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发酵型红茶酒制备工艺的初步研究

发布人:杜康集团 来源:杜康集团 www.fzfzcoc.com更新日期: 2018-08-30 14:00:59

发酵型红茶酒制备工艺的初步研究

红茶是中国六大茶类中最具影响力的茶类之一[1],其中含有茶黄素、茶红素、茶多酚、游离氨基酸、黄酮类、咖啡碱等多种活性成分[2]。茶色素和茶多酚在防癌抗癌、抗肿瘤、清除自由基、抗氧化、抗突变、抗病毒、抑制病原菌、降血糖、降血脂以及治疗心脑血管疾病等方面有重要的作用[3-5]。随着人们保健意识的提高,红茶类产品的市场前景越来越广阔。

茶酒是指以茶叶为主料酿制或配制而成的各种饮用酒的统称[6],其中含有丰富的茶色素、茶多酚、多糖、咖啡碱和氨基酸等成分,具有营养、保健[7-8]和医疗[9-11]等功能。本研究从茶叶浸提温度、料液比、酵母接种量、加糖量和发酵温度几个方面出发,对红茶酒的发酵工艺条件进行优化,为发酵型红茶酒的研制提供参考。

1 材料与方法


1.1 材料与试剂

红茶:产自贵州省遵义市湄潭县。

葡萄酒果酒专用酵母(食品级):安琪酵母股份有限公司;白砂糖、饮用纯净水:市售。

1.2 仪器与设备

HH-4电热恒温水浴锅:天津市泰斯特仪器有限公司;WYT手持式折光仪:成都泰华光学有限公司;101-1型电热鼓风干燥箱:北京科伟永兴仪器有限公司;AR520电子精密天平:奥豪斯仪器有限公司;HPX-9162-MBE数显电热培养箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程及操作要点

将红茶粉碎后加水,在一定温度条件下恒温水浴锅浸提15 min,取出后向其中加入一定量的白砂糖,搅拌至完全溶解,冷却至室温。接种活化后(称取一定量的酵母粉,加入10倍体积的5%白砂糖溶液,置于35℃的恒温水浴锅中缓慢搅拌20 min后取出)的酵母菌(以茶汤的体积分数计),用纱布盖住瓶口放入培养箱中培养,2 d后换单向阀密闭发酵。待发酵结束后将发酵液过滤,向其中加入白砂糖,使其表观糖度为8%,灭菌后得成品酒。

1.3.2 单因素试验

固定料液比1∶30(g∶mL),接种量0.3%,加糖量14%,发酵温度28℃,考察不同浸提温度75℃、80℃、85℃、90℃、95℃对茶酒品质的影响。

固定浸提温度85℃,接种量0.3%,加糖量14%,发酵温度28℃,考察不同料液比1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60(g∶mL)对茶酒品质的影响。

固定浸提温度85℃,料液比1∶40(g∶mL),加糖量14%,发酵温度28℃,考察不同接种量0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%对茶酒品质的影响。

固定浸提温度85℃,料液比1∶40(g∶mL),接种量0.3%,发酵温度28℃,考察不同加糖量8%、10%、12%、14%、16%对茶酒品质的影响。

固定浸提温度85℃,料液比1∶40(g∶mL),接种量0.3%,加糖量10%,考察不同发酵温度16℃、20℃、24℃、28℃、32℃对茶酒品质的影响。

1.3.3 响应面试验

在单因素试验的基础上进行响应面设计,应用Box-Behnken中心组合设计原理,选取酵母接种量(A)、加糖量(B)、发酵温度(C)三个因素为自变量,以-1,0,1水平进行编码,以感官评分(Y)为响应值设计试验。试验因素与水平设计见表1。

表1 红茶酒发酵条件优化响应面试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of response surface methodology for black tea fermentation conditions optimization

水平A酵母接种量/%B加糖量/%C发酵温度/℃-10.2824 0 0.31028 1 0.41232

1.3.4 测定方法

酒精度的测定:采用酒精计法测定[12];茶酒感官评分:由12人组成感官品评小组对发酵茶酒的外观、香气和口感进行感官评定(满分10分),感官评分标准如表2所示。

表2 茶酒感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standards of tea wine

项目感官评分内容感官评分加权值透明发亮,有原茶汤色,无沉淀8~10外观透明,有原茶汤色,稍有沉淀5~7颜色暗淡,浑浊,有沉淀1~4 30%茶香怡人,有酒香8~10香气茶香偏淡,稍有酒香5~7茶香单薄,无酒香,有不良气味3~4无茶香,不良气味突出1~2 30%口感丰富,口味协调,酸甜适中,茶味适中8~10口感口味良好,有茶味,稍苦涩5~7无不良口味,偏酸(甜),无茶味,苦涩3~4酒体单薄,酸味(甜味)较重,苦涩味极重1~2 40%

