邢玉青,石 飛*,王 君
(山西農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院,山西 晉中 030801)
李子(Prunus salicinaLindl)別名嘉慶子、山李子等,是薔薇科李屬植物[1]。多長在山陵地帶、灌木叢中或溝底、路邊等處,生命力頑強,對環(huán)境和氣候適應性較強,世界各地均有廣泛種植。大多數(shù)李子果實在夏秋季節(jié)成熟[2],外觀圓潤、飽滿多汁、色澤誘人、口味酸甜,營養(yǎng)價值很高。成熟李子具有美容養(yǎng)顏、潤澤膚色的作用;李子果酸含量高,抗氧化劑和膳食纖維含量也高,具有極強的抗衰老作用,對胃酸和胃消化酶的分泌具有促進作用,可加快腸道蠕動,因而能通便、促消化、增食欲;新鮮李肉中含多種氨基酸,核仁中含有大量苦杏仁苷和油性成分,具有清肝利尿、消腫導瀉的作用[2-3]。
水果中存在許多酚類物質(zhì),它們在果酒中與果膠物質(zhì)、蛋白質(zhì)長期共存會吸附成渾濁易沉淀的膠體物質(zhì),從而破壞果酒品質(zhì),使營養(yǎng)價值降低、酒體失光、風味變差[4]。為得到澄清、透明、穩(wěn)定的果酒,通常需要對發(fā)酵酒進行澄清處理,除去易渾濁物質(zhì)。添加澄清劑是提高果酒質(zhì)量的最常用的方法之一,該方法具有操作簡便、時間短速度快、對酒風味品質(zhì)影響較小等優(yōu)點[5-7]。明膠、單寧等作為常用澄清劑本身具有普遍適用性,進一步使用果膠酶、皂土、硅藻土、瓊脂或者是多種澄清劑混合使用等也能取得良好效果。原料處理時果汁酶解使用了一定量果膠酶,再用于原酒澄清時使用效果不會明顯[8];硅藻土主要與果膠物質(zhì)作用;聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVPP)主要是與多酚類物質(zhì)結(jié)合;而明膠和皂土分別對蛋白質(zhì)和單寧含量高的果酒有良好的澄清效果[9]。明膠屬于蛋白質(zhì)澄清劑,是一種親水性膠體[10],吸附果汁中導致渾濁的酚類物質(zhì)、金屬離子和可溶性蛋白質(zhì)等,從而發(fā)生絮凝反應,達到澄清效果。皂土是一種天然的粘土類礦物,屬于無機澄清劑[9],能夠吸附本身質(zhì)量8~10倍的水分,膨脹后形成帶有負電荷的膠體懸浮液,主要與帶正電荷的蛋白質(zhì)形成絮狀沉淀[11];同時吸附鐵離子,減少原酒發(fā)生鐵破敗病的幾率,吸附一些蛋白質(zhì)酶類,增加原酒穩(wěn)定性[12-13]。羅軍杰等[14]對明膠—單寧、明膠—殼聚糖兩種復合澄清劑的效果進行過研究,單寧和明膠最佳加入量分別為0.2 g/L和0.3 g/L時原酒透光率為92.1%;殼聚糖和明膠加入量分別為0.4 g/L和0.2 g/L時果酒透光率可達93.8%。本實驗以最常用和成本較低的明膠-皂土為主要澄清劑,通過單一、復合澄清處理確定最適添加量,為改善李子果酒品質(zhì)和提高穩(wěn)定性提供參考。
李子:產(chǎn)自山西省定襄縣鳳凰山;白砂糖(食品級):市售;明膠、偏重亞硫酸鉀(分析純):天津市大茂化學試劑廠;皂土:上海晶抗生物工程有限公司;果膠酶(酶活力10 000 UPTE/mL):德國AB酶制劑公司;安琪酵母:安琪酵母股份有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
XP07型榨汁機:喜萊家電器有限公司;JJ124BC型電子天平:常熟市雙杰測試儀器廠;XMTD-6000型恒溫水浴鍋:上海宜昌儀器紗篩廠;MC202231手持糖量計:成都泰華光學有限公司;酒精計:河北省武強縣紅星儀表廠;ST3100實驗室pH計:奧豪斯儀器(常州)有限公司;5804R離心機:德國艾本德(Eppendorf)公司;V-1300型可見分光光度計:上海美析儀器有限公司;L-1型萬用電爐:天津市紅杉實驗設備廠。
1.3.1 李子酒釀造工藝流程及操作要點
成熟李子→分選→清洗→破碎→添硫→靜置2 h→加果膠酶靜置24 h→調(diào)糖→接種酵母→發(fā)酵→皮渣分離→過濾、澄清處理→成品
操作要點:
(1)原料選擇及處理:選擇成熟度為70%左右、飽滿、無變質(zhì)、表皮有光澤且色澤均勻,還原糖含量在50%~60%、水份含量35%~45%的新鮮李子果實為原料。
(2)添硫:二氧化硫添加量為80 mg/L,邊入罐邊加入偏重亞硫酸鉀,完全入罐后充分攪拌使二氧化硫均勻分布在果汁中,主要對果汁起到殺菌和抗氧化的作用。
(3)酶解:在添硫2 h后加入果膠酶,是為了避免二氧化硫破壞果膠酶的活性,添加量為80 mg/L,靜置24 h浸提果皮中的色素和提高果汁出汁率,便于完全發(fā)酵。
