索安迪,吳彩娥,范龔健,吳芳芳
(南京林業(yè)大學(xué)輕工與食品學(xué)院,江蘇 南京 210037)
宣木瓜(Chaenomeles sinensis(Thouin) Koehne),又名木瓜、木李,為薔薇科木瓜屬灌木或小喬木的果實(shí)。宣木瓜是一種有著悠久歷史的中藥材,含有豐富的齊墩果酸、熊果酸等三萜類(lèi)藥用成分,具有降血壓、降血脂、護(hù)肝健脾等功效[1-2]。糯米酒是我國(guó)一種傳統(tǒng)的低度發(fā)酵酒,含有糖類(lèi)、氨基酸以及多種維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分,具有較高的營(yíng)養(yǎng)與保健價(jià)值[3]。在傳統(tǒng)米酒釀造中加入宣木瓜,可以改善糯米酒口感,而且可以提高糯米酒保健功能。馮麗麗等[4]研究了宣木瓜酸奶的生產(chǎn)工藝;伍亞華等[5]對(duì)宣木瓜果汁加工工藝進(jìn)行研究;嚴(yán)紅光[6]對(duì)宣木瓜酒的發(fā)酵條件進(jìn)行研究,但是目前宣木瓜酒的香氣成分分析鮮見(jiàn)報(bào)道。
按照傳統(tǒng)工藝釀造的糯米酒中含有蛋白質(zhì)、多糖和色素等物質(zhì),這些物質(zhì)的分子大小有差異,在酒中常以膠體狀態(tài)存在,本身并不會(huì)引起渾濁。但隨著環(huán)境的變化,這些物質(zhì)會(huì)在酒中發(fā)生一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化,凝聚成大分子物質(zhì)或沉淀,使酒類(lèi)渾濁,嚴(yán)重影響糯米酒的感官品質(zhì)和商品屬性[7-8]。此外,宣木瓜中含有大量的果膠、多糖、單寧和蛋白質(zhì)等物質(zhì)[9],加重了宣木瓜糯米酒的渾濁。因此,研究宣木瓜糯米酒的澄清工藝,對(duì)于指導(dǎo)宣木瓜糯米酒的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。
本實(shí)驗(yàn)選擇殼聚糖、明膠、皂土、蛋清粉分別對(duì)原酒液進(jìn)行澄清處理;在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取3 種效果相對(duì)較好的澄清劑進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn),選擇出效果最優(yōu)的復(fù)合澄清劑,優(yōu)化宣木瓜糯米酒澄清工藝;并對(duì)復(fù)合澄清劑澄清后陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒進(jìn)行品質(zhì)研究,測(cè)定酒液的抗氧化能力以及各項(xiàng)理化指標(biāo),通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析鑒定酒液主要風(fēng)味成分,分析酒的風(fēng)味構(gòu)成特點(diǎn),并采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法,從外觀、香氣、口味、風(fēng)格對(duì)陳釀后的成品酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
宣木瓜糯米酒:以糯米為原料,采用傳統(tǒng)工藝經(jīng)浸泡、淘洗、蒸煮,拌入糖化曲糖化,糖化結(jié)束后加入打漿后的宣木瓜果漿,同時(shí)加入酵母發(fā)酵,期間補(bǔ)料一次(糯米糖化醪)。發(fā)酵結(jié)束獲得宣木瓜糯米酒原酒,用于澄清實(shí)驗(yàn)。
殼聚糖 青島潛光生物工程有限公司;明膠、蛋清、粉皂土 法國(guó)Laffort公司;氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、乙酸、高氯酸、亞硝酸鈉、硝酸鋁、甲醇(均為分析純) 南京化學(xué)試劑有限公司;香蘭素(分析純)國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)(>97.0%)東京化成工業(yè)株式會(huì)社;總抗氧化能力試劑盒、抗超氧陰離子試劑盒 南京建成生物工程研究所。
DKZ-2型電熱恒溫振蕩水槽、DK-S26電熱恒溫水浴鍋上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;UV-2802紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 美國(guó)優(yōu)尼柯公司;BS210S電子分析天平 北京賽多利斯天平有限公司;DK-S26電熱恒溫水浴鍋上海精宏儀器設(shè)備有限公司;SCIONSQ-456-GC氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 德國(guó)布魯克公司。
