优化枸杞酒澄清剂的试验研究

冯文娟，魏圣可，毛贝贝，冯晓闯，陈晓慧，刘雪莲

（山东京博控股集团有限公司，山东滨州 256500）

0 引言

枸杞（Lycium barbarum L.） 俗称枸杞子，属茄科茄族，是一种药食两用的中草药，含有丰富的枸杞多糖、甜菜碱、生物碱、苷类等生物活性成分，对肝肾阴亏、糖尿病、高血压、高血脂等有一定的辅助治疗效果[1-4]。枸杞酒分为发酵枸杞酒和浸泡枸杞酒2 类，研究以枸杞干为原料，经过破碎、酶解、调配、微生物发酵后通过一系列工艺处理得到的一种发酵型枸杞酒[5-6]，与浸泡枸杞酒相比，枸杞香味更加浓郁，口感更佳。澄清度是衡量一种酒品质好坏的重要指标之一。因此，澄清处理成为果酒制备过程中比较重要的环节。目前，果酒中常用的澄清剂有明胶、皂土、壳聚糖、蛋清、硅藻土、果胶酶和聚乙烯吡咯烷酮等[7-9]。通过查阅相关文献，筛选出明胶、皂土、壳聚糖作为澄清剂对枸杞酒进行澄清处理，为枸杞酒的工业化生产工艺中澄清处理提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

枸杞酒，酒精度18.0%Vol，还原糖7.75 mg/mL，黄河三角洲京博化工研究院有限公司提供；皂土，帝伯仕自酿酒机有限公司提供；壳聚糖（食品级），祥达食品有限公司提供；明胶（食品级），罗赛络明胶有限公司提供。

1.2 仪器与设备

TGL-16C 型台式离心机，上海安亭科学仪器厂产品；HH-4 型数显恒温水浴锅，上海浦东物理光学仪器厂产品；UV-1700 型紫外可见分光光度计，日本岛津公司产品；FA2004 型电子天平，上海仪电科学仪器股份有限公司产品。

1.3 枸杞酒的制备

枸杞干清洗干净后用50～70 ℃的温水浸泡3～4 h（料液比为1∶10），用料理机进行破壁打浆，加入果胶酶酶解3～4 h，去除枸杞籽，按照质量体积比1∶10添加白砂糖及0.2%活化好的酿酒酵母，于23～26 ℃条件下发酵1 周后，再于14～16 ℃条件下发酵2 周，发酵完成后，以转速4 000 r/min 离心10 min，取上清液过滤即得到枸杞酒。

1.4 试验方法

1.4.1 澄清剂的处理

（1） 明胶溶液[10]。称取1.0 g 明胶，置于9 mL矿泉水中，搅拌直至其溶解，封口，室温放置24 h，配制成10%的明胶溶液。

（2） 膨化皂土[11-12]。称取1.0 g 皂土，置于9 mL，40 ℃的温水中，搅拌均匀，封口，室温放置24 h。

（3） 壳聚糖凝胶。称取1.0 g 壳聚糖于9 mL 矿泉水中，加入冰醋酸0.5 mL，搅拌直至其呈现凝胶状。

1.4.2 明胶的澄清处理

分别量取50 mL 枸杞酒，置于50 mL 三角瓶中，加入明胶溶液，设置明胶用量分别为0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 g/L，充分搅拌1 h，封口，室温下放置72 h。

1.4.3 皂土的澄清处理

分别量取50 mL 枸杞酒，置于50 mL 三角瓶中，加入膨化皂土，设置皂土用量分别为0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，充分搅拌1 h，封口，室温下放置72 h。

1.4.4 壳聚糖的澄清处理

分别量取50 mL 枸杞酒于50 mL 三角瓶中，加入壳聚糖凝胶，设置壳聚糖用量分别为0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，充分搅拌1 h，封口，室温下放置72 h。

1.4.5 正交试验

在单因素试验的基础上，以枸杞酒的透光率为指标，以明胶、皂土、壳聚糖用量为影响因素进行正交试验。

因素与水平设计见表1。

表1 因素与水平设计/g·L-1

1.4.6 检测方法

（1） 澄清度的测定方法。枸杞酒的澄清程度由其波长720 nm 处的透光率来表征，透光率越大，澄清效果越好。澄清剂处理后的枸杞酒以转速4 000 r/min 离心10 min，取上清酒液于波长720 nm处测定透光率，以蒸馏水为空白对照。