(4)調(diào)糖:向李子果汁中添加白砂糖144.5 g/L,使李子汁的可溶性固形物含量達到13%[15]。
(5)接種:用10倍果汁溶解酵母菌,在45 ℃恒溫水浴鍋中進行活化,酵母添加量為300 mg/L。
(6)發(fā)酵:在避光21 ℃條件下自然發(fā)酵,發(fā)酵前期每隔12 h測定溫度及比重,并適當攪拌,確保充足氧氣、皮渣充分發(fā)酵;發(fā)酵后期每隔24 h測定溫度及比重,比重降至0.994時不變,則視為發(fā)酵結(jié)束。
(7)皮渣分離:發(fā)酵結(jié)束后將李子的皮渣分離出去,得到李子酒溶液。
(8)過濾澄清:用干凈紗布疊成四層對李子酒液進行粗過濾,后放入2 ℃冷庫中靜置備用。
1.3.2 澄清劑制備
2 g/100 mL明膠溶液[16]:準確稱取2 g明膠放入100 mL小燒杯中,加入98 mL蒸餾水在45 ℃水浴鍋中緩慢加熱溶解,邊加熱邊攪拌,靜置冷卻24 h備用。
1 g/100 mL皂土溶液[16]:準確稱取1 g皂土放入100 mL小燒杯中,加入99 mL蒸餾水,不斷攪拌使其充分吸水膨脹,浸泡24 h后制成懸浮液備用。
1.3.3 澄清試驗
明膠:取5個150 mL錐形瓶,分別加入99 mL、98 mL、97 mL、96 mL、95 mL李子發(fā)酵酒,向其中添加2 g/100 mL的明膠溶液,使酒液中明膠含量分別達到0.2 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L[17]。
皂土:取5個150 mL錐形瓶,各加入100 mL李子發(fā)酵酒,向其中添加1 g/100 mL皂土母液,使酒液中皂土含量分別達到0.01 g/L、0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L[18]。
復合澄清劑:以單因素處理酒液后測定的透光率為指標,選取澄清效果最佳的處理量以及下一個梯度和上一個梯度的處理量,進行明膠添加量、皂土添加量的2因素3水平實驗,實驗設計見表1。
表1 復合澄清劑處理實驗設計Table 1 Experimental design of compound clarifiers treatment
1.3.4 測定方法
(1)透光率:在18 ℃條件下,避光靜置4 d后取李子酒澄清液在4 ℃、3 000 r/min條件下離心15 min,取上清液測定660 nm波長處的透光率[19]。
(2)酒樣的pH、酒精度、總酸、總糖、可溶性固形物含量:采用GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[20]進行測定。
(3)總酚:福林-肖卡(Folin-Ciocaolteu)試劑測定法[21]。
(4)蛋白質(zhì):采用考馬斯亮藍G-250染料結(jié)合法[21]。
(5)穩(wěn)定性試驗[22]
蛋白質(zhì)穩(wěn)定性:取100 mL酒樣加2 mL 10 g/L單寧液,80 ℃條件下恒溫水浴30 min,冷卻至室溫后,若出現(xiàn)絮狀沉淀,表明蛋白質(zhì)不穩(wěn)定;
氧化穩(wěn)定性:取100 mL酒樣放置在空氣中12~24 h,若出現(xiàn)氧化味,酒樣顏色變黃或者發(fā)褐,出現(xiàn)沉淀,則為氧化性不穩(wěn)定;
鐵穩(wěn)定性:取100 mL酒樣于100 mL透明密封藍蓋瓶中充分通氣,擰緊瓶蓋不斷晃動0.5 h,避光倒置4 d觀察是否有沉淀;
銅穩(wěn)定性:取100 mL酒樣于100 mL透明密封藍蓋瓶中,擰緊瓶蓋平放,燈光照射4 d,觀察是否渾濁;
冷處理:取100 mL酒樣,-4 ℃存儲24 h,觀察是否出現(xiàn)沉淀或失光現(xiàn)象,若出現(xiàn)沉淀,則表明不穩(wěn)定;
熱處理:取100 mL酒,90 ℃條件下恒溫水浴10 min,觀察是否出現(xiàn)沉淀或失光現(xiàn)象,若出現(xiàn)沉淀,則表明不穩(wěn)定。
2.1.1 明膠添加量對李子酒澄清效果的影響
明膠單獨使用時,會造成蛋白質(zhì)的輕微富集,原酒在加入明膠澄清劑母液后,酒體立即變渾濁,呈乳白色,隨著明膠添加量的增加,白色愈明顯;2 d后,酒體開始變透明,底部出現(xiàn)沉淀;4 d處理結(jié)束,酒體清亮透明,酒液色澤相較于原酒變淺。由圖1可知,添加0.4 g/L明膠時澄清效果最好,透光率達到85.7%,較原酒(79%),提高了6.7%;之后隨著明膠添加量增大,透光率下降,明膠添加量為1.0 g/L時,透光率下降至50%以下,對酒樣澄清明顯無作用。因此選擇明膠添加量0.4 g/L進行后續(xù)實驗。
