养心草发酵茶饮料的研究

薛桂新

（延边大学农学院食品科学系，吉林延吉133002）

养心草发酵茶饮料的研究

薛桂新

（延边大学农学院食品科学系，吉林延吉133002）

以干燥的养心草为原料，开发养心草发酵茶饮料。通过单因素试验和正交试验确定最佳工艺参数。结果表明，养心草发酵茶饮料最佳工艺条件为料液比1∶150（g∶mL）、白砂糖添加量5%、冲茶水温度70℃、发酵时间2 d，在此工艺条件下，养心草发酵茶饮料具有养心草天然的茶香味、呈淡黄色、口感浓郁，感官评分为98.9分。

养心草；发酵茶饮料；工艺优化

养心草（Sedum kamtschaticumFisch.）为景天科多年生草本植物的全草［1］，又名救心菜、费菜、八仙草等［2］，原产于东亚，我国东北、华北、华东各地区均有分布［3］。不仅含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、胡萝卜素、维生素和钙、铁等丰富的营养成分［4-5］，还含有生物碱、齐墩果酸、谷甾醇、景天庚糖、黄酮类、有机酸等活性成分［6-9］。经常食用具有散瘀止血、宁心安神、解毒消肿、养心平肝、清热活血，治疗三高、心血管疾病、跌打损伤、心悸失眠、疮疖痈肿、毒虫蜇伤等作用，对防病治病、强身健体、延年益寿具有良好的功效［10-11］。

目前对养心草的研究主要集中在养心草的活性成分及提取、药理学、生理学、细胞及分子生物学、临床应用、中药制剂等方面［5-6，12-13］，其药用研究越来越深入。养心草生长在自然环境中，是自然界中少见的不生虫害植物，生长期内不需施农药，被中国绿色食品发展中心认定为AA级绿色食品［14］，但目前除了鲜食外，养心草食用方面的研究如养心茶［15］、保健饮品［16］等报道得很少，其发酵茶饮品的研究更是少有报道。

当今社会心脑血管疾病高发、频发和年轻化态势日趋严重，国家医疗关怀费用的投入大幅度提升，迫切需要寻求简单、快捷、经济、实惠、易被老百姓接受的“寓医于食”、“治未病”的方法和产品。养心草药食同源，在功能食品、保健养生领域的开发前景十分广阔，值得深入研究和系统开发［5］。

本研究首先测定了养心草的营养和功能成分，通过正交试验和发酵茶主要成分的分析，确定了养心草发酵茶工艺条件的优化组合，为养心草发酵茶饮品的开发提供理论依据和技术指导。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜养心草和养心草干茶：吉林省珲春市神洲药业有限公司；LA酵母：法国LALLEMAND公司；白砂糖：广东大华糖业有限公司；纯净水：娃哈哈纯净水有限公司。

葡萄糖、苯酚、硫酸、3，5-二硝基水杨酸（3，5-Dinitrosalicylic acid，DNS）试剂、钼酸铵、草酸、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）、盐酸、硝酸、偏磷酸、醋酸、乙醇、福林试剂、碳酸钠、氢氧化钠、石油醚、硝酸铝、亚硝酸钠（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；L-抗坏血酸、咔唑、芦丁、没食子酸、半乳糖醛酸等标准品：上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2仪器与设备

BSA124S-CW分析天平：赛多利斯科学仪器有限公司；PHS-3C数字酸度计：上海鹏顺科学仪器有限公司；WY-055手持糖度仪：长春市第四光学仪器厂；CM-5分光测色仪：日本柯尼卡美能达投资有限公司；UV1102紫外分光光度计：上海天美科学仪器有限公司；Titrette数字滴定仪：德国普兰德（BRABD）公司；EYELA旋转蒸发仪：上海爱朗仪器有限公司；A200204数显鼓风干燥箱：德国Binder有限公司。

1.3方法

1.3.1养心草营养成分的测定方法

水分：按照国标GB/T 5009.3—2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》中直接干燥法测定；总酸：按照国标GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》中酸碱滴定法测定；可溶性固形物：按照农业部行业标准NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》中手持糖度计法测定；总糖：采用苯酚-硫酸法测定；总多酚：按照国标GB/T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》中福林-酚法测定；可溶性果胶：参考李芳等［17］研究方法测定可溶性；还原糖：参考李环等［18］的方法测定；还原型维生素C（vitamin C，VC）：参考李军［19］的方法测定；总黄酮：参考黄永林等［20］的方法测定。

