周家明 ，趙會邦 ，馬 妮，趙 愛，馮光泉*

（1.文山學(xué)院三七研究院，文山663099；2.文山學(xué)院化工學(xué)院，文山663099）

三七黃精黨參保健酒中含有三七皂苷、黃酮、氨基酸、淀粉、多糖、生物堿等多種藥理與功效成分和多種營養(yǎng)成分，具有增強免疫力的功效。但由于原料酒的成分與這些營養(yǎng)或功效成分之間發(fā)生物理、化學(xué)、生化反應(yīng)、制作用水水質(zhì)和原料酒質(zhì)量及加工工藝等原因，而使得保健酒在儲存和銷售過程中，常產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生許多沉淀。保健酒的感官指標應(yīng)具備的第一點就是保健酒必須色澤和諧、澄清無混濁，而這種因長時間放置而出現(xiàn)的失光和沉淀現(xiàn)象正違背了這一條，使得消費者難以接受，影響了產(chǎn)品的銷售狀況。目前對三七黃精黨參保健酒的凈化后處理主要是采用超濾法，超濾法雖然可以使濾后的酒體清澈透明，但需要昂貴的超濾機，處理成本高，且設(shè)備需要專業(yè)人員定期進行維修，這給三七黃精黨參保健酒的生產(chǎn)帶來了不少問題。本實驗主要采用硅藻土添加量、皂土添加量、淀粉添加量、澄清時間來進行單因素實驗，即控制其他條件不變，改變硅藻土、皂土、淀粉的添加量、靜置的時間，以三七黃精黨參保健酒的透光率為考察指標，研究這四個因素的變化對該保健酒透光率的影響，再在單因素實驗的基礎(chǔ)上，通過正交優(yōu)化實驗得出硅藻土、皂土、淀粉的最佳添加量及最佳澄清時間，達到優(yōu)化澄清工藝的目的，為該保健酒的凈化后處理提供新的處理方法，并為其他保健酒的澄清優(yōu)化工藝研究提供參考。

1 材料和試劑

1.1 材料

三七主根；黃精（干燥根莖）；黨參；白酒；硅藻土（宜興市君聯(lián)硅藻土有限公司）；皂土（四川省仁壽興大工貿(mào)有限公司）；預(yù)糊化淀粉（德州高峰淀粉有限公司）。

1.2 試劑

蒸餾水；純化水；鹽酸溶液（1+1）；氫氧化鈉溶液（200g/L）；葡萄糖標準溶液（2.5g/L）；費林溶液Ⅰ、費林溶液Ⅱ；次甲基藍指示劑（10g/L）；氫氧化鈉標準滴定溶液[c(NaOH)=0.1moL/L]：按GB/T601配制與標定；1%酚酞指示劑溶液；氫氧化鈉標準溶液 [c(NaOH)=3.5moL/L]：按GB/T601配制；硫酸標準滴定溶液[c(?H2SO4)=0.1moL/L]：按GB/T601配制與標定；乙醇（無酯）溶液[40%（體積分數(shù)）]；酚酞指示劑（10g/L）：按GB/T603配制。

1.3 儀器設(shè)備

圓底燒瓶；錐形瓶；濾紙；抽濾瓶；冷凝管；石英比色皿（型號751；金壇市白塔石英廠）；容量瓶；酸式滴定管；堿式滴定管；移液管；溫度計；燒杯；滴管；全玻璃蒸餾器 （500mL）等。設(shè)備：電子天平 (型號CPA225D；上海巴玖實業(yè)有限公司)；200克手提式高速萬能粉碎機(型號：DFT-200；溫嶺市林大機械有限公司)；低溫冷卻液循環(huán)泵(型號:OLSB-5L/25；鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)；循環(huán)水式真空泵(型號SHZD(Ⅲ)；鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)；數(shù)顯恒溫水箱(型號HH-420；常州奧華儀器有限公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號BUCHI RotavaperR-200；上海亞榮生化儀器有限公司)；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（型號DGG-9620A；上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）；恒溫水浴鍋 （型號DK-98-II；天津市泰斯特儀器有限公司）；數(shù)顯恒溫電熱板（型號DB-3D）；紫外/可見分光光度計（型號759S；上海元析儀器有限公司）。

