劉美貞畢業(yè)論文已修改

1、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程系畢業(yè)論文 論文題目：幾種澄清劑在果酒澄清中的作用比較專(zhuān) 業(yè)： 生物技術(shù)班級(jí)學(xué)號(hào)： 生技03（2）43號(hào)姓 名： 劉美貞指導(dǎo)教師： 張寶講師二七年四月幾種澄清劑對(duì)果酒的澄清作用比較劉美貞 生技032班指導(dǎo)老師：張寶老師摘 要：用澄清劑處理桔子汁果酒是生產(chǎn)中重要的環(huán)節(jié)之一，澄清效果可直接影響桔子汁果酒的顏色、透明度和風(fēng)味等指標(biāo)。另一方面，我清楚的明白對(duì)果酒進(jìn)行澄清的主要目的是除塵土微粒；除有機(jī)微粒以減少酚類(lèi)氧化酶的活性；少有害微生物；少果膠含量，降低渾濁度。本次試驗(yàn)是利用明膠、PVPP、丹寧、薄層層析硅膠等幾種澄清劑及其組合對(duì)桔子汁果酒發(fā)酵液進(jìn)行處理，由結(jié)果得知：明膠單獨(dú)處理

2、其效果并不顯著，并且出現(xiàn)脫色現(xiàn)象，但是與其它澄清劑結(jié)合使用澄清效果明顯提高。關(guān)鍵詞：澄清劑；桔子汁果酒；明膠；透光率；澄清率；Preliminary discussion of the orange wine clarificationLiu Meizhen( Department of Bioengineering, JAU, Nanchang, 330045 )Supervise Teacher: teacher ZhangbaoAbstract: The clarification is one of the important production technologies in th

3、e orange wine production,the result clarified ifluences such indexes as the color,transparency and flavor of the orange wine,ect.directly. Using gelatin, PVPP, dening, shell polyose processing orange juice ratafia fermentation fluid.The result shows: The shell polyose has the good clear effect, the

4、macromolecular weight shell polyose solution, the processing effect is in particular better. The gelatin alone processes its effect not to be remarkable, but can achieve the very good clear effect with the shell polyose union use.Key word: clarifier；Orange wine；Shell polyose；transparency；0.前言正常果酒的外觀

5、品質(zhì)應(yīng)澄清透明的。即使有輕微的失光，也會(huì)被認(rèn)為是質(zhì)量不好乃至變質(zhì)的表現(xiàn)，而且長(zhǎng)期貯存后的果汁果酒容易發(fā)生混濁沉淀，并可發(fā)生氧化變質(zhì)。因此在生產(chǎn)制作果酒時(shí)，必須力求制成完全透明的果汁果酒。造成渾濁的原因1有很多，主要是與天然存在的酚類(lèi)物質(zhì)有關(guān)。當(dāng)果汁果酒中的蛋白質(zhì)和果膠物質(zhì)與多酚類(lèi)物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間共存時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生渾濁的膠體，乃至發(fā)生沉淀2。因此需要加入各種澄清劑以除去大部分上述易形成沉淀成分，使果汁果酒獲得好的風(fēng)味及保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定性3。果酒澄清劑有很多種，澄清方法也多種多樣， 包括物理、化學(xué)、生物等。但目前澄清劑在果酒上的研究還未深入研究報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以桔子汁發(fā)酵原酒為原料，選用不同澄清劑及組合進(jìn)行澄清

6、實(shí)驗(yàn)，得到較好的澄清組合，使酒體清亮透明、穩(wěn)定性強(qiáng)。1. 材料與方法1.1 材料 試劑材料 安琪（angel）酵母、新鮮的澄汁1000ml、蒸餾水、葡萄糖、桔子酒、明膠、PVPP、丹寧、薄層層析硅膠。實(shí)驗(yàn)儀器糖度計(jì)、離心機(jī)、722型分光光度計(jì)、培養(yǎng)箱、三角燒瓶、滅菌鍋、燒杯、試管、量筒、移液管、電子天平、小滴管1.2 方法1.2.1 桔子果酒的制備 用榨汁機(jī)將準(zhǔn)備好的新鮮桔子榨成汁，利用糖度計(jì)測(cè)試糖度，由于不做發(fā)酵工藝只做澄清度，因此無(wú)需加入葡萄糖調(diào)節(jié)糖度。糖度測(cè)試完畢后分裝到1000ml三角燒瓶后進(jìn)行115滅菌30分鐘，接入干酵母粉0.6g/1000ml恒溫（28）發(fā)酵五天。通過(guò)離心除去菌體

