茶酒是以茶叶为主要原料，与蔗糖、酵母等混和，通过发酵或配制的方法制得的饮用酒统称[1-3]。茶叶中的活性成分和营养物质具有抗氧化、抗癌、降血脂以及消除疲惫等作用[4-5]。茶酒作为一种集营养、保健为一体的低酒精度的发酵型茶酒受到大家欢迎。但其高含量的酚类和氨基酸等物质，使茶酒易产生明显的浑浊和沉淀，影响了产品的品质和货架期[6-8]。李刚凤等[9]研究表明，茶酒发酵后含有蛋白质、单宁、果胶、纤维素、多酚、多糖类大分子、单宁和蛋白质的络合物等成分。本身并不表现浑浊，但在一系列复杂缓慢的物理和化学反应后，就会凝聚成大分子或其他沉淀物而析出，导致酒中不可避免出现一些不同程度的浑浊与沉淀，严重影响了酒的感官品质与稳定性。因此，澄清是发酵茶酒生产的一个重要环节。
目前主要的澄清手段有澄清剂法、酶处理法、膜过滤法、离心过滤法[10-11]。应用较多的澄清剂有明胶、果胶酶、硅藻土、壳聚糖、皂土、聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpolypyrrolidone，PVPP）、单宁、蛋清等，以除去悬浮杂质和可能导致浑浊的胶体及其他非稳定性成分，使酒液澄清，获得良好的风味，并保持长期的稳定性[12-14]。目前关于澄清剂在果酒中的应用较多，但在白茶酒澄清技术中的应用研究较少。寿眉陈皮白茶酒是选用白茶中的寿眉种茶叶搭配陈皮经酵母发酵得到的具有一定酒精度的发酵型茶酒[15-16]。澄清为寿眉陈皮白茶酒加工工艺中的一个关键环节，酒体是否澄清决定了产品的品质及其商品价值，因此有必要对其澄清条件进行研究。
本试验选用六种常用澄清剂：壳聚糖、皂土、明胶、单宁、聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）和硅藻土对茶酒进行澄清，以寿眉陈皮白茶酒的透光率和感官评分作为考察指标，对茶酒澄清剂互配比例和澄清工艺进行单因素试验和正交试验优化，旨在得到色泽鲜亮、透明度高的产品，为寿眉陈皮白茶酒的品质提高提供理论基础和技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
寿眉陈皮白茶：安吉金镶玉茶叶有限公司；酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖：市售；皂土、PVPP（食品级）：烟台帝伯仕自酿机有限公司；明胶、壳聚糖、单宁（均为食品级）：河南万邦实业有限公司；硅藻土、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾（均为分析纯）：天津市致远化学试剂有限公司；氢氧化钠（分析纯）：成都市科隆化学品有限公司。
1.2 仪器与设备
AUW120D天平：岛津集团有限公司；DFDS-700电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；723紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；VWRA10153涡旋仪：海门市其林贝尔仪器制造有限公司；PHS-3CpH计：上海仪电科学仪器股份有限公司；85-2磁力搅拌器：江苏金坛市亿通电子有限公司；PX-B32T手持折光仪：上海光学仪器五厂有限公司。
1.3 方法
1.3.1 寿眉陈皮白茶酒制备工艺流程及操作要点
操作要点：
浸提：将10 g白茶放烧杯中，加入200 mL的水在75 ℃的水浴锅中恒温浸提53 min。浸提结束后将茶渣弃去。
调糖：向浸提液中加入细白砂糖，至终糖度为15°Bx。
接种：用调糖后的浸提液溶解酵母菌，在45 ℃条件下进行活化，酵母接种量为300 mg/L。
发酵：待加入配料之后用纱布封住瓶口在28 ℃条件下发酵1 d后，换保鲜膜密封发酵6 d。
澄清：取一定量的白茶酒于50 mL的离心管中，加入配制好的澄清剂溶液（10 g/L）后在涡旋仪上涡旋30 s，将其充分混匀，盖上离心管盖，在室温中静置12 h。
过滤、巴氏杀菌：过滤澄清后的茶酒，上清液转移至瓶中，除去底部固形物，然后进行巴氏杀菌，温度70 ℃、时间30 min。即得寿眉陈皮白茶酒成品。
1.3.2 澄清剂的配制
（1）壳聚糖：称取1 g壳聚糖溶入97 mL的超纯水中，加入2 mL冰乙酸使其充分溶解成10 g/L的壳聚糖溶液。
（2）皂土：称取1 g皂土溶入99 mL超纯水中，充分浸泡后搅拌均匀配成悬浊液使用，使其充分溶解成10 g/L的皂土溶液[8]。
（3）明胶：称取1 g明胶溶入99 mL超纯水中，使其充分溶解成10 g/L的明胶溶液。
（4）PVPP：称取1 g PVPP溶入99 mL超纯水中，加热使其溶解，冷却备用，使其充分溶解成10 g/L的PVPP溶液。
（5）单宁：称取1 g单宁溶入99 mL超纯水中，加热使其溶解，冷却备用，使其充分溶解成10 g/L的单宁溶液。
（6）硅藻土：称取1 g硅藻土溶入99 mL超纯水中，充分浸泡后搅拌均匀配成悬浊液使用，使其充分溶解成10 g/L的硅藻土溶液。
1.3.3 澄清剂的确定试验
