红茶菌（海宝，胃宝）饮料的研制

2009 N0．4 · 1 82· SeriaIN0．205 China Brewing Product Development 红茶菌饮料的研制 赵文红，肖燕清，白卫东，黄燕浩 (仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东 广州 510225) 摘 要：以茶液为主要原料，经酵母菌、醋酸菌、乳酸菌共同发酵制成红茶菌发酵液，再调配成红茶菌饮料，对茶液浸提、发酵的适宜 工艺条件及红茶菌饮料的配方进行了探讨。通过单因素和正交试验对反应条件的优化，结合感官评价，得出本次试验最佳的工艺条 件：对比红茶，以绿茶为发酵基液效果较佳，而绿茶的茶水比为1：120，100T：浸提20min；接入酵母菌、醋酸菌、乳酸菌量分别为3％、 1％、3％，加糖量为5％，30℃培养6011；红茶菌饮料pH值为3．o~3．5，含糖量为ll％。 关 键 词：红茶菌；酵母菌；醋酸菌；乳酸菌；发酵 中图分类号：TS272．5 文献标识码：B 文章编号：O254—5071(2009)04—01 82—04 ZHAO Wenhong，XIAO Yanqing，BAI Weidong，HUANG Yanhao (DepartmentofLifgtIndustry&FoodScience,z~hongkaiInstituteofAgriculturalEngineenng,Guangzhou510225,China) Abstract：The kombucha beverages was produced using tea liquid as main raw material after fermented by yeast，acetic acid bacteria and Lactobacil- lus．The optimal conditions of extraction and fermentation was obtained by single factor experiment．OrthogonM experiment and sensory evaluation asfollowed：better substratewasgreentea，the ratio ofgreenteaandwaterwas 1：120，extractedfor20minatIO0~C；theratio ofyea~，acetic acidbac— teria and Lactobacillus 3％，3％ and 1％，suger content 5％，cultured for 60h at 30~C；pH 3．0-3．5，sugar content 1 1％． Key words：Kombucha；yeast；acetic acid bacteria；Lactobacillus；fermentation 红茶菌是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌等多种微生物组成 的，其以糖茶水为原料共同发酵可制成酸甜可口的饮料。 红茶菌发酵液被人们认为是一种对人体有多种保健作用 的健康饮品，称为“胃宝 ’'f1]。红茶菌的发展虽然有一定的 历史，市场上却没有相关成功产品的报道，主要是对于红 茶菌的基础研究还不够。本实验意在通过对其制作方法 等的研究，研制出一种口味独特，健康，兼具茶香与酒醇香 的饮料，来进一步推动它的应用研究。将此种活菌饮料加 工成产品，不仅在一定程度上保留了其保健作用，并进一 步改善及稳定饮料的风味，使红茶菌饮料能够像其他饮料 一 样走上市场。 1材料与方法 1．1材料 啤酒酵母、醋酸菌沪酿1．0l、双歧乳酸杆菌：微生物实 验室保藏；车仔红茶、车仔绿茶：市售；麦芽汁培养基，葡萄 糖，碳酸钙，硫酸镁，磷酸二氢钾，酵母膏，无水乙醇，番茄 汁，乳糖，吐温．80，乙酸钠，肉膏，脱脂奶粉，琼脂，乳酸，柠 檬酸，白砂糖均为食品级。 1．2仪器设备 FA1004型电子天平：上海精科天平厂；YX280A型杀 菌锅：上海三申厂；PYX一250S—A恒温培养箱：广东科力仪 器有限公司；H·S·G．IIB．6恒温水浴锅：上海仪(集团) 有限公司；SW-CJ一1F型净化工作台：苏州净化设备厂； BCD一203W型冰箱：华凌电器有限公司；HZQ．C空气浴振 荡器：哈尔滨市东明医疗仪器厂。 收稿日期：2009一O1．O4 作者简介：赵文红(1966．)