圖1 明膠添加量對李子酒透光率的影響Fig.1 Effect of gelatin addition on light transmittance of plum wine
2.1.2 皂土添加量對李子酒澄清效果的影響
圖2 皂土添加量對李子酒透光率的影響Fig.2 Effect of bentonite addition on light transmittance of plum wine
原酒在加入皂土澄清劑母液后,酒體無明顯變化,色澤也無明顯變化;2 d后,酒樣中出現(xiàn)絮狀沉淀,酒體開始澄清,色澤差異較小;4 d處理結(jié)束后,底部出現(xiàn)一層絮狀沉淀,與原酒色澤差異不大,仍為橘黃色,李子香味明顯。由圖2可知,添加0.02 g/L皂土時澄清效果最好,透光率達到85.6%,較原酒(79%)提高了6.6%;之后隨著皂土添加量增大,透光率下降;但下降幅度較小。因此選擇皂土添加量0.02 g/L進行后續(xù)實驗。
2.1.3 復合澄清劑添加量對李子酒澄清效果的影響
明膠與皂土屬于兩種不同類型的澄清劑,與果酒中不同類型的主要物質(zhì)發(fā)生相互作用,兩者相結(jié)合時發(fā)揮的作用往往優(yōu)于單獨使用。由圖3可知,0.4 g/L明膠+0.02 g/L皂土處理的酒樣,澄清效果最好,酒樣的透光率達到90.7%,較原酒(79%)及0.4g/L明膠(85.7%)和0.02 g/L皂土(85.6%)處理白酒有較大幅度的提高。其中明膠添加量對酒樣澄清度的影響較大,添加量不同時,透光率有明顯差異;明膠添加量為0.6 g/L時,使酒樣更加渾濁,因此在實際生產(chǎn)中處理酒樣時需注意明膠使用量不可過大。因此,復合5為最佳澄清方案。
圖3 復合澄清劑處理對李子酒透光率的影響Fig.3 Effect of compound clarifiers treatment on light transmittance of plum wine
表2 不同澄清劑處理酒樣的各理化指標Table 2 Physical and chemical indexes of wine samples with different clarifiers treatment
由表2可知,經(jīng)單一明膠、皂土澄清劑和復合澄清處理后酒樣的pH、總糖、總酸、酒精度都有不同程度的下降,且下降幅度都較小,因此酒體風味及口感影響不大;而經(jīng)明膠和復合處理后酒樣的可溶性固形物含量下降較多;明膠吸附單寧、色素等多酚類物質(zhì),所以明膠處理后的總酚含量要比皂土處理后下降的多,復合處理后的酒樣總酚含量較原酒減少了約25%,是兩種澄清劑復合作用的結(jié)果;皂土則吸附帶有正電荷的蛋白質(zhì)類,形成絮狀沉淀,皂土處理后的酒樣蛋白質(zhì)含量下降明顯,較原酒減少了約20%。因此,澄清處理后酒樣的營養(yǎng)物質(zhì)損失較少,處理后果酒酒體穩(wěn)定澄清,口感更加爽利。
表3 不同澄清劑處理酒樣的非生物穩(wěn)定性變化Table 3 Changes of abiotic stability of wine samples with different clarifiers treatment
由表3可知,澄清處理后李子酒各方面的穩(wěn)定性都有所提高。明膠能吸附大多數(shù)可溶性蛋白質(zhì)形成絮狀沉淀,因此,單一明膠處理和復合處理后酒樣的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性較原酒及單一皂土處理的酒樣的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性均有所提高;而皂土能夠吸附鐵離子,所以在進行鐵穩(wěn)定性試驗后的四種酒樣中,單一皂土和復合處理后的酒樣鐵穩(wěn)定性較高,在儲存期間不容易發(fā)生鐵破?。坏蜏叵录盁崽幚頃r,果酒中的果膠物質(zhì)及蛋白質(zhì)等成分容易發(fā)生變化形成結(jié)晶狀的沉淀被析出,因此,經(jīng)澄清處理后酒樣的冷熱穩(wěn)定性較原酒而言均有所提高,但不可避免地仍有少量沉淀出現(xiàn)。
單一明膠處理,酒樣中多酚類物質(zhì)含量明顯下降,色澤變淺,酒體清亮,明膠用量為0.4 g/L時澄清效果最好,透光率為85.7%;單一皂土處理,酒樣中蛋白質(zhì)含量明顯下降,色澤與原酒同為橙黃色,酒體清亮,皂土用量為0.02 g/L時澄清效果最好,透光率為85.6%;明膠用量為0.4 g/L+皂土用量為0.02 g/L復合澄清劑處理李子酒,在18 ℃避光密封條件下靜置4 d時,透光率達到90.7%,澄清效果最好,營養(yǎng)成分損失小,穩(wěn)定性高,酒體清亮,色澤誘人,風味獨特。