以寿眉陈皮白茶酒的透光率及感官评分为评价指标，分别研究壳聚糖添加量、皂土添加量、明胶添加量、PVPP添加量、单宁添加量及硅藻土添加量对寿眉陈皮白茶酒透光率的影响，每个因素添加量均为0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L、0.6 g/L、0.7 g/L、0.8 g/L、0.9 g/L。
1.3.4 复合澄清剂澄清条件优化
（1）单因素试验
确定复合澄清剂种类，设置基础澄清条件为皂土和壳聚糖1∶1，添加量0.5 g/L，澄清温度35 ℃，澄清时间15 h，考察复合澄清剂添加量（0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L、0.6 g/L、0.7 g/L、0.8 g/L、0.9 g/L、1 g/L）、澄清剂（皂土-壳聚糖）质量比（0.5∶1、1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1、4∶1）、澄清温度（15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃）和澄清时间（3 h、6 h、9 h、12 h、15 h、18 h、21 h、24 h）对寿眉陈皮白茶酒感官评分和透光率的影响。
（2）正交试验
在单因素试验的基础上，选择皂土和壳聚糖两种澄清剂进行复合，以透光率为评价指标，选择皂土和壳聚糖质量比（A）、澄清温度（B）、澄清时间（C）作为试验因素，进行3因素3水平试验，正交试验设计见表1。
表1 澄清工艺条件优化正交试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for clarification technology conditions optimization
水平 A 皂土和壳聚糖质量比 B 澄清温度/℃ C 澄清时间/h 1 2 3 1.0∶1.0 1.5∶1.0 2.0∶1.0 25 30 35 18 21 24
1.3.5 指标测定
寿眉陈皮白茶酒透光率采用紫外分光光度法测定，以蒸馏水作为空白，取原酒在200～800 nm做光谱扫描，扫描间隔为5 nm，得出最佳测定波长；以蒸馏水作为空白对照，在最佳波长下测定其透光率；总酸的测定：采用pH计电位滴定法，以酒石酸计[17]；酒精度、糖度的测定：使用手持折光仪测定[18]。
1.3.6 寿眉陈皮白茶酒感官评分标准
由10名经过培训的食品质量与安全专业的学生组成的感官评价小组，采用百分制，去掉最高分和最低分求平均值，评价标准参考罗光琳[19]。寿眉陈皮白茶酒感官评分标准见表2，感官评分满分100分。
表2 寿眉陈皮白茶酒感官评分标准
Table 2 Sensory score standards for Shoumei Chenpi white tea wine
感官评分标准及得分色泽（20分）香味（25分）滋味（40分）典型性（15分）呈琥珀色，澄清，透亮色泽诱人，无悬浮物（15～20分）浅黄色，较澄清，较透明，色泽欠佳，有少量悬浮物（10～15分）暗黄色，浑浊，透明度较差，色泽不佳，较多悬浮物（7～10分）茶香浓郁，茶香与酒香协调，怡人（20～25分）茶香较浓郁，茶香与酒香较协调，尚怡人（15～20分）茶香不足，茶香与酒香淡薄，无异香（10～15分）酒体醇厚，口感协调，酸甜适宜，回味无穷，无异味（30～40分）酒体平衡，口感淡雅，酸甜适度，回味欠佳，有轻微涩味（20～30分）酒体寡淡，口感粗糙，酸甜失衡，无回味，酸涩味明显（15～20分）具有寿眉陈皮白茶酒的典型性风味（10～15分）较具有寿眉陈皮白茶酒的典型性风味（7～10分）不具有寿眉陈皮白茶酒的典型性风味（3～7分）
1.3.7 数据分析
采用Excel2016和SPASS20.0统计分析软件对试验数据进行处理及方差分析。
2 结果与分析
2.1 寿眉陈皮白茶酒透光率最佳测定波长确定
寿眉陈皮白茶酒透光率最佳测定波长确定结果见图1。由图1可知，在波长小于350 nm时，透光率呈上升趋势，波长在350～415 nm范围内透光率降低，波长在415～800 nm区间透光率呈上升趋势；波长200～800 nm波段有两个波峰，分别对应波长345 nm处透光率为63.5%，波长640 nm处透光率67.9%。因此最佳测定波长为640 nm。
图1 不同波长对寿眉陈皮白茶酒透光率的影响
Fig.1 Effect of different wavelengths on light transmittance of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2 寿眉陈皮白茶酒澄清工艺优化单因素试验结果分析
2.2.1 壳聚糖添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
