不同澄清剂处理对山楂发酵酒净化效果与质量稳定性的影响

彭姝

关键词：山楂酒，澄清，色度，浊度，质量稳定性

0 引言

山楂（Crateagus pinnatifida）又名山里红、红果，为蔷薇科植物。其果实富含维生素、有机酸、多酚和多糖等成分，是典型的药食兼用型水果[1-3]。山楂在降血糖、降血脂、防止動脉硬化和保护心脏等方面效果突出[4-6]，其精深加工技术及其功能活性研究已成为目前食品产业发展关注的焦点。

山楂发酵酒以新鲜山楂为原料，经破碎、发酵、过滤澄清和陈酿等工艺酿制而成，其果香浓郁，酒体醇厚，爽净弥香。现有研究证实，山楂原料及其预处理技术、酿酒酵母种类与酿造工艺是影响山楂酒适口性、风味品质与抗氧化活性的关键[7-10]。而适宜的澄清剂净化处理，则是避免山楂酒褐变、浑浊和沉淀等问题，改善山楂酒感官品质与稳定性的必要手段[11-12]。本文基于山楂酒的澄清效果、理化品质和稳定性比较，优选澄清剂的种类与用量，以期为山楂酒的品质改善提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山楂酒：以“大金星”山楂为原料，采用浸渍发酵法酿制，料水比1：2，发酵液初始糖度调整至220g/L，20±2 ℃发酵至糖含量不变。果酒酵母、百钻优级棉白糖：安琪酵母有限公司。五倍子单宁酸、明胶、皂土：烟台鲁域葡萄酿酒商务有限公司；壳聚糖：济南奥康科技有限公司；PVPP：USP级，上海源叶生物科技有限公司。其他试剂：AR以上级别，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 澄清剂配制

（1）单宁：用双蒸水完全溶解，配成2%（m/v）的溶液。

（2）明胶：冷水浸泡过夜至完全溶胀，用60～70 ℃的双蒸水溶解，配成1%（m/v）的溶液。

（3）皂土：30～40 ℃的双蒸水浸泡过夜，补水配成10%（m/m）的乳浊液。

（4）PVPP：30～40 ℃的双蒸水浸泡过夜，补水配成5%（m/m）的乳浊液。

（5）壳聚糖：用2%（m/v）的柠檬酸溶液溶解，配成2%（m/v）的壳聚糖溶液。

1.2.2 单一澄清剂澄清试验

按表1比例向20 mL山楂酒中分别添加澄清剂。快速摇匀后，4 ℃静置48 h。取上清液测定色度、色调、澄清度和浊度。选择澄清效果好、澄清剂用量少的组别确定澄清剂最适用量。

1.2.3 复合澄清剂澄清试验

根据单因素澄清试验（1.2.2部分）结果，将不同浓度的单宁与明胶溶液复合，澄清处理山楂酒，比较确定单宁复合明胶澄清剂最适用量。

1.2.4 澄清处理对山楂酒质量的影响

按最适澄清剂用量处理山楂酒，经1 μm醋酸纤维膜过滤后，比较不同澄清剂对山楂酒理化品质、感官特征和稳定性的影响。

1.3 分析方法

1.3.1 果酒基础理化指标

酒精度、总糖、还原糖、总酸、干浸出物、pH等测试参照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.2 澄清度

以去离子水作空白，调零，测定680 nm处山楂酒的透光率用来表示澄清度。

1.3.3 色度与色调

以去离子水作空白，调零，于420 nm，520 nm和620 nm处测定山楂酒的吸光值。色度 = A 420 + A 520 +A 620，色调 = A 420 / A 520。