7、，得到桔子酒原液。澄清劑的制備方法明膠溶液4：明膠在用之前，必須在水中溶解，因此稱(chēng)量1.00g明膠置于30ml熱水中，攪拌至完全溶解。待冷卻到室溫時(shí)，轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中定容得到2%的明膠溶液，取10mL2%的上述溶液稀釋得到0.4%的明膠溶液待用。丹寧溶液：稱(chēng)量1.00g丹寧溶于50ml蒸餾水中，加熱到全部溶解，配成2%的溶液。取5mL2%的上述溶液稀釋得到0.08%的丹寧溶液待用。聚乙稀吡咯烷酮（PVPP）溶液：稱(chēng)量1.00g PVPP溶于50ml蒸餾水中，加熱到全部溶解，配成2%的溶液待用。薄層層析硅膠溶液：稱(chēng)量1.00g薄層層析硅膠溶于50ml的蒸餾水中，加熱到全部溶解,待冷卻后轉(zhuǎn)移

8、至50mL的容量瓶中定容后，得到2%的薄層層析硅膠溶液待用。1.3 澄清方法單因素實(shí)驗(yàn) 明膠對(duì)桔子酒原液的澄清作用取潔凈試管9個(gè)，依次編號(hào)1、2、39，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號(hào)依次加入0.4%的明膠澄清劑0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml、1.0ml、1.2ml、2.0ml、2.5ml、3.0ml,靜置。觀察果酒溶液顏色的變化和沉淀速度的快慢并記錄，20分鐘后對(duì)加有明膠澄清劑的果酒溶液進(jìn)行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測(cè)定上清液的透光率。丹寧對(duì)桔子酒原液的澄清作用取潔凈試管6個(gè)，依次編號(hào)1、2、36，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號(hào)依次加入0.08

9、%的丹寧溶液0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml、0.5ml、0.6ml,靜置。觀察果酒溶液顏色的變化和沉淀速度的快慢并記錄，20分鐘后對(duì)加有丹寧澄清劑的果酒溶液進(jìn)行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測(cè)定上清液的透光率。PVPP對(duì)桔子酒原液的澄清作用取潔凈試管11個(gè)，依次編號(hào)1、2、310、11，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號(hào)依次加入2%的Pvpp溶液0.2ml、0.4ml1.2ml、1.3ml、1.4ml1.7ml,靜置。觀察果酒溶液顏色的變化和沉淀速度的快慢并記錄，20分鐘后對(duì)加有Pvpp澄清劑的果酒溶液進(jìn)行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測(cè)定上清液

10、的透光率。薄層層析硅膠對(duì)桔子原酒液的澄清作用取潔凈試管8個(gè)，依次編號(hào)1、2、38，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號(hào)依次加入2%的硅膠溶液0.4ml、1.2ml、1.4ml、1.6ml、1.8ml、2.0ml、2.3ml、2.5ml,靜置。觀察果酒溶液顏色的變化和沉淀速度的快慢并記錄，20分鐘后對(duì)加有硅膠澄清劑的果酒溶液進(jìn)行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測(cè)定上清液的透光率。 組合因素實(shí)驗(yàn)取潔凈試管數(shù)組，各加入5ml桔子酒原液，按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表，加不同容度澄清劑；觀察果酒溶液顏色的變化和沉淀速度的快慢并記錄，離心去除沉淀，測(cè)定上清液的透光率。1.3.3澄清效果的測(cè)定：酒透明度的

11、測(cè)定5，采用分光光度法，在623nm下測(cè)定酒的透光率T623，以蒸餾水做參比（T623=100%）。酒澄清效果的測(cè)定，將桔子果酒盛放在試管中，并按一定的比例加入澄清劑，攪動(dòng)，液面平靜后靜置。 然后，對(duì)混濁液進(jìn)行離心，測(cè)定透光率。1.4 試驗(yàn)流程 桔子果酒原酒的制備離心原酒加入澄清劑離心澄清效果測(cè)定2.結(jié)果與分析678發(fā)酵后測(cè)得原酒殘?zhí)呛繛?.0%，表明發(fā)酵基本完成。離心后原酒以蒸餾水做空白在623nm的波長(zhǎng)下測(cè)得透光率為42。 （澄清后透光率-原橙汁果酒液透光率）澄清率（P） * 100%原橙汁果酒液透光率當(dāng)P<0時(shí)表示未達(dá)到澄清效果P越大澄清效果越好2.1 明膠的澄清效果表1: 明膠