2 實驗方法及內(nèi)容

2.1 制作工藝

2.1.1 工藝流程

原料（三七、黨參、黃精）→粉碎→提取→混合→配制→樣品→質(zhì)檢→包裝→成品

2.1.2 操作要點

三七、黨參的處理：用粉碎機把干燥三七、黨參粉碎過篩20目的顆粒，稱取一定的量分別放于圓底燒瓶里，于數(shù)顯恒溫水箱中，以90℃，70%(黨參用75%)乙醇回流提取3次，3次的料液比分別是1:10、1:8、1:6，時間分別是2、1.5、1h，然后混合三次提取的液體，待其冷卻后用定性濾紙抽濾兩次，并進行濃縮，濃縮后的浸液到于燒杯中，用保鮮膜密封備用。

黃精處理過程：用剪刀把黃精片剪成小丁狀，于數(shù)顯恒溫水箱中，以最佳提取工藝：固液比1：15、提取溫度90℃、提取時間4h、提取1次對黃精小碎片進行提取[1]，混合提取的液體，待其冷卻后用定性濾紙抽濾兩次，并進行濃縮，濃縮后的浸液到于燒杯中，用保鮮膜密封備用。

保健酒的調(diào)制：按照配方量取一定的三七液、黃精液、黨參液，然后加入相應(yīng)量的包谷酒和純化水，使各種試液充分混合后便可制得三七黃精黨參保健酒。

2.2 單因素實驗

2.2.1 最大吸收峰的確定

用1cm的石英比色皿，以蒸餾水為參照，用紫外可見分光光度計在400～980nm的波長區(qū)間內(nèi)測定保健酒溶液的透光率，得出最大吸收峰處的波長λmax。

2.2.2 正交優(yōu)化實驗三種澄清劑的水平確定

準確量取21份35mL該保健酒于21支試管中，然后按 0.6‰、0.8‰、1‰、1.2‰、1.4‰、1.6‰、1.8‰的比例分別稱取7分硅藻土、皂土、淀粉加入21支裝著保健酒的試管中，震動試管使硅藻土、皂土、淀粉充分溶解后靜置10天，10天后測定這21組保健酒的透光率。

2.2.3 正交優(yōu)化實驗澄清時間的水平確定

準確量取7份35mL該保健酒于7支試管中，然后根據(jù)上述實驗得出的最佳添加量，量取相應(yīng)量的硅藻土、皂土、淀粉加入7支試管中，標記其編號為①、②、③、④、⑤、⑥、⑦，震動使其充分溶解后，分別放置2、6、10、14、18、22、26 天后測定其透光率。

2.3 正交優(yōu)化實驗設(shè)計

三七黃精黨參保健酒澄清工藝優(yōu)化實驗采用四因素三水平正交實驗優(yōu)化來考察，四個因素分別是硅藻土添加量、皂土添加量、淀粉添加量、靜置澄清時間，三水平分別由單因素實驗得出，以保健酒的透光率作為考察指標來進行正交實驗。

2.4 各理化指標的檢測方法

透光率的檢測：用1cm的石英比色皿，以蒸餾水為參照于889nm波長處測定；酒精度的檢測：酒精計發(fā)（20℃）；總糖的檢測：直接滴定法（以葡萄糖計）；總酸的檢測：酸堿滴定的指示劑法（以乙酸計）；可溶性固形物的檢測：稱量法；總酯的檢測：指示劑法（以乙酸乙酯計）。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素實驗結(jié)果及分析

3.1.1 硅藻土添加量實驗結(jié)果

硅藻土是一種價格較低的過濾介質(zhì),而且是絮凝劑,自身的比表面積較大，帶有很強的負電荷，正負電荷相互吸引，就能夠?qū)⒕苹袔氲慕饘訇栯x子進行有效的吸附，降低保健酒中無機鹽渾濁沉淀的產(chǎn)生。同時，還能吸附單寧、色素等大分子物質(zhì)懸浮物，增加保健酒的透光率。按實驗方案，加入該保健酒中的硅藻 土 的 量 分 別 是 0.012、0.028、0.035、0.042、0.049、0.056、0.063g/mL，靜置澄清10天，測得保健酒的透光率，結(jié)果如圖1所示。

