胶处理和复合处理后酒样的蛋白质稳定性较原酒及单一皂土处理的酒样的蛋白质稳定性均有所提高；而皂土能够吸附铁离子，所以在进行铁稳定性试验后的四种酒样中，单一皂土和复合处理后的酒样铁稳定性较高，在储存期间不容易发生铁破败；低温下及热处理时，果酒中的果胶物质及蛋白质等成分容易发生变化形成结晶状的沉淀被析出，因此，经澄清处理后酒样的冷热稳定性较原酒而言均有所提高，但不可避免地仍有少量沉淀出现。

3 结论

单一明胶处理，酒样中多酚类物质含量明显下降，色泽变浅，酒体清亮，明胶用量为0.4 g/L时澄清效果最好，透光率为85.7%；单一皂土处理，酒样中蛋白质含量明显下降，色泽与原酒同为橙黄色，酒体清亮，皂土用量为0.02 g/L时澄清效果最好，透光率为85.6%；明胶用量为0.4 g/L＋皂土用量为0.02 g/L复合澄清剂处理李子酒，在18 ℃避光密封条件下静置4 d时，透光率达到90.7%，澄清效果最好，营养成分损失小，稳定性高，酒体清亮，色泽诱人，风味独特。