2 结果与分析


2.1 单因素试验

2.1.1 不同浸提温度对茶酒品质的影响

图1 不同浸提温度对茶酒酒精度和感官评分的影响
Fig.1 Effect of different extraction temperature on alcohol content and sensory score

由图1可知,酒精度随茶汤浸提温度的升高呈先上升后下降的趋势,这是由于随着温度的升高,茶汤中的茶多酚、茶多糖、氨基酸等水浸出物逐渐增多,增加了酵母的营养来源,提高了酵母发酵酒精的转化效率,从而使酒精度升高。当浸提温度>90℃时,茶汤中较高的生物碱浓度抑制了酵母菌的生长[13-15],使酒精度没有继续上升,但此温度条件下茶酒的感官评分较低。当浸提温度为85℃时,茶酒的感官评分最高,为7.5分,随着浸提温度的继续上升,茶酒的苦涩味较重。综合考虑,选择较优浸提温度为85℃。

2.1.2 不同料液比对茶酒品质的影响

图2 不同料液比对茶酒酒精度和感官评分的影响
Fig.2 Effect of different solid-liquid ratio on alcohol content and sensory score

由图2可知,当料液比在1∶20~1∶30(g∶mL)时,茶酒的酒精度及感官评分均随料液比的增加呈现先上升后下降的趋势,当料液比为1∶40(g∶mL)时,茶酒的酒精度及感官评分均最高,分别为9.4%vol和7.7分,综合考虑,选择较优料液比为1∶40(g∶mL)。

2.1.3 不同酵母接种量对茶酒品质的影响

由图3可知,接种量为0.29%~0.6%条件下,茶酒的酒精度基本相同,茶酒的感官评分呈先上升后下降的趋势;接种量为0.3%时,茶酒的感官评分最高,为7.7分。综合考虑,选择较优的酵母接种量为0.3%。

图3 不同酵母接种量对茶酒酒精度和感官评分的影响
Fig.3 Effect of different yeast inoculum on alcohol content and sensory score

2.1.4 不同加糖量对茶酒品质的影响

图4 不同加糖量对茶酒酒精度和感官评分的影响
Fig.4 Effect of different sugar quantity on alcohol content and sensory score

由图4可知,随着加糖量在8%~16%范围内逐渐增加,茶酒的酒精度逐渐增大,感官评分呈先上升后下降的趋势;加糖量为10%时,茶酒的酒精度适中,感官评分最高,为7.9分;加糖量为16%时茶酒的酒精度达到最高,但感官评分较低。综合考虑,选择较优的加糖量为10%。

2.1.5 不同发酵温度对茶酒品质的影响

图5 不同发酵温度对茶酒酒精度和感官评分的影响
Fig.5 Effect of different fermentation temperature on alcohol content and sensory score

由图5可知,随着发酵温度在16~30℃范围内的升高,茶酒的酒精度呈现先上升后基本不变的趋势,感官评分呈现先上升后下降的趋势;在发酵温度为24℃时酒精度达到最高,为6.8%vol,但此时感官评分不高;在发酵温度为28℃时茶酒的感官评分最高,为7.9分,酒精度与发酵温度为24℃时基本一致。综合考虑,选择较优的发酵温度为28℃。

2.2 响应面试验

2.2.1 模型分析

表3 试验设计及感官评分结果
Table 3 Experiment design and results of sensory score

试验号ABCY感官评分/分1 0 0 0 8.0 2 1 1 0 6.3 3 -16.4 4 0 -116.0 1 0 5 -15.9 6 -10-15.5 7 -1-106.6 8 -1015.7 9 0 0 0 7.9 0 1 100008.3 111-106.3 120008.0 130116.0 14-1105.8 150-1-17.2 161015.9 170008.2

通过Design-Expert 8.0软件对表3的数据进行分析,得到方差分析结果如表4所示。以茶酒的感官评分为响应值,经回归拟合后,得到回归方程:

表4 响应面试验结果方差分析
Table 4 Variance analysis of response surface experiments

注:P<0.05为对结果影响显着,用“*”标注;P<0.01为对结果影响极显着,用“**”标注。

方差来源平方和自由度均方F值P值显着性模型15.4991.7237.59<0.0001** A0.2110.214.610.0688 B0.5510.5512.040.0104* C0.2410.245.350.0539 AB0.1610.163.490.1038 AC0.1210.122.680.1459 BC0.4210.429.230.0189* A25.2315.23114.33<0.0001** B22.1512.1547.010.0002** C25.0015.00109.26<0.0001**残差0.3270.046失拟项0.2130.0712.620.1872不显着纯误差0.1140.027总和15.8116

