劉訓一,王代文,馬瑞偉,馮艷麗*
(湖北師范學院 生命科學學院,湖北 黃石 435002)
茶酒是以茶湯為主要原料,輔以其他的原料發(fā)酵或者配制而成的各種飲用酒的統(tǒng)稱[1],同時也是一種集營養(yǎng)﹑保健﹑提神健胃于一體的保健酒,具有良好的保健功效。
茉莉花屬木樨科茉莉花屬,其根、莖、葉、花全身是寶,均有藥用價值。茉莉花具有理氣、開郁、辟穢、中清虛火及治療腹脹腹瀉、結(jié)膜炎、皮炎、瘡毒等功效[2]。鑒于此,單純把茉莉花用來泡茶已經(jīng)不能滿足人們的需求,將茶和酒有機結(jié)合起來的茶酒研制順應了我國酒類向“低度、營養(yǎng)、低糧耗、高質(zhì)量”的發(fā)展方向,增加了市場的花色品種,滿足了消費要求,具有廣闊的前景。
本試驗采用茉莉花浸提液和梨汁混合發(fā)酵研制低度飲料酒,該產(chǎn)品既有酒的固有風格,也有茉莉花和梨的清香,色澤淺黃透明,口感清爽醇和,提高了梨的綜合利用價值,為新型保健茶酒的開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。
1.1.1 試驗材料
茉莉花(干)、梨、白砂糖(均為超市新售)。
1.1.2 儀器設備
紫外可見分光光度計(762型):上海精密科學儀器有限公司;電熱恒溫水浴箱(DK-8D型):金壇市醫(yī)療儀器廠;電熱恒溫培養(yǎng)箱(DNP型):上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;pH計(pHS-3C型):上海精密科學儀器有限公司;酒精計(MC型):武強儀表廠;糖度計(WZ-103型):武強儀表廠。
1.1.3 試劑及溶液
酒石酸、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、碘、鹽酸、無水乙醇(分析純):天津市凱通化學試劑有限公司;碘化鉀(分析純):天津基準化學試劑有限公司;酚酞(指示劑):中國湘中化學試劑供應站;3,5-二硝基水楊酸(化學純):國藥集團化學試劑有限公司;葡萄糖(分析純):天津市河北區(qū)海晶精細化工廠;酒石酸鉀鈉(分析純):天津市博迪化工有限公司;安琪葡萄酒用高活性干酵母:湖北宜昌安琪酵母股份有限公司。
以梨汁和茉莉花浸提液為原料,就影響茶酒發(fā)酵的主要因素,如pH值、溫度、酵母接種量、茶汁比等進行單因素試驗,確定較為合適的各個因素參數(shù);然后通過正交試驗優(yōu)化得到茉莉花茶酒的最佳發(fā)酵工藝參數(shù),并進行感官評定和初步品質(zhì)分析。
1.2.1 材料預處理
酵母的活化:將干酵母加入20倍的38℃、5%糖液中,攪拌溶解,經(jīng)15min~20min溫度降至28℃~30℃即可使用。
茶湯及梨汁的預處理:將新鮮的梨洗凈去皮后用0.2%檸檬酸、0.03%偏重亞硫酸鈉溶液護色后取汁,經(jīng)紗布過濾后備用。按茶水比1∶50將茶湯于85℃浸提10min,再用紗布過濾冷卻至室溫。
1.2.2 茉莉花茶酒工藝研究單因素試驗
溫度對發(fā)酵過程的影響:茶湯、梨汁按1∶1的比例混合,用糖度計測得混合液糖度,預設酒精度為10%,以此為準調(diào)糖[2]。
用10%酒石酸將pH值調(diào)至3.5,按150mg/L添加亞硫酸氫鈉,酵母活化[2]后按體積比2%的接種?;旌弦浩骄殖?份,溫度分別設為20℃、22℃、24℃、26℃、28℃,恒溫發(fā)酵培養(yǎng)5d,每隔24h測一次糖度,第5d測酒精度,考察溫度對發(fā)酵過程的影響。每組參數(shù)均有平行試驗,以下同。
pH值對發(fā)酵過程的影響:茶湯、果汁比1∶1并調(diào)糖。將混合液平均分成5份,pH值分別調(diào)至2.8、3.2、3.6、4.0、4.4,分別添加亞硫酸氫鈉及酵母液,在最適溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)5d,每隔24h測一次糖度,第5d測酒精度,考察pH值對發(fā)酵過程的影響。
茶汁比對發(fā)酵過程的影響:茶湯、果汁比例分別調(diào)至1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2,分別調(diào)糖,在最適pH值,添加亞硫酸氫鈉及酵母液,上述最適溫度條件下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)5d,每隔24h測一次糖度,第5d測酒精度,考察茶汁比對發(fā)酵過程的影響。
