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猕猴桃茶酒的发酵工艺研究

2020-08-24

食品研究与开发 2020年15期
关键词:茶汤酒精度茶水

(江西农业大学农学院茶学与茶文化研究中心,江西南昌330045)

茶酒是以茶叶为主要原料,辅以其他原料经发酵或制配而成的各种饮用酒的统称[1]。目前,在茶酒的研发生产中,以调配型茶酒为主,但学者们对发酵型茶酒的研究从未间断,而发酵条件[2-3]、菌种筛选[4]、澄清工艺[5]以及茶酒的香气特征[6-7]是茶酒研究的主要方面。除了传统的六大茶类制作的茶酒外,现代科学技术的发展与不同果酒加工工艺的融合出现了各具特色的果味茶酒,如番石榴汁茶酒[8]、雪梨绿茶酒[9]、葡萄茶酒[10]等。猕猴桃属于呼吸跃变型水果,采摘后易变软,不宜长期存放。而我国是世界猕猴桃种植和生产第一大国,猕猴桃以鲜食为主,对猕猴桃深加工产品有一定的研究报道,但产品种类相对单一[11-12]。另外,由于夏秋茶苦涩味重,品质差,全国茶园有20%~39%夏秋茶停采,造成极大的资源浪费[13]。为此以夏秋季茶树鲜叶为原料,辅以猕猴桃汁,探讨不同因素对猕猴桃茶酒发酵品质的影响,优化工艺参数,开发出一种新型猕猴桃茶酒,为我国夏秋茶资源利用开辟新途径,并提升茶叶和猕猴桃的综合利用水平。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

夏秋季于江西省桑蚕茶叶研究所生态观光茶园采摘福鼎大白一芽三四叶,以此为原料加工烘青绿茶。猕猴桃(金魁):江西奉新;葡萄酒·果酒专用酵母RW:安琪酵母股份有限公司;白砂糖:市售,食品级。

蒽酮、浓硫酸、氢氧化钠、抗坏血酸、酚酞、碳酸钠、没食子酸:西陇科学股份有限公司;福林酚、2,6-二氯酚靛酚钠盐:上海蓝季科技发展有限公司;以上均为分析纯。

1.2 仪器与设备

紫外可见分光光度计(UV-2600):日本岛津公司;电热恒温水浴锅(DK-98-II):天津市泰斯特仪器有限公司;pH 计(S210 SevenCompact):梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;手持折光仪(RHB-32ATC):江西赣仪科技有限公司;电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE):上海博讯实业有限公司医疗设备厂;榨汁机(JYRD51):九阳股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 猕猴桃茶酒的工艺流程

摘取一芽三四叶的夏秋茶树鲜叶按摊放、杀青、揉捻、干燥的工艺处理。鲜叶摊放3 h后,以80型自动控温炒茶锅杀青,杀青叶摊凉回潮后在6CR-40型揉捻机中揉捻25 min,揉捻叶解块后于80℃烘干,制得烘青绿茶。按1∶75(g/mL)的茶水比称取适量茶叶,于80℃浸提10 min,过滤去渣,茶汤冷却待用。选择成熟度一致、无腐烂的猕猴桃,去皮榨汁,得纯猕猴桃汁。茶汤和猕猴桃汁以体积比5∶1混合,加入15%的白砂糖于猕猴桃茶汁中溶解待用。将酵母以1∶20(g/mL)的比例加入5%的糖水中,37℃保温30 min,制得酵母活化液。按0.5%的接种量向猕猴桃茶汁中接入酵母活化液,加盖密封,28℃发酵7 d。发酵结束后,过滤猕猴桃茶酒,并于65℃水浴保温30 min,进行巴氏灭菌。

1.3.2 发酵条件单因素试验

比较不同茶水比 [1∶50、1∶75、1∶100、1∶125(g/mL)]、茶汤与猕猴桃汁体积比(3∶1、5∶1、7∶1、9∶1)、加糖量(5%、10%、15%、20%)、接种量(0.1%、0.5%、1.0%、3.0%)、发酵温度(20、28、37℃、自然)对猕猴桃茶酒品质的影响。对所有样品进行感官审评和理化分析,筛选出猕猴桃茶酒适宜的发酵条件。

