陸春霞,李 全,梁貴秋,吳婧婧,周曉玲,陸 飛,董桂清,黃正勇
(廣西蠶業(yè)科學(xué)研究院,廣西南寧530007)
粵椹大10品種果粒大、產(chǎn)量高、品質(zhì)好,果實(shí)含糖量高,一般在 9%~16%范圍,出汁高,畝產(chǎn)達(dá)1500kg,是目前生產(chǎn)桑果酒、桑果汁飲料的最佳果桑品種[1]。近年來,隨著國內(nèi)果桑種植面積的快速增長,桑椹資源開發(fā)力度不斷加大,消費(fèi)者對桑椹產(chǎn)品保健功能的認(rèn)識也在不斷的提高,因此,桑果酒、桑果汁、桑果醬等產(chǎn)品也日益成為了市場的新寵。桑椹果酒是一種新興的果酒,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ壳吧i┚频纳a(chǎn)工藝已基本成熟[2],澄清研究的報道也很多[3-8],但未查到粵椹大10果酒澄清工藝方面的相關(guān)報道。本文主要研究粵椹大10釀制成桑椹酒后,通過利用PVPP、皂土、明膠、殼聚糖4種澄清劑對桑椹酒進(jìn)行澄清實(shí)驗(yàn)研究,并分析桑椹酒澄清前后的理化指標(biāo),從而確定粵椹大10桑椹酒最佳的澄清工藝,為今后生產(chǎn)上提供參考依據(jù)。
采用廣西蠶業(yè)科學(xué)研究院種植的粵椹大10果實(shí),通過安琪酵母進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵溫度控制在25~28℃,發(fā)酵前糖濃度調(diào)至180g/L,發(fā)酵后釀制成桑椹酒作為實(shí)驗(yàn)備用。發(fā)酵結(jié)束后,桑椹酒的酒精度是12.4%v/;總糖是3.3 g/L;總酸是6.2g/L;pH3.6。
澄清劑:PVPP(聚乙稀聚吡咯烷酮),皂土,明膠,殼聚糖 均為市場上購買。
FA1004B型分析天平 上海精科實(shí)業(yè)有限公司;PAL-α型數(shù)顯糖度計 日本ATAGO株式會社(愛宕);Testr2型pH計 Thermo Fishe Scientific;721分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司;PHS-3D型酒精度計 上海精科實(shí)業(yè)有限公司;DT5-2型低速臺式離心機(jī) 北京時代北利離心機(jī)有限公司。
取經(jīng)陳釀后的粵椹大10桑椹酒用于澄清實(shí)驗(yàn),在自然pH條件下,與PVPP、皂土、明膠、殼聚糖澄清劑充分混勻,于5℃條件下靜置48h,取上清液經(jīng)離心機(jī)離心10min后,在720nm可見光處測定其透光率[9]。通過對4種澄清劑的劑量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,選擇出最優(yōu)的澄清劑,并對影響澄清劑的條件進(jìn)行單因素和正交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次取平均值。
1.2.1 澄清劑選擇實(shí)驗(yàn)
1.2.1.1 PVPP對桑椹酒的澄清效果 稱10g PVPP溶于100mL蒸餾水,配成10%的溶液,取5個裝有100mL桑椹酒的三角瓶,分別加入 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL的PVPP懸浮液,使桑椹酒中含PVPP的濃度為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0g/L,攪拌均勻后于 5℃下靜置24h,取上清液離心(3000r/min),于720nm可見光處測定其透光率(T%)。
1.2.1.2 皂土對桑椹酒的澄清效果 稱10g皂土用5倍蒸餾水在60~70℃下充分浸泡24h,使其完全膨脹后再加水稀釋成10%的均勻懸浮液,取5個裝有100mL桑椹酒的三角瓶,分別加入 0.3、0.5、0.7、0.9、1.1mL皂土懸浮液,使桑椹酒中含皂土的濃度為0.3、0.5、0.7、0.9、1.1,攪拌均勻后于 5℃下靜置 24h,取上清液離心(3000r/min),于720nm可見光處測定其透光率(T%)。