酵母接種量對發(fā)酵過程的影響:采用最適茶汁比,調(diào)糖。在最適pH,添加亞硫酸氫鈉及酵母液,平分的5份混合液分別按1%、3%、5%、7%、9%的接種量(v/v)接種。在最適溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)5d,每隔24h測一次糖度,第5d測酒精度,考察酵母接種量對發(fā)酵過程的影響。
茶汁浸提方式對發(fā)酵過程的影響:茶水比設為1∶40、1∶50、1∶60,分別用85℃、90℃的水浸泡并保溫10min,分別調(diào)至上述最適茶汁比,調(diào)糖后在最適pH值,添加亞硫酸氫鈉,按最適接種量添加酵母液。在最適溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)5d,每隔24h測一次糖度,第5d測酒精度,考察茶汁浸提方式對發(fā)酵過程的影響。
1.2.3 影響茶酒發(fā)酵過程各因素的正交試驗
由前面所做的單因素試驗可以得出較優(yōu)的溫度、pH值、茶汁比、酵母接種量,因此選擇上述4種因素按3水平進行正交試驗。恒溫發(fā)酵培養(yǎng),每隔24h測一次糖度,直至主發(fā)酵結(jié)束。測定產(chǎn)品最終酒精度,得出最佳的茶酒發(fā)酵工藝參數(shù)。
通過試驗得出研制茉莉花茶酒優(yōu)化工藝參數(shù)。
1.2.4 茶酒品質(zhì)分析
酒精度測定:酒精計法[3];
表1 正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels in the orthogonal array design
總糖、還原糖測定:3,5-二硝基水楊酸比色法[4];
總酸:酸堿滴定法,以酒石酸計法[4];
感官鑒評:參考蔗汁茶酒感官評定標準[5]。
1.2.5 重復試驗
按照上述試驗所得到的工藝條件進行重復試驗,將預設酒精度提升至12%vol,并對產(chǎn)品進行品質(zhì)鑒定。
2.1.1 溫度對發(fā)酵過程的影響
釀酒酵母生長過程中若溫度過低則代謝速度減慢、產(chǎn)酒率低、殘?zhí)歉?、發(fā)酵周期長;溫度過高則發(fā)酵劇烈、發(fā)酵周期短、香氣易揮發(fā)。因此,本試驗把溫度設置在20℃~28℃進行,測定結(jié)果見圖1。
圖1 溫度對發(fā)酵過程影響Fig.1 Effect of fermentation temperature on fermentation process
由圖1(A)可知,在發(fā)酵的5d時間內(nèi),隨溫度升高,發(fā)酵啟動加快。當溫度達到28℃時,啟酵速度過快,降糖速度也隨之加快;當溫度達26℃時,發(fā)酵液降糖速度適中,在此溫度下,產(chǎn)酒精度能力較強,見圖1(B),且主發(fā)酵時間可控制在3d~7d,因此,發(fā)酵溫度選擇26℃較為合適。
2.1.2 pH值對發(fā)酵過程的影響
茶酒發(fā)酵的pH值一般應在3.0~4.0之間,本試驗把pH值設置在2.8~4.4之間進行,測定結(jié)果見圖2。
圖2 pH值對發(fā)酵過程影響Fig.2 Effect of fermentation pH value on fermentation process
由圖2(A)可知,主發(fā)酵時,酵母菌在酸性環(huán)境中(pH值≤3)代謝活動會受到一定抑制,發(fā)酵速度減慢。在微酸環(huán)境(3≤pH值≤4)有利于甘油和高級醇的形成,雜菌的代謝也能受到抑制。當pH值較高時,原酒的色澤變深且口感不夠柔和。pH值為3.6時降糖速度適中且酒精度較高,如圖2(B)所示,所以選擇pH值為3.6作為發(fā)酵pH值較為適宜。
2.1.3 茶汁比對發(fā)酵過程的影響
茶汁的不同配比對茶酒的色澤、香味、口感都有很大的影響,是茶酒口感的關(guān)鍵所在,現(xiàn)以茶汁比為1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2調(diào)配茶酒的色澤、香味、口感。測定結(jié)果見圖3。
由圖3(A)可知,茶:汁比為1∶2的發(fā)酵液配比,發(fā)酵啟動慢,發(fā)酵周期加長,主發(fā)酵過慢,延長了發(fā)酵周期,加大發(fā)酵液染菌的風險,不利于酒液中營養(yǎng)物質(zhì)的保存。相比而言,2∶1與3∶2發(fā)酵啟動較快,主發(fā)酵周期可控制在3d~7d,降糖速率適中,是較為理想的發(fā)酵液配比。茶汁比為2∶1時酒精度相對較高,由圖3(B)可知,且外觀清澈透明,是較為理想的茶汁比。
圖3 茶汁比對發(fā)酵過程影響Fig.3 Effect of ratio of tea to fruit juice on fermentation process
