茶香型混合预调酒澄清剂筛选与澄清工艺优化
2022-07-13姜丹张安花马小勇梁爽
姜丹 张安花 马小勇 梁爽
摘 要:以茶香型混合预调酒为研究对象,选用壳聚糖、果胶酶、皂土、明胶和PVPP等5种澄清剂,对茶香型混合预调酒进行澄清效果筛选试验;并从中选择最佳澄清剂的添加量、澄清温度和澄清时间,结合离心澄清法,进行正交优化试验,以透光率为指标,得到最佳混合预调酒的澄清工艺条件。结果表明:5种澄清剂对混合预调酒均有一定程度的澄清助滤作用,果胶酶的澄清效果最好,壳聚糖次之,皂土、PVPP和明胶的澄清效果不佳;最佳澄清条件为果胶酶添加量1.5g/L、澄清温度5℃、澄清时间8h,4000r/min离心2min。在此条件下,混合预调酒的透光率达到99.6%,所得的预调酒外观透明、无沉淀、保持原有的茶果香气、颜色清亮有光泽、口感协调。
关键词:茶香型混合预调酒;澄清剂;澄清工艺;透光率
中图分类号 TS2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)11-0133-04
Screening of Clarifying Agent and Optimization of Clarifying Process for Tea Flavor Mixed Pre-mixed Wine
JIANG Dan ZHANG Anhua MA Xiaoyong LIANG Shuang
(School of Public Health, Zunyi Medical University, Zunyi 563000, China)
Abstract: Using the tea flavor mixed pre-mixed wine as the research object, the screening test on clarification effect of mixed pre-mixed wine was performed using five clarifying agents: chitosan, gelatin, PVPP, pectinase and bentonite. The optimum amount of clarifier, temperature and time of clarifier were selected, combined with centrifugal clarifier method and orthogonal optimization test was carried out, and then the best clarification conditions of mixed pre-mixed wine were determined by taking light transmittance as the index. The results showed that in the screening test, five clarifiers had a certain degree of clarifying effects on mixed pre-mixed wine. The clarifying effect of pectinase was the best, followed by chitosan, and the clarifying effect of bentonite, PVPP and gelatin was not good. Through orthogonal optimization test, the light transmittance of mixed pre-mixed wine reached 99.6% under the conditions of adding 1.5g/L pectase, clarifying temperature 5℃, clarifying time 8 h and centrifugation at 4000r/min for 2min. The appearance of the wine was transparent, no precipitation, maintains the original tea fruit aroma, the color was clear and shiny, and the taste was harmonious.