1.3.2养心草发酵茶饮料加工工艺流程

养心草干茶→冲茶→浸泡→调节糖度→冷却→发酵→过滤→杀菌→后熟→养心草发酵茶饮料

操作要点：

（1）冲茶：用一定温度的纯净水冲泡一定质量的养心草干茶，达到一定料液比要求。

（2）浸泡：保持冲泡水温的条件下浸提20 min。

（3）调节糖度：向冲泡的茶汁中添加一定质量的白砂糖，使之达到发酵茶工艺要求。

（4）冷却：将浸提好的茶汁冷却至30℃，以达到保护酵母活性的目的。

（5）发酵：干酵母用42℃纯净水活化10 min，再降到30℃活化30 min。按照干茶量0.04%添加酵母，在恒温培养箱中25℃发酵。

（6）过滤：发酵结束后用纱布粗过滤，再用呢绒布细过滤。

（7）杀菌：将过滤后的发酵茶液体装瓶，85℃杀菌30 min。

（8）后熟：将冷却好的样品放置室温7～10d，即为成品。

1.3.3养心草发酵茶饮料的感官评定

养心草发酵茶饮料发酵结束，后熟10 d，由7名品评人员对发酵茶饮料的色泽、香气、滋味等感官品质进行评价，满分100分，结果取平均值。评分标准参考了谢卫东［21］和周章亮［22］的评分方法，并进行了一些更改，感官评分标准见表1。

表1　养心草发酵茶饮料感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of fermentedS.kamtschaticum tea beverage

1.3.4养心草发酵茶饮料单因素试验

设置料液比分别为（1∶50、1∶100、1∶150、1∶200（g∶mL））、白砂糖添加量分别为（2%、4%、6%、8%、10%、12%）、发酵时间分别为（1 d、2 d、3 d、4 d、5 d），冲茶水温度分别为（60℃、70℃、80℃、90℃、100℃），考察料液比、白砂糖添加量、发酵时间及冲茶水温度对养心草发酵茶饮料感官品质的影响。

1.3.5养心草发酵茶饮料正交试验

在单因素试验的基础上，以发酵茶饮料感官评分为评价指标，选择冲茶水温度、料液比、糖添加量和发酵时间等因素进行4因素3水平的正交试验，试验因素与水平见表2。

表2　养心草发酵茶饮料工艺条件优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal tests for technology conditions optimization of fermentedS.kamtschaticum tea beverage

1.3.6养心草发酵茶饮料理化指标的测定

养心草发酵茶饮料理化指标测定方法同1.3.1，菌落总数、大肠菌群、霉菌、酵母和致病菌：按照GB 4789—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验标准汇编》中方法测定。

2　结果与分析

2.1养心草主要成分分析

养心草植株各部营养成分含量和保健成分含量的测定结果分别见表3及表4。

由表3和表4可知，养心草花、茎和叶中各种成分存在一定的差异。花中的总酸、还原型VC、总多酚和总黄酮的含量最高；茎中可溶性固形物、总糖、还原糖、可溶性果胶的含量最高；叶中水分含量最高，还原型VC、总黄酮、总多酚含量也稍高于茎中。因此，养心草以加工茶为目的时最好在开花之后采收，花香味浓。花、茎和叶中营养成分和保健成分含量各有高低，故本研究采用全株入茶。

表3　养心草营养成分含量Table 3 Contents of nutrition components fromS.kamtschaticum

表4　养心草保健成分含量Table 4 Contents of health components fromS.kamtschaticum

2.2养心草发酵茶饮料单因素试验

2.2.1冲茶水温度对养心草发酵茶饮料品质的影响

冲茶水温度是影响茶叶质量的重要因素，温度太高易使茶叶浑浊加重，甚至出现酸败；温度太低茶的香味和色泽达不到理想效果［23］。冲茶水温度对养心草发酵茶饮料感官品质的影响见图1。

图1　冲茶水温度对发酵茶饮料感官品质的影响Fig.1 Effect of water temperature on the sensory quality of fermented tea beverage

由图1可知，随着冲茶水温的不断升高，其感官评分也随着升高。当冲茶水温为80℃时，感官评分最高，为84分；冲茶水温高于80℃时，感官评分反而降低。因此，选择冲茶水温度80℃为宜。

2.2.2料液比对发酵茶饮料品质的影响

料液比的高低对茶营养成分、保健成分和香气成分有一定的影响，对茶多酚和pH值影响较大。料液比高，茶汁液浓度高，茶液浑浊，口味厚重；料液比低，茶汁液浓度低，茶液香气不足，其营养成分和保健成分含量低，口味单薄［24］。料液比对养心草发酵茶饮料感官品质的影响见图2。

图2　料液比对发酵茶饮料感官品质的影响Fig.2 Effect of solid-liquid ratio on the sensory quality of fermented tea beverage

由图2可知，料液比的高低对茶汁品质有一定的影响。随着料液比不断升高，其感官评价不断提升，当料液比为1∶150（g∶mL）时，感官评分最高，为86分，茶液口味、香气和色泽都较适宜；但料液比达到1∶200（g∶mL）时口味淡薄，感官评分反而较低。因此，选择料液比1∶150（g∶mL）为宜。