2.1.4 酵母接種量對發(fā)酵過程的影響
在發(fā)酵過程中,隨著接種量的增加,糖被充分降解,生成的酒精增加,產(chǎn)酒速度也快。但接種量過大時,營養(yǎng)物質(zhì)消耗迅速,代謝副產(chǎn)物累積多,抑制菌體代謝,酒精度反而下降。因此,本試驗把接種量設置在1%~9%進行,測定結(jié)果見圖4。
圖4 接種量對發(fā)酵過程影響Fig.4 Effect of inoculum concentration on fermentation process
由圖4(A)可知,主發(fā)酵的前5d時間里,當接種量為1%時,發(fā)酵速度較慢且發(fā)酵不徹底;接種量為7%和9%時,發(fā)酵劇烈但原酒質(zhì)量不高且酵母味重;3%和5%的接種量時,發(fā)酵過程較平穩(wěn)且原酒質(zhì)量較好。相比而言,接種量3%時降糖速率適中且酒精度相對較高,由圖4(B)可知,是較為理想的接種量。
2.1.5 茶汁浸提方式對發(fā)酵過程的影響
隨茶水比的增大,茶湯中浸出物隨之增加,但茶水比大于1∶50時,浸出物濃度過大,色澤偏深,不夠清澈,口感苦澀;而茶水比小于1∶100時,茶味淡薄,香氣不足。
茶葉的可溶性成分隨浸泡時間和溫度的增加而增加。浸提時間短、溫度低,不利于茶葉風味物質(zhì)的溶出;而時間長、溫度過高,會加速浸提液中活性成分的氧化、葉綠素分解,引起茶汁色澤加深,以及揮發(fā)性香氣成分的逸失。該因素對茶酒發(fā)酵的影響見圖5。
圖5 茶汁浸提方式對發(fā)酵過程影響的比較Fig.5 Effect of the tea prepared by different methods on fermentation process
由圖5(A)可知,主發(fā)酵時,85℃茶水比1∶50時降糖速度相對于90℃茶水比1∶50要慢,且酒精度較高,如圖(B)所示,外觀較清澈透明,因此,茶汁采用溫度85℃,茶水比1∶50,保溫10min的方式進行浸提。
通過前面的單因素試驗得出了較為合適的各個因素,分別為溫度26℃、pH3.6、接種量3%、茶汁比2∶1,在各個較為合適因素的基礎上進行4因素3水平的正交試驗。
表2 正交試驗結(jié)果與分析Table 2 Results and analysis of orthogonal test
由表2可知,對于R值而言,6.3>4.0>2.7>1.3,因此,影響茶酒發(fā)酵過程的各因素中溫度>茶汁比>接種量>pH值,得出茶酒發(fā)酵的最佳條件為溫度26℃,茶汁比5∶2,接種量2%,pH值為3.6。表2顯示,1、2、3、4、6號酒的外觀、香氣、口感都得到了相對較高的分值,總分達82分,其總體評價較其他酒好。影響茶酒酒精度的因素茶汁比>pH值>接種量>溫度,其中茶汁比和pH值非常接近,而接種量和溫度非常接近,總之,幾種因素對酒精的產(chǎn)生影響程度差別不太明顯。同時不難看出4號的發(fā)酵條件最接近本試驗所得的最佳工藝,因此選擇4號進行品質(zhì)分析。
總酸:3.6g0/L(以酒石酸計);總糖(以葡萄糖計):3.20g/L;還原糖(以葡萄糖計):0.80g/L。
經(jīng)重復試驗,所得產(chǎn)品的酒精度為6.8%vol,總酸為4.09g/L,總糖為3.51g/L,還原糖為0.91g/L,經(jīng)評分后平均分為82分,風味較好。
本試驗以茉莉花茶湯和梨汁為原料,就影響茶酒發(fā)酵的主要因素,如pH值、溫度、酵母接種量、茶汁比等進行單因素試驗,確定較為合適的各個因素;然后通過正交優(yōu)化得到茉莉花茶酒的最佳主發(fā)酵工藝,并進行感官評定和簡單的品質(zhì)分析。結(jié)果顯示,影響茶酒發(fā)酵過程的各因素中,溫度>茶汁比>接種量>pH值,得出茶酒發(fā)酵的最佳條件為:溫度26℃,茶汁比5∶2,接種量2%,pH值為3.6。茶酒酒精濃度5.5%vol,總酸、總糖和還原糖含量分別為3.6g/L、3.2g/L、0.8g/L。重復試驗中酒精度有所提高,但仍不十分理想。但產(chǎn)品既有酒的固有風格,也有梨和茉莉花茶的清香,色澤淺黃透明,口感清爽醇和,提高了梨的綜合利用價值,為新型保健茶酒的開發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。
當然,本次試驗也有不盡人意的地方,比如產(chǎn)品酒精度較理論值偏低,茶酒的澄清工藝有待進一步的研究。最后,我們有理由相信通過進一步的研究,探究并解決試驗過程中遇到的問題,將會取得更為理想的結(jié)果。
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