，女，高级实验师。 1-3 方 法 1_3．1工艺流程 菌种活化一液体培养(分开) ’ J 茶 +水一制备茶液一接种混合发酵一扩大培养一离心一调节糖酸 比一脱气一灌装一封盖一灭菌一冷却一成品 l-3．2操作要点 菌种活化和液体培养：将实验室保存菌种接入新的试 管斜面培养。采用液体静置培养。其中酵母菌和醋酸菌在 30qC条件下静置培养；乳酸茵在37o【=条件下静置培养[21。 制备茶液：选普通红、绿茶，正交试验。其中茶水比 例为1：80、1：100、1：120、1：140；浸提温度为60~C、70~C、75℃、 80℃、85oC、90~C、95℃、100 (不同茶会有不同的温度选择)； 浸提时间为10rain、1 5min、20min、25min、30min、40min。 混合接种培养：茶液中加入0．1％鸡蛋清作为氮源131， 5％葡萄糖作碳源。置于30℃条件下静置培养。其中接种量 作正交试验，每个菌的添加量水平定分别为1％、2％、3％。 扩大培养：以8％的接种量接入红茶菌母液。 离心：离心机转速为3600r／min，时间15min。 调节糖酸比：若制备出的红茶菌液酸度低：Y-pH4．6，则不 调节其酸性。若不属于酸性食品的pH范围，则调~pH3．4--3．8。 脱气：红茶菌饮料在制作过程中由于空气的混入和本 身产生的气体，会影响饮料的稳定性和保质期。因此，必须 进行脱气，在杀菌前预先去除其中的氧气【4】。试验采用75cI= 脱气10min-15min，能达到排气效果，同时不影响饮料的 产品开发 中 国 酿 造 2009年第4期 总第205期 ·183· 色泽和风味。 灌装：脱气后立即灌装，趁热封盖。 杀菌：红茶菌饮料属于酸性食品，故常压杀菌即可。 由于长时间高温加热会对饮料风味、色泽、稳定性等造成 一 定影响，因此试验进行常压杀菌，温度控制为90℃左右， 保温10min。 冷却：冷却要迅速 ，防止产品长时间处于高温状态 下。采用分段冷却法，防止骤冷而造成玻璃瓶爆裂。 2结果与分析 2．1确定绿茶为发酵基液 试验分别对红绿茶的浸提条件作了单因素和正交试 验，并得出其最佳的浸提条件 (a红茶的茶水 比为1：100，在 85cI=浸提25min；b绿茶 的茶水 比为1：120，在100~C浸提 20min)。但是，通过感官评价 (表1)可知，红茶的口感远比 绿茶苦涩，很可能会影响到饮料的口感；而且从培养基液 角度考虑，与红茶不同，绿茶是未经发酵直接炒制而成 的，含有较丰富的脂多糖、碳水化合物、蛋白质、酶类、维 生素及钾、磷等无机盐类，更有助于微生物的生长，因而 选择绿茶液作为试验的发酵基液嘲。所以，以下只分析绿 茶茶液制备的试验结果。 表 1红、绿茶的感官评价 Table 1．Sensory evaluation of black tea and green tea 茶品种 评价 (满雾 分) 2．2绿茶液制备试验的结果与分析 2．2．1浸提时间对绿茶液品质的影响 在1：100的茶水比例，浸提温度85％条件下，考察浸提 时 间分别 为10min、15min、20min、25min、30min、40min时 对茶液品质的影响，结果见表2。 表2浸提时间对绿茶液品质的影响 Table2．Effectofextractiontimeonthequal ofgreentea 评价 (满篇分) 从表2可以看出，当茶水比例和浸提温度一定时，茶液 随着浸提时间的延长，颜色越来越深，口感越来越苦涩， 香气只在中间范围内明显。6个水平中选3个得分最高的 15min、20min、25min作为绿茶浸提正交试验中浸提时间 的水平。 2．2．2加水量对绿茶茶液品质的影响 在85％浸提25min条件下，考察茶水比分别为1：80、 1：100、1：120、1：140时对茶液品质的影响，结果见表3。 表 3 加水量对绿茶液品质的影响 Table 3．Effect of water addtion on the quality of gmen tea 茶水 亚 得分 比例 ⋯ (满分 1O分) 1：80 颜色深黄，清香，有 岳搽 味，但带苦味涩味，有回甘 7．0 ，、 颜色深黄，略浅于1：8O茶水比的茶颜色，清香，有 明显茶味，苦味较轻，也有些涩味，甘香 ’ 1：120 颜色是明亮的黄色，香昧较淡，有茶味，也有涩味 7-3 1：140 塑璺暑 要塞黄色，没什么香味，有茶味，没什么 6．7 苦味但有涩味 从表3可 以看出，当浸提温度和时间一定时，茶水 比 例越大，茶味越淡，颜色越来越浅，香气越不明显，口感从 苦涩味转至微苦涩。