趙 瑩，譚曉輝，胡鵬剛*，龍運(yùn)忠，羅光琳，王士超，趙玲燕，婁興維

（1.貴州大學(xué) 貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.荔波昌輝食業(yè)有限公司，貴州 荔波 558400）

青梅（Vatica mangachapoi）又稱果梅、酸梅，是原產(chǎn)于中國(guó)的亞熱帶，棣屬薔薇科系的特產(chǎn)水果[1-2]。青梅果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，含有多種人體所需的氨基酸、脂類、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)酸，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[3]。青梅富含的有機(jī)酸，具有增進(jìn)食欲、恢復(fù)體力、消除疲勞等功效，除此以外，據(jù)資料顯示青梅還具有抗氧化、抗腫瘤、解毒、驅(qū)蟲、抑菌、抗過(guò)敏等生理功能，因此青梅被廣泛的應(yīng)用在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域[4-6]。

本試驗(yàn)所研究的青梅產(chǎn)于貴州省黔南州荔波縣，目前全縣青梅約2萬(wàn)畝，年產(chǎn)量1萬(wàn)多t。由于青梅加工技術(shù)滯后，制約了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。將青梅釀制成青梅酒不但能提高青梅的附加值，還能帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)。但因?yàn)榍嗝匪岫容^高，試驗(yàn)測(cè)得原料總酸含量為5.7～6.3g/L（以酒石酸計(jì)），以青梅為原料釀制得到的青梅酒總酸含量為9.53 g/L（以酒石酸計(jì)），影響了青梅酒的口感[7]。無(wú)病蟲害的青梅不含揮發(fā)酸，但在發(fā)酵過(guò)程中由酵母菌作用形成揮發(fā)酸，以及異型乳酸發(fā)酵會(huì)形成高濃度的乳酸和揮發(fā)酸，導(dǎo)致?lián)]發(fā)酸含量增加[8]，不同的青梅酒由于原料和發(fā)酵條件存在一定的差異導(dǎo)致?lián)]發(fā)酸含量不一樣，正常情況下青梅酒的揮發(fā)酸約為0.4 g/L[9]，試驗(yàn)測(cè)得青梅酒的揮發(fā)酸含量為1.68 g/L。參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10]，經(jīng)處理后的青梅酒中期望得到的總酸含量應(yīng)≤9.0 g/L，揮發(fā)酸含量≤1.2 g/L，超過(guò)規(guī)定值將會(huì)對(duì)青梅酒品質(zhì)產(chǎn)生影響。因此，為了提高青梅酒的品質(zhì)和口感，有必要對(duì)其進(jìn)行降酸處理，這對(duì)生產(chǎn)出適合大眾飲用的青梅酒有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)對(duì)果酒的降酸方法多采用化學(xué)降酸法，如碳酸鈣、酒石酸鉀、離子交換樹(shù)脂[11]等方法，其中應(yīng)用最多且效果最好的是離子交換樹(shù)脂。黃星源等[12]研究結(jié)果表明利用陰離子交換樹(shù)脂處理青梅酒降酸效果最好。高敏[9]考察了不同離子交換樹(shù)脂對(duì)青梅酒的吸附降酸效果，結(jié)果顯示樹(shù)脂D630對(duì)青梅酒的總酸吸附效果最好。張敏等[13]進(jìn)行了葡萄酒離子交換降酸的研究，結(jié)果顯示樹(shù)脂D630s對(duì)酸的吸附率最高。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)降低青梅酒揮發(fā)酸的研究少見(jiàn)報(bào)道。

因此，本試驗(yàn)以青梅酒為研究對(duì)象，通過(guò)比較碳酸鈣法、碳酸氫鉀法、碳酸鉀法和樹(shù)脂D630法[13]4種不同的控酸技術(shù)，獲得一種最佳的控制總酸和揮發(fā)酸的技術(shù)。然后，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)對(duì)控酸工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，為青梅酒的規(guī)模化生產(chǎn)提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青梅酒：貴州荔波昌輝食業(yè)有限公司；碳酸鈣：上海健鷹碳酸鈣廠；碳酸氫鉀：桐柏博源新型化工有限公司；碳酸鉀：河南中泰食品添加劑；樹(shù)脂D630：寧波爭(zhēng)光樹(shù)脂有限公司；酚酞指示劑：天津市化學(xué)試劑供銷公司；氫氧化鈉：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；鹽酸：四川西隴化工有限公司；無(wú)水葡萄糖：天津市協(xié)和昊鵬色譜科技有限公司；次甲基藍(lán)：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水硫酸銅、酒石酸鉀鈉：成都金山化學(xué)試劑有限公司。試驗(yàn)所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JJ224BC型電子天平：常熟市雙杰測(cè)試儀器廠；PHS-2C型精密酸度計(jì)：上海大譜儀器有限公司；HNY-100B臺(tái)式恒溫?fù)u床：上海喬躍電子有限公司；78HW-1型恒溫磁力攪拌器：杭州儀器電機(jī)廠；SHA-C水浴恒溫振蕩器：常州潤(rùn)華電器有限公司；220V-AC型萬(wàn)用電爐：北京科偉永興儀器有限公司；HDL-40B水平離心機(jī)：常州萬(wàn)合儀器制造有限公司；50型附溫度計(jì)密度瓶：海門市測(cè)溫儀器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 四種控酸技術(shù)處理方法