12、的澄清試驗(yàn)結(jié)果明膠（ml）T（%）顏色變化P（%）沉降速率02.50棕黃色19.05/0.451棕黃色21.43/0.651.5棕黃色22.62/0.850棕黃色19.05/1.055棕黃色30.95產(chǎn)生少許絮狀物1.255棕黃色30.95產(chǎn)生少許絮狀物2.052棕黃色23.81/2.550棕黃色19.05/3.047棕紅色11.90/明膠是動(dòng)物膠原蛋白經(jīng)部分水解衍生的分子量10000-70000的水溶性蛋白質(zhì)(非均勻的多肽混合物)。當(dāng)制明膠時(shí)，可用酸性或堿性溶液處理原料，對(duì)飲料處理，一般用酸性明膠，在低pH值下酸性明膠溶液帶有較高正電荷，在飲料中反應(yīng)快且好，這是由于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(IEP)造

13、成的。酸性明膠溶液的等電點(diǎn)是，堿性明膠溶液的等電點(diǎn)是，飲料pH值與明膠等電點(diǎn)相差越大，明膠蛋白質(zhì)所帶正電荷越多9。明膠帶正電荷，可與丹寧、多縮戊糖等帶負(fù)電荷的物質(zhì)發(fā)生電中和凝結(jié)而沉淀使酒得以澄清。明膠除具有良好的絮凝性外，還具有吸附能力，可使果酒色澤變淺。明膠對(duì)酒的脫色程度小，酒體穩(wěn)定，色澤好，主要用于去處單寧的澄清劑。在日常生活中，使用率較高，多用于食品行業(yè)。從表1可以看出，隨明膠濃度的增加澄清度有上升的趨勢(shì)，但明膠的量達(dá)到一定程度后澄清度出現(xiàn)下降。從一些文獻(xiàn)中可以得知：在澄清葡萄酒中明膠用量為011013g/L。如果添加過(guò)量，優(yōu)等明膠會(huì)損害飲料的風(fēng)味和理想的琥珀色，質(zhì)量差的明膠則引起懸浮劑

14、的作用。因此明膠的用量是一個(gè)重要的影響因素。加入明膠后，形成的明膠丹寧酸鹽的絡(luò)合物，該物質(zhì)懸浮于橙汁果酒中，在短時(shí)間內(nèi)離心效果不是很好，從應(yīng)用的角度考慮，明膠單獨(dú)使用對(duì)橙汁酒澄清無(wú)明顯作用?？梢钥紤]與其它澄清劑結(jié)合使用。2.2 丹寧溶液的澄清效果表2:丹寧溶液的澄清試驗(yàn)結(jié)果丹寧T（%）顏色變化P（%）沉降速率0.161棕黃色45.24產(chǎn)生絮狀沉淀0.262棕黃色47.62產(chǎn)生絮狀沉淀0.361棕黃色45.24產(chǎn)生絮狀沉淀0.460棕黃色42.86產(chǎn)生絮狀沉淀0.561棕黃色45.24產(chǎn)生絮狀沉淀0.657棕黃色35.71溶液混濁我們知道，單寧種類(lèi)較多，其中最為普通的為焦性沒(méi)食子酸單寧，由五倍子

15、制得。不同來(lái)源的單寧雖結(jié)構(gòu)不同，但具有一些共同的性質(zhì)：都是無(wú)定型粉末，易溶于水、酒精及丙酮，其水溶液呈酸性并有澀味，與蛋白質(zhì)生成不溶水的沉淀，在氧化酶的作用下，發(fā)生氧化聚合而生成黑褐色物質(zhì)。丹寧的澄清機(jī)理是：通過(guò)與桔子果酒中某些澀味丹寧和雜色物質(zhì)結(jié)合形成絮狀的特殊方式而起到澄清的作用或者利用蛋白遇到丹寧的凝聚性質(zhì)和吸附能力而起到澄清果酒的作用。從表2中可以看出，隨丹寧濃度的增加，澄清度呈下降，主要原因是丹寧溶液本身是褐色的，顏色的影響大于該濃度丹寧的澄清效果。不過(guò)從個(gè)試驗(yàn)中可以明顯看到絮狀沉淀產(chǎn)生，由此可知丹寧對(duì)橙汁酒的澄清還是有一定的作用，但是在使用時(shí)，受到濃度的限制，濃度越高其澄清效果越差

