劉美貞畢業(yè)論文(已修改)

1、<p>　　江西農(nóng)業(yè)大學生物工程系</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　論文題目：幾種澄清劑在果酒澄清中的作用比較</p><p>　　專 業(yè)： 　 生物技術</p><p>　　班級學號： 生技03（2）43號</p><p>　　姓

2、名： 劉美貞</p><p>　　指導教師： 張　寶　講師</p><p><b>　　二ОО七年四月</b></p><p>　　幾種澄清劑對果酒的澄清作用比較</p><p>　　劉美貞 生技032班</p><p><b>　　指導老師：張寶老師</b

3、></p><p>　　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、透明度和風味等指標。另一方面，我清楚的明白對果酒進行澄清的主要目的是除塵土微粒；除有機微粒以減少酚類氧化酶的活性；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桔子汁果酒發(fā)酵液進行處理，由結果得知：明膠單獨處理其效果并不顯著，并且出

4、現(xiàn)脫色現(xiàn)象，但是與其它澄清劑結合使用澄清效果明顯提高。</p><p>　　關鍵詞：澄清劑；桔子汁果酒；明膠；透光率；澄清率；</p><p>　　Preliminary discussion of the orange wine clarification</p><p>　　Liu Meizhen</p><p>　　( Departm

5、ent of Bioengineering, JAU, Nanchang, 330045 )</p><p>　　Supervise Teacher: teacher Zhangbao</p><p>　　Abstract: The clarification is one of the important production technologies in the orange wi

6、ne 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 flui

7、d.The result shows: The shell polyose has the good clear effect, the macromolecular weight shell polyose solution, the processing effect is in particular better. The gelatin alone processe</p><p>　　Key word:

8、 clarifier；Orange wine；Shell polyose；transparency；</p><p><b>　　0.前言</b></p><p>　　正常果酒的外觀品質(zhì)應澄清透明的。即使有輕微的失光，也會被認為是質(zhì)量不好乃至變質(zhì)的表現(xiàn)，而且長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，必須力求制成完全透明的果汁果酒。造

9、成渾濁的原因［1］有很多，主要是與天然存在的酚類物質(zhì)有關。當果汁果酒中的蛋白質(zhì)和果膠物質(zhì)與多酚類物質(zhì)長時間共存時，就會產(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味及保持長期的穩(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、生物等。但目前澄清劑在果酒上的研究還未深入研究報道。本實驗以桔子汁發(fā)酵原酒為原料，選用不同澄清劑及組合進行澄清實驗，得到較好的

10、澄清組合，使酒體清亮透明、穩(wěn)定性強。</p><p><b>　　1. 材料與方法</b></p><p><b>　　材料</b></p><p>　　1.1.1 試劑材料</p><p>　　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

11、膠。</p><p><b>　　1.1.2實驗儀器</b></p><p>　　糖度計、離心機、722型分光光度計、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</p><p><b>　　方法</b></p><p><b>　　桔子果酒的制備</b>

12、;</p><p>　　用榨汁機將準備好的新鮮桔子榨成汁，利用糖度計測試糖度，由于不做發(fā)酵工藝只做澄清度，因此無需加入葡萄糖調(diào)節(jié)糖度。糖度測試完畢后分裝到1000ml三角燒瓶后進行115℃滅菌30分鐘，接入干酵母粉0.6g/1000ml恒溫（28℃）發(fā)酵五天。通過離心除去菌體，得到桔子酒原液。</p><p>　　1.2.2澄清劑的制備方法</p><p>　　明膠

13、溶液［4］：明膠在用之前，必須在水中溶解，因此稱量1.00g明膠置于30ml熱水中，攪拌至完全溶解。待冷卻到室溫時，轉移至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。</p><p>　　丹寧溶液：稱量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。</p><p&g

14、t;　　聚乙稀吡咯烷酮（PVPP）溶液：稱量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。</p><p>　　薄層層析硅膠溶液：稱量1.00g薄層層析硅膠溶于50ml的蒸餾水中，加熱到全部溶解,待冷卻后轉移至50mL的容量瓶中定容后，得到2%的薄層層析硅膠溶液待用。</p><p><b>　　澄清方法</b></p>