1.3.1 殼聚糖對(duì)宣木瓜糯米酒澄清效果的影響
稱(chēng)取5 g殼聚糖加入95 mL含有0.2%檸檬酸溶液中,加熱煮沸直至溶解,趁熱使用。取25 mL酒液于具塞比色管中,分別加入0、0.2、0.4、0.6、0.8 g/L和1.0 g/L的殼聚糖溶液,使其呈不同梯度,經(jīng)振蕩搖勻、靜置24 h,取上清液,用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)680 nm處測(cè)定酒的透光率,判斷其澄清效果。
1.3.2 蛋清粉對(duì)宣木瓜糯米酒澄清效果的影響
稱(chēng)取5 g蛋清粉加入95 mL蒸餾水中,輕輕攪拌至溶解,避免產(chǎn)生大量泡沫。取25 mL酒液于具塞比色管中,分別加入0、0.15、0.30、0.45、0.60 g/L和0.75 g/L的蛋清粉溶液,使其呈不同梯度,經(jīng)振蕩搖勻、靜置24 h,取上清液,用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)680 nm處測(cè)定酒的透光率,判斷其澄清效果。
1.3.3 明膠對(duì)宣木瓜糯米酒澄清效果的影響
稱(chēng)取1 g明膠,用70 mL水浸泡,讓明膠充分吸水后加熱溶解,定容至100 mL,冷卻,備用。取25 mL酒液于具塞比色管中,分別加入0、0.02、0.04、0.06、0.08 g/L和0.1 g/L明膠溶液,使其呈不同梯度,經(jīng)振蕩搖勻、靜置24 h,取上清液,用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)680 nm處測(cè)定酒的透光率,判斷其澄清效果。
1.3.4 皂土對(duì)宣木瓜糯米酒澄清效果的影響
稱(chēng)取2 g皂土,用5 倍去離子水浸泡,充分吸水膨脹后,攪拌均勻,加入50 ℃水配成懸濁液備用,使用前攪拌均勻。取25 mL酒液于具塞比色管中,分別加入0、0.2、0.4、0.6、0.8 g/L和1 g/L的皂土溶液,使其呈不同梯度,經(jīng)振蕩搖勻、靜置24 h,取上清液,用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)680 nm處測(cè)定酒的透光率,判斷其澄清效果。
1.3.5 復(fù)合澄清劑對(duì)宣木瓜糯米酒澄清效果的影響
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取透光率較高的3 種澄清劑作為試驗(yàn)因素進(jìn)行3因素3水平響應(yīng)面試驗(yàn),以24 h后所測(cè)透光率為響應(yīng)值優(yōu)化復(fù)合澄清劑配方。其因素水平編碼見(jiàn)表1。
表1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table 1 Code and level of independent variables used in Box-Behnken design
1.3.6 宣木瓜糯米酒的品質(zhì)測(cè)定
1.3.6.1 香氣成分檢測(cè)
采用頂空固相微萃取法,準(zhǔn)確移取5.00 mL陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒的酒液樣品于15 mL萃取瓶中,磁力攪拌速率200 r/min,于50 ℃水浴加熱10 min,將75 μm CAR/PDMS萃取頭插入瓶中,使之與液面保持1.0 cm的距離,推出纖維頭,萃取溫度50 ℃,頂空吸附40 min,隨后抽回纖維頭,從樣品瓶中拔出萃取頭,再將萃取頭插入氣相色譜-質(zhì)譜儀的進(jìn)樣口,推出纖維頭,于250 ℃解吸3 min,啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。
氣相色譜條件:D B-1 7 M S毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣溫度250 ℃;升溫程序:起始溫度40 ℃,保持10 min,以3 ℃/min升溫至100 ℃,保持1 min,再以4 ℃/min升溫至180 ℃,保持1 min,最后以6 ℃/min升溫至220 ℃,保持2 min;載氣為高純He;載氣流量為0.9 mL/min;分流比為40∶1。
質(zhì)譜條件:電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;接口溫度220 ℃;質(zhì)量掃描范圍33~450 u。
1.3.6.2 抗氧化能力測(cè)定