以上4个水平中，选分数最高的3个水 平作为绿茶浸提正交试验 中茶水 比例的水平 。即1：80， 1：100和 1：120。 2．2_3浸提温度对绿茶茶液品质的影响 在1：100茶水比，浸提25min的条件下，考察温度分别 为60℃、75℃、85oC、100％的4个水平对茶液品质的影响， 结果见表4。 表4 浸提温度对绿茶液品质的影响 Table 4．Effect of extraction temperature on the quality of green tea 评价 (满雾 分) 从表4可以看出，当茶水比例和浸提时间一定时，茶 液随着浸提温度的升高 ，浸提速度变快 ，颜色越来越深， 口感越来越苦涩，香气只在中间范围内明显。从以上4个 水平中选得分最高的3个水平，即75oC、85oC、100％，作为 绿茶浸提正交试验中浸提温度水平。 2．2．4绿茶液制备的正交试验 经单因素试验进行k(34)正交试验，试验设计及结果见 表5、表6。 由表6直观得出A2B2C，为最优组合，而对重要因素进 行分析：对于A因素，Az>A1>A3，应选A2；B3>B1>B2，应选B3； c3>c2>C。，应选c，。因此试验应选取的最优水平组合应为 A2B，C，，而这个组合是在所安排的正交组合中没有的，所 以将表6中的最优水平A2B2C 与A2B ，进行对比试验，得 到的试验结果见表7。 2009 No．4 · 184· Se rjaINo．205 China Brewing Product Development 表 5 茶液制备条件的正交试验设计 Table 5．Design of odhogonal tests for producing tea liquid 表6 茶液制备条件的正交试验结果 Table 6．ResuRs of odhogonal tests for producing tea liquid 试验号 A B c ( 3．6 5-3 7．9 7_3 8．2 5．9 6．2 2．9 5．9 表 7 对比试验感官评价 Table 7．Sensory evaluation of compared tests 组合 评价 (满 ) A2B2C3 明显的绿茶清香，有微 8 ．2( 20rain 、1：100、100℃)苦味，有回甘 A2B 3C3 ⋯ 藿 嚣器瑟 s 由表7可知，2个组合的差别仅是茶水比例。虽然正交 试验得出，A B2C，是最优的，但 由于单因素试验与此对 比 试验中除茶水比例外其他条件有所出入，正交比例试验， 找出了试验中不存在的组合A2B C 为最优的比例。即浸提 时间为20min，茶和水比例为l：120，浸提温度为100~C。由 正交试验结果显示，浸提温度影响最大，其次是浸提时 间，茶水比例影响最小。 2-3混合发酵试验的结果与分析 2-3．1菌种比例对发酵液品质的影响 试验设计酵母菌、醋酸菌、乳酸菌3个因素，接种量为 1％、2％、3％的3个水平，进行发酵正交试验。选择用绿茶液作 为发酵基液，在加糖量为5％，温度为30℃条件下发酵60h。 由表9直观得出，A3B。C，为最优组合，而对重要因素进 行分析，A3B。c 、A3B C，均为最优组合，则取其中一组合 A3B。c 作为最优组合。即酵母菌接种量为3％，醋酸菌接种 量为1％，乳酸菌接种量为3％。由正交试验结果显示，酵母 表8优选菌种比例的正交试验设计 Table 8．Design of o~hogonal tests for optimizing the ratio of strain inoculum 表 9优选菌种比例的正交试验结果 Table 9．Results of o~hogonal tests for optimizing the ratio of strain inoculum 试验号 A 评价得分(满分1吩 ) 53 3．6 4．5 5．7 5．6 53 7-3 6．8 5．9 菌影响最大，其次是醋酸菌，乳酸菌影响最小。 2．3．2加糖量对发酵液品质的影响 单独在茶液中接入菌种，因为没有碳源和氮源无法生 长，而碳源的多少决定菌的生长情况。所以要对碳源．葡萄 糖的添加量进行试验，确定合适的葡萄糖添加量。试验设 计0％、2％、5％、8％、10％~H糖量水平，在分别接种酵母菌、 醋酸菌、乳酸菌的量均为1％，温度为30cI=条件下发酵60h。 参考不同菌的代谢途径，加糖量太少则微生物无法生 长，而加糖量太多除了可能会抑制微生物生长，还对酒精 积累和各种酸生成的比例有影响。