圖1 硅藻土添加量對保健酒透光率的影響

從圖1可以看出，硅藻土對三七黃精黨參保健酒的澄清效果很好，開始時該保健酒的透光率隨著硅藻土添加量的增加而不斷地增大，當(dāng)硅藻土的添加量在0.042g/mL時，保健酒的透光率達到最大值99.1%。達到最大值之后，隨著硅藻土用量的增加該保健酒的透光率反而逐漸下降，但基本維持在98%以上。這可能是因為當(dāng)硅藻土對保健酒中金屬離子的吸附達到一種平衡狀態(tài)后，再繼續(xù)加入過量的硅藻土就會引入金屬離子，形成其他的無機鹽渾濁沉淀；同時，絮凝沉淀物在該保健酒中保留的時間過長也會重新溶解而降低保健酒的澄清度。綜合以上數(shù)據(jù)及分析，選擇1.0‰，1.2‰，1.4‰作為正交優(yōu)化實驗的三個水平。

3.1.2 皂土添加量實驗結(jié)果

皂土是保健酒澄清工藝中常用的澄清劑，根據(jù)實驗方案，7支盛有該保健酒的試管中加入皂土的量分別 為 0.012、0.028、0.035、0.042、0.049、0.056、0.063g/mL，同樣靜置澄清10天后，用紫外可見分光光度計測定該保健酒的透光率，以皂土的添加量為橫坐標，保健酒的透光率為縱坐標作圖，所得結(jié)果如圖2所示。

圖2 皂土添加量對保健酒透光率的影響

從圖2可以看出，隨著皂土添加量的增多保健酒的透光率有很明顯的增大，很快地在0.035g/mL處達到了最大值99.3%，當(dāng)皂土的添加量在0.042～0.049g/mL時，保健酒的透光率開始有明顯的下降，隨后下降趨勢開始變緩。這可能是因為一開始時，加入的皂土吸取了保健酒中的水后會膨脹并分散在水中，形成一些穩(wěn)定且?guī)ж撾姾傻哪z體微粒，正負電荷相互吸引，就會使保健酒中的那些帶有正電荷的混濁性物質(zhì)產(chǎn)生絮狀沉淀物而保健酒變得澄清；同時，剛開始時皂土能完全與保健酒中的單寧、蛋白質(zhì)、多糖、色素等產(chǎn)生凝聚作用，使小顆粒變成大顆粒而沉降，以使保健酒達到澄清的目的。而后面隨著皂土的用量繼續(xù)增加，保健酒的透光率反而明顯下降是因為過量的皂土使原先形成絮狀沉淀物重新變成穩(wěn)定的渾濁膠體。綜上，正交優(yōu)化實驗選擇0.8‰，1.0‰，1.2‰作為它的三個水平。

3.1.3 淀粉添加量實驗結(jié)果

淀粉經(jīng)糊化后，分子內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)消失，體積比原來增加了數(shù)十倍，形成了一種海綿狀的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在水中呈一定的膠體狀態(tài)，因而，澄清保健酒不僅具有吸附作用，也一定程度上具有絮凝作用。按照實驗方案，往7支盛有三七黃精黨參保健酒的試管中分別加入 0.012、0.028、0.035、0.042、0.049、0.056、0.063g/mL預(yù)糊化淀粉，同樣靜置澄清10天，然后用紫外可見分光光度計測定其透光率，以預(yù)糊化淀粉的用量為橫坐標，靜置澄清后保健酒的透光率為縱坐標作圖，所得結(jié)果如圖3所示。

圖3 淀粉添加量對保健酒透光率的影響

根據(jù)圖3可知，預(yù)糊化淀粉對三七黃精黨參保健酒的澄清作用很大，7組保健酒經(jīng)預(yù)糊化淀粉處理后透光率基本都在98%以上。當(dāng)預(yù)糊化淀粉的用量在0.021～0.035g/mL內(nèi)，保健酒的透光率隨著預(yù)糊化淀粉添加量的增大而有較為明顯的增大，而當(dāng)預(yù)糊化淀粉的添加量達到0.042g/mL使，保健酒的透光率只增大了0.1%，且達到了最大值99.2%，之后隨著添加量的增大保健酒的透光率反而下降，但下降趨勢不太明顯。這可能是因為剛開始加入預(yù)糊化淀粉時，預(yù)糊化淀粉吸附了保健酒中的金屬離子，減少了保健酒中無機鹽渾濁沉淀的產(chǎn)生，同時由于預(yù)糊化淀粉在保健酒中的絮凝作用而使保健酒得以澄清；而隨著保健酒中金屬離子被逐漸吸附完而達到吸附平衡，過量的預(yù)糊化淀粉就會使原先形成的絮狀沉淀物重新變成穩(wěn)定的渾濁膠體；此外，如果絮凝沉淀物在保健酒中停留的時間較長，它自身也會重新溶解而使保健酒的透光率降低。綜合以上數(shù)據(jù)及分析，選擇1.0‰，1.2‰，1.4‰作為正交優(yōu)化實驗的三個水平。