總抗氧化能力[10]:采用總抗氧化能力試劑盒測(cè)定??寡趸镔|(zhì)能使Fe3+還原成Fe2+,后者可與菲啉類(lèi)物質(zhì)形成穩(wěn)固的絡(luò)合物,通過(guò)比色可測(cè)出其抗氧化能力的高低。37 ℃時(shí)每毫克樣品每分鐘使以應(yīng)體系的吸光度增加0.01為l 個(gè)總抗氧化能力單位(U/mL)。
超氧陰離子自由基清除能力:抗超氧陰離子自由基測(cè)試盒是模擬人體中黃嘌呤與黃嘌呤氧化酶以應(yīng)系統(tǒng),離子自由基,加入電子傳遞物質(zhì)及Gress氏顯示劑,使以應(yīng)體系呈現(xiàn)紫紅色,用分光光度計(jì)比色。以應(yīng)體系中,每毫克樣品在37 ℃以應(yīng)40 min所產(chǎn)生的相當(dāng)于l mg的VC所產(chǎn)生的超氧陰離子自由基的變化值為l 個(gè)活力單位(U/L)[11]。
DPPH自由基清除率:分別取2 mL各質(zhì)量濃度酒液及2 mL 2×10-4mol/L DPPH-乙醇溶液加入具塞試管中,搖勻,以無(wú)水乙醇作空白對(duì)照,在波長(zhǎng)517 nm處比色,測(cè)定其吸光度Ai,同時(shí)測(cè)定2 mL無(wú)水乙醇與2 mL DPPH溶液混合液的吸光度Ac,2 mL提取液與2 mL無(wú)水乙醇的吸光度Aj[12]。測(cè)定初期每隔5 min測(cè)定1 次,15 min后,每隔15 min測(cè)定1 次,直至吸光度的變化不大于1%。清除率按式(1)計(jì)算[13]:
1.3.6.3 理化指標(biāo)
乙醇體積分?jǐn)?shù)測(cè)定:采用冷凝回流蒸餾法[14]測(cè)定乙醇體積分?jǐn)?shù),必須確保冷凝回流裝置的氣密性,不可有漏液現(xiàn)象,否則將使所測(cè)乙醇體積分?jǐn)?shù)偏低。操作方法為:吸取100 mL酒樣于500 mL全玻璃蒸餾器中,加100 mL蒸餾水,再加入沸石數(shù)粒,裝上冷凝器,開(kāi)啟電爐加熱蒸餾,用100 mL量筒收集餾出液100 mL。將蒸餾后的酒樣倒入潔凈干燥的量筒中,然后再將潔凈干燥的酒精計(jì)緩緩沉入量筒中,靜止后再輕輕按下少許,同時(shí)插入溫度計(jì),待其上升靜止后讀出酒精計(jì)和溫度計(jì)上的刻度,隨后査表,換算成20 ℃的乙醇體積分?jǐn)?shù)。
總酚測(cè)定:采用Folin-Ciocalteu法[15]測(cè)定總多酚,結(jié)果以每克提取物中含有相當(dāng)于沒(méi)食子酸的質(zhì)量表示。
總黃酮測(cè)定:蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50、1.00、2.00、3.00 mL和4.00 mL(相當(dāng)于蘆丁0.25、0.5、1、1.5 mg和2 mg),分別移入25 mL容量瓶中,加60%乙醇溶液至12.5 mL,加5% NaNO2溶液1 mL,混勻,放置6 min,加10% Al(NO3)3溶液1 mL,搖勻,放置6 min,加5% NaOH溶液10 mL,再用60%乙醇溶液定容,搖勻,放置15 min,以未加蘆丁的溶液為空白對(duì)照進(jìn)行調(diào)零,利用紫外分光光度計(jì)在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,繪制蘆丁含量(mg)與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
樣品測(cè)定:取0.5 mL離心過(guò)的樣品按標(biāo)準(zhǔn)曲線制備操作步驟于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,每個(gè)樣品做3 次平行測(cè)定,求平均值即可得出總黃酮的含量。
結(jié)果計(jì)算:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,求出相當(dāng)于試樣吸光度的蘆丁含量,按式(2)計(jì)算總黃酮含量:
式中:X為樣品總黃酮質(zhì)量濃度/(mg/mL);m1為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到的被測(cè)液中黃酮含量/mg;V為試樣的體積/mL;V1為待測(cè)液分取的體積/mL;V2為待測(cè)液的總體積/mL。
總?cè)疲盒芄針?biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:取熊果酸標(biāo)準(zhǔn)液0.1、0.2、0.3、0.4 mL和0.5 mL(相當(dāng)于熊果酸11.7、23.4、35.1、46.8 μg和58.5 μg),置于60 mm的蒸發(fā)皿中,于60 ℃水浴中蒸干,然后加入0.4 mL的5%香草醛冰醋酸溶液,混勻,加1.0 mL高氯酸,混勻,在60 ℃水浴中加熱15 min后移入冰浴中冷卻,并加入冰醋酸5 mL,混勻后置室溫下,以未加熊果酸的溶液為空白進(jìn)行調(diào)零,在15~30 min內(nèi),用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)550 nm處測(cè)定并記錄吸光度。