1.3.3 发酵条件优化

在单因素试验的基础上,选取茶汤与猕猴桃汁体积比、加糖量、接种量和发酵温度4个因素进行正交试验,以确定猕猴桃茶酒最适宜的发酵条件。正交因素水平编码设计如表1所示,以感官评分和酒精度作为最终产品评价的主要指标确定最佳发酵工艺。

表1 优化发酵条件正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments on optimization of the fermentation conditions

1.3.4 猕猴桃茶酒感官品质评定方法

参考相关果酒和茶酒的质量标准[14-15],制定猕猴桃茶酒的感官评定标准,主要包括外观、香气、口感和风格4项,如表2所示。由5位审评员对猕猴桃茶酒进行审评,确定适宜加工工艺。

表2 猕猴桃茶酒的感官评分标准Table 2 The sensory evaluation standard of kiwifruit tea wine

1.3.5 猕猴桃茶酒理化成分分析

参考GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[14],以酒精计法测定酒精度;2,6-二氯酚靛酚法测定VC含量;酸碱滴定法测定总酸(酒石酸计);pH计测定pH值;手持式折光仪(0%~32%)测定可溶性固形物;可溶性糖和茶多酚分别采用蒽酮比色法和福林酚试剂法测定[16]。

1.4 数据处理

数据均采用Excel 2007和统计软件SAS软件包进行方差分析和显著性比较。所有数据均以平均值±标准差(3次重复)表示。

2 结果与分析

2.1 茶水比对猕猴桃茶酒品质的影响

不同茶水比发酵的猕猴桃茶酒品质特征见表3。

由表3可知,1∶75(g/mL)茶水比发酵的猕猴桃茶酒口感较好,酒香浓郁,有茶味,而1∶50(g/mL)的较苦涩,1 ∶100(g/mL)和 1 ∶125(g/mL)的酒香、果香浓,但茶味淡薄。以不同茶水比制备的猕猴桃茶酒酒精度在9.03%~9.47%之间,其中以茶水比 1∶75(g/mL)发酵的猕猴桃茶酒的酒精度最高,1 ∶100(g/mL)和 1 ∶125(g/mL)茶水比发酵酒的酒精度略低,可溶性糖含量相对较高。随着茶水比浓度的增大,猕猴桃茶酒的VC含量逐渐增加,可能是由于茶多酚是一种天然的抗氧化剂,其含量越多抑制VC损失的作用越强[17]。而总酸质量浓度则随着茶水比浓度的增大而降低,但1∶100(g/mL)和1∶125(g/mL)间无显著差异。综合考虑感官品质和理化成分,以茶水比1∶75(g/mL)发酵的猕猴桃茶酒品质较佳。

表3 不同茶水比发酵的猕猴桃茶酒品质特征Table 3 The quality characteristics of kiwifruit tea wine under different ratios of tea and water

2.2 茶汤与猕猴桃汁体积比对猕猴桃茶酒品质的影响

对不同茶汤与猕猴桃汁体积比发酵的猕猴桃茶酒品质进行分析,结果如表4所示。

表4 不同茶汤与猕猴桃汁体积比发酵的猕猴桃茶酒品质特征Table 4 The quality characteristics of kiwifruit tea wine under different ratios of tea and kiwifruit juice

当猕猴桃茶酒中茶汤比例越大,澄清度降低,茶香较浓,但果香不显,以茶汤与猕猴桃汁体积比为5∶1时的感官评分最高,酒体绿黄明亮,酒香浓,带果香、茶香,酒体柔顺,有茶味,较协调。随着发酵酒中猕猴桃汁比例的增加,猕猴桃茶酒的酒精度和VC含量呈现递增的变化趋势,而可溶性糖含量则逐渐降低。当发酵酒中茶汤比例越高,pH值越低,总酸质量浓度呈现先降低后递增的变化趋势,茶汤与猕猴桃汁体积比为9∶1发酵制得的猕猴桃茶酒总酸含量为(6.11±0.57)g/L,显著高于其他配比。而茶多酚含量随茶汤配比的增多呈现先升高后降低的变化,以茶汤与猕猴桃汁体积比为 5 ∶1 的最高,达(1 108.06±5.70)mg/L,并与其它比例之间有显著差异。因此,选用3∶1~5∶1的茶汤与猕猴桃汁体积比发酵猕猴桃茶酒较为适宜。

