不同澄清劑對藜麥酒澄清作用的研究

孔曉妍 姚高毅 王書琪 郭黎媛

（山西杏花村汾酒廠股份有限公司技術(shù)中心，山西汾陽 032205）

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）為藜科藜屬植物，原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈的哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯?shù)戎懈吆０紊絽^(qū)，具有一定的耐旱、耐寒、耐鹽性，生長在海平面到海拔4 500 m 左右的高原上，在我國山西五臺山就有大面積的種植。藜麥?zhǔn)侨热珷I養(yǎng)完全蛋白食物，富含維生素、多酚、類黃酮類、皂苷和植物甾醇類物質(zhì)，具有多種保健功效。2013 年是聯(lián)合國欽定的國際藜麥年，以此呼吁人們注意糧食安全和營養(yǎng)均衡。

本試驗中藜麥酒以藜麥（產(chǎn)自五臺山）和清香型白酒為原料，利用發(fā)酵酒與蒸餾酒結(jié)合的方式有效利用藜麥的功能成分，使藜麥酒的營養(yǎng)最大化。藜麥發(fā)酵后成分復(fù)雜，其穩(wěn)定性受貯存時間、溫度、光照和pH 等的影響，會有沉淀物質(zhì)析出，這些成分雖對人體無害，但影響酒體外觀。本試驗選取硅藻土、殼聚糖和膨潤土3 種澄清劑對藜麥酒進行澄清，找到最適澄清方案，讓酒體清亮透明穩(wěn)定易儲且風(fēng)味最佳。

1 材料與方法

1.1 材料

42%vol 藜麥酒，山西杏花村汾酒廠股份有限公司生產(chǎn)；硅藻土、殼聚糖、膨潤土，食品級。

1.2 儀器與設(shè)備

濁度儀(2100Q）；移液管；三角瓶；燒杯；玻璃棒；量筒；濾紙；漏斗；膠頭滴管。

1.3 試驗原理

1.3.1 硅藻土澄清原理

硅藻土的主要化學(xué)成分是SiO2，還含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有機質(zhì)，SiO2通常占80%以上，硅藻土顏色為白色、灰白色或淺灰褐色，質(zhì)地細膩疏松、空隙大、吸收性強，當(dāng)酒體中的雜質(zhì)粒子經(jīng)過硅藻土濾層時，會被硅藻土內(nèi)部和濾餅內(nèi)部的微孔道空隙所阻留。硅藻土化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，擁有較大的比表面積和合適的表面負電性，能吸附酒體中相反電荷的雜質(zhì)粒子。硅藻土的性質(zhì)決定其能濾除酒體中細微懸浮物，并且能使被濾酒體獲得較好的流速比。

1.3.2 殼聚糖澄清原理

殼聚糖又稱脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(又稱甲殼素)經(jīng)過脫乙酰作用得到的，化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D 葡萄糖。殼聚糖是甲殼素脫N-乙酰基的產(chǎn)物，甲殼素不溶于稀酸，一般而言，N-乙酰基脫去55%以上能在1%乙酸或1%鹽酸中溶解1%，這種脫乙酰甲殼素被稱為殼聚糖。殼聚糖是一種白色或灰白色的片狀或粉狀固體，無味、無臭、無毒性。因殼聚糖分子中帶有游離氨基，在酸性溶液中易成鹽，呈陽離子性質(zhì)，使其具有良好的絮凝、澄清作用，可作為酒體的澄清劑。

1.3.3 膨潤土澄清原理

膨潤土也稱皂土，作為澄清劑廣泛應(yīng)用于飲料、葡萄酒行業(yè)。膨潤土是由90%的蒙脫土構(gòu)成的硅鋁酸鹽，化學(xué)式為Al2O3·4SiO2·nH2O3，呈細小扁平狀或葉狀，具有較大的表面積，在熱水中散開后呈均勻膠狀懸浮液，具有較強的膨脹性、吸附性和脫色能力。膠體細粒帶負電荷，吸引酒體中帶正電荷的粒子產(chǎn)生沉淀。另外膠體分子還能通過范德華力吸附蛋白質(zhì)、色素、單寧等懸浮微粒。

1.4 測定指標(biāo)

本試驗采用濁度儀測量酒體濁度，作為試驗結(jié)果數(shù)據(jù)。濁度儀采用散射法測量濁度，即濁度儀發(fā)出一束平行光線，使之穿過樣品，遇到顆粒物會改變光的傳播方向，形成散射，從與入射光呈90°的方向檢測酒體中顆粒物的散射光，散射程度與懸浮物顆粒數(shù)量成正比。濁度代表酒體的渾濁程度，單位為NTU，數(shù)值越大表明濁度越大，酒體越不清亮。在本試驗中，以酒體處理前的濁度為基礎(chǔ)值，考察不同澄清劑在不同條件處理后的濁度值以及變化曲線，以得到最適合的澄清方案。

