猕猴桃果酒澄清剂的选择与处理条件优化

2015-08-20 07:44董瑞丽明红梅郭志薛登文
江苏农业科学 2015年7期

董瑞丽 明红梅 郭志 薛登文

摘要:通过单因素试验确定了猕猴桃果酒最佳澄清剂为壳聚糖;通过正交试验得到猕猴桃果酒澄清处理的最佳工艺条件为壳聚糖添加量0.8 g/L、温度35 ℃、pH值5.0,经此澄清工艺处理后的猕猴桃果酒保留了原有的口感与风味。同时通过SPSS分析软件得到壳聚糖添加量对猕猴桃果酒澄清的影响极为显著。

关键词:猕猴桃果酒;新型澄清剂;澄清处理;工艺条件

中图分类号:TS262.7 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2015)07-0300-03

猕猴桃别称阳桃、藤梨、奇异果等[1-2],是浆果类木质藤本植物,其成熟果实清香、甜美、可口,不但因含多种微量元素、丰富氨基酸以及维生素被称为“水果之王”,而且具备降血压、降血脂等多重养生功效[3-6]。我国是产猕猴桃的故乡,有很广泛的种植面积,产量惊人。而猕猴桃果酒的加工,既可增加水果附加值,又因果酒具有营养价值和养生功效,受到消费者和市场的欢迎,是猕猴桃加工的重要途径和方向。

浑浊与沉淀是各种果酒生产中极易碰到的问题,澄清技术的研究势必成为生产优质果酒的关键所在[7-8]。猕猴桃果酒中含色素、单宁、多糖、蛋白质、果胶等多种物质,很容易因为空气氧化、酶氧化等因素生成沉淀[9]。而在生產实践中常采用的澄清剂有果胶酶、壳聚糖、皂土、琼脂、明胶、蛋清等[10-11]。本研究从选用不同的澄清剂着手对猕猴桃果酒进行澄清处理,从而获得澄清效果最佳的澄清剂;通过对澄清剂的处理条件进行优化,以期在保证猕猴桃果酒品质与风味的同时,延长其货架期。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

猕猴桃果酒:实验室自酿(酒度为20%vol)。

试剂:壳聚糖、果胶酶、琼脂、皂土,购自四川省成都科龙化工厂,均为食品级。

仪器设备:紫外可见分光光度计(UV-2000,上海尤尼柯有限公司);手持折光仪(上海精密科学仪器有限公司);数显pH计(PHSJ-3F,上海精密科学仪器有限公司);电子天平(AR2140,上海托利多仪器有限公司)等。

1.2 试验方法

1.2.1 猕猴桃果酒酿制工艺 猕猴桃鲜果→筛选→清洗、破碎榨汁→果汁澄清→配制母液→成分调整→添加SO2→接种酵母→前发酵→新酒分离→后发酵→陈酿→勾兑、调味→澄清、过滤→灌装、杀菌→成品。

1.2.2 澄清剂的配制 果胶酶溶液:准确称取1 g果胶酶溶于100 mL蒸馏水中,备用。

壳聚糖溶液:准确称取壳聚糖1 g溶于100 mL 0.1%的柠檬酸溶液中,并加热煮沸,全部溶解后得到1%的溶液,备用。

皂土溶液:在60~70 ℃条件下将皂土用10倍的水浸泡24 h,皂土充分溶解膨胀后配制成10%的悬浮液,备用。

琼脂溶液:用蒸馏水配制1%的琼脂溶液,备用。

1.2.3 猕猴桃果酒澄清度波长的确定 用紫外可见分光光度计在400~800 nm范围内测定透光率,以蒸馏水作参比来确定澄清度的最佳测定波长。

1.2.4 试验设计 首先根据各澄清剂的澄清效果确定最佳澄清剂;其次对影响最佳澄清剂澄清效果的各种处理条件因素进行检测,进而设定正交试验的因素与水平,最终确定澄清剂的最佳处理条件。

1.2.5 测定方法 澄清度测定:取各处理酒样,测定其 680 nm 下的透光率,以蒸馏水做参比[12]。

残糖量与pH测定:使用手持折光仪测定残糖,使用数显计pH计对pH值进行测定[13]。

1.2.6 感官评定 酒体清亮透明,呈橙黄色有光泽,具有猕猴桃应有的果香,口味酸甜协调、纯净爽怡、有余味。

1.2.7 正交试验设计与数据分析 采用SPSS 17.0软件。

2 结果与分析

2.1 猕猴桃果酒的测定波长

在400~800 nm的波长范围内对成品猕猴桃果酒的透光率进行测定,所得检测结果如图1所示。

由图1的检测结果可知,猕猴桃果酒在680 nm达到最大透光率61.8%,因此,可将680 nm确定为透光率的测定波长。

2.2 确定猕猴桃果酒的最佳澄清剂

2.2.1 不同浓度果胶酶对猕猴桃果酒澄清度的影响 分别吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL的果胶酶溶液加入到100 mL酒样中,果胶酶浓度分别达到0、20、40、60、80、100、120 mg/L,50 ℃水浴30 min后,静置24 h,取上清液测透光率,结果如图2所示。

由图2结果可知,果胶酶添加量达到100 mg/L时,透光率达到最大值89.7%,而当果胶酶浓度达到120 mg/L,酒体的整体透光率反而有所下降,因此果胶酶添加的最佳浓度为100 mg/L。