準(zhǔn)確量取一定量的青梅酒（（18±1）%vol）分裝于4個(gè)500 mL的錐形瓶中，然后分別加入0.3%的碳酸鈣、0.2%的碳酸氫鉀、0.3%的碳酸鉀）、3%的樹(shù)脂D630，其中碳酸鈣法、碳酸氫鉀法、碳酸鉀法搖勻后靜置60 min[14-15]，樹(shù)脂D630法以100 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌酒液60 min[16-17]。經(jīng)處理后的酒液離心，取上清液測(cè)定酒樣的總酸和揮發(fā)酸含量并進(jìn)行感官品評(píng)，考察不同控酸技術(shù)的控酸效果。

1.3.2 樹(shù)脂D630法控酸工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

確定樹(shù)脂D630法為最優(yōu)控酸技術(shù)后，采用單因素試驗(yàn)，分別考察樹(shù)脂D630添加量（1%、2%、3%、4%、5%）、作用時(shí)間（30 min、60 min、90 min、120 min、150 min）、攪拌速率（50 r/min、100 r/min、150 r/min、200 r/min、250 r/min）對(duì)青梅酒總酸含量、揮發(fā)酸含量、酒精度、總糖理化指標(biāo)和感官評(píng)分的影響。

1.3.3 樹(shù)脂D630法控酸工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步得到樹(shù)脂D630法降低青梅酒總酸和揮發(fā)酸含量的最佳工藝條件，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以青梅酒的總酸（Y1）和揮發(fā)酸含量（Y2）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選擇樹(shù)脂添加量（A）、作用時(shí)間（B）和攪拌速率（C）為考察因素進(jìn)行3因素3水平的正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 樹(shù)脂D630法控酸工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for acid control process optimization of resin D630 method

1.3.4 理化指標(biāo)的檢測(cè)方法

總酸含量：按照國(guó)標(biāo)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的電位滴定法測(cè)定；揮發(fā)酸含量[18]：將青梅酒蒸餾后用氫氧化鈉滴定法測(cè)定；總糖含量[18]：采用直接滴定法測(cè)定；酒精度[18]：將青梅酒蒸餾后采用附溫度計(jì)密度瓶法測(cè)定。

1.3.5 感官評(píng)價(jià)

表2 青梅酒的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of greengage wine

青梅酒的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是參照國(guó)標(biāo)GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》和其他文獻(xiàn)[4]來(lái)制定的，邀請(qǐng)7位具有品評(píng)師資格證書的技術(shù)人員作為評(píng)定小組，對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行打分。為了減少個(gè)人主觀因素的影響，對(duì)每組樣品隨機(jī)編號(hào)，評(píng)定小組人員進(jìn)行評(píng)定，每組去掉最高分和最低分，結(jié)果求平均值，滿分100分，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種控酸技術(shù)的比較

本試驗(yàn)考察4種控酸技術(shù)對(duì)降低青梅酒總酸和揮發(fā)酸含量以及感官評(píng)分的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 四種控酸技術(shù)對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量和感官評(píng)分的影響Fig.1 Effects of four kinds of acid control technology on total acid,volatile acid contents and sensory evaluation of greengage wine