2.2.3白砂糖的添加量对养心草发酵茶饮料品质的影响

白砂糖添加量对发酵茶的品质、营养成分和香气成分有一定的影响，对口味影响较大［25］。白砂糖添加量对养心草发酵茶饮料感官品质的影响见图3。

图3　白砂糖添加量对发酵茶饮料感官品质的影响Fig.3 Effect of sugar addition on the sensory quality of fermented tea beverage

由图3可知，糖的添加量＜6%时，口味淡薄且有明显苦涩味，感官评分值较低。白砂糖的添加量达到6%时，口味甜度适宜，色泽较好，有明显的茶香，感官评分值最高，为84分。白砂糖的添加量＞8%时口味较甜，香气不足，感官评分值开始下降。因此，选择白砂糖添加量6%为宜。

2.2.4发酵时间对养心草发酵茶饮料品质的影响

发酵时间直接影响发酵茶的口味、香气、营养及保健成分。发酵时间短，发酵程度较低，香气不足，口味不醇厚，营养和保健成分溶出与分解不完全。发酵时间过长，口味易变苦涩，茶汁浑浊，色泽较差［26］。白砂糖添加量对养心草发酵茶饮料感官平品质的影响见图4。

图4　发酵时间对发酵茶饮料感官品质的影响Fig.4 Effect of fermentation time on the sensory quality of fermented tea beverage

由图4可知，随着发酵时间延长，感官评分不断升高。当发酵时间为3 d时，发酵程度较完善，口味柔和，后味适口，感官评分最高，为82分；当发酵时间＞3 d时，口味厚重，味苦，感官评分反而降低。因此，选择发酵时间3d为宜。

2.3养心草发酵茶饮料优化正交试验结果分析

通过单因素试验确定了冲茶水温度、料液比、白砂糖添加量和发酵时间4个因素正交试验水平，以感官评分为考察指标，进行正交试验，结果如表5所示，方差分析见表6。

表5　养心草发酵茶饮料工艺条件优化正交试验结果与分析Table 5 Results and analysis of orthogonal tests for technology conditions optimization of fermentedS.kamtschaticum tea beverage

由表5可知，影响养心草发酵茶饮料感官品质的主次因素为料液比（B）＞白砂糖添加量（C）和冲茶水温度（A）＞发酵时间（D）。最佳水平组合为：A1B1C2D1，即冲茶水温度为70℃，料液比为1∶150（g∶mL），白砂糖添加量为5%，发酵时间为2 d。在此最优组合条件下进行验证试验，产品感官评分为98.9分。

表6　正交试验结果方差分析Table 6 Variance analysis of orthogonal tests results

由表6可知，料液比对结果有极显著（P＜0.01）的影响，而发酵时间、冲茶水温度和白砂糖添加量对结果无显著影响。

2.4养心草发酵茶饮料质量评价

2.4.1感官指标

养心草发酵茶饮料色泽为淡黄色，成品有养心草独特的花香味和清爽感，口感适宜，无肉眼可见杂质。

2.4.2理化指标

可溶性固形物含量2.0%～2.2%，可滴定酸含量0.80%～0.88%，总多酚含量0.440 1～0.473 5 mg/L，总黄酮含量24.26～25.59 mg/L。

2.4.3微生物指标

菌落总数≤30 CFU/mL，霉菌≤10 CFU/mL；酵母≤10 CFU/mL；大肠菌群和致病菌：不得检出。

3　结论

在单因素试验的基础上，以感官评分为考察指标，通过正交试验确定了养心草发酵茶饮料最优的工艺条件为料液比为1∶150（g∶mL），冲茶水温度为70℃，白砂糖的添加量为5%，发酵时间为2 d，在此工艺条件下，养心草发酵茶饮料具有养心草天然的茶香味、呈淡黄色、口感浓郁，感官评分为98.9分。养心药食同源，对人体有良好的保健作用，但在北方每年生长时间不足5个月。开发养心草发酵茶饮料，使该产品能常年供应市场，且食用方便，具有一定的实际应用价值。

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Research of fermentedSedum kamtschaticumtea beverage

XUE Guixin
（Department of Food Science，College of Agriculture，Yanbian University，Yanji 133002，China）

FermentedSedum kamtschaticumtea beverage was developed using dryS.kamtschaticumas raw material.The optimum technological conditions were determined by single factor experiments and orthogonal experiments.The results indicated that the optimum technological conditions were as follows:solid-liquid ratio 1∶150（g∶ml），sugar content 5%，water temperature 70℃，fermentation time 2 d.Under these conditions，S.kamtschaticumfermentation tea beverage had natural tea flavor ofS.kamtschaticum，with light yellow color，pleasant taste.The sensory score of the beverage was 98.9.

Sedum kamtschaticum；fermented tea beverage；technology optimization

TS272.5

B

0254-5071（2015）10-0151-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.10.034

2015-09-16

吉林省科技厅项目（20130303088YY）

薛桂新（1964-），女，副教授，硕士，研究方向为食品发酵与酿造。