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猕猴桃全果发酵干酒的澄清技术及稳定性研究

来源:星星旅游
研发与工艺

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2017.09.030

食品研究与开发FoodResearchAndDevelopment2017年5月第38卷第9期

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猕猴桃全果发酵干酒的澄清技术及

稳定性研究

徐洲1,2,朱文优1,2,尹礼国1,2,张超1,2,魏琴1,2,*

(1.宜宾学院生命科学与食品工程学院,四川宜宾4000;2.宜宾学院发酵资源与应用四川省高校重

点实验室,四川宜宾4000)

要:澄清是猕猴桃果酒酿造的关键技术之一,直接关系着果酒的品质和贮藏。以四川宜宾野生猕猴桃为原料全果

发酵酿制猕猴桃干酒,研究果胶酶的添加量、4种常用澄清剂对其澄清度和稳定性的影响。结果表明,添加80mg/L的果胶酶有助于酒体的澄清,混合澄清剂的最佳配比为皂土0.45g/L,明胶0.65g/L,壳聚糖0.55g/L,在此条件下果酒的澄清度可达95.42%。复合澄清剂处理后,猕猴桃果酒的酒精度为11.4%,总糖3.4g/L,干浸出物13.4g/L,滴定酸6.32g/L,维生素C190mg/L,达到了干型果酒的国家标准。澄清处理的果酒在室温下保藏7个月后未发现沉淀物质。关键词:猕猴桃;干酒;澄清剂;稳定性

StudyontheClarificationTechnologyandStabilityofKiwiDryWinethroughWhole

FruitFermentation

XUZhou1,2,ZHUWen-you1,2,YINLi-guo1,2,ZHANGChao1,2,WEIQin1,2,*

(1.CollegeofLifeScienceandFoodEngineering,YibinUniversity,Yibin4000,Sichuan,China;2.KeyLabofFermentationResourceandApplicationofInstitutesofHigherLearninginSichuan,

YibinUniversity,Yibin4000,Sichuan,China)

Abstract:Processofclarificationwasoneofthekeytechnologiesinkiwiwinebrewing,whichwasdirectlyre-latedtothequalityandstorageofthewine.TheYibinSichuanwildkiwifruitwasusedasrawmaterialtobrewforwholefruitfermentationdrywine,andtheeffectofpectinasedosageandfourkindsofclarifieronclarifica-tionandstabilityofthedrywinewasstudied.Theresultsshowedthat,80mg/Lofpectinasewasbeneficialforthewineclarification,andthebestratioofmixingclarifierswerebentonite0.45g/L,gelatin0.65g/L,chitosan0.55g/L,respectively.Afterthetreatmentofcompoundclarifies,theclarityofkiwiwinecouldreachupto95.42%,andthecomponentofkiwiwinewereasfollows,alcohol11.4%,totalsugar3.4g/L,titratableacidity6.32g/L,dryextract13.4g/L,vitaminC190mg/L,whichreachedthenationalstandardofdrywine.Thesedi-mentcannotbefoundinKiwiwineunderroomtemperatureaftersevenmonths.Keywords:kiwi;drywine;clarifiers;stability

猕猴桃(ActinidiaChinensisPlanch)属于猕猴桃科猕猴桃属。因其果实细嫩多汁、清香鲜美、营养成分丰

基金项目:发酵资源与应用四川省高校重点实验室重点项目(2010KFZ003)

作者简介:徐洲(1984—),男(汉),讲师,博士研究生,研究方向:食品生物技术。

*通信作者:魏琴(1967—),女,教授,博士,研究方向:资源植物学及产品加工。

富而深受人们喜爱,尤其是维生素C的含量为100mg/100g~420mg/100g,有“VC之冠”的美誉[1-3]。特别指出的是,猕猴桃里含有的物质具有降血压、降血脂、防癌治癌、治疗烧伤等作用[4-5],猕猴桃成熟果含糖量8%~14%,是酿造猕猴桃果酒的优质原料[6-7]。近年来,果酒因其丰富的营养成分和独特的口感优势而备受消费者青睐,市场潜力巨大。