由圖1可知，與未經(jīng)處理的青梅酒總酸和揮發(fā)酸含量相比較，4種控酸技術(shù)對(duì)青梅酒總酸和揮發(fā)酸含量均有一定的降低作用，碳酸鈣法的降低效果最好，其次是樹(shù)脂D630法。原因是碳酸鈣、碳酸氫鉀、碳酸鉀是堿式鹽，能中和青梅酒中的有機(jī)酸，達(dá)到降酸的目的；樹(shù)脂D630中的OH-能夠與有機(jī)酸反應(yīng)，交換青梅酒中的酸根，達(dá)到降酸的目的[7]。在感官評(píng)分上，樹(shù)脂D630法處理后的青梅酒感官評(píng)分最高，碳酸鈣法最低。原因是碳酸鈣法處理后的青梅酒香氣淡薄、口感粗糙、不柔和，碳酸氫鉀法和碳酸鉀法處理后的青梅酒苦澀味較重，而樹(shù)脂D630法處理后的青梅酒口感和色澤變化較小、酒香味保持，并達(dá)到降酸的要求。綜上考慮，樹(shù)脂D630法為最佳的控酸處理技術(shù)。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 樹(shù)脂D630添加量對(duì)青梅酒理化指標(biāo)和感官評(píng)分的影響

在作用時(shí)間為60 min、攪拌速率為100 r/min的條件下，考察樹(shù)脂D630添加量對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量、酒精度、總糖含量和感官評(píng)分的影響，其結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2（a）可知，樹(shù)脂D630添加量在0～3%范圍內(nèi)，青梅酒的揮發(fā)酸含量逐漸降低，從初始的1.68 g/L降低至1.04 g/L；在3～5%范圍內(nèi)無(wú)顯著性變化（P＞0.05），最終趨于平穩(wěn)，為1.03 g/L。總酸含量在樹(shù)脂D630添加量為0～4%范圍內(nèi)逐漸降低，從初始的9.53 g/L降低至4.23 g/L；超過(guò)4%之后，總酸含量不再發(fā)生變化。分析原因可能是過(guò)量的樹(shù)脂D630對(duì)青梅酒中總酸和揮發(fā)酸的吸附已達(dá)到飽和，致使青梅酒的總酸和揮發(fā)酸含量不再發(fā)生變化。由圖2（b）可知，隨著樹(shù)脂D630添加量的增大，青梅酒的酒精度和總糖基本沒(méi)有變化，這與高敏[17]的研究結(jié)果相一致。樹(shù)脂D630添加量為3%時(shí)，感官評(píng)分最高，為89分。綜合考慮，選擇樹(shù)脂D630添加量為3%。

圖2 樹(shù)脂D630添加量對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量(a)和酒精度、總糖及感官評(píng)分(b)的影響Fig.2 Effects of resin D630 addition on total acid,volatile acid contents(a)and alcohol content,total sugar and sensory evaluation(b)of greengage wine

2.2.2 作用時(shí)間對(duì)青梅酒理化指標(biāo)和感官評(píng)分的影響

在樹(shù)脂D630添加量為3%、攪拌速率為100r/min的條件下，考察作用時(shí)間對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量、酒精度、總糖含量和感官評(píng)分的影響，其結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3（a）可知，揮發(fā)酸及總酸含量總體呈先下降后趨于穩(wěn)定的變化趨勢(shì)。作用時(shí)間達(dá)到60min時(shí)，總酸和揮發(fā)酸含量的降低效果最佳，分別為4.78 g/L和1.03 g/L。分析原因可能是隨著作用時(shí)間的延長(zhǎng)，樹(shù)脂D630對(duì)青梅酒的總酸和揮發(fā)酸的吸附性能已經(jīng)達(dá)到最佳。由圖3（b）可知，隨著作用時(shí)間的增大，青梅酒的酒精度變化不顯著（P＞0.05），總糖含量呈緩慢下降后趨于穩(wěn)定的變化趨勢(shì)，在27～29 g/L之間，說(shuō)明隨著作用時(shí)間的增大，樹(shù)脂D630對(duì)總糖有一定的吸附作用，但在指標(biāo)允許的范圍內(nèi)，對(duì)青梅酒的口感沒(méi)有影響。感官評(píng)分在作用時(shí)間為60 min時(shí)最高，為88分。綜合考慮，選擇樹(shù)脂D630作用時(shí)間為60 min。

圖3 作用時(shí)間對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量(a)和酒精度、總糖、感官評(píng)分(b)的影響Fig.3 Effects of action time on total acid,volatile acid contents(a)and alcohol content,total sugar and sensory evaluation(b)of greengage wine

2.2.3 攪拌速率對(duì)青梅酒理化指標(biāo)和感官評(píng)分的影響

圖4 攪拌速率對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量(a)和酒精度、總糖、感官評(píng)分(b)的影響Fig.4 Effects of stirring rate on total acid,volatile acid contents(a)and alcohol content,total sugar and sensory evaluation(b)of greengage wine

