柿子酒的澄清工艺研究及香气成分分析

韩焱，巩文杰，张军

柿子酒的澄清工艺研究及香气成分分析

韩焱，巩文杰，张军通信作者

（天津农学院 食品科学与生物工程学院，天津 300392）

为降低柿子酒浑浊度、提高柿子酒酒体品质，采用自然澄清、滤膜过滤澄清、离心澄清和澄清剂澄清的方法对柿子酒进行澄清处理。结果显示：用澄清剂澄清的效果最好，壳聚糖添加量为0.04 g/L时透光率最高，可达96.8%；采用电子鼻分析香气成分，当柱温为40 ℃、进样口温度200 ℃、进样口压力25.0 kPa、进样口流量为10.0 mL/min时，此条件下壳聚糖澄清和自然澄清的柿子酒中挥发性香气成分差别不大，使用壳聚糖作为澄清剂时澄清效果最为理想。

柿子酒；澄清；香气成分

柿子是一种柿科（Ebenaeeae）柿属（）植物的果实。柿子品种繁多，可根据柿子的色泽、形状、大小、味道和成熟期等进行划分，食之有美颜、润肤效果，还具有止渴生津、清热去燥、润肺化痰等功效[1-2]。柿子酒中含有丰富的多酚类物质、单宁物质和不饱和脂肪酸。其中，多酚类物质有利于保护心血管的健康；单宁物质具有抗衰老、抗氧化、美容养颜的作用；不饱和脂肪酸具有降低胆固醇、防止动脉血管硬化的作用[3]。柿子酒营养价值虽高，但柿子果实中有机酸过少，单宁和果胶含量偏高，酿造后容易造成柿子酒色泽不佳、容易返涩等问题[4-5]。未经澄清的柿子酒贮藏后容易变浑浊并产生沉淀，使柿子果酒品质下降、降低营养价值、缩短货架期。在柿子酒贮藏前添加适量澄清剂，可有效降低果酒浑浊度，减少沉淀产生，提高果酒酒体品质[6]。

本试验通过自然澄清、滤膜过滤、离心过滤及添加4种澄清剂对柿子酒进行澄清，并对澄清效果进行比较；利用电子鼻技术，对比经过4种澄清剂处理的柿子酒和自然状态下澄清的柿子酒中挥发性香气成分的差异[7-9]，从而确定合理有效的工艺条件，为柿子酒实际生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

柿子、皂土、明胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）。各溶液制备方法如下：

皂土溶液：取5 g皂土加入烧杯中，用10倍的蒸馏水进行溶解，充分搅拌后，放入50 mL容量瓶中定容，浸泡12～24 h。分别向5支10 mL比色管中添加一定量的皂土悬浮液，使每支比色管中皂土含量分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g/L。

明胶溶液：取1 g明胶加水浸泡24 h后，于50 ℃水浴加热溶解，将溶液放入100 mL容量瓶中定容，低温储存。分别向5支10 mL比色管中添加一定量的明胶悬浮液，使每支比色管中明胶含量分别为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，低温储存。分别向5支10 mL比色管中添加一定量的PVPP悬浮液，使每支比色管中PVPP含量分别为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g/L。

壳聚糖溶液：取1 g壳聚糖加入0.2%的柠檬酸溶液加热煮沸至完全溶解，冷却后定容至100 mL容量瓶，低温储存。分别向5支10 mL比色管中添加一定量的壳聚糖悬浮液，使每支比色管中壳聚糖含量分别为0.02、0.04、0.06、0.08、0.12 g/L。

1.2 仪器

恒温水浴锅，江苏科研仪器有限公司；UV-180紫外分光光度计，日本岛津公司；Heracles Ⅱ超快速气相色谱电子鼻，Alpha MOS公司；TDL-5-A台式离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 检测波长的确定

取适量酒样进行离心处理，以蒸馏水作为参比，在320～920 nm波长范围内进行扫描试验，以波长为横坐标，透光率为纵坐标，确定最佳检测波长。

1.3.2 过滤澄清试验

滤膜过滤：选择0.22、0.45 μm的滤膜进行过滤试验，通过测定透光率确定合适的滤膜。

离心过滤：取柿子酒分别在6 000、8 000和10 000 r/mim条件下离心5、10 、15、20、25 min，测定其透光率。

1.3.3 澄清剂澄清试验

取20个10 mL比色管，每个比色管取10 mL酒样并加入不同体积的澄清剂母液，使澄清剂在柿子酒中达到预期的含量。连续6 d检测透光率，通过观察澄清效果，选择最佳澄清剂种类及添加量。