16、。所以在日常生活中我們也可以考慮降低濃度使用，或與其它澄清劑結(jié)合使用。2.3 PVPP的澄清效果表3: PVPP的澄清試驗(yàn)結(jié)果pvppT（%）顏色變化P（%）沉降速率0.250黃色19.05/0.450黃色19.05/0.650黃色19.05/0.853黃色26.19/1.054黃色28.57/1.256黃色33.33/1.359黃色40.47/1.459黃色40.47/1.560黃色42.86/1.658黃色38.09/1.755黃色30.95/聚乙烯聚吡咯烷酮(pvpp)是純的乙烯基吡咯烷酮的交聯(lián)均聚物，是具有吸濕性的易流動(dòng)的白色粉末，有微臭，不溶于水和乙醇、乙醚等所有常用的溶劑。pvpp

17、的分子結(jié)構(gòu)中具有與其聚合度相同數(shù)目的酰胺鍵，主要吸附酒中分子量500-1000的丹寧，而這類(lèi)丹寧是引起發(fā)酵酒不穩(wěn)定的主要因素之一，且在一定程度上占主導(dǎo)地位。通過(guò)pvpp對(duì)丹寧的吸附，可大大減緩酒中蛋白質(zhì)與丹寧的結(jié)合速度，使發(fā)酵酒穩(wěn)定性提高。由表3可知，隨pvpp濃度的增加，澄清度呈上升趨勢(shì)，色度微呈下降趨勢(shì)，無(wú)明顯的絮狀沉淀。說(shuō)明pvpp對(duì)提高桔子果酒的穩(wěn)定性，改善色澤有一定的作用。2.4 薄層層析硅膠的澄清效果表4：薄層層析硅膠溶液的澄清試驗(yàn)結(jié)果薄層層析硅膠T（%）顏色變化P（%）沉降速率0.460黃色42.86慢1.263黃色50.00慢1.465黃色54.76慢1.666黃色57.14慢

18、1.868黃色61.90慢2.064黃色52.38慢2.360黃色42.86慢2.558黃色38.09慢薄層層析硅膠廣泛用于各種天然、合成物質(zhì)的分析和分離。目前已大量用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、中草藥、有機(jī)化工產(chǎn)品、石油化工產(chǎn)品以及糧食、食品等的主要成分或微量雜質(zhì)的定性與定量分析和某些物質(zhì)的提取。本次試驗(yàn)主要是想檢測(cè)薄層層析硅膠在果酒中的應(yīng)用，其澄清效果的優(yōu)劣。從上表中可以知道，在澄清過(guò)程中其沉降速率較慢，須加長(zhǎng)靜置時(shí)間。 2.5 明膠-丹寧組合澄清效果探究10表5：明膠-丹寧組合澄清試驗(yàn)結(jié)果試管號(hào)明膠（A）0.4%丹寧（B）0.08%T(%)P(%)10.80.15735.7120.80.25735.7

19、130.80.45633.3340.80.75428.5751.00.15940.4761.00.258.539.2971.00.45838.0981.00.75428.5791.20.16247.62101.20.25940.47111.20.45735.71121.20.75735.71132.00.16042.86142.00.25838.09152.00.45838.09162.00.75633.33K1224238B>AA9B9K2229232K3235229K4232221K1117 將明膠與丹寧按表格中配方，各取不同的量加入到5ml橙汁原酒液中，觀察其現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種溶液同

20、時(shí)加入時(shí)都迅速產(chǎn)生渾濁，加強(qiáng)離心后透過(guò)率有所增加，但效果不是很好。離心后顏色呈棕紅色。由表6數(shù)據(jù)分析表明：同時(shí)加有明膠和丹寧的橙汁原酒液會(huì)出現(xiàn)二次混濁，但通過(guò)靜置，離心后透光率有所提高。比較兩個(gè)因素的極差K，極差大小主次順序?yàn)锽A，即丹寧是主要影響因素。因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于丹寧的用量要非常小心。由于單寧的酚羥基通過(guò)氫健與蛋白質(zhì)的酰胺基連接后，能使明膠單寧形成復(fù)合物而聚集沉淀，同時(shí)捕集和清除其他懸浮固體，另外明膠可吸附果酒中的單寧色素，而且能減少果汁的粗糙感。所以明膠與單寧常結(jié)合使用，不僅可用于果汁、果酒的澄清，還可用于果汁的脫色，因此明膠丹寧法可作為一種經(jīng)典的果酒澄清方法。2.6 明膠PVPP