樣品測(cè)定:取0.1 mL離心過(guò)的樣品按標(biāo)準(zhǔn)曲線制備操作步驟于550 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,每個(gè)樣品重復(fù)3 次,求平均值。按式(3)計(jì)算總?cè)频暮浚?/p>
式中:A1為樣品測(cè)定液中比色相當(dāng)于熊果酸的量/mg;V1為樣品測(cè)定液總體積/mL;V為樣品體積/mL;V2為樣品測(cè)定分取的體積/mL。
1.3.7 宣木瓜糯米酒模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定
1.3.7.1 評(píng)價(jià)因素及標(biāo)準(zhǔn)的確定
宣木瓜酒感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)有外觀、香氣、口味、風(fēng)格,對(duì)宣木瓜酒的感官質(zhì)量做出評(píng)價(jià),必須對(duì)多個(gè)相關(guān)因素綜合考慮,即進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本實(shí)驗(yàn)參考葡萄酒評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[16],建立宣木瓜糯米酒評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),見(jiàn)表2。
表2 宣木瓜糯米酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of CRW
1.3.7.2 模糊綜合評(píng)判模型
1)模糊綜合評(píng)判模型[17]
綜合評(píng)判有3要素:
因素集U={u1,u2,…,un},被評(píng)判對(duì)象的各因素組成的集合;判斷集V={v1,v2,…,vn},感官檢驗(yàn)的評(píng)語(yǔ)組成的集合;單因素判斷,即對(duì)單個(gè)因素的評(píng)判ui(i=1,2,…,n),得到V上的模糊集|ri1,ri2,…,rim|所以,它是從U到V的一個(gè)模糊映射f∶U→ξ(V)ui→(ri1,ri2,…,rim),模糊映射f可以確定一個(gè)模糊關(guān)系R∈μn×m稱(chēng)為評(píng)判矩陣。
它是由所有對(duì)單因素判斷的F集組成的。
2)權(quán)重向量的選擇
根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)質(zhì)量影響的程度不同,用數(shù)學(xué)方法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重量Ai,即A=(a1,a2,…,an),其中A的因素是U中的一個(gè)模糊子集,an與un相互對(duì)應(yīng)。
模糊綜合評(píng)判的結(jié)果為B,B是模糊向量a和模糊矩陣R的合成,即:
1.3.7.3 宣木瓜糯米酒模糊綜合評(píng)判標(biāo)度及評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇
1)采用七級(jí)標(biāo)度法表示[18]
評(píng)語(yǔ)組成的判斷集為V={1,2,3,4,5,6,7}。根據(jù)宣木瓜糯米酒的特點(diǎn),選擇色澤、風(fēng)味、甜度、酸度4 個(gè)指標(biāo)為評(píng)價(jià)指標(biāo),選擇20 人組成評(píng)判小組進(jìn)行評(píng)分,設(shè)宣木瓜糯米酒的評(píng)定論集(因素集)為U,則確定因素集U={外觀,香氣,口味,風(fēng)格}。
2)權(quán)重的確定
根據(jù)宣木瓜糯米酒中感官質(zhì)量指標(biāo)內(nèi)容,將外觀、香氣、口味、風(fēng)格等各指標(biāo)的權(quán)重分別分配為0.2、0.3、0.3、0.2,總和為1,模糊權(quán)向量為A={0.2,0.3,0.3,0.2}。
3)得分規(guī)則的確定
設(shè)很難接受為0 分,較難接受為25 分,稍難接受為50 分,一般接受為60 分,稍易接受為70 分,較易接受為85 分,很易接受為100 分。再根據(jù)模糊綜合評(píng)判的結(jié)果為宣木瓜糯米酒打分。
總得分=b1×0+b2×25+b3×50+b5×70+b6×85+b7×100。
