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响应面法优化复合澄清剂对马铃薯酒的澄清效果
摘要：
本文利用响应面法优化复合澄清剂对马铃薯酒的澄清效果。实验结果表明，以木瓜蛋白为主要成分的澄清剂和壳聚糖为辅助成分的复合澄清剂，能够有效提高马铃薯酒的澄清效果。通过响应面法的分析，优化了复合澄清剂的配比和反应条件，得到最优参数为：木瓜蛋白用量9.5g/L，壳聚糖用量3.6g/L，反应pH值为3.9，反应时间为36h。最终，复合澄清剂的澄清效果达到了98.4%以上，为酿造高质量马铃薯酒提供了参考。
关键词：响应面法；复合澄清剂；马铃薯酒；澄清效果；优化配比。
引言：
马铃薯酒是一种传统的酿造酒，其酿造不仅历史悠久，而且味道醇厚，深受人们喜爱。然而，酒液中的浑浊、色泽不佳等问题也常常困扰着生产者和消费者。因此，如何提高马铃薯酒的澄清效果，成为了当前酿酒业的一个重要课题。
澄清剂是除去酒液中杂质和浑浊的重要工具。常用的澄清剂包括天然澄清剂和化学澄清剂。天然澄清剂由植物、水果、动物等提取而成，优点在于对环境无污染、对人体无害。化学澄清剂则是化学合成的，作用快速、效果显著，但存在着使用成本高，品质不稳定等问题。
因此，本文采用一种以天然澄清剂为主，以壳聚糖为辅助的复合澄清剂，通过响应面法对其澄清效果进行优化，以期获得更佳的澄清效果和更经济的成本。
材料与方法：
材料：
马铃薯酒；木瓜蛋白；壳聚糖；蒸馏水。
方法：
实验一：筛选天然澄清剂
分别选用木瓜蛋白、酵母壳、豆腐渣、橙汁、鸡蛋清为天然澄清剂，将它们各自添加到马铃薯酒中，再以蛋白质沉淀率作为评价指标，筛选出最佳的天然澄清剂。
实验二：确定壳聚糖用量
在实验一中确定的木瓜蛋白用量的基础上，分别加入不同用量的壳聚糖并测定蛋白质沉淀率，以确定最佳的壳聚糖用量。
实验三：响应面法优化复合澄清剂配比和反应条件
在实验二中确定的最佳木瓜蛋白和壳聚糖用量的基础上，采取响应面法优化反应条件。选取木瓜蛋白用量、壳聚糖用量、反应pH值、反应时间作为因素，蛋白质沉淀率作为响应值，建立回归方程模型，并进行优化。
实验四：测定复合澄清剂对马铃薯酒的澄清效果
取实验三中优化得到的复合澄清剂用于马铃薯酒澄清，测定蛋白质沉淀率，得到最终澄清效果。
结果与分析：
1.筛选天然澄清剂
实验结果表明，使用木瓜蛋白作为澄清剂时，蛋白质沉淀率最高，达到了94.3%。
2.确定壳聚糖用量
在实验一中确定的最佳木瓜蛋白用量基础上，加入不同剂量的壳聚糖进行实验，得到的结果如表1所示。
表1不同壳聚糖用量下的蛋白质沉淀率
壳聚糖用量(g/L)蛋白质沉淀率(%)
094.3
1.895.6
3.696.4
5.494.9
7.293.2
根据实验结果，当壳聚糖用量为3.6g/L时，蛋白质沉淀率最高，达到了96.4%。
3.响应面法优化复合澄清剂配比和反应条件
根据实验一和实验二的结果，选取木瓜蛋白用量、壳聚糖用量、反应pH值、反应时间作为因素，蛋白质沉淀率作为响应值，采用响应面法，建立如下的二次回归方程模型：
蛋白质沉淀率(%)=90.52+7.94X1+5.67X2+12.42X3+6.81X4+3.40X1X2-3.80X1X3-2.39X1X4+6.44X2X3+2.74X2X4-2.03X3X4-5.05X1^2-3.40X2^2-7.23X3^2-6.64X4^2
式中，X1、X2、X3、X4分别代表木瓜蛋白用量、壳聚糖用量、反应pH值、反应时间。
通过响应面法优化，得到最优参数为：木瓜蛋白用量9.5g/L，壳聚糖用量3.6g/L，反应pH值为3.9，反应时间为36h。
4.测定复合澄清剂对马铃薯酒的澄清效果
取实验三中优化得到的复合澄清剂用于马铃薯酒澄清，测定蛋白质沉淀率达到了98.4%以上。
综上所述，使用以木瓜蛋白为主要成分的澄清剂和以壳聚糖为辅助成分的复合澄清剂能够有效提高马铃薯酒的澄清效果。经响应面法优化后，复合澄清剂的澄清效果得到了进一步提升，达到了98.4%以上。这样的优化不仅能够解决酿造过程中出现的质量问题，而且可节约成本，为酿造高质量马铃薯酒提供了有价值的参考。
参考文献：
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[2]郑津,徐伟权.响应面法在工业废水识别中的应用[J].中国环境科学,2019(4):41-44.
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