1.3.4 浊度

以去离子水作空白，调零，于580 nm处测定山楂酒的吸光值。浊度（T）计算公式为 T = （A 580–0.009） / 0.0232。

1.3.5 黏度

采用奥式黏度计测定山楂酒的黏度。以双蒸水为对照，测试体积10 mL，温度20 ℃，重复3次。

1.3.6 酒体稳定性

（1）氧化稳定性：山楂酒常温下敞口放置24 h，观察酒体是否失光/产生沉淀。

（2）冷稳定性：山楂酒-18 ℃放置7 d，常温解冻后观察酒体是否失光/产生沉淀。

（3）热稳定性：山楂酒80 ℃热处理6 h，迅速冷冻，常温解冻后观察酒体是否失光/产生沉淀。

1.3.7 感官评价

参考GB/T 15038-2006附录F《葡萄酒、山葡萄酒感官评定要求》和QB/T 1983-94《山楂酒》（已被QB/T 5476.2-2021《果酒 第2部分：山楂酒》代替），从外观、香气、滋味和典型性等方面评价山楂酒的感官特征，评分标准如表2所示。

1.4 数据处理

所有数据为3次重复试验测定的平均值。以“平均值±标准差”表示，置信度为95%，字母不同表示数据差异性显著（P < 0.05）。使用SPSS 17.0和DPS 7.05软件对数据进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1 单宁用量对山楂酒澄清效果的影响

单宁的多酚类结构使它含有多个酚羟基，当单宁分子的酚羟基与蛋白分子多肽键上的氨基（-CO-NH）、巯基（-SH）与氢键相结合时会形成大分子的蛋白-多酚复合物，破坏了原来胶体的稳定性，使蛋白质沉淀[13]。单宁澄清试验结果如图1～2所示。

由图1和图2可以看出，单独使用单宁澄清时，山楂酒的色度与浊度随着单宁用量的增加逐渐降低，色调和澄清度逐渐增加。单宁用量增加至0.10 g/L时，山楂酒的色度、浊度、色调和澄清度发生显著性变化，而后各指标随单宁用量的增加未表现出显著性差异。直到单宁用量超过0.40 g/L时，山楂酒的澄清度再次迅速增加，而浊度显著性降低，色度和色调值变化不明显。

2.2 明胶用量对山楂酒澄清效果的影响

明胶用量对山楂酒澄清效果的影响如图3～ 4所示。

由图3和图4可知，随着明胶用量的增加，山楂酒的色度持续降低。明胶用量低于0.25 g/L时，山楂酒的色调值与澄清度逐渐增加，浊度显著降低；明胶用量超过0.25 g/L时，色度值降低幅度減缓，色调值、澄清度和浊度均维持在稳定水平，无显著性变化。综合比较以上各指标，确定用于山楂酒澄清的明胶适宜用量为0.25 g/L。

2.3 皂土用量对山楂酒澄清效果的影响

皂土用量对山楂酒澄清效果的影响如图5～ 6所示。

皂土吸水膨胀后形成胶体悬浮液，颗粒带负电，吸附酒液中带正电荷的蛋白质，形成絮状沉淀，从而使酒液澄清[13]。由图5和图6可知，添加0.25 g/L皂土时，山楂酒的色调值、澄清度与对照组相比显著增加，色度和浊度显著降低。皂土用量继续增加，色调值、澄清度呈现阶梯式增加变化趋势，色度和浊度则逐渐降低。皂土用量超过2.0 g/L时，各澄清指标再次发生显著性变化。综合考虑澄清效果、生产成本和废物产出量等因素，建议山楂酒澄清时皂土用量为0.25 g/L。此时山楂酒的色度为3.98，色调为2.28，澄清度为78.3%，浊度为17.0。

2.4 PVPP用量对山楂酒澄清效果的影响

PVPP用量对山楂酒澄清效果的影响如图7～8所示。

PVPP 因具有较强的选择吸附能力，能有效地除去花色苷和多酚类物质，从而保持口感和风味，提高澄清度，改善色泽，延长保持期[13]。由图7和图8可知，PVPP用量增加至0.75 g/L时，山楂酒的色调值、澄清度显著增加，色度、浊度显著降低。PVPP用量继续增加，山楂酒的色调值、澄清度继续增加，色度和浊度继续降低，但此时各测试指标的变化幅度明显减少。PVPP用量超过1.25 g/L时，各澄清指标的测定值处于相对稳定水平。