在樹(shù)脂D630添加量為3%、作用時(shí)間為60 min的條件下，考察攪拌速率對(duì)青梅酒總酸、揮發(fā)酸含量、酒精度、總糖和感官評(píng)分的影響，其結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4（a）可知，攪拌速率在0～100 r/min范圍內(nèi)，青梅酒的揮發(fā)酸含量下降，由初始的1.68 g/L降低至1.05 g/L；超過(guò)100 r/min后變化不明顯（P＞0.05），最終趨于平緩，為1.01 g/L?？偹岷吭跀嚢杷俾蕿?～150 r/min范圍內(nèi)，由初始的9.53 g/L降低至4.11 g/L；當(dāng)超過(guò)150 r/min后無(wú)顯著性變化（P＞0.05），最終趨于平緩，為4.09 g/L。分析原因可能是攪拌加快了樹(shù)脂上基團(tuán)的交換速率[16]，當(dāng)基團(tuán)交換達(dá)到飽和后，對(duì)總酸和揮發(fā)酸的吸附就保持在一定的值附近。由圖4（b）可知，隨著攪拌速率的增大，酒精度和總糖含量變化均不顯著（P＞0.05），感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在100 r/min時(shí)達(dá)到最大值，為85分。綜合考慮，選擇攪拌速率為100 r/min。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)上述的單因素試驗(yàn)結(jié)果，以青梅酒中的總酸（Y1）和揮發(fā)酸含量（Y2）為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選擇樹(shù)脂添加量（A）、作用時(shí)間（B）、攪拌速率（C）3個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表3，總酸和揮發(fā)酸含量的方差分析分別見(jiàn)表4、表5。

表3 樹(shù)脂D630控酸法工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for acid control technology optimization of resin D630 method

由表3可知，3個(gè)因素對(duì)降低青梅酒總酸和揮發(fā)酸含量影響程度的大小均為B＞A＞C，即作用時(shí)間＞樹(shù)脂D630添加量＞攪拌速率。青梅酒控酸的最優(yōu)工藝組合為A2B3C3，樹(shù)脂D630添加量為3%、作用時(shí)間為90 min、攪拌速率為150r/min。在此最優(yōu)工藝條件下，處理后的青梅酒總酸含量為4.06 g/L，比優(yōu)化前的總酸含量（4.78 g/L）降低了15.06%，揮發(fā)酸含量為0.98 g/L，比優(yōu)化前的揮發(fā)酸含量（1.03 g/L）降低了4.85%，酒精度為17.9%vol，總糖含量為28.5 g/L，感官評(píng)分為92分。由表4和表5可知，作用時(shí)間和樹(shù)脂添加量2個(gè)因素對(duì)降低青梅酒總酸含量影響顯著（P＜0.05），攪拌速率對(duì)結(jié)果影響不顯著（P＞0.05）；作用時(shí)間對(duì)降低青梅酒揮發(fā)酸含量影響顯著（P＜0.05），樹(shù)脂添加量和攪拌速率2個(gè)因素對(duì)降低揮發(fā)酸結(jié)果影響不顯著（P＞0.05）。

表4 以總酸含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments using total acid contents as evaluation index

表5 以揮發(fā)酸含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments using volatile acid contents as evaluation index

3 結(jié)論

為了得到品質(zhì)和口感較好的青梅酒，本試驗(yàn)考察了4種不同的控酸技術(shù)對(duì)青梅酒總酸和揮發(fā)酸含量以及感官品評(píng)的影響，確定了樹(shù)脂D630法為最佳的控酸技術(shù)。通過(guò)考察樹(shù)脂D630添加量、作用時(shí)間、攪拌速率對(duì)青梅酒理化指標(biāo)和感官品評(píng)的影響，得出樹(shù)脂D630對(duì)青梅酒的總酸和揮發(fā)酸含量有一定的降低作用，對(duì)酒精度、總糖基本沒(méi)有影響。根據(jù)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)獲得了樹(shù)脂D630法控酸的最佳工藝技術(shù)條件，即樹(shù)脂添加量為3%，作用時(shí)間為90min，攪拌速率為150 r/min。在此最優(yōu)條件下，處理后的青梅酒總酸含量為4.06g/L，比優(yōu)化前的總酸含量（4.78g/L）降低了15.06%，揮發(fā)酸含量為0.98 g/L，比優(yōu)化前的揮發(fā)酸含量（1.03 g/L）降低了4.85%，酒精度為17.9%vol，總糖含量為28.5 g/L，感官評(píng)分為92分。該技術(shù)的應(yīng)用可為今后青梅酒的規(guī)?；a(chǎn)提供一定的技術(shù)指導(dǎo)，從而提高地方的經(jīng)濟(jì)效益。