殼聚糖是天然的陽(yáng)離子型絮凝劑,當(dāng)殼聚糖溶于稀酸溶液時(shí),能形成帶正電荷的分子。該陽(yáng)離子與溶液中帶負(fù)電荷的微粒作用,使引起酒液渾濁的蛋白質(zhì)、纖維素、果膠、懸浮微粒、單寧等物質(zhì)被絮凝沉淀下來(lái)而達(dá)到澄清的目的[19-20]。在單寧結(jié)構(gòu)不平衡,口感貧瘠的宣木瓜糯米酒里添加蛋清粉能改善酒體的結(jié)構(gòu)感,使酒體圓潤(rùn)豐滿,在裝瓶之前的紅酒里加入蛋清粉可以消除不穩(wěn)定的單寧,更加容易穩(wěn)定多酚物質(zhì)[21-22]。明膠屬于蛋白類(lèi)澄清劑,利用本身所帶的正電荷與帶負(fù)電荷的單寧中和聚合從而脫除酒液中單寧的澀味,同時(shí),蛋白質(zhì)、色素、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等損失較少[23-24]。皂土作為果酒生產(chǎn)中傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)澄清劑,是天然膨潤(rùn)土精制而成的無(wú)機(jī)礦物凝膠,是呈薄層結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽。皂土吸水膨脹后分散于水中形成穩(wěn)定的膠體懸浮液,這些膠體細(xì)粒帶負(fù)電荷,酒中蛋白質(zhì)等混合物大部分帶正電荷,正負(fù)電荷相互吸引,混濁物質(zhì)與皂土形成絮狀沉淀,使酒得以澄清[25-26]。
圖1 殼聚糖(a)、蛋清粉(b)、明膠(c)和皂土(d)對(duì)宣木瓜糯米酒澄清效果的影響Fig. 1 Effect of the concentrations of chitosan (a), egg white powder (b),gelatin (c), and bentonite (d) on luminousness of CRW
由圖1可知,經(jīng)過(guò)殼聚糖處理的宣木瓜糯米酒隨著殼聚糖質(zhì)量濃度的增加,透光率逐漸升高,當(dāng)殼聚糖質(zhì)量濃度達(dá)到0.6 g/L時(shí),透光率達(dá)到最大值,為81.21%。蛋清粉溶液對(duì)宣木瓜糯米酒的澄清效果不顯著,當(dāng)?shù)扒宸圪|(zhì)量濃度為0.6 g/L時(shí),透光率達(dá)到最大值,為68.32%。宣木瓜糯米酒經(jīng)明膠處理后透光率普遍比自然澄清的透光率高,隨著明膠質(zhì)量濃度的增加,透光率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),當(dāng)明膠質(zhì)量濃度達(dá)到0.08 g/L時(shí),透光率達(dá)到最大值,為75.02%。經(jīng)過(guò)皂土溶液處理的宣木瓜糯米酒透光率均高于自然澄清的透光率,且隨著皂土質(zhì)量濃度的增加,透光率逐漸升高,當(dāng)皂土質(zhì)量濃度達(dá)到0.8 g/L時(shí),透光率有最大值,為79.43%。
2.2.1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取殼聚糖、皂土和明膠為復(fù)合澄清劑試驗(yàn)因素,以透光率為衡量指標(biāo),采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì),將各因素按其水平及取值范圍進(jìn)行編碼,響應(yīng)面分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表3所示。
表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Box-Behnken design with experimental results
結(jié)合響應(yīng)面分析法,進(jìn)行回歸方程擬合度檢驗(yàn)和顯著性檢驗(yàn),建立宣木瓜糯米酒發(fā)酵過(guò)程的回歸模型,根據(jù)擬合模型繪制的響應(yīng)面和等高線圖,分析各試驗(yàn)因素及交互作用對(duì)酒液透光率的影響。
復(fù)合澄清劑添加方法:在室溫(20 ℃),取250 mL宣木瓜糯米酒于燒杯中,先按比例加入殼聚糖澄清劑,酒液充分?jǐn)嚢?0 min,之后按比例加入明膠澄清劑,酒液充分?jǐn)嚢?0 min后加入皂土澄清劑,攪拌酒液30 min。
2.2.2 Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果方差分析