（2） 色度的测定方法。枸杞酒的色度由其波长420 nm 处的吸光度来表征，澄清剂处理的枸杞酒以转速4 000 r/min 离心10 min，取上清酒液于波长420 nm 处测定吸光度，以蒸馏水为空白对照。

1.4.7 数据处理

数据采用SPSS 17.0 软件进行处理，进行多样本均数间比较及两两比较的方差分析；如果方差不齐，则编秩后再进行两两比较的方差分析。p＜0.05 为差别有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 明胶的澄清效果

明胶对枸杞酒澄清效果和色度的影响见图1。

图1 明胶对枸杞酒澄清效果和色度的影响

明胶是一种天然生物高分子材料，具有大量的羟基、羧基和氨基，广泛应用于果酒的澄清处理，能够吸附果酒中的胶体物质并形成沉淀，从而起到澄清的效果。由图1 可知，明胶用量为0.4，0.6 g/L时，枸杞酒的透光率显著高于空白对照组，其中明胶用量为0.4 g/L 时，枸杞酒的透光率最高，对枸杞酒的澄清效果最佳。同时，明胶用量的不同对枸杞酒色度的影响并不显著。

2.2 皂土的澄清效果

皂土对枸杞酒澄清效果和色度的影响见图2。

图2 皂土对枸杞酒澄清效果和色度的影响

皂土是一种具有特殊层状结构的矿物质，吸水膨胀后能够吸附果酒中的大分子物质、铁离子等，从而起到澄清效果。由图2 可知，随着皂土用量的增多，透光率呈先显著增大后达到平衡的趋势，当皂土用量2.0 g/L 时，枸杞酒的透光率最大，达到95.93%。同时，随着皂土用量的增多，枸杞酒的色度逐渐降低，说明皂土具有明显的脱色作用，是其在果酒澄清应用中的弊端。

2.3 壳聚糖的澄清效果

壳聚糖对枸杞酒澄清效果和色度的影响见图3。

图3 壳聚糖对枸杞酒澄清效果和色度的影响

壳聚糖是自然界中唯一的阳离子碱性多糖，能够凝聚果酒中带负电荷的蛋白质、果胶、单宁等物质，从而起到澄清的效果。由图3 可知，随着壳聚糖用量的增加，枸杞酒的透光率呈显著增大直至达到平衡的趋势，而色度显著降低直至稳定，壳聚糖用量2.0 g/L 时，枸杞酒的透光率最大为94.26%，色度最小为1.78，之后随着壳聚糖用量的增加，枸杞酒的透光率和色度无显著性变化。

2.4 正交试验结果

澄清剂优化正交试验结果见表2，澄清剂优化方差分析见表3。

表2 澄清剂优化正交试验结果

表3 澄清剂优化方差分析

由表2 和表3 可知，明胶、皂土、壳聚糖3 个影响因素中，各因素的极差RB＞RA＞RC，即对枸杞酒澄清度的影响从大到小依次为皂土用量＞明胶用量＞壳聚糖用量。枸杞酒澄清剂的最佳组合是A2B3C3，即明胶0.4 g/L，皂土2.0 g/L，壳聚糖2.0 g/L，经验证枸杞酒的透光率为98.11%。明胶、皂土、壳聚糖对枸杞酒澄清度的影响均未达到显著水平。

3 结论

刘锐萍等人[13]研究发现皂土比壳聚糖对枸杞酒中蛋白质和多酚的去除能力更强，且澄清后枸杞酒的贮藏稳定性更好；也有研究表明皂土和壳聚糖在一定程度上起到了增强枸杞酒非生物稳定性的作用[10]。通过单因素试验分析，与明胶和壳聚糖相比，皂土的澄清效果更佳，2.0 g/L 皂土用量对枸杞酒的澄清效果最好，枸杞酒的透光率为95.93%。通过正交试验分析得到枸杞酒澄清剂的最佳组合是明胶用量0.4 g/L，皂土用量2.0 g/L，壳聚糖用量2.0 g/L，枸杞酒的透光率为98.11%。考虑到澄清剂对枸杞酒色度和稳定性的影响，建议选取皂土作为枸杞酒的澄清剂，每升枸杞酒添加2.0 g 皂土。枸杞酒在酿造和贮藏过程中很容易发生褐变反应，既影响色泽和风味，又降低其营养价值。因此，找到影响枸杞酒褐变的因素及解决方法作为后续研究的方向，必定会促进枸杞酒行业的发展。