15、<p>　　1.3.1單因素實驗</p><p>　　①明膠對桔子酒原液的澄清作用</p><p>　　取潔凈試管9個，依次編號1、2、3…9，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號依次加入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

16、加有明膠澄清劑的果酒溶液進行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測定上清液的透光率。</p><p>　?、诘帉圩泳圃旱某吻遄饔?lt;/p><p>　　取潔凈試管6個，依次編號1、2、3…6，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號依次加入0.08%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

17、，20分鐘后對加有丹寧澄清劑的果酒溶液進行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測定上清液的透光率。</p><p>　　③PVPP對桔子酒原液的澄清作用</p><p>　　取潔凈試管11個，依次編號1、2、3…10、11，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號依次加入2%的Pvpp溶液0.2ml、0.4ml…1.2ml、1.3ml、1.4ml…1.7ml,靜置。觀察果酒溶液顏色的

18、變化和沉淀速度的快慢并記錄，20分鐘后對加有Pvpp澄清劑的果酒溶液進行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測定上清液的透光率。</p><p>　?、鼙訉游龉枘z對桔子原酒液的澄清作用</p><p>　　取潔凈試管8個，依次編號1、2、3…8，分別裝入桔子酒原液5ml，按試管的編號依次加入2%的硅膠溶液0.4ml、1.2ml、1.4ml、1.6ml、1.8ml、2.0ml、2.

19、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分鐘后對加有硅膠澄清劑的果酒溶液進行離心（3000r/min）5分鐘，去除沉淀，測定上清液的透光率。</p><p>　　1.3.2 組合因素實驗</p><p>　　取潔凈試管數(shù)組，各加入5ml桔子酒原液，按正交試驗設計表，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，測定上清液的

20、透光率。</p><p>　　1.3.3澄清效果的測定：</p><p>　　酒透明度的測定［5］，采用分光光度法，在623nm下測定酒的透光率T623，以蒸餾水做參比（T623=100%）。酒澄清效果的測定，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，液面平靜后靜置。 然后，對混濁液進行離心，測定透光率。</p><p><b>　　1.4

21、試驗流程</b></p><p>　　桔子果酒原酒的制備＝＞離心原酒＝＞加入澄清劑＝＞離心＝＞澄清效果測定</p><p>　　2.結果與分析［6］［7］［8］</p><p>　　發(fā)酵后測得原酒殘?zhí)呛繛?.0%，表明發(fā)酵基本完成。</p><p>　　離心后原酒以蒸餾水做空白在623nm的波長下測得透光率為42。</p&

22、gt;<p>　　（澄清后透光率-原橙汁果酒液透光率）</p><p>　　澄清率（P）＝─────────────────── * 100%</p><p><b>　　原橙汁果酒液透光率</b></p><p>　　當P<0時——表示未達到澄清效果</p><p><b>　　P越大澄

23、清效果越好</b></p><p>　　2.1 明膠的澄清效果</p><p>　　表1: 明膠的澄清試驗結果</p><p>　　明膠是動物膠原蛋白經(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)。當制明膠時，可用酸性或堿性溶液處理原料，對飲料處理，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，在飲料中反應快且

24、好，這是由于蛋白質(zhì)的等電點(IEP)造成的。酸性明膠溶液的等電點是8.5-9.0，堿性明膠溶液的等電點是4.5-5.0，飲料pH值與明膠等電點相差越大，明膠蛋白質(zhì)所帶正電荷越多［9］。明膠帶正電荷，可與丹寧、多縮戊糖等帶負電荷的物質(zhì)發(fā)生電中和凝結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