果酒发酵大体分为原汁发酵和带皮带渣发酵,而

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研发与工艺

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发酵型果酒的澄清技术与果酒品质密切相关,直接影响着果酒的成色和口感[8]。目前,猕猴桃果酒的澄清方法主要有自然澄清法、添加澄清剂澄清法、热处理澄清法、超滤澄清法等,这些方法各有优缺点,其中添加澄清剂法,具有处理时间短、稳定性好、投资少等优点而被生产企业广泛采用[9-11]。猕猴桃因原料品种、产地的不同,其糖类、维生素C、果胶等成分呈现较大的差异[12],与原汁发酵果酒相比,带皮带渣发酵的猕猴桃酒,酒体中含有更多的果胶、纤维素、多糖、单宁、蛋白质等络合物,更加容易因为空气、酶的氧化作用等因素引起果酒成品的浑浊[13-14],贮藏过程中过低的澄清度将直接影响产品的外观和销售。本文以四川宜宾的野生猕猴桃为原料,研究不同澄清剂对带皮带渣发酵果酒澄清度的影响,以期为猕猴桃酒澄清剂的选用提供参考依据。1

材料与方法

1.1材料与试剂

带皮带渣全果发酵的猕猴桃干酒,由发酵资源与应用四川省高校重点实验室提供。酒精度11.4%(体积比,20℃),干浸出物含量18.2g/L。

果胶酶(食品级,7000U/g):上海研拓生物科技有限公司;安琪酵母:安琪酵母股份有限公司;明胶(食品级):珠海市金长安贸易有限公司;酪蛋白(食品级):上海万安生物科技有限公司;壳聚糖(食品级):青岛潜光生物工程有限公司;钠基活性皂土(食品级):天津万橡酒业有限公司。1.2仪器与设备

TU-1901型紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器公司;HZQ-QX型全温振荡器:东联电子技术有限公司;AR2130型电子天平:美国奥豪斯公司OHAUS;RE-5286A型旋转蒸发仪:上海雅荣生化设备公司;WYT型手持糖度计:成都兴晨光学仪器有限公司。1.3方法

1.3.1工艺流程

猕猴桃汁→最适果胶酶添加量→成品果酒→成分检测→澄清剂处理→取上清液→澄清度、干浸出物测定→澄清后成分测定→最优澄清条件1.3.2果胶酶添加量的探究

分别按40、50、60、70、80、90、100mg/L添加于猕猴桃全果果汁中进行发酵,至发酵终点后,静置10d后虹吸方式取上层酒液,测定酒液澄清度,以研究果胶酶对澄清度的影响[15-16]。

1.3.3澄清剂的选用

将明胶、酪蛋白、壳聚糖、钠基活性皂土4种澄清剂均配制为1%溶液,备用。取100mL原酒于三角瓶中,在预试验基础上,边搅拌边分别添加0.3、0.4、0.5、0.6、0.7g/L浓度的4种澄清剂,在振荡器上振荡15min,常温下静置10d后,采用3000r/min的转速离心处理10min,虹吸方式取上清液,待测。筛选3种更好澄清效果的澄清剂进行正交试验,以确定最适澄清剂处理条件。

1.3.4澄清度的测定

澄清度以透光率表示,取虹吸待测液,用1cm比色皿在680nm处测透光率(%),以蒸馏水为参比(T=100%),与未加澄清剂的酒样作为对照(ck)比较澄清效果。

1.3.5酒液成分的检测

对实验室自制的猕猴桃酒液进行各种成分的检测,酒精度测定采用蒸馏比重法;总糖测定菲林试剂法;滴定酸

(酒石酸计)采用滴定法,具体操作均依据GB/T15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行检测。干浸出物,采用密度瓶法;维生素C,采用2,6-二氯酚靛酚滴定法进行检测。1.3.6稳定性评价

将各种最适澄清剂处理后的猕猴桃果酒,分别进行-4℃下冷处理3d和80℃下热处理15min,对猕猴桃果酒进行透光率测定。1.3.7正交试验与数据处理

使用Origin9.0软件制图处理,采用SPSS17.0软件进行正交试验的设计和数据分析处理。2

结果与分析

2.1果胶酶添加量对果酒澄清度的影响

果胶酶添加量对果酒澄清度的影响见图1。

888480%/率76光透726860

0102030405060708090100110

果胶酶(/mg/L)

图1果胶酶对果酒澄清度的影响

Fig.1Theeffectsonclaritydegreebyusingpectinase

图1结果显示,在不同果胶酶添加量下,带皮发酵

研发与工艺

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果酒透光率随着果胶酶添加量的增加呈上升趋势,当果胶酶量为80mg/L时,猕猴桃酒的透光率达84.21%,随着果胶酶添加量的继续升高,透光率变化幅度不大,究其原因是果胶酶能将果肉渣中果胶分解,释放出糖类、色素、内容物等物质,使得果酒的干浸出物有所提高[1],同时猕猴桃果酒成品的澄清度也有所降低。对于没有添加果胶酶的酒液,其透光率仅为68.12%,其原因是由于全果发酵的猕猴桃酒含有更多的果胶