1.2.1.3 明膠對桑椹酒的澄清效果 稱10g明膠,用蒸餾水充分浸泡,置于60~70℃的水浴鍋加熱至完全溶解,加水稀釋成10%溶液。取5個裝有100mL桑椹酒的三角瓶,分別加入 1.7、2、2.3、2.6、2.9mL 明膠溶液,使桑椹酒中含明膠的濃度分別為:1.7、2、2.3、2.6、2.9g/L,攪拌均勻后于5℃下靜置24h,取上清液離心(3000r/min),于720nm可見光處測定其透光率(T%)。
1.2.1.4 殼聚糖對桑椹酒的澄清效果 稱10g殼聚糖先用2%的冰醋酸將其溶解,然后加蒸餾水配成2%溶液,加熱煮沸至全部溶解。取5個裝有100mL桑果酒的三角瓶,分別加入 2、2.5、3、3.5、4mL 殼聚糖溶液,使桑椹酒中含殼聚糖的濃度為:0.4、0.5、0.6、0.7、0.8g/L,攪拌均勻后于5℃下靜置24h,取上清液離心(3000r/min),于720nm可見光處測定其透光率(T%)。
1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 通過以上實(shí)驗(yàn)得出一個最適宜粵椹大10桑椹酒的澄清劑后,進(jìn)一步研究影響澄清效果的因素,主要研究澄清溫度、時間、pH對澄清效果的影響。設(shè)計方法如下:澄清溫度五個水平分別為 10、15、20、25、30℃;澄清時間為 5、10、15、24、48h;pH(3.6接近三種桑椹酒的自然pH)為3.2、3.4、3.6、3.8、4.0。
1.2.3 正交實(shí)驗(yàn) 為了進(jìn)一步確定粵椹大10桑椹酒的最佳工藝參數(shù),在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上以澄清劑的添加量、澄清溫度、pH做三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),按L9(34)正交表設(shè)計實(shí)驗(yàn),如表1所示:
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal tests
1.2.4 理化指標(biāo)分析 通過澄清前后對桑椹酒在總糖、總酸、酒度等方面的測定,分析澄清劑對桑椹酒理化性質(zhì)的影響。
透光率:721可見光分光光度計;總糖:斐林溶液測定法[10];總酸:酸堿滴定法;酒度[11]:采用酒精計法;pH:pHS-3C精密酸度計;感官:觀察桑果酒的色澤、口味、香氣。
2.1.1 PVPP澄清效果 從圖1可看出,PVPP對粵椹大10桑椹酒的澄清效果有一定的影響,當(dāng)PVPP的量為0.6g/L時,透光率達(dá)到最大值為71.4%,此時酒體較為清澈,澀味減少,香味有所增加,其它理化指標(biāo)均無太大變化。
圖1 PVPP添加量對桑椹酒透光率的影響Fig.1 Effect of PVPP addition on the light transmittance of mulberry wine
2.1.2 皂土澄清效果 從圖2可看出,皂土對粵椹大10桑椹酒的澄清效果影響不大,酒體稍渾濁,香味不明顯。
圖2 皂土添加量對桑椹酒透光率的影響Fig.2 Effect of bentonite addition on the light transmittance of mulberry wine
2.1.3 明膠澄清效果 從圖3可看出,明膠對粵椹大10桑椹酒的澄清效果影響非常大,當(dāng)明膠的添加量為2.6g/L時,透光率達(dá)到最大值,為83.5%。且澄清后酒體清澈,酒液顏色呈紫紅色,澀味明顯減少,香味增加。澄清前后總糖、總酸、酒度等均無太大的改變。
圖3 明膠添加量對桑椹酒透光率的影響Fig.3 Effect of glutin addition on the light transmittance of mulberry wine
2.1.4 殼聚糖澄清效果 從圖4可看出,殼聚糖澄清后相對原酒有一定的效果,當(dāng)添加量為0.7g/L時,透光率達(dá)到最大值為76.4%,此時酒體較為清澈,澀味也有所減少,但澄清效果沒有明膠好。
圖4 殼聚糖添加量對桑椹酒透光率的影響Fig.4 Effect of chitosan addition on the light transmittance of mulberry wine
從以上四種澄清劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出,明膠對粵椹大10桑椹酒的澄清效果最好,當(dāng)劑量為2.6g/L時,透光率達(dá)到最大值,為83.5%。以明膠的添加量2.6g/L為例,進(jìn)一步研究pH、澄清時間、澄清溫度對桑椹酒澄清效果的影響。