壳聚糖添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响结果见图2。由图2可知，在壳聚糖的添加范围内（0.2～0.9 g/L），茶酒的透光率呈先升高后降低走势，在添加量为0.6 g/L时达到峰值，此时透光率为79.1%。当壳聚糖添加量过少时，其不足以和蛋白质等杂质分子发生较强的电中和和吸附作用[20-21]，不能将胶体颗粒充分的絮凝、沉降。当壳聚糖添加量过高时，寿眉陈皮白茶酒中的微粒容易被壳聚糖包围，失去在颗粒间的吸附作用，使得茶酒的澄清效果降低。原因是壳聚糖为高分子絮凝剂，正电荷数量多，加入量过高分子间的斥力变大，使得胶体粒子在酒体中呈现稳定的分散状态，稳定性受到破坏，从而与蛋白质等大分子物质一起沉降下来。因此，确定壳聚糖最佳添加量为0.6 g/L。
图2 壳聚糖添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.2 Effect of chitosan addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2.2 皂土添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
皂土添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响结果见图3。由图3可知，在皂土添加量范围内（0.2～0.9 g/L），茶酒透光率为78.0%～87.4%，当皂土添加量为0.2～0.4 g/L时，透光率增加并在皂土添加量0.4 g/L时达到峰值，此时皂土所带的负电荷和茶酒中含正电荷物质发生电中和作用，此时茶酒体系已经达到了平衡状态[22]；当皂土添加量达到最优值后再继续添加，透光率反而下降，可能是过量的皂土导致茶酒中存在引发酒浑浊的金属离子[23]。因此，确定皂土最佳添加量为0.4 g/L。
图3 皂土添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.3 Effect of bentonite addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2.3 明胶添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
明胶添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响结果见图4。由图4可知，在明胶添加量范围内（0.2～0.9 g/L），茶酒透光率为40.3%～64.1%，明胶添加量在0.2～0.6 g/L范围内增加，透光率和明胶添加量呈正相关，添加量为0.6 g/L时透光率达到峰值为64.1%，添加量超过0.6 g/L时，透光率先下降后趋于平稳，造成这种变化可能是因为过量的明胶形成悬浮物，使得酒体浑浊从而影响茶酒的透光率。因此，确定明胶最佳添加量为0.6 g/L。
图4 明胶添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.4 Effect of gelatin addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2.4 PVPP添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
PVPP添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响见图5。由图5可知，在PVPP添加量范围内（0.2～0.9 g/L），茶酒透光率为49.8%～70.2%，随着PVPP的添加量增加，茶酒的透光率呈上升后下降趋势，在添加量0.7 g/L时透光率达到峰值为70.2%。PVPP有很大的表面积，具有膨胀性和与小分子物质、多酚类、羧酸等的络合能力[24]，所以在一定程度上能够提升茶酒的透光率，PVPP添加量＞0.7 g/L时茶酒的透光率下降，可能是过多的PVPP形成悬浮物导致。因此，确定PVPP最佳添加量为0.7 g/L。
图5 PVPP添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.5 Effect of PVPP addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2.5 单宁添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
单宁是一种天然的多酚化合物，带负电荷，可以和酒体中的带正电荷的物质发生电中和反应，使得酒体澄清。单宁添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响见图6。由图6可知，在单宁添加量范围内（0.2～0.9 g/L），茶酒透光率为44.5%～63.5%，在添加量0.3 g/L时透光率出现峰值，添加量为0.4 g/L时透光率陡降，可能是单宁添加多了导致酒体负电荷数量变多，打破了酒体的电中和而致。当添加量在0.3～0.9 g/L范围内，透光率呈下降趋势，添加量与透光率呈负相关。因此，确定单宁最佳添加量为0.6 g/L。