类物质,不利于果酒酒液的澄清。2.2明胶对果酒澄清度的影响

明胶对果酒澄清度的影响见图2。

959493%92/率91光90透888786850.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

明胶(/g/L)

图2明胶对澄清度的影响

Fig.2Theeffectsonclaritydegreebyusinggelatin

图2结果显示,明胶澄清的效果较为明显,这是由于明胶是两性电解质,可将带电的微粒凝聚成块,由于猕猴桃果酒中单宁含量较高,特别容易形成明胶-单宁酸盐的络合物而沉淀,使酒液得以澄清[17-18]。当明胶添加量为0.6g/L时,透光率可以达到92.10%,当明胶继续增加时,澄清度仍有部分提高,但棕黄色的酒体有变淡趋势[19],综合考虑将最佳添加量确定为0.6g/L。2.3皂土对果酒澄清度的影响

皂土对果酒澄清度的影响见图3。

959493%/率92光透919088

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

皂土(/g/L)

图3皂土对澄清度的影响

Fig.3Theeffectsonclaritydegreebyusingbentonite

分析图3可知,皂土由于有较多的空间空隙,增加了吸附杂质的表面积,皂土吸水膨胀后形成胶体悬浮

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液,增大了表面积,与混浊物形成絮状沉淀,酒液澄清度明显得以提高[20]。当添加量为0.4g/L时,色泽最好,酒体稳定,其透光率达92.84%。2.4壳聚糖对果酒澄清度的影响

壳聚糖对果酒澄清度的影响见图4。

95949392%91/率90光透88878685840.2

0.30.40.50.60.70.8

壳聚糖(/g/L)

图4壳聚糖对澄清度的影响

Fig.4Theeffectsonclaritydegreebyusingchitosan

图4显示,添加壳聚糖之后,猕猴桃干酒的透光率呈上升趋势,壳聚糖具有优良的絮凝性能[20],当其添加

量为0.5g/L时,透光率为91.43%,澄清度和色泽较好,之后随着壳聚糖添加量的增加而澄清度变化幅度较小。

2.5酪蛋白对果酒澄清度的影响

酪蛋白对果酒澄清度的影响见图5。

93

9291%90/率光透88878685840.2

0.30.40.50.60.70.8

酶蛋白(/g/L)

图5酪蛋白对澄清度的影响

Fig.5Theeffectsonclaritydegreebyusingcasein

由图5可知,当酪蛋白添加量为0.7g/L时,可以使猕猴桃干酒的透光率达到90.24%,因为酪蛋白可以除去酒液中的多酚类物质而提高澄清度,当加入酪蛋白之后,酒液由棕黄色变为浅黄色。但和其他几种澄清剂相比较而言,脱色效果和透光率总体上稍差。2.6最适复合澄清剂配比的研究

从不同澄清剂对猕猴桃酒澄清效果的影响试验结果可以得出,4种澄清剂在一定程度上都可以使酒液变澄清,使酒体稳定。其中,皂土、明胶和壳聚糖的作用效果较好,而酪蛋白略有不足,由于各种澄清剂

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的澄清机理和能够澄清的主要物质种类各不相同,需要对澄清剂进行复合处理研究。因此正交试验选取A皂土添加量(g/L)、B明胶添加量(g/L)、C壳聚糖添加量(g/L)为考察因素,以透光率(%)为考察指标,进行

L(934)的正交贮藏试验,借以研究最佳澄清条件,正交

试验结果如表1所示。

表1正交试验对澄清度的影响

Table1Theeffectsonclaritydegreebyusingorthogonal

experiment

项目A皂土/

B明胶/

C壳聚糖/

(g/L)(g/L)(g/L)透光率/%11(0.35)1(0.55)1(0.45)93.60±0.0121(0.35)2(0.6)2(0.5)93.86±0.0231(0.35)3(0.65)3(0.55)94.08±0.0342(0.4)1(0.55)2(0.5)93.80±0.0152(0.4)2(0.6)3(0.55)94.15±0.0262(0.4)3(0.65)1(0.45)94.26±0.0273(0.45)1(0.55)3(0.55)94.96±0.0383(0.45)2(0.6)1(0.45)95.22±0.0293(0.45)3(0.65)2(0.5)95.04±0.02

k193.84794.12094.360k294.07094.41094.233k395.07394.46094.397R

1.226

0.340

0.1

由表1的极差分析可知,三因素对猕猴桃酒澄清度的影响主次关系是A(皂土)>B(明胶)>C(壳聚糖),皂土对澄清有较为明显的作用,理论上最佳澄清条件为A3B3C3。以此条件进行验证试验,结果显示其澄清度达(95.42±0.02)%,比实际最佳结果A3B2C1提高了0.2%,故以A3B3C3为最优澄清条件,即混合澄清剂的添加量为0.45g/L皂土、0.65g/L明胶和0.55g/L的壳聚糖。