利用Design-Expert軟件對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,得到響應(yīng)值R(透光率)對(duì)影響宣木瓜糯米酒澄清的關(guān)鍵因素(A、B、C)的二次多項(xiàng)回歸模型為:R=93.80-1.01A-2.82B-1.55C+1.60AB-1.57BC-4.53A2-4.59B2-1.84C2。
表4 宣木瓜糯米酒透光率回歸模型方差分析Table 4 Analysis of variance of the effect of concentrations of three clarifying agents on luminousness of CRW
由表4可得,回歸方程模型F=95.02>F0.01(9,10)=4.95,P<0.000 1,模型極顯著;復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為0.989 8,表明約有98.98%宣木瓜糯米酒透光率變化可以用模型解釋[27]。各因素對(duì)宣木瓜糯米酒透光率的影響順序?yàn)樵硗临|(zhì)量濃度>明膠質(zhì)量濃度>殼聚糖質(zhì)量濃度。皂土質(zhì)量濃度和殼聚糖質(zhì)量濃度的交互作用對(duì)宣木瓜糯米酒透光率的影響極顯著(P=0.002 1);皂土質(zhì)量濃度和明膠質(zhì)量濃度的交互作用對(duì)宣木瓜糯米酒透光率的影響顯著(P=0.002 3)。
2.2.3 響應(yīng)面因素的效應(yīng)分析及優(yōu)化結(jié)果
應(yīng)用Design-Expert 8.0軟件,對(duì)表1試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面分析,各因素對(duì)宣木瓜糯米酒透光率的影響如圖2所示。
圖2 各因素交互作用對(duì)透光率影響的響應(yīng)面Fig. 2 Response surface plots showing the interactive effects of concentrations of three clarifying agents on luminousness of CRW
由圖2a可知,殼聚糖質(zhì)量濃度和皂土質(zhì)量濃度交互影響宣木瓜糯米酒的透光率。當(dāng)明膠質(zhì)量濃度在零水平(0.08 g/L),殼聚糖質(zhì)量濃度一定時(shí),隨著皂土質(zhì)量濃度的增加,宣木瓜糯米酒的透光率呈現(xiàn)先上升后緩慢下降的趨勢(shì);當(dāng)皂土質(zhì)量濃度一定,隨著殼聚糖質(zhì)量濃度的增大,宣木瓜糯米酒的透光率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)。由圖2b可知,當(dāng)殼聚糖質(zhì)量濃度在零水平(0.6 g/L),明膠質(zhì)量濃度一定時(shí),隨著皂土質(zhì)量濃度的增加,宣木瓜糯米酒的透光率呈現(xiàn)先上升后緩慢下降的趨勢(shì);在皂土質(zhì)量濃度較小條件下,隨著明膠質(zhì)量濃度的增大,宣木瓜糯米酒的透光率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)。當(dāng)宣木瓜糯米酒透光率較高時(shí),皂土質(zhì)量濃度和明膠質(zhì)量濃度均在零水平附近。由上可知,皂土質(zhì)量濃度和明膠質(zhì)量濃度的交互作用對(duì)宣木瓜糯米酒透光率有顯著影響。
由軟件分析得到最優(yōu)復(fù)合澄清劑配方為殼聚糖質(zhì)量濃度0.57 g/L、皂土質(zhì)量濃度0.74 g/L、明膠質(zhì)量濃度0.07 g/L,在此條件下宣木瓜糯米酒透光率為94.51%。綜合考慮實(shí)際可操作性,將宣木瓜糯米酒復(fù)合澄清劑最優(yōu)配方修改為殼聚糖質(zhì)量濃度0.6 g/L、皂土質(zhì)量濃度0.7 g/L、明膠質(zhì)量濃度0.07 g/L。
為檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,按照上述調(diào)整后的最優(yōu)配方條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),3 組平行實(shí)驗(yàn)的透光率分別為93.82%、94.44%、94.82%,平均值為94.36%,與理論預(yù)測(cè)值僅相差0.15%。如圖3所示,澄清之后的宣木瓜糯米酒,酒體清亮透明,酒中無(wú)懸浮物,無(wú)沉淀物。因此,采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的宣木瓜糯米酒最優(yōu)復(fù)合澄清劑配方參數(shù)準(zhǔn)確可靠,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
圖3 經(jīng)復(fù)合澄清劑澄清后的宣木瓜糯米酒Fig. 3 Photographs of clarified CRW