图6 单宁添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.6 Effect of tannin addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2.6 硅藻土添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
硅藻土添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响见图7。由图7可知，在硅藻土添加量范围内（0.2～0.9 g/L），茶酒透光率为44.8%～63.5%，总体呈先上升后下降的趋势，硅藻土的添加量在0.2～0.6 g/L时茶酒的透光率呈上升趋势，添加量为0.6 g/L时透光率达到峰值为63.5%。当硅藻土添加量超过0.6 g/L时透光率呈下降趋势，究其原因可能是因为过量的添加硅藻土导致酒体形成悬浊液故而透光率下降。由于硅藻土疏松多孔、无色的物理性质，所以对茶酒中的色素、蛋白质具有吸附作用，达到澄清的效果[25]。因此，确定硅藻土最佳添加量为0.6 g/L。
图7 硅藻土添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.7 Effect of diatomite addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.2.7 六种澄清剂对寿眉陈皮白茶酒效果的综合比较
在单因素试验的基础上，分别选择六种澄清剂最佳的添加量进行对比试验，结果见图8。由图8可知，皂土、壳聚糖和PVPP对寿眉陈皮白茶酒澄清效果有明显作用。皂土的澄清效果最佳，透光率87.4%、感官评分为86.8分，壳聚糖澄清效果次之，透光率79.1%、感官评分最高为88.1分，PVPP对茶酒也有澄清效果，但综合感官评分及透光率来看效果不如皂土和壳聚糖。明胶虽感官评分较高，但其透光率仅有64.1%，硅藻土和单宁的透光率也不太理想，因此本试验选择皂土和壳聚糖来进行澄清复配试验。
图8 不同澄清剂对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的比较
Fig.8 Comparison of different clarifiers on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.3 复合澄清剂优化单因素试验
2.3.1 澄清剂质量比对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
考察皂土-壳聚糖质量比对白茶酒澄清效果的影响结果见图9。由图9可知，在皂土-壳聚糖质量比0.5∶1～4∶1时感官评分呈现先上升后逐步下降趋势。在质量比为0.5∶1时，感官评分和透光率都太低，不符合茶酒的基本要求，茶酒的透光率和感官评分最大值出现在质量比1∶1时，此时透光率为94.5%，感官评分为89.1分，随着皂土-壳聚糖质量比的增加，茶酒透光率呈上升然后下降最后趋于稳定的趋势；因此，选择两种澄清剂质量比为1∶1～2∶1进行正交试验。
图9 皂土-壳聚糖质量比对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.9 Effect of bentonite and chitosan mass ratio on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.3.2 复合澄清剂添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
复合澄清剂添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响结果见图10。由图10可知，复合澄清剂添加量在0.3%～1.0%之内增加，感官评分和透光率都呈现先上升后逐步下降趋势。在添加量为0.6 g/L时感官评分和透光率都最高，透光率达到了92.5%，感官评分为89分。因此，选择复合澄清剂（皂土和壳聚糖1∶1）最佳添加量为0.6 g/L。
图10 复合澄清剂添加量对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.10 Effect of compound clarifier addition on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.3.3 澄清温度对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
澄清温度对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响结果见图11。由图11可知，当澄清温度在15～50 ℃范围内增加时，茶酒的透光率呈先上升后下降趋势，感官评分呈上升后下降趋势；当澄清温度为30 ℃时，透光率和感官评分最优，此时透光率为94%，感官评分为90分。因此，确定最佳澄清温度为30 ℃。