25、可以看出，隨明膠濃度的增加澄清度有上升的趨勢，但明膠的量達到一定程度后澄清度出現(xiàn)下降。從一些文獻中可以得知：在澄清葡萄酒中明膠用量為011～013g/L。如果添加過量，優(yōu)等明膠會損害飲料的風味和理想的琥珀色，質(zhì)量差的明膠則引起懸浮劑的作用。因此明膠的用量是一個重要的影響因素。加入明膠后，形成的明膠—丹寧酸鹽的絡合物，該物質(zhì)懸浮于橙汁果</p><p><b>　　丹寧溶液的澄清效果</b>&

26、lt;/p><p>　　表2:丹寧溶液的澄清試驗結果</p><p>　　我們知道，單寧種類較多，其中最為普通的為焦性沒食子酸單寧，由五倍子制得。不同來源的單寧雖結構不同，但具有一些共同的性質(zhì)：都是無定型粉末，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)。</p><p>　　丹寧的澄清機理是：通

27、過與桔子果酒中某些澀味丹寧和雜色物質(zhì)結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。不過從個試驗中可以明顯看到絮狀沉淀產(chǎn)生，由此可知丹寧對橙汁酒的澄清還是有一定的作用，但是在使用時，受到濃度的限制，濃度越高其澄清效果越差。所以在日常生活中我們也可以考慮降低濃度使用，或與

28、其它澄清劑結合使用。</p><p><b>　　PVPP的澄清效果</b></p><p>　　表3: PVPP的澄清試驗結果</p><p>　　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的分子結構中具有與其聚合度相同數(shù)目的酰胺鍵，主要

29、吸附酒中分子量500-1000的丹寧，而這類丹寧是引起發(fā)酵酒不穩(wěn)定的主要因素之一，且在一定程度上占主導地位。通過pvpp對丹寧的吸附，可大大減緩酒中蛋白質(zhì)與丹寧的結合速度，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，色度微呈下降趨勢，無明顯的絮狀沉淀。說明pvpp對提高桔子果酒的穩(wěn)定性，改善色澤有一定的作用。</p><p>　　薄層層析硅膠的澄清效果</p><p

30、>　　表4：薄層層析硅膠溶液的澄清試驗結果</p><p>　　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。本次試驗主要是想檢測薄層層析硅膠在果酒中的應用，其澄清效果的優(yōu)劣。從上表中可以知道，在澄清過程中其沉降速率較慢，須加長靜置時間。 </p><p

31、>　　2.5 明膠--丹寧組合澄清效果探究［10］</p><p>　　表5：明膠--丹寧組合澄清試驗結果</p><p>　　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)當兩種溶液同時加入時都迅速產(chǎn)生渾濁，加強離心后透過率有所增加，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：同時加有明膠和丹寧的橙汁原酒液會出現(xiàn)二次混濁，但通過靜置，離

32、心后透光率有所提高。比較兩個因素的極差ΔK，極差大小主次順序為B＞A，即丹寧是主要影響因素。因此在實驗過程中對于丹寧的用量要非常小心。由于單寧的酚羥基通過氫健與蛋白質(zhì)的酰胺基連接后，能使明膠單寧形成復合物而聚集沉淀，同時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。</p>

33、<p>　　2.6 明膠—PVPP組合澄清效果探究</p><p>　　表6：明膠—PVPP組合澄清試驗結果 </p><p>　　試驗觀察可以發(fā)現(xiàn)，兩種溶液同時加入時無明顯變化，離心后透過率有所增加。從表6分析可以看出，在低濃度明膠-PVPP組合下，對橙汁果酒澄清方面有所改善。A1B1的溶度組合在實驗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&g

34、t;B)。</p><p>　　2.7 明膠—薄層層析硅膠組合澄清效果探究</p><p>　　表7：明膠—薄層層析硅膠組合澄清試驗結果 </p><p>　　表7各組實驗數(shù)據(jù)，經(jīng)正交統(tǒng)計分析，比較兩個因素的極差ΔK，極差大小的主次順序為A＞B，即主要的影響因素是A（明膠）。由上表可以看出，濃度較低時透光率較高，與兩者作為單因素使用時