2.2.1 pH對透光率的影響 從圖5可看出,pH對透光率有一定的影響,隨著pH的增大,透光率增加,但達(dá)到3.6時透光率達(dá)到峰值,之后隨之下降。所以保持一定范圍的pH有利于提高澄清的效果,由于粵椹大10桑椹酒發(fā)酵結(jié)束時酒液的pH接近3.6,說明酒液自然的pH對澄清效果最好。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知,pH對澄清效果有一定的影響,因此進(jìn)一步選擇pH作為正交實(shí)驗(yàn)分析的因素之一。
圖5 pH對桑椹酒透光率的影響Fig.5 Effect of pH value on the light transmittance of mulberry wine
2.2.2 時間對澄清效果的影響 從圖6可看出,澄清時間在5~24h內(nèi)對澄清效果有一定的影響,但24h之后再延長時間對澄清效果沒有影響,說明澄清時間達(dá)到24h以上有利于提高澄清的效果。由于時間對澄清效果在24h后影響不大,因此不再選為正交實(shí)驗(yàn)分析的因素。
2.2.3 溫度對澄清效果的影響 從圖7可看出,溫度的變化對澄清效果有很大的影響。當(dāng)溫度為10℃時透光率達(dá)到最大值,隨著溫度的增加,粵椹大10果酒的透光率隨之下降,溫度達(dá)到30℃時澄清效果不太理想。說明保持一定的低溫有利于提高澄清的效果。由于溫度對澄清效果有較大的影響,因此進(jìn)一步選擇其作為正交實(shí)驗(yàn)分析的因素之一。
圖6 澄清時間對桑椹酒透光率的影響Fig.6 Effect of clarification time on the light transmittance of mulberry wine
圖7 溫度對桑椹酒透光率的影響Fig.7 Effect of temperature on the light transmittance of mulberry wine
在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以明膠添加量、澄清溫度、pH進(jìn)行3因素3水平正交實(shí)驗(yàn)L9(34),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示:
表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果Table 2 Results and design test of the orthogonal tests
從表3可知,溫度對粵椹大10桑椹酒的澄清效果有顯著影響,劑量和pH沒有顯著性影響,根據(jù)R值大小三因素排列順序?yàn)锽>A>C,由極差分析得知,最優(yōu)組合是 B1A3C2,且 RA、RB、RC均大于 Re,說明B、A、C三因素效應(yīng)均超過實(shí)驗(yàn)誤差,其效應(yīng)可靠。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,粵椹大10桑椹酒的實(shí)驗(yàn)組合B1A3C2的透光率達(dá)到最大值,為83.5%,因此為最優(yōu)組合。
表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析Table 3 Results of analysis of variance
表4 明膠澄清前后桑椹酒理化指標(biāo)變化Table 4 Main components comparison of mulberry wine before and after treatment by glutin
從表4可看出,明膠澄清前后粵椹大10桑椹酒的總糖、總酸、酒精度、pH均無太大改變;從感官上分析,澄清后酒體較為清澈透明,澀味減少,桑椹特有的芳香味增強(qiáng)。
通過利用PVPP、皂土、明膠、殼聚糖4種澄清劑對粵椹大10桑椹酒進(jìn)行澄清效果及理化性質(zhì)的研究,得出明膠的澄清效果最明顯,在pH為3.6,溫度為10℃,明膠劑量為2.6 g/L,澄清時間為24h的作用條件下,透光率達(dá)到最大值,為83.5%,且澄清前后總糖、總酸、酒精度等理化指標(biāo)無太大的變化。
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