图11 澄清温度对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.11 Effect of clarification temperature on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine
2.3.4 澄清时间对寿眉陈皮白茶酒澄清的影响
澄清时间对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响结果见图12。由图12可知，澄清时间在3～24 h之间增加，茶酒的透光率呈上升后下降趋势，在澄清时间3～21 h范围内增加，感官评分随着时间的增加整体呈上升趋势，当澄清时间＞21 h，感官评分呈下降趋势；当澄清时间在21 h时，透光率和感官评分出现峰值，透光率为95%，感官评分为92.8分。因此，确定最佳澄清时间为21 h。
图12 澄清时间对寿眉陈皮白茶酒澄清效果的影响
Fig.12 Effect of clarification time on clarification effects of Shoumei Chenpi white tea wine clarification
2.4 寿眉陈皮白茶酒澄清工艺优化正交试验
2.4.1 正交试验结果与分析
根据单因素试验结果，以寿眉陈皮白茶酒透光率为评价指标，选择皂土和壳聚糖质量比（A）、澄清温度（B）、澄清时间（C）为评价因素进行正交试验设计，确定最佳澄清条件，试验结果与分析见表3，方差分析结果见表4。
表3 澄清工艺条件优化正交试验结果与分析
Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for clarification technology conditions optimization
试验号 A B C 透光率/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 k1 3 1 3 1 2 3 2 2 1 3 2 1 3 3 2 2 1 1 1 3 3 2 3 2 1 2 1 89.2 91.0 90.5 93.0 88.5 91.3 93.0 92.0 90.7 k2 k3R 91.6 91.2 90.3 1.3 91.1 92.1 90.2 1.9 91.0 92.1 90.0 2.1
表4 正交试验结果方差分析
Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results
方差来源 偏差平方和 自由度 F 值 P 值ABC误差2.376 3.536 6.629 6.376 2 2 2 2 0.373 0.555 1.04 0.729 0.643 0.490
由表3和表4可知，三个因素对寿眉陈皮白茶酒的透光率影响程度大小为C（澄清时间）＞B（澄清温度）＞A（澄清剂质量比）。寿眉陈皮白茶酒的最佳澄清工艺为A1B2C2，即皂土-壳聚糖质量比1∶1、澄清温度30 ℃、澄清时间为21 h。
2.4.2 验证试验
根据表3所得出的最优水平组合A1B2C2进行三组验证试验，得到寿眉陈皮白茶酒的透光率为93.8%，均高于正交试验组。因此寿眉陈皮白茶酒最佳澄清条件为即皂土-壳聚糖质量比1∶1、澄清温度30 ℃、澄清时间为21 h。
2.5 复合澄清剂澄清寿眉陈皮白茶酒质量评价
原酒与复合澄清剂澄清后的茶酒质量评价结果见表5。由表5可知，使用复合澄清剂处理后的寿眉陈皮白茶酒总酸、糖度、酒精度等理化指标相对原酒测定结果变化不大，但透光率明显提高，从69.0%提升至93.8%，澄清后的酒体感官品质也提升，感官评分从85分上升到94分。
表5 寿眉陈皮白茶酒澄清前后品质指标比较
Table 5 Comparison of quality indexes of Shoumei Chenpi white tea wine before and after clarification
项目 总酸/（g·L-1）感官评分/分原酒澄清后糖度/°Bx酒精度/%vol透光率/%4.2 4.1 7.4 7.2 6.0 6.2 69.0 93.8 85 94
3 结论
分别采用壳聚糖、皂土、明胶、PVPP、单宁及硅藻土6种澄清剂对寿眉陈皮白茶酒进行澄清效果研究。结果表明，皂土和壳聚糖对寿眉陈皮白茶酒澄清效果好。在单因素试验结果的基础上，设计正交试验，得到最优澄清工艺条件为：皂土-壳聚糖质量比1∶1，复合澄清剂添加量0.6 g/L、澄清温度为30 ℃、澄清时间21 h。在此条件下，寿眉陈皮白茶酒澄清效果最好，透光率为93.8%，比原酒透光率提升了24.8%；感官评分为94分，提升了原酒的感官品质；并且对总酸、糖度、酒精度等理化性质无明显影响。因此，皂土-壳聚糖复合澄清剂对寿眉陈皮白茶酒的澄清具有现实意义，为寿眉陈皮白茶酒的工业化生产起到一定的指导作用。
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