35、比較，與明膠結合使用時，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合作為澄清劑使用的機會比較少。</p><p><b>　　3.結論與探討</b></p><p>　　3.1 通過本試驗，可以基本了解果酒的生產(chǎn)工藝過程，一般的步驟是：新鮮桔子＝＞榨汁＝＞離心＝＞接種＝＞發(fā)酵＝＞陳釀＝＞調(diào)配＝＞澄清（過濾）＝＞包裝。澄清劑的種類很多[11]，本次試驗是

36、通過采用明膠、PVPP、丹寧等澄清劑對橙汁果酒進行了澄清，并從透光率角度評價澄清效果。</p><p>　　3.2 影響澄清的因素很多，如：溫度、粘度、pH值、處理步驟、計量、容器、攪拌器、混合時間等。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，對于橙汁果酒的澄清，綜合所有實驗數(shù)據(jù)進行分析，明膠與其它澄清劑結合使用，其澄清率大大提高，但此結論是否有普遍意義或能否在生產(chǎn)上使

37、用有待進一步探討。</p><p>　　3.3 從組合性實驗中，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)生復雜的生化反應（可能是些酸性物質(zhì)），這樣不僅破壞了原明膠電荷性、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先加入一定量的單寧，沒有單寧，只加明膠是不可能澄清

38、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)。</p><p>　　3.4 果汁果酒的穩(wěn)定性是一個復雜的問題，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味改變的物質(zhì)。以上簡要介紹了明膠、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，明膠-單寧法是一種經(jīng)典的方法，當明膠與帶負電荷的單寧相聚合并將果汁中其他懸浮物吸附一起下沉，從而達到澄

39、洽效果，但使用過量容易引起二次混濁； PVPP是一種人工高聚物，效果好但價格高。因此，在實際生產(chǎn)中，要選擇合適的澄清劑與澄清工藝，可以幾種澄清劑結合使用。但只有操作簡單，周期短，費用低，才能在實際生產(chǎn)中廣泛應用。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陸冬和，何志剛，林曉姿 果酒渾濁原因及澄清技術 福建省農(nóng)科院果樹研究所 2002

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42、巧琴，吳松剛.工業(yè)微生物育種學（第二版）.科學出版社.</p><p>　　[9] 黃梅麗.食品化學.北京：中國人民大學出版社，1994</p><p>　　[10]奚惠萍.中國果酒（第二版）.中國輕工業(yè)出版社.</p><p>　　[11]朱梅等.葡萄酒工藝學［M］.北京：輕工業(yè)出版社，1996</p><p><b>　　致

43、 謝</b></p><p>　?。ˋcknowledgement）</p><p>　　本論文是在指導老師張寶的悉心指導下進行和完成的，從論文開始準備到試驗設計、操作、記錄到論文的寫作、修改和最后定稿，都凝聚著他的心血。至此論文結稿之際，謹向恩師致以最為崇高的敬意并感激他對學生人生道路上的指點、學術上的諄諄教誨以及生活上的無私幫助。張寶老師對學術的嚴謹態(tài)度讓我終身難忘，將永

44、遠激勵和鞭策我不斷勤奮努力。</p><p>　　本論文的實驗工作是在江西農(nóng)業(yè)大學生物工程系實驗室完成的，在此過程中得到了系里領導及各位老師的關心和幫助，在這里我對他們表示深深感謝。</p><p>　　珍貴的大學生活已經(jīng)接近尾聲了，回顧過去在校期間得到了江西農(nóng)業(yè)大學生物工程系的各位領導和老師對我的關心和幫助，籍此我要衷心的感謝他們。我要說的是，衷心感謝敬愛的父母和我的朋友們在我的漫長的求

45、學過程中對我無微不至的關心和無怨無悔的支持。我不會忘記你們的諄諄教導，在今后生路上，我會更謙虛，不斷自我反思，完善自我，為未來的發(fā)展打下堅實的基礎。</p><p>　　最后，感謝母校的培育之恩！ </p><p><b>　　作者：劉美貞 </b></p><p>　　2 0 0 7年4月&