2.3 加糖量对猕猴桃茶酒品质的影响

不同加糖量发酵的猕猴桃茶酒品质特征见表5。

表5 不同加糖量发酵的猕猴桃茶酒品质特征Table 5 The quality characteristics of kiwifruit tea wine under different sugar content

由表5可知,加糖量为15%时发酵的猕猴桃茶酒感官品质较好,酒香较浓,带果香、茶香,酒体柔顺,有茶味;而加糖量为5%和10%的酒味淡薄;加糖量为20%时,酒体丰满,但残糖量高,口感甜腻,茶味淡薄。随着加糖量的增多,猕猴桃茶酒的可溶性固形物、可溶性糖含量、酸度和酒精度逐渐升高。VC含量以加糖量为20%发酵的猕猴桃茶酒最高,为(169.30±2.29)g/L,但与10%加糖量间无显著差异。而茶多酚含量则随着加糖量的增多总体呈现降低的变化,以加糖量为10%的最高,但与5%的相比无显著差异。综合感官品质和理化分析结果,加糖量为15%时更有利于猕猴桃茶酒品质的形成。

2.4 酵母接种量对猕猴桃茶酒品质的影响

对不同接种量发酵的猕猴桃茶酒进行品质分析,结果如表6所示。

当接种量为3.0%时,发酵速度较快,酵母味重,茶香淡薄,口感略酸涩;而接种量为0.1%~1.0%时,酒味浓厚,茶味适中。随着酵母接种量的增加,猕猴桃茶酒的可溶性糖、茶多酚含量逐渐降低,而VC含量呈增加的变化趋势,以接种量为3.0%发酵的猕猴桃茶酒VC含量最高,达(171.44±2.58)mg/L,与 0.1%、0.5%接种量发酵的猕猴桃茶酒间显著差异,但与1.0%接种量间无显著差异。不同酵母接种量发酵的猕猴桃茶酒酸度在4.14 g/L~4.21 g/L之间,酒精度在8.90%vol~9.10%vol之间,相互之间没有显著差异。因而,酵母接种量以0.1%~1.0%为宜。

表6 不同酵母接种量发酵的猕猴桃茶酒品质特征Table 6 The quality characteristics of kiwifruit tea wine under different inoculation amount

2.5 发酵温度对猕猴桃茶酒品质的影响

不同温度发酵的猕猴桃茶酒品质特征见表7。

由表7可知,随着发酵温度升高,猕猴桃茶酒甜腻感降低,以28℃发酵的猕猴桃茶酒感官得分最高,酒香浓郁,带茶香、果香,酒体柔顺,但当温度升至37℃时,茶香略淡,微甜。猕猴桃茶酒的酒精度、pH值和VC含量随着发酵温度的提高均呈现先升高后降低的变化趋势,以 28℃的最高,酒精度为(9.10±0.17)%vol,pH 值为 3.55±0.01,VC含量为(180.45±0.52)mg/L。而随着发酵温度的升高,茶多酚含量呈下降趋势,可溶性糖和酸度则呈先降低后升高的变化。综合考虑猕猴桃茶酒的感官品质和理化成分,以28℃发酵为宜。

表7 不同温度发酵的猕猴桃茶酒品质特征Table 7 The quality characteristics of kiwifruit tea wine under different fermentation temperature

2.6 猕猴桃茶酒生产工艺条件优化

在单因素试验的基础上,选取茶汤与猕猴桃汁配比、加糖量、酵母接种量和发酵温度4个因素进行正交试验,结果如表8所示。

表8 猕猴桃茶酒发酵工艺正交试验结果Table 8 The results of orthogonal experiments of kiwifruit tea wine

续表8 猕猴桃茶酒发酵工艺正交试验结果Continue table 8 The results of orthogonal experiments of kiwifruit tea wine

不同因素对猕猴桃茶酒感官品质以及酒精度的影响程度依次为加糖量>茶汤与猕猴桃汁体积比>接种量>发酵温度。发酵条件以A1B2C2D1最有利于猕猴桃茶酒感官品质的形成,即茶汤与猕猴桃汁体积比为3∶1,加糖量为15%,接种量为1.0%,发酵温度为28℃。在此条件下进行重复试验,对发酵制得的猕猴桃茶酒进行感官审评和理化分析,所得产品的酒精度为(9.03±0.25)%vol,总酸质量浓度为(5.30±0.20)g/L,可溶性糖、茶多酚和VC含量分别为(1.35±0.01)g/L、(1 114.12±9.48)、(199.06±5.20)mg/L,感官得分 89.6分。