1.3.4 Heracles Ⅱ超快速气相色谱电子鼻分析试验

①常规参数。柱温箱温度为40 ℃；进样口温度为200 ℃；进样口压力为25.0 kPa；进样口流量为10.0 mL/min；阀温度为250 ℃；捕集阱温度为40 ℃；检测器温度为250 ℃；分流为10.0 mL/min ；柱压为80.0 kPa。

②试验参数。初始条件：初始炉温为50 ℃，以3 ℃/s的速度升温至250 ℃，数据采集时间为110 s，数据采集周期为0.01 s。

③进样前处理方法及进样方式。将装有5 mL待测酒样的顶空瓶置于恒温水浴锅中，40 ℃下平衡10 min，在顶空瓶中抽取500 μL气体，进行手动进样。每个样品进行5次平行试验。

2 结果与分析

2.1 柿子酒稳定性试验最佳检测波长的确定

由图1可知，随着检测波长的增加，柿子酒的透光率呈不断升高趋势，至680 nm波长时，透光率值逐渐趋于平缓，因此选取680 nm作为柿子酒稳定性试验的检测波长。

2.2 自然澄清试验

由图2可知，在自然状态下，随着放置天数的增加，柿子酒透光率呈缓慢增加趋势，至第40天开始趋于平缓。可见柿子酒可以自然澄清，但澄清所需周期较长。在40天前其透光率增长幅度较大，后期缓慢。因此，自然沉淀的时间可选40 d左右，透光率最高可达88%。

2.3 滤膜过滤试验

由表1可知，0.22 μm滤膜的过滤效果比0.45 μm滤膜的过滤效果更好，但由于0.22 μm滤膜的口径过小，过滤过程比较缓慢，这可能与柿子中含有的一些大颗粒物质有关。虽然0.22 μm滤膜过滤后的柿子酒透光率最高，但出于成本考虑，该规格的滤膜不适于过滤大批量柿子酒，因此选择0.45 μm滤膜为最优。

2.4 离心过滤试验

由图3可知，随着离心时间的增加，透光率均呈不断上升趋势。同一时间下，转速越快透光率也越高。当离心时间为15 min时，透光率开始趋于平稳，此时随着转速的增加，透光率也随之升高。当转速为10 000 r/min、离心时间为15 min时，柿子酒透光率最高，为83.6%，此时柿子酒颜色呈淡黄色，口感细腻。

2.5 澄清剂澄清试验

2.5.1 皂土添加量对于柿子酒澄清效果的影响

皂土是一种胶状黏土，本身带有阴离子。皂土澄清的原理是带有负电荷的皂土和多酚与带有正电荷的蛋白质相吸附，形成絮状沉淀，从而达到澄清效果[10]。由图4可知，第6天时，皂土添加量为0.8 g/L时，透光率最大，为96.4%。但加入过量皂土会使沉淀物体积增加，不仅增加了成本，而且对酒的色、香、味均产生不良影响。

2.5.2 明胶添加量对于柿子酒澄清效果的影响

明胶是果酒生产中传统的澄清剂，其澄清原理是与单宁和多酚类物质形成沉淀，从而达到澄清的效果。由图5可知，第6天时，明胶添加量为0.04 g/L时，透光率达到最大，为94%。增大明胶用量时，透光率反而下降。这是由于柿子酒本身的单宁含量不变，若加入过多明胶，会造成二次浑浊，致使柿子酒澄清效果不好。

2.5.3 PVPP添加量对于柿子酒澄清效果的影响

PVPP澄清的原理是吸附分子量为500～1 000的单宁，而这类单宁是引起发酵酒不稳定的因素之一。PVPP可降低柿子酒中蛋白质和单宁的结合速度，使柿子酒澄清且提高酒体的稳定性，但吸附过程是可逆的。由图6可知，第6天时，当PVPP添加量为0.25 g/L时，柿子酒澄清效果最好，透光率最高，达到96.6%。