2.2.2 不同浓度壳聚糖对猕猴桃果酒澄清度的影响 分别吸取0、3、6、9、12、15、18 mL的壳聚糖溶液加入到100 mL酒样中,壳聚糖浓度分别达到0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8 g/L,混合后静置24 h,取上清液测其透光率,结果如图3所示。

由图3结果可知,壳聚糖添加量达到0.6g/L时,透光率

达到最大值93.4%,此后随着壳聚糖的添加量增大,透光率反而略有下降,并且过多添加壳聚糖会造成猕猴桃果酒的酒体色泽变淡,综合考虑得出0.6 g/L为最佳添加浓度。

2.2.3 不同浓度皂土对猕猴桃果酒澄清度的影响 分别吸取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL的皂土悬浮液加入到 100 mL 酒样中,皂土浓度分别达到0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g/L,充分搅拌30 min后静置24 h,取上清液测其透光率,结果如图4所示。

由图4结果可知,皂土添加量达到2 g/L后,继续增加皂土浓度,透光率略有升高,但变化不大。由于皂土是一种由天然黏土精制的胶体铝硅酸盐,吸附能力很强,添加量过多会影响果酒风味,因此,确定2 g/L为最佳添加量。

2.2.4 不同浓度琼脂对猕猴桃果酒澄清度的影响 分别吸取0、5、10、15、20、25、30 mL的琼脂溶液加入到100 mL酒样中,琼脂浓度分别达到0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g/L,静置24 h,取上清液测其透光率,结果如图5所示。

由图5结果可知,琼脂添加量达到2.5 g/L时,透光率达到最大值92.3%,因此,确定2.5 g/L为最佳添加量。

2.2.5 确定最佳澄清剂 确定各种澄清剂的最适添加浓度后,测定处理后猕猴桃果酒的各项理化与感官指标,比较结果如表1所示。

由表1结果可知,从澄清效果来说,壳聚糖和琼脂的效果较好;而从口感和风味来说,果胶酶和壳聚糖对猕猴桃果酒的风味影响较小。综合考虑以上因素,确定0.6 g/L的壳聚糖为最佳澄清剂。

2.3 处理条件对壳聚糖澄清效果的影响

2.3.1 壳聚糖在不同温度条件下的澄清效果 已有研究证实,在使用壳聚糖的澄清过程中,温度的影响比较明显[14],本试验研究了在壳聚糖使用量为0.6 g/L、澄清时间为24 h时,猕猴桃果酒透光率与温度的关系,结果如图6所示。

由图6结果可知,温度在20~40 ℃之间对猕猴桃果酒的澄清效果较好,30 ℃时透光率达到94.9%,在其他范围内澄清效果相对较差,反映出温度对壳聚糖澄清效果影响较为明显。

2.3.2 不同澄清时间下壳聚糖的澄清效果 本试验在壳聚糖使用量0.6 g/L、30 ℃、pH值自然的条件下,研究了澄清时间对澄清效果的影响,以12 h为间隔,结果如图7所示。

由图7结果可知,猕猴桃果酒澄清时间在24 h时,透光率达到最高值,此后,随着澄清时间的延长对澄清效果几乎无影响,因此,将壳聚糖的最佳澄清时间确定为24 h。

2.3.3 壳聚糖在不同pH值条件下的澄清效果 本试验研究了壳聚糖澄清效果与pH值的关系,在壳聚糖添加量为 0.6 g/L,30 ℃、澄清24 h的条件下,试验结果如图8所示。

由图8结果可知,pH值在4.5~5.5之间,壳聚糖对猕猴桃果酒的澄清效果较好,其中pH值为5时,透光率最高达到95.1%,在其他范围内澄清效果相对较差,反映出pH值对壳聚糖澄清效果影响较为明显。

2.4 猕猴桃果酒澄清的最佳处理条件

2.4.1 正交试验因素与水平的设定 根据猕猴桃果酒澄清的各单因素试验结果,以澄清时间为24 h的前提,设定正交试验为3因素3水平,如表2所示。

30.8355.5

2.4.2 最佳处理条件的确定 根据设计的因素与水平进行试验,结果如表3所示。

通过表3正交试验结果可知,因素A的极差最大,其次是C,最后是B,可见决定试验结果的主次顺序为 A→C→B。由表4结果可知,因素A对透光率影响最显著,其次是C。因此确定最佳组合为A3B3C2,即壳聚糖用量为0.8 g/L、pH值为5.0、温度为35 ℃。通过此组合的验证试验处理后,猕猴桃果酒具有酒体清亮透明、呈橙黄色、有光泽,且具有猕猴桃应有的果香,喝时口有余味。

3 结论

猕猴桃果酒的澄清是一个急需解决的问题,本研究通过单因素与正交试验确定了壳聚糖为猕猴桃果酒的最佳澄清剂,其澄清处理的最佳条件组合为:壳聚糖添加量0.8 g/L、温度35 ℃、pH值 5.0,应用此工艺条件处理后猕猴桃果酒的透光率达到98.4%,同时能保证猕猴桃果酒应有的口感和风味。壳聚糖优良的絮凝性能,己被很多报道证实,是一种值得综合研究开发的新型澄清剂。本研究所获得的澄清工艺对猕猴桃果酒的澄清与货架期的延长具有一定的指导意义,其扩大应用还需进一步的生产试验来验证。

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