2.7猕猴桃果酒稳定性的变化

与啤酒和其他果酒一样,猕猴桃果酒也存在热凝固物和冷凝固物,猕猴桃果酒含有少量的酒石酸盐,而酒石酸盐在低温下容易析出[21]。果酒稳定性试验结果见表2。

表2果酒稳定性试验结果

Table2ResultsofstabilitytestofKiwiwine澄清剂冷热处理沉淀状态透光率/%明胶(0.6g/L)冷处理少许沉淀87.86热处理轻微沉淀85.32皂土(0.4g/L)

冷处理少许沉淀.20热处理

少许沉淀

88.14

续表2果酒稳定性试验结果

Continuetable2ResultsofstabilitytestofKiwiwine澄清剂冷热处理沉淀状态透光率/%壳聚糖(0.5g/L)冷处理无沉淀90.56热处理少许沉淀87.88复合澄清剂

冷处理无沉淀92.12热处理

无沉淀

93.24

从表2可以得出,冷处理作用使得果酒中的酒石酸盐有所析出,因此在明胶、皂土澄清的果酒,经冷处理后发现了少许沉淀,而壳聚糖和复合澄清处理的果酒,未发现沉淀物质;蛋白质、酚类等有机物质容易在高温下析出,经过热处理后,3种单一澄清剂处理后的果酒,均出现了不同程度的少量沉淀,唯有复合澄清剂处理的猕猴桃果酒,未发现肉眼可见的热凝固物,由此可知,试验所得的复合澄清处理的果酒具有较好的冷、热稳定性,冷、热处理后的透光率分别达92.12%和93.24%。

2.8澄清处理对猕猴桃果酒主要成分的影响

将猕猴桃酒按0.45g/L皂土、0.65g/L明胶和0.55g/L的壳聚糖的最佳条件澄清处理后,其主要成分的变化情况如表3所示。

表3果酒澄清处理前后主要成分含量

Table3Thecontentofmajorcomponentsbeforeandafterclarify

treatment

项目酒精度/%

总糖/

干浸出滴定酸

(g/L)物(/g/L)(酒石酸

维生素

计)(/g/L)C/(mg/L)

国家标准8~18干酒≤4≥124~8≥150处理前11.43.818.26.46204澄清处理后

11.2

3.4

13.4

6.32

190

表3结果显示,经澄清处理后的猕猴桃果酒,国家标准中要求检测酒精度、总糖、干浸出物、滴定酸、维生素C五大主体成分均发生了一些变化[8],各种物质的含量均有所下降。特别指出的是,由于澄清剂与果酒中果胶、单宁、多聚戊糖等物质结合,使果酒中可溶性固形物减少,其干浸出物在处理前后降低幅度较大,澄清处理后为13.4g/L,但仍高于果酒干浸出物的国家标准。3结论

对于带皮带渣全果发酵的猕猴桃果酒,添加80mg/L的果胶酶(7000U/g)有助于酒体的澄清。在复合澄清剂配比为皂土0.45g/L、明胶0.65g/L、壳聚糖0.55g/L的条件下,猕猴桃果酒澄清度达到了95.42%,且复合

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澄清剂处理的果酒具有较好的冷、热稳定性。经澄清剂处理后的猕猴桃果酒,可以在室温条件下常规贮藏7个月,随后瓶底显现了少许肉眼可见的沉淀物质,果酒的维生素C含量也略有下降。因此,防止猕猴桃果酒的二次沉淀和维生素C的损失还有待进一步研究。

澄清处理易于导致猕猴桃果酒干浸出物含量的改变,因此在实际生产过程中,不能将澄清度作为评价澄清处理优劣的唯一指标,应综合考虑澄清度、营养成分、口感风味等因素,来选择最适的澄清剂处理条件。此外,澄清剂处理猕猴桃果酒,结合膜过滤技术,可以达到减轻设备负荷,提高过滤和除菌效率的目的。参考文献:

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收稿日期:2017-02-23

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