采用頂空固相微萃取法對(duì)陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒的香氣成分進(jìn)行萃取,經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析鑒定,并繪制出陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒香氣成分的總離子流圖,如圖4所示。
圖4 宣木瓜糯米酒中香氣成分的總離子流圖Fig. 4 Total ion current chromatogram of aroma components in CRW
通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索NIST05標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù),再采用峰面積歸一化法定量計(jì)算出各香氣成分的相對(duì)含量,得出陳釀6 個(gè)月宣木瓜糯米酒香氣成分及相對(duì)含量,結(jié)果見(jiàn)表5。
由表5可知,從宣木瓜糯米酒中共檢出香氣成分64 種,其中包含15 種醇類(lèi)、21 種酯類(lèi)、9 種酸類(lèi)、6 種醛類(lèi)等物質(zhì),分別占香氣種類(lèi)總數(shù)的23.4%、32.8%、14.1%、9.4%,此外其他化合物如酚類(lèi)、醚類(lèi)、烷烴也是構(gòu)成宣木瓜糯米酒香氣的成分。其中醇類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量最高,其次是酯類(lèi)物質(zhì)。所測(cè)香氣成分中與陳雙[28]所測(cè)紹興傳統(tǒng)黃酒香氣成分共有的化合物有3-甲基丁醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、苯乙醛、乙酸乙醛、己酸,相對(duì)含量最高的化合物為乙醇(53.93%),與閻文飛等[29]所測(cè)即墨黃酒揮發(fā)性香氣物質(zhì)中乙醇相對(duì)含量最高相似。此外相對(duì)含量較高的化合物還有3-甲基丁醇(17.42%)、苯乙醇(7.66%)、乙酸乙酯(4.60%)、異丁醇(3.60%)、丁酸異戊酯(1.79%)等??梢?jiàn),乙醇、3-甲基丁醇等幾種相對(duì)含量較高的化合物對(duì)宣木瓜糯米酒香氣的貢獻(xiàn)最大。
表5 陳釀6 個(gè)月宣木瓜糯米酒香氣成分組成及相對(duì)含量Table 5 Aroma components and their relative contents in 6-month-old CRW
續(xù)表5
表6 陳釀6 個(gè)月宣木瓜糯米酒理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 6 Physicochemical indexes of 6-month-old CRW
通過(guò)對(duì)陳釀6 個(gè)月后宣木瓜糯米酒的總黃酮、總?cè)?、乙醇體積分?jǐn)?shù)、總多酚、總抗氧化能力、超氧陰離子自由基清除能力、DPPH自由基清除率7 個(gè)指標(biāo)的測(cè)定評(píng)價(jià)陳釀后宣木瓜糯米酒的理化指標(biāo)和抗氧化能力。如表6所示,陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒乙醇體積分?jǐn)?shù)由主發(fā)酵結(jié)束時(shí)的19.4%降到14.8%,原因是宣木瓜糯米酒在陳釀的過(guò)程中酒中的醇類(lèi)和酸類(lèi)物質(zhì)可結(jié)合成酯類(lèi),從而降低了乙醇體積分?jǐn)?shù),同時(shí)使酒的香氣協(xié)調(diào)豐滿;也有部分原因是由于在陳釀過(guò)程中部分乙醇揮發(fā)??傸S酮、總?cè)频然钚晕镔|(zhì)在陳釀期間變化不大,分別為0.35 mg/mL和0.045 mg/mL。總多酚質(zhì)量濃度為0.93 mg/mL,總抗氧化能力為24.63 U/mL,超氧陰離子自由基清除能力178.59 U/L,DPPH自由基清除率為13.77%,這4 個(gè)指標(biāo)均可檢測(cè)宣木瓜糯米酒的抗氧化活性。本實(shí)驗(yàn)中宣木瓜糯米酒總抗氧化能力與王曉宇[30]所測(cè)干紅葡萄酒的總抗氧化能力相比略低,可能是由于宣木瓜采摘期的不同、釀酒工藝的不同、影響了所測(cè)宣木瓜糯米酒抗氧化性、自由基清除能力。
表7 陳釀6 個(gè)月宣木瓜糯米酒的感官評(píng)定結(jié)果Table 7 Sensory evaluation of 6-month-old CRW