1.5 試驗方法

先測定澄清前藜麥酒的濁度。取待測液于樣品池中，清潔樣品池外壁后測量濁度值，多次測量，待測量數(shù)值連續(xù)3 次以上波動范圍在0.05 NTU 內(nèi)，取3 次數(shù)值平均值為待測液的濁度值。澄清前藜麥酒濁度范圍為4.5 NTU～5.0 NTU，本試驗批次的酒體濁度為4.82 NTU。

1.5.1 硅藻土澄清方法

按照0.25 g/L、0.5 g/L、0.75 g/L、1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、3 g/L 不同添加量配制待澄清液，攪拌后澄清10 h，過濾，取濾液測定濁度值。

1.5.2 殼聚糖澄清方法

按照0.1 g/L、0.15 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、1 g/L、1.2 g/L 不同添加量配制待澄清液，劇烈攪拌后澄清10 h，過濾，取濾液測定濁度值。

1.5.3 膨潤土澄清方法

10%膨潤土懸濁液配制：為了提高澄清效果，將膨潤土進行膨化處理。稱取100 g 膨潤土，加入900 g 蒸餾水后劇烈攪拌均勻，浸泡24 h，使之充分吸水膨脹。

按照0.25 g/L、0.5 g/L、0.75 g/L、1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、3 g/L 不同添加量（以膨潤土干重計）配制待澄清液，攪拌后澄清10 h，過濾，取濾液測定濁度值。

1.5.4 時間梯度試驗

按照單因子加量梯度試驗得出最佳添加量后，按照時間梯度試驗研究3 種澄清劑最佳添加量下的最佳澄清時間。按照最佳添加量將澄清劑添加到酒體，澄清不同時間后過濾酒體，再按上述方法測定濁度值。時間梯度為：20 min、40 min、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h。

2 結(jié)果與分析

2.1 澄清劑添加量的確定

2.1.1 硅藻土添加量對酒體濁度的影響

硅藻土添加量對酒體濁度的影響結(jié)果見下頁圖1。由圖1 可知，隨著硅藻土添加量的增加，酒體濁度先逐漸下降，后趨于平穩(wěn)。硅藻土的最佳添加量為1.5 g/L，此時酒體濁度值為0.40 NTU。

圖1 硅藻土添加量與濁度關(guān)系

2.1.2 殼聚糖添加量對酒體濁度的影響

殼聚糖添加量對濁酒度的影響結(jié)果見下頁圖2。由圖2 可知，隨著殼聚糖添加量的增加，酒體濁度逐漸下降，在添加量為0.2 g/L 時，濁度值降到最低，添加量大于0.2 g/L 時，濁度值變化不明顯。因此，選擇殼聚糖的最佳添加量為0.2 g/L，此時酒體濁度值為0.20 NTU。

圖2 殼聚糖添加量與濁度關(guān)系

2.1.3 膨潤土添加量對酒體濁度的影響

膨潤土添加量對濁酒度的影響結(jié)果見圖3。由圖3 可知，隨著膨潤土添加量的增加，酒體濁度呈先下降后上升的趨勢，在添加量為1.5 g/L 時，濁度值降到最低，為0.16 NTU。因此，選擇膨潤土的最佳添加量為1.5 g/L。

圖3 膨潤土添加量與濁度關(guān)系

2.2 澄清時間的確定

按照最佳添加量將澄清劑添加到酒體，澄清不同時間后過濾，測過濾后酒體的濁度，得澄清時間與濁度的變化關(guān)系曲線，見圖4。

圖4 澄清時間與濁度關(guān)系

由圖4 可知，硅藻土澄清劑在最佳添加量時的最佳澄清時間為5 h，殼聚糖澄清劑在最佳添加量時的最佳澄清時間為1 h，膨潤土澄清劑在最佳添加量時的最佳澄清時間為2 h。

2.3 3 種澄清劑試驗結(jié)果對比

3 種澄清劑的試驗結(jié)果對比情況，如表1 所示。

表1 澄清劑試驗結(jié)果對比

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，3 種澄清劑中，成本最小，工藝最簡單的是硅藻土，硅藻土加入酒體后迅速擴散，低速攪拌即可達到效果，價格便宜，設(shè)備要求低，總體成本低；澄清劑用量最小的是殼聚糖，最佳添加量為0.2 g/L,是硅藻土的1/8～1/7，但價格高，且澄清過程需要劇烈攪拌，產(chǎn)生絮狀物才能達到好的澄清效果，對設(shè)備要求較高；澄清效果最好的是膨潤土，能將酒體濁度將到最低，但是膨潤土需要提前膨化24 h 以上，增加了工藝成本，且膨潤土的價格也較高。在酒體風(fēng)味方面，經(jīng)過多輪品評打分，得到硅藻土處理后的酒體風(fēng)味最好，保留了原酒體的風(fēng)格，殼聚糖與膨潤土處理后的酒體略顯淡薄。

本試驗結(jié)合生產(chǎn)實際以及配制酒標(biāo)椎參數(shù)，選用硅藻土作為澄清劑。本研究選擇了3 種代表性澄清劑作為研究對象，試驗結(jié)果對類似配制酒起到了參考作用。