最后根据表10的感官评 价得分选择加糖量最好为5％。 表 1 O 加糖量对发酵液品质的影响 Table 1 0．Effe~ of sugar content OR the quality of fermentation liquid 2．3．3培养温度对发酵液品质的影响 试验设计15％、25％、30％、37％4个水平培养温度，在 接种量均为1％、加糖量为5％条件下发酵60h，结果见表11。 下转(第186页) c 一。 ， ， ：¨ 湖¨嘟咖 Q 一 ● B 一 ，。 0。 鲫”啪m 跚 一 ● ● n 。 。 ， ， ¨ 蛳 瑚屯 & 平慵 。 4 ， k b R愀 ， ， 2 螂姗Q ●●2 2 0 。 “¨"瑚蛳 啪 ●●2 L 。 ， ¨如 咖m ●2● 平 4 6 h b R ． 1 86． 5 China Brewing Product Devel0pment 参考文献： [1】刘丽莉，夏延斌，杨协立．HACCP在火腿肠生产中的应用[J】．保鲜与 加工，2003(5)：6-8． 【2]樊恩健．食品安全管理体系审核员##【M】．北京：中国计量出版 社，2005． 【3】谢邦祥，舒春光，次真多尔吉，等．纯粮酿造藏传青稞酒新工艺【J】．四 川食品与发酵，2007(3)：4—10． [4]王鹏珍，彭秉顺，牛忠海，等．青稞酒营养成分剖析【J]．酿酒科技，1997 (1)：59． [5】包大跃．食品企业HACCP实施指南M ．北京：化学工业出版社，2007． 上接(第184页) 表 " 培养温度对发酵液品质的影响 Table 1 1．Effect of fermentation temperature on the quality of fermentation liquid 培养温度，℃ 评价 (满；；分吩) 综合不同菌的生长最适宜温度可知，酵母菌和醋酸菌 生长最适宜温度为 (30士1)℃：乳酸菌生长最适宜温度为 (37±1)℃。若温度太低各种菌生长速度减慢，而温度太高可 能导致一些菌失活或代谢紊乱而使发酵液产生异味。最后 根据表1 1的感官评价得分选择30℃为最适宜的培养温度。 2．3．4培养时间对发酵液品质的影响 试验参考酵母菌、醋酸菌和乳酸菌3种菌的生长和代 谢特点，结合文献数据确定发酵时间为60h[3]。 2．4调节糖酸比 对于饮料，调配是最重要的工艺操作。试验发酵液pH 值均为3．0~3．5，故不需要调节酸度。糖的添加量对风味的 协调性和口感有一定影响。通过调配，调整糖酸比，能突 出饮料新鲜感和清凉感 。可见，甜味对饮料的口感和风 味都起着决定性的作用。 由于发酵液的pH值为3．0～3．5，是 口感比较酸的范围， 从各种味之间的相互作用嘲可知，甜度高一些对酸味有补 偿作用。从表12的感官评价确定选择白砂糖添加量为1 1％。 3总结 表 1 2糖添加量对饮料风味的影响 Table 12．Effect of sugar content on the quality of fermentation liquid 研究以茶液为主要原料，经酵母菌、醋酸菌、乳酸菌共 同发酵制成红茶菌发酵液，再调配成红茶菌饮料。通过单 因素和正交试验对反应条件的优化，确定试验最佳的工艺 条件：①浸提条件：以绿茶为发酵基液，绿茶的茶水比为 1：120，100％浸提20min；②发酵条件：接入酵母菌、醋酸 菌、乳酸菌量分别为3％、1％、3％，加糖量为5％，在3O℃下 培养60h；③红茶菌饮料糖酸比：pH值为3．0～3．5，含糖量为 11％。由此工艺条件制成的红茶菌饮料呈透明黄绿色，兼 具有茶香和酒香，味道酸甜，口感清凉。验还通过对比摇床 恒温培养和静置恒温培养2种方法，确定静置培养不仅能 生成完整菌膜，而且菌膜重量更大于摇床培养的茵重量。 参考文献： [1]1吴 薇，籍保平．红茶菌国内外研究应用概况 [J]．食品科技，2003， (12)：9．1l，27． [2]王春霞，路福平，等．红茶菌枣饮料的研制及副产物的利用【_『]．食品工 业科技，2006(10)：126—128． 【3]蔡丽玲，赵惠明等．红茶菌在绿茶．甘蔗汁培养液中培养条件的研究 [J]．科技通报，2003(3)：253-255，259． [4]杨桂馥，罗 瑜．现代饮料生产技术咖 ．天津：天津科学技术出版社，1998． f5】食品科技杂志社．红茶菌与健康长寿刚 ．北京：工商出版社，1981． [6]张水华，孙君社，薛 毅．食品感官鉴评【M】．广州：华南理工大学出版 社，2005．