由方差分析结果和回归方程可知,模型的P<0.01(极显着),失拟项检验的P=0.187 2>0.05(不显着),R2=0.979 7表明因变量与自变量之间的线性关系显着,模型与试验数据充分拟合,所以,可以利用此回归方程确定茶酒的最佳发酵工艺。B、BC、A2、B2、C2都达到了显着或极显着水平,所选因素对茶酒感官评分的影响顺序为:加糖量>发酵温度>酵母接种量。

2.2.2 响应面交互作用分析与茶酒最佳发酵条件的确定

以茶酒感官评分为响应值的响应面及等高线见图6。从其等高线图可直观反映出2个变量间交互作用的显着程度,其中圆形表示两因素交互作用不显着,而椭圆形表示两因素之间的交互作用显着。

图6 加糖量、发酵温度、酵母接种量交互作用对茶酒感官评分影响的响应曲面及等高线
Fig.6 Response surface plots and contour line of effects of interaction between sugar addition,fermentation temperature and inoculum on sensory score of tea wine

通过软件分析确定茶酒最佳发酵工艺为酵母接种量0.31%、加糖量9.6%、发酵温度27.54℃,在该条件下,由回归方程算出的感官评分理论值为8.12分。考虑到实际可操作性,将条件修改为酵母接种量0.3%、加糖量9.6%、发酵温度27.5℃。根据所得的分析数据进行验证试验,测定结果为酒精度6.5%vol,感官评分8.1分,与预测结果基本相同,证明采用响应面法优化得到的发酵工艺条件合理可靠。

3 结论


通过单因素和响应面试验考察了浸提温度、料液比、酵母接种量、加糖量和发酵温度对茶酒糖度下降速率、酒精度和感官评分的影响,确定了最佳工艺条件为浸提温度85℃,料液比1∶40(g∶mL),酵母接种量0.3%,加糖量9.6%,发酵温度27.5℃,在该组合下茶酒的酒精度为6.5%vol,感官评分为8.1分。所得产品为黄橙色,透明发亮,酸甜适中,富含茶多酚、咖啡碱等多种营养成分,兼有茶香和酒香。


参考文献:

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(1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳,550025;2.贵州大学发酵工程与生物制药省级重点实验室,贵州贵阳,550025)


摘 要:为了探讨红茶酒发酵的最佳工艺,考察了茶叶浸提温度、料液比、酵母接种量、加糖量和发酵温度对茶酒酒精度和感官评分的影响,并采用响应面法优化茶酒发酵的条件。结果表明,茶酒发酵最佳工艺条件为浸提温度85℃,料液比1∶40(g∶mL),酵母接种量0.3%,加糖量9.6%,发酵温度27.5℃,在此条件下,茶酒的酒精度为6.5%vol,感官评分为8.1分。所得产品为黄橙色,透明发亮,酸甜适中,富含茶多酚、咖啡碱等多种营养成分,兼有茶香和酒香。


关键词:茶酒;发酵工艺;感官评分;酒精度

ZOU Congli1,ZHOU Hongxiang1,2*,CHEN Shuo1
(1.College of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2.Province Key Laboratory of Fermentation Technology and Biological Pharmany,Guizhou University,Guiyang 550025,China)


Abstract:In order to explore the fermentation technology of black tea wine,the effect of tea extraction temperature,solid-liquid ratio,yeast inoculum, sugaradditionandfermentationtemperatureonalcoholcontentandsensoryscoreofthewinewereanalyzed.Thefermentationconditionswereoptimized by response surface tests.Results showed that the optimal technology parameters were extraction temperature 85℃,solid-liquid ratio 1∶40(g∶ml),yeast inoculum 0.3%,sugar addition 9.6%and fermentation temperature 27.5℃.Under these conditions,the alcohol content of the wine was 6.5%vol and sensory score was 8.1.The final product showed yellow-orange color,transparent and bright,sweet and sour with tea and wine aroma.It contained tea polyphenols,caffeineandothernutrients.


Key words:tea wine;fermentation technology;sensory score;alcohol content


中图分类号:TS262.91


文章编号:0254-5071(2017)02-0180-04


doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2017.02.039


收稿日期:2016-09-14


作者简介:邹聪丽(1990-),女,硕士研究生,研究方向为发酵工程。

*通讯作者:周鸿翔(1975-),男,副教授,本科,研究方向为油脂加工、食品生物技术。

Preparation of fermented black tea wine


本文地址:http://www.fzfzcoc.com/wine/5227.html 转载自超星期刊
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