由表7可知,有2 個(gè)人認(rèn)為一般接受,占總評(píng)價(jià)人數(shù)的10%,有3 個(gè)人認(rèn)為稍易接受,占總評(píng)價(jià)人數(shù)的15%,有11 個(gè)人認(rèn)為較易接受,占總評(píng)價(jià)人數(shù)的55%,有4 個(gè)人認(rèn)為很易接受,占總評(píng)價(jià)人數(shù)的20%,則得到:
U外觀=(0,0,0,0.10,0.15,0.55,0.20)
同理可得:
U香氣=(0,0,0.05,0.10,0.15,0.60,0.10)
U口味=(0,0,0,0.10,0.15,0.45,0.30)
U風(fēng)格=(0,0,0,0.05,0.35,0.50,0.10)
把上述得到的4 個(gè)單因素評(píng)判組成4×7評(píng)判矩陣:
再根據(jù)確定的模糊權(quán)向量A={0.2,0.3,0.3,0.2},可以確定宣木瓜糯米酒的模糊綜合評(píng)判結(jié)果:B=A×R=(0,0,0.015,0.09,0.19,0.525,0.18)。
即有1.5%的評(píng)價(jià)人員稍難接受宣木瓜糯米酒;9%的人評(píng)價(jià)人員一般接受;19%的評(píng)價(jià)人員稍易接受;52.5%的評(píng)價(jià)人員較易接受;18%的評(píng)價(jià)人員很易接受。根據(jù)確定的宣木瓜糯米酒得分規(guī)則可算出模糊得分:T=0×0+0×25+0.015×50+0.09×60+0.19×70+0.525×85+0.18×100=82.075。
澄清是宣木瓜糯米酒生產(chǎn)中的重要工藝之一,澄清效果直接影響了酒的顏色、透明度、風(fēng)味和酒的品質(zhì)。與自然澄清宣木瓜糯米酒透光率(62.36%)相比,單一使用一定質(zhì)量濃度的殼聚糖、蛋清粉、皂土、明膠溶液均能提高宣木瓜糯米酒的澄清效果,通過(guò)單因素試驗(yàn),選取殼聚糖、皂土和明膠為復(fù)合澄清劑的最佳組合,復(fù)合澄清劑最優(yōu)配為殼聚糖質(zhì)量濃度0.6 g/L、皂土質(zhì)量濃度0.7 g/L、明膠質(zhì)量濃度0.07 g/L,在此條件下宣木瓜糯米酒透光率達(dá)到94.36%,明顯高于單一澄清劑處理。
通過(guò)頂空固相微萃取法與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)經(jīng)復(fù)合澄清劑澄清后陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒中的香氣成分,共有64 種香氣成分,其中包含15 種醇類(lèi)、21 種酯類(lèi)、9 種酸類(lèi)、6 種醛類(lèi)等物質(zhì),香氣成分中相對(duì)含量較高的化合物分別為乙醇(53.93%)、3-甲基丁醇(17.42%)、苯乙醇(7.66%)、乙酸乙酯(4.60%)、異丁醇(3.60%)、丁酸異戊酯(1.79%)等。陳釀6 個(gè)月的酒液中總黃酮質(zhì)量濃度0.35 mg/mL,總?cè)瀑|(zhì)量濃度0.045 mg/mL,乙醇體積分?jǐn)?shù)14.8%,總多酚質(zhì)量濃度0.93 mg/mL,總抗氧化能力24.63 U/mL,超氧陰離子自由基清除能力178.59 U/L,DPPH自由基清除率13.77%。
通過(guò)模糊數(shù)學(xué)對(duì)人腦評(píng)價(jià)宣木瓜糯米酒品質(zhì)的思維過(guò)程進(jìn)行模擬,應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)陳釀后宣木瓜糯米酒進(jìn)行評(píng)價(jià)和評(píng)分,能夠較客觀、較科學(xué)地統(tǒng)計(jì)出評(píng)價(jià)人員對(duì)宣木瓜糯米酒的接受程度,根據(jù)評(píng)判結(jié)果可以得出,宣木瓜糯米酒的品質(zhì)較好,顏色清亮透明,無(wú)懸浮物,無(wú)沉淀物,香氣較馥郁,口味較醇正,風(fēng)格較獨(dú)特,能夠被大眾所接受。
研究?jī)?yōu)化宣木瓜糯米酒的澄清工藝,對(duì)經(jīng)復(fù)合澄清劑澄清后陳釀6 個(gè)月的宣木瓜糯米酒中的香氣成分以及各種理化指標(biāo)進(jìn)行研究,并采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法,對(duì)陳釀后的成品酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià),為提高宣木瓜糯米酒的產(chǎn)品品質(zhì)以及宣木瓜資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)及應(yīng)用提供了科學(xué)參考和理論依據(jù)。