3.1.4 澄清時間實驗結(jié)果

根據(jù)前三個實驗的實驗結(jié)果，往待澄清的7組35mL的三七黃精黨參保健酒中分別加入硅藻土0.042g/mL、皂土 0.035g/mL、淀粉 0.042g/mL，靜置一段時間使該保健酒澄清透明。為了研究該保健酒的最佳靜置

澄清時間，設(shè)計該保健酒的澄清時間分別為2、6、10、14、18、22、26d，靜置澄清時間到后，用紫外可見分光光度計測定各組該保健酒的透光率，以澄清時間為橫坐標，保健酒的透光率為縱坐標作圖，結(jié)果如圖4所示。

圖4 澄清時間對保健酒透光率的影響

從圖4可以看出，澄清時間對保健酒透光率影響很大，澄清時間在2～10d內(nèi)，保健酒的透光率隨著澄清時間的延長而不斷地增大；澄清時間在10～26d內(nèi)，澄清時間越長保健酒的透光率越大，但透光率值增大不明顯，基本保持不變，澄清了26d之后，保健酒的透光率達到最大值99.4%，故選擇18、22、26d作為正交優(yōu)化實驗的三個水平。

3.2 正交優(yōu)化實驗結(jié)果及分析

為了進一步優(yōu)化該保健酒澄清工藝的條件，本實驗在單因素實驗的基礎(chǔ)上，以硅藻土添加量（A）、皂土添加量（B）、淀粉添加量（C）、靜置澄清時間（D）為因素在不同水平下進行L9(34)4因素3水平正交實驗對三七黃精黨參保健酒的澄清工藝進行優(yōu)化，以該保健酒的透光率T889(%)作為評價指標，從而找出該保健酒的最佳澄清工藝條件。正交實驗的因素及水平如表1所示，正交實驗結(jié)果見表2。

表1 正交優(yōu)化實驗的因素與水平

表2 澄清工藝優(yōu)化正交實驗結(jié)果

由表2的正交優(yōu)化實驗結(jié)果，并根據(jù)R值可推斷出，各因素A（硅藻土添加量）、B（皂土添加量）、C（預(yù)糊化淀粉添加量）、D（澄清時間）對三七黃精黨參保健酒的透光率的影響由強到弱的順序是A＞C＞B＞D，它的最佳澄清工藝為ABCD，即添加相當(dāng)于保健酒量的1.0‰的硅藻土，0.8‰的皂土，1.0‰的預(yù)糊化淀粉及靜置澄清18天，此條件下該保健酒的透光率可達到99.5%，澄清效果最好。

3.3 靜置澄清處理前后保健酒的各理化指標的變化

根據(jù)正交優(yōu)化實驗結(jié)果所得的最佳靜置澄清工藝對三七黃精黨參保健酒進行澄清實驗，同時對該保健酒靜置澄清處理前后的透光率、酒精度、總糖、總酸、可溶性固形物、總酯等理化指標做檢測及進行感官評價，檢測結(jié)果見表3。

表3 三七黃精黨參保健酒處理前后各理化指標的變化

由表3可知，經(jīng)該澄清工藝處理后，三七黃精黨參保健酒的透光率增大了許多，且酒精度、總糖、總酸、可溶性固形物、總酯等物質(zhì)含量基本保持不變，能較好地保持該保健酒原有的營養(yǎng)物質(zhì)和特色風(fēng)味。

4 結(jié)論

單一澄清劑處理三七黃精黨參保健酒效果最佳的是皂土，經(jīng)該保健酒量的1‰的皂土靜置處理后的保健酒透光率可達到99.3%；復(fù)合澄清劑靜置澄清18天后，該保健酒的透光率可達到95%，澄清效果優(yōu)于單一澄清劑的澄清效果；當(dāng)加入三七黃精黨參保健酒中的硅藻土的量為保健酒的1.0‰，皂土的量為0.8‰，預(yù)糊化淀粉的量為1.0‰[2]，并靜置澄清18天時，該保健酒的透光率最高，可達到99.5%，澄清效果最佳；最佳澄清工藝處理前后，該保健酒中總糖、總酸、可溶性固形物等物質(zhì)的含量變化不大，對營養(yǎng)成分保持得很好，同時，保健酒的透光率明顯增大了，處理后的保健酒清亮有光澤、口感爽快醇和。