Key words: Tea flavor mixed pre-mixed wine; Clarifying agent; Clarification process; Light transmittance
茶香型混合預调酒是以威士忌、白兰地为基酒,按一定比例添加绿茶汤和甜玉米格瓦斯饮料,混合调制为3%~5%vol低酒精度的一种营养丰富、时尚的饮料。其中,甜玉米格瓦斯是利用发酵工艺制得的饮料,再混合茶汁调制而成具有独特的茶香混合风味特色的酒饮料。茶香型混合预调酒中含有果胶、蛋白质等大分子物质,当其装瓶后随着贮藏时间的延长,酒体会有少量沉淀,从而影响混合预调酒的品质[1]。
现有的澄清技术在各种饮料和酒中的应用研究相对成熟[2-4],但是有关预调酒澄清剂筛选和澄清工艺的相关研究报道却很少。目前,市场上饮料和酒中常利用壳聚糖[5]、单宁[6]、皂土[7-8]、果胶酶[9]、硅藻土、纤维素酶、明胶、木瓜蛋白酶、交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)[10]等进行澄清,且相同的澄清剂在不同饮料和酒中的澄清效果也是不同的[11-14]。以上几种澄清剂的作用机制和澄清反应原理各有不同,但起澄清作用的成分均可以与浑浊的物质之间发生络合反应,浑浊的物质之间会发生凝集而产生沉淀,经过沉淀再进行滤出后,解决了饮料和酒在装瓶后可能出现的浑浊或沉淀的问题[15-16]。
本研究以茶香型混合预调酒为对象,选择壳聚糖、果胶酶、皂土、明胶和PVPP等5种澄清剂,对比混合预调酒的澄清效果进行筛选试验,并选取其中最佳澄清剂在不同条件下,通过单因素和正交优化试验得出最佳的澄清工艺条件,为茶香型混合预调酒的品质与贮藏稳定性提供科学依据,也为贵州茶叶等特色资源的加工及应用提供新的思路。
1 材料与方法
1.1 材料 茶香型混合预调酒:遵义医科大学食品工艺实验室研制;皂土(食品级):烟台帝伯仕商贸有限公司;PVPP(食品级):明朗塑化原料有限公司;明胶(食品级):河南博洋明胶有限公司;壳聚糖(食品级):山东陆海蓝圣生物科技有限公司;果胶酶(食品级):晟发生物科技有限公司。
1.2 仪器设备 FA2004N电子天平,上海菁海仪器有限公司;SHP-250生化培养箱,上海精宏实验设备有限公司;759S紫外分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司;TD5K低速离心机,长沙东旺实验仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 茶香型混合预调酒的制备工艺 茶香型混合预调酒研制工艺流程如图1所示:
1.3.2 茶香型混合预调酒最适波长的确定 采用紫外分光光度计法在400~920nm,每间隔40nm测定茶香型混合预调酒的透光率,以蒸馏水作为空白对照,选择出最佳波长,后期茶香型混合预调酒透光率的测定试验均以最佳波长进行。
1.3.3 不同澄清剂的筛选试验 量取100mL的茶香型混合预调酒于不同的透明杯中,分别设定果胶酶的添加量为1、1.5、2、2.5、3.0g/L,皂土的添加量为0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/L,明胶添加量为1.5、2、2.5、3.0、3.5g/L,壳聚糖添加量为1、2、3、4、5g/L,PVPP添加量为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g/L。在混合预调酒的自然pH条件下,5种澄清剂分别按以上添加量进行混合均匀,于25℃避光静置24h,取上层清液,840nm下测定混合预调酒的透光率。以自然澄清的预调酒作空白对照,同比进行了离心澄清法进行处理。
1.3.4 果胶酶单因素澄清效果试验
1.3.4.1 添加量 取6份25mL混合预调酒于离心管中,果胶酶添加量分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g/L,充分搅拌混匀,25℃避光静置8h后,4000r/min离心2min,取出上层清液,840nm进行透光率测定。
1.3.4.2 酶澄清时间 取6份25mL混合预调酒于离心管中,果胶酶添加2.0g/L充分混匀,25℃避光静置,澄清时间分别为2、4、6、8、10、12h结束后取出,4000r/min离心2min,取出上层清液,840nm进行透光率测定。
1.3.4.3 澄清温度 取6份25mL混合预调酒于离心管中,果胶酶添加2.0g/L充分搅拌混匀,澄清温度分别为5、10、15、20、25、30℃,避光静置澄清8h后,4000r/min离心2min,取出上层清液,840nm进行透光率测定。