21、組合澄清效果探究表6：明膠PVPP組合澄清試驗(yàn)結(jié)果 試管號(hào)明膠（A）0.4%丹寧（B）0.08%T(%)P(%)10.80.15735.7120.80.25735.7130.80.45633.3340.80.75428.5751.00.15940.4761.00.258.539.2971.00.45838.0981.00.75428.5791.20.16247.62101.20.25940.47111.20.45735.71121.20.75735.71132.00.16042.86142.00.25838.09152.00.45838.09162.00.75633.33K1224238B&g

22、t;AA9B9K2229232K3235229K4232221K1117試驗(yàn)觀察可以發(fā)現(xiàn)，兩種溶液同時(shí)加入時(shí)無(wú)明顯變化，離心后透過(guò)率有所增加。從表6分析可以看出，在低濃度明膠-PVPP組合下，對(duì)橙汁果酒澄清方面有所改善。A1B1的溶度組合在實(shí)驗(yàn)和理論中都得到較好效果。而高濃度組合效果不佳。明膠是主要的影響因素(A>B)。2.7 明膠薄層層析硅膠組合澄清效果探究表7：明膠薄層層析硅膠組合澄清試驗(yàn)結(jié)果 試管號(hào)明膠（A）0.4%硅膠（B）2%T(%)P(%)10.80.96145.2421.26042.8631.46142.2441.00.96350.0051.26350.0061.46247

23、.6271.21.26042.8681.35838.0991.55735.71K1182184A>BA4B4A5B5K2188181K3185180K64 表7各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)正交統(tǒng)計(jì)分析，比較兩個(gè)因素的極差K，極差大小的主次順序?yàn)锳B，即主要的影響因素是A（明膠）。由上表可以看出，濃度較低時(shí)透光率較高，與兩者作為單因素使用時(shí)比較，與明膠結(jié)合使用時(shí)，澄清效果有所提高。但是在日常生活中，明膠與薄層層析硅膠結(jié)合作為澄清劑使用的機(jī)會(huì)比較少。3.結(jié)論與探討3.1 通過(guò)本試驗(yàn)，可以基本了解果酒的生產(chǎn)工藝過(guò)程，一般的步驟是：新鮮桔子榨汁離心接種發(fā)酵陳釀?wù){(diào)配澄清（過(guò)濾）包裝。澄清劑的種類(lèi)很多11，本次

24、試驗(yàn)是通過(guò)采用明膠、PVPP、丹寧等澄清劑對(duì)橙汁果酒進(jìn)行了澄清，并從透光率角度評(píng)價(jià)澄清效果。3.2 影響澄清的因素很多，如：溫度、粘度、pH值、處理步驟、計(jì)量、容器、攪拌器、混合時(shí)間等。除此以外，不同的果酒所含的懸浮顆粒不同，具有各自特性。因此不同果酒選用不同的澄清劑，對(duì)于橙汁果酒的澄清，綜合所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，明膠與其它澄清劑結(jié)合使用，其澄清率大大提高，但此結(jié)論是否有普遍意義或能否在生產(chǎn)上使用有待進(jìn)一步探討。3.3 從組合性實(shí)驗(yàn)中，我們可以看到明膠和丹寧組合后，它的效果有所提高，但并不顯著，可能是由于明膠與丹寧在橙汁果酒溶液中發(fā)生復(fù)雜的生化反應(yīng)（可能是些酸性物質(zhì)），這樣不僅破壞了原明膠電荷

25、性、絮凝性、以及吸附能力，而且發(fā)生二次混濁產(chǎn)生大量沉淀和難溶的懸浮物。因此，單寧含量的不同，決定了明膠的劑量，單寧含量少的白葡萄酒下膠前要預(yù)先加入一定量的單寧，沒(méi)有單寧，只加明膠是不可能澄清的。另一方面，明膠與PVPP的組合使用，澄清效果有所改觀，但效果并不顯著，不適用于生產(chǎn)。3.4 果汁果酒的穩(wěn)定性是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，澄清劑的作用就是澄清與去除果汁果酒中引起混濁及顏色和風(fēng)味改變的物質(zhì)。以上簡(jiǎn)要介紹了明膠、單寧、薄層層析硅膠、PVPP的制備、性質(zhì)、功效。這些澄清劑各有優(yōu)缺點(diǎn)，明膠-單寧法是一種經(jīng)典的方法，當(dāng)明膠與帶負(fù)電荷的單寧相聚合并將果汁中其他懸浮物吸附一起下沉，從而達(dá)到澄洽效果，但使用過(guò)量容易引起二次混濁； PVPP是一種人工高聚物，效果好但價(jià)格高。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，要選擇合適的澄清劑與澄清工藝，可以幾種澄清劑結(jié)合使用。但只