2.5 壳聚糖用量对山楂酒澄清效果的影响

壳聚糖带正电荷，可以结合酒体中的果胶、鞣酸和蛋白质等，形成絮凝沉淀，加速酒体澄清[13]。壳聚糖用量对山楂酒澄清效果的影响如图9～10所示。由图9和图10可以看出，随着壳聚糖用量的增加，山楂酒的色调值、澄清度持续增加，色度和浊度持续降低。与PVPP澄清结果类似，壳聚糖用量增加至0.15g/ L时，山楂酒的色调值、澄清度增加，色度、浊度降低。壳聚糖用量继续增加，以上各指标的变化幅度明显减缓。壳聚糖用量由0.15 g/L增加至0.50 g/L时，色调值和澄清度分别增加3.0%和3.7%，色度和浊度分别降低15.8%和21.6%。另外，壳聚糖作为澄清剂使用的同时，还能导致酒体脱色现象。因此，单独使用0.15 g/L的壳聚糖澄清处理山楂酒可获得较为理想的澄清效果。

2.6 单宁复合明胶处理对山楂酒澄清效果的影响

单宁复合明胶澄清试验结果如图11～14所示。

作为配制酒的澄清剂，明胶与单宁作用可生成粘糊状的化合物，吸附酒中的混浊微粒，达到酒液澄清的目的。由图11～14可知，单宁用量为0.4 g/L时，山楂酒的色度、浊度随明胶用量的增加逐渐升高。其他单宁剂量下，明胶用量的改变并未引起各澄清指标的显著变化。相同明胶用量时，添加0.10 g/L的单宁使山楂酒的色调、澄清度分别增加12.5%和27.5%，色度和浊度分别降低35.2%和52.2%；单宁用量继续增加时，色调值、澄清度继续增加，色度和浊度持续降低，但各指标测定值变化较小。单宁用量为0.40 g/L，明胶用量为0.25g/L时，澄清山楂酒澄清效果最好。

2.7 不同澄清剂处理山楂酒品质的比较

适宜澄清剂用量处理山楂酒的理化品质如表3所示。与对照组相比较，澄清处理后山楂酒的酒精度稍有增加，总糖、还原糖含量均有不同程度降低，但黏度未发生显著变化。单宁-明胶、皂土和PVPP处理后，山楂酒的pH值增加，干浸出物含量显著降低（P < 0.05）。单宁-明胶和壳聚糖处理导致总酸含量降低。但是本试验中山楂酒的酸度显著高于夏学超（2014）和张铎等人（2017）测试结果，但低于He et al.（2013）测试结果，与韩迎迎等人（2019）测试结果一致。

从澄清效果来看，单宁复合明胶处理使山楂酒的色度、色调和澄清度显著增加，其中澄清度达92.1%，浊度显著降低。添加皂土未引起色度、色调和浊度的显著性变化，澄清度显著升高，澄清效果次之。PVPP和壳聚糖处理均可显著降低山楂酒的浊度，提高澄清度，但同时因吸附脱色作用导致山楂酒的色度显著降低。

2.8 澄清剂对山楂酒稳定性的影响

由表4可知，山楂酒不稳定，易被氧化，且对冷热敏感而易发生失色、失光和浑浊现象。所有山楂酒样品在氧化稳定性测试后，均由亮红色变为深褐色。比较而言，单宁复合明胶澄清处理对山楂酒冷、热稳定性的改善效果最好，其次为皂土澄清，PVPP处理对山楂酒的酒石（冷）稳定性无明显改善效果，而壳聚糖则对山楂酒的蛋白质（热）稳定性无明显效果。

3 结语

不同澄清剂对山楂酒澄清效果和稳定性的影响各异。山楂酒酿造过程中各澄清剂的推荐用量分别为单宁0.1 g/L，明胶0.25 g/L，皂土0.25 g/L，PVPP 0.75 g/L，壳聚糖0.15 g/L。0.40 g/L的单宁复合0.25 g/L的明胶处理山楂酒可显著提高其澄清效果。通过比较山楂酒的理化品质、澄清效果和稳定性，确定澄清剂对山楂酒品质的改善效果排序为单宁-明胶>皂土>壳聚糖>PVPP。针对于山楂酒氧化稳定性差的问题，在澄清处理过程中可选择降低温度、氮气填充复合澄清剂处理等方式进行，抑制山楂酒氧化的同时改善澄清效果。