3 讨论与结论

3.1 温度对猕猴桃茶酒发酵的影响

温度是影响酵母生长繁殖的重要因素之一,进而影响猕猴桃茶酒品质的形成。在一定范围内,随着发酵温度的升高,发酵速度加快,猕猴桃茶酒酒精度逐渐升高,但过高的发酵温度易加速酵母菌衰老,从而导致发酵进程较早终止,发酵不彻底,且不利于茶多酚和VC的保留。罗安伟[18]对猕猴桃干酒的酿造温度进行对比分析,发现12℃~15℃的发酵温度有利于保留猕猴桃干酒的果香及营养成分,改善其色泽。肖平[19]、刘晓娇等[20]均得出28℃酿得的绿茶酒品质最佳。卫春会等[21]对猕猴桃绿茶酒的发酵工艺进行研究,认为猕猴桃绿茶酒以25℃~30℃发酵为宜。而在本试验中,猕猴桃茶酒发酵温度以28℃较为适宜,与绿茶酒、猕猴桃绿茶酒的结果相近,但低于猕猴桃果酒的最适发酵温度。

3.2 酵母对猕猴桃茶酒发酵的影响

酵母菌液接种量过少,发酵缓慢,且易引起杂菌污染;而接种量过多时又会导致发酵快速,代谢物积累较多而出现酵母味、苦味或其他杂味[22]。在本试验条件下,选择1.0%的酵母接种量发酵猕猴桃茶酒较为适宜,低于番石榴汁茶酒7%的接种量[8]和甘蔗茶酒3%的用量[23],这可能与加糖量、发酵温度及发酵时间等试验因素有关。另外,酒的品质因选用的酵母菌种的不同而各具风味特色。Joshi V K等[24]比较了不同酵母菌种对苹果茶酒品质的影响,发现接种不同酵母菌株酿得的苹果茶酒理化成分间无显著差异,但接种椭球型酿酒酵母有利于提高其发酵效率和品质。周元等[25]从猕猴桃果皮中筛选出2株适于提升猕猴桃酒香气品质的发酵菌株,分别鉴定为酿酒酵母和东方伊萨酵母。黎星辰等[26]比较分析了6种酵母对猕猴桃酒理化性质、抗氧化能力及感官的影响,结果表明酿酒酵母3136更适用于猕猴桃酒的酿制。但目前果酒、茶酒的生产中仍多采用活性干酵母或葡萄酒酵母进行发酵生产,专用酵母较少,在选育适合猕猴桃茶酒酿造的酵母菌种上还有待深入研究。

3.3 猕猴桃茶酒的护色

色泽是构成食品感官品质的重要因素,然而在果酒、茶酒生产过程中变色问题突出[27]。与猕猴桃酒、绿茶酒相似,在猕猴桃茶酒发酵的过程中,其色泽由最初的鲜绿逐渐转变为绿黄、浅黄,表现出色泽加重。这可能是由于在发酵的过程中,叶绿素受光照、氧气及温度的影响转变为脱镁叶绿素,从而引起汤色加深[28]。霍彦雄等[29]通过比较分析猕猴桃贮藏时间、护绿剂、容器的透光率等因素对猕猴桃果酒护绿效果的影响,确定了保持猕猴桃酒色泽和风味较好的加工条件。本试验仅通过单因素和正交试验对猕猴桃茶酒的发酵工艺进行优化,后期需进一步对发酵过程中影响其色泽变化的因素进行探究,寻找更适合的护色方式,以改善猕猴桃茶酒的品质。在茶水比1∶75(g/mL)、茶汤与猕猴桃汁体积比3∶1、加糖量15%、酵母接种量1.0%的条件下,28℃发酵7 d酿得的猕猴桃茶酒品质最佳,酒精度达(9.03±0.25)%vol,茶多酚和 VC含量分别为(1 114.12±9.48)、(199.06±5.20)mg/L。

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