2.5.4 壳聚糖添加量对于柿子酒澄清效果的影响

壳聚糖是一种阳离子澄清剂，有很好的吸附功能，可以与带负电的蛋白质发生絮凝，从而使酒液澄清。由图7可知，随着澄清天数的增加，透光率呈逐步上升的趋势。第6天时，壳聚糖添加量为0.4 g/L时，透光率最高，澄清效果最好，透光率达到96.8%。但壳聚糖本身具有较强的黏性，当加入量过大时，反而会使壳聚糖溶液形成一种相对稳定的体系，使透光率下降[11]。

通过对比自然澄清、滤膜过滤澄清、离心澄清和澄清剂澄清后澄清效果可知，澄清剂澄清＞滤膜澄清＞自然澄清＞离心澄清，其中澄清剂澄清的效果为：壳聚糖＞PVPP＞皂土＞明胶。因此壳聚糖作为澄清剂效果最优。

2.6 Heracles Ⅱ超快速气相色谱电子鼻分析试验

2.6.1 柿子酒挥发性香气成分主成分分析

由图8可知，对5种澄清方式澄清的柿子酒进行PCA分析可知，第一主成分对数据信息贡献率为99.83%，三个主成分相加为100%。但由于第二、第三主成分占比较小，不再讨论。说明电子鼻对5种澄清方式柿子酒的挥发性香气成分数据信息表达完整，识别指数为80。5种澄清方式都可以分开，说明它们对柿子酒的挥发性香气成分影响不同。由图9可知，经过壳聚糖澄清和自然澄清的柿子酒，其挥发性香气成分差别不大；明胶澄清和皂土澄清的柿子酒，挥发性香气成分差别也不大。

注：样本：zr_6；校本类型：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：明胶；Ⅱ：壳聚糖；Ⅲ：皂土；Ⅳ：自然澄清；Ⅴ：PVPP

注：样本：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为明胶澄清；QJT为壳聚糖澄清；ZT为皂土澄清；ZR为自然澄清

2.6.2 澄清后柿子酒挥发性香气成分定性分析

由表2可知，在明胶澄清的柿子酒挥发性香气成分中，共分析出10种可能的化合物，其中：脂类1种，醇类5种，其他4种；PVPP澄清的柿子酒挥发性香气成分中，共分析出17种可能的化合物，其中：醇类7种，酸类1种，脂类1种，其他8种；壳聚糖澄清的柿子酒挥发性香气成分中，共分析出17种可能的化合物，其中：醇类3种，脂类2种，其他12种；皂土澄清的柿子酒挥发性香气成分中，共分析出17种可能的化合物，其中：醇类7种，酸类1种，脂类1种，其他8种；自然澄清的柿子酒挥发性香气成分中，共分析出15种可能的化合物，其中：醇类7种，酸类1种，脂类1种，其他6种。

表2 澄清后柿子酒可能的气味信息

注：“＋”表示有该化合物；“－”表示无该化合物

澄清后柿子酒都含有的主要挥发性香气成分包括：丙醇（酒香）、异丁醇（生青味）、正丁醇（草药、醇味）、甲基环己烷（果香味）、异丁酸乙酯（果香味）。在同一试验条件下，PVPP、壳聚糖、皂土3种澄清剂澄清的柿子酒，含有可能的化合物数量多。由于壳聚糖澄清的柿子酒和自然澄清的柿子酒挥发性香气成分相近，所以为避免一些澄清剂带来的不良风味，选壳聚糖作为柿子酒的澄清剂。

3 结论

通过对比自然澄清、滤膜过滤澄清、离心澄清和澄清剂澄清的柿子酒，结果显示使用澄清剂澄清的效果较为理想，其中壳聚糖澄清效果最佳，当壳聚糖添加量为0.04 g/L时，透光率可达96.8%。根据电子鼻分析结果可知，壳聚糖澄清和自然澄清的柿子酒中，挥发性香气成分差别不大，而添加壳聚糖可大幅缩减澄清时间，因此对柿子酒澄清的最佳方法为添加壳聚糖溶液。为减少澄清剂对柿子酒香气成分的影响，选择0.04 g/L壳聚糖溶液作为澄清剂，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

天津市特支计划青年拔尖人才项目资助（TJTZJHQNBJRC-1-19）

韩焱（1995—），女，硕士在读，研究方向：食品加工与安全。E-mail: 457402153@qq.com。

张军（1980—），男，教授，博士，研究方向：现代酿造技术及产品开发。E-mail: zjaiwa@163.com。

责任编辑：宗淑萍