1.3.5 正交优化试验 在单因素试验基础上,选择对澄清效果最佳的果胶酶添加量(A)、澄清持续时间(B)和澄清温度(C)作为主要的考察因素,以透光率作为指标,采用L9(34)正交表法对其进行正交试验,因素与水平表的設计见表1。
1.3.6 数据统计分析 利用Excel 2013进行数据的作图处理分析,再用SPSS 19.0软件对正交数据进行统计,并做方差分析。
2 结果与分析
2.1 茶香型混合预调酒的最适波长 由图2可知,波长为400~840nm时,随着波长的增大,透光率也不断变大;当波长为840nm时,透光率为96.3%;当波长840~920nm时,透光率却反而变小。因此,确定茶香型混合预调酒最佳透光率的波长为840nm。
2.2 不同澄清剂的效果 由表2可知,对比澄清剂组、空白对照组、离心澄清组对混合预调酒的澄清效果,综合比较,果胶酶的透光性能较其他澄清剂效果较好,澄清度更高,优于离心澄清组和空白对照组。用其处理过的混合预调酒透光率在85.3%~91.9%;壳聚糖次之,透光率在82.4%~91.0%范围内;皂土、明胶和PVPP的澄清效果不佳,透光率分别在58.0%~70.3%、57.3%~63.9%和61.8%~67.9%。因此,选择果胶酶为最佳澄清剂。
2.3 果胶酶单因素对混合预调酒澄清效果的影响
2.3.1 添加量 由图3可知,不添加果胶酶时,混合预调酒的透光率仅为87.47%,随着果胶酶添加量的增加,混合预调酒的透光率先增大后趋于稳定,当果胶酶添加量为2.5g/L时,混合预调酒的透光性能最好,澄清度最优,透光率为97.5%;再继续增加果胶酶的添加量时,混合预调酒的透光率趋于稳定的趋势,澄清效果没有明显的变化。可能是由于添加过少果胶酶的含量时不足以使果胶物质分解完全,残留有部分浑浊物质,当过多添加果胶酶的含量时,大部分果胶物质前期已经被分解完,后期多余的果胶酶没有起到有效的作用。因此,确定选取果胶酶的最适添加量为2.5g/L。
2.3.2 澄清时间 由图4可知,当澄清时间在2~12h,混合预调酒的透光率呈现升高的趋势,透光性能越来越好,当静置澄清时间持续12h时,混合预调酒的透光率达到98.17%。果胶酶在酒中分解果胶的速度和程度与其发挥相互作用过程中时间长短存在着很大的相互影响,作用过程中时间短,分解不完全,澄清酒质的效果就不理想。因此,确定选取果胶酶的最适澄清时间为12h。
2.3.3 澄清温度 由图5可知,果胶酶静置澄清温度在5~30℃,混合预调酒的透光率随温度的升高呈现下降的趋势,透光性能逐渐变差,可能当温度过高的时候,酶的活性受到抑制,混合预调酒中的浑浊物质也处于活跃运动状态,影响最后的澄清效果。因此,确定果胶酶的澄清温度为5℃。
2.4 正交试验结果 由表3可知,影响混合预调酒透光率的3个因素中,而澄清温度的影响效果最大,其次是果胶酶添加量,而澄清时间的影响效果最小。在正交优化试验中,茶香型混合预调酒的澄清条件最优组合为A1B1C1,即果胶酶添加量为1.5g/L,静置澄清时间为8h,静置澄清温度为5℃,在上述条件下重复试验得到的透光率为99.6%。根据表4的方差分析可知,澄清温度对混合预调酒的透光率影响显著,果胶酶添加量与澄清时间对结果的影响不显著。
3 结论
在茶香型混合预调酒澄清剂的筛选试验中,选择壳聚糖、果胶酶、皂土、明胶和PVPP5种澄清剂,并与自然澄清和离心澄清处理的方法,对预调酒进行澄清效果进行对比,结果显示,果胶酶处理过的混合预调酒的透光性能和澄清效果优于离心澄清法和自然澄清法的,将果胶酶处理与离心澄清法相结合可以使混合预调酒的澄清效果更好。根据果胶酶添加量、澄清温度和澄清时间进行单因素及正交优化试验结果分析可知,影响混合预调酒透光率的3个影响因子主次顺序为:澄清温度>果胶酶添加量>澄清时间,且澄清温度的影响显著,果胶酶添加量与澄清时间的影响不显著。茶香型混合预调酒的最佳澄清工艺方案如下:果胶酶添加量1.5g/L,5℃静置澄清8h,4000r/min,离心2min,在此条件下混合预调酒的透光率为99.6%。由此得出,采用果胶酶进行澄清茶香型混合预调酒方法是可行的,酶解后结合离心的方法使澄清效果有了更加明显的改善。该方法具有很好的生产指导价值,为茶香型混合预调酒工业化生产提供理论支持。
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基金项目:贵州省大学生创新训练计划项目(20195200999)。
作者简介:姜丹(1984—),女,黑龙江齐齐哈尔人,硕士,讲师,研究方向:食品加工。 收稿日期:2021-12-21