天麻茶酒发酵工艺优化

李刚凤，传均强，舒丹旭，康明，李丽，谭沙

铜仁学院材料与化学工程学院（铜仁 554300）

天麻（Gastrodia elataBI.）为兰科天麻属植物的干燥块茎，为传统名贵中药，具有息风止疫，平抑肝阳，祛风通络，抗炎镇痛等效果[1-5]。天麻含天麻素、多糖、氨基酸等多种天然有效成分[6]，其中天麻多糖具有清除自由基[7]、抗肿瘤[8]、抗衰老[9]、降血压[10]以及免疫调节[11-12]等作用。因此，天麻具有极其重要的营养价值和药用价值。

茶是世界三大无醇饮料之一[13]，茶叶中含有大量矿物质元素、茶多酚、咖啡碱等营养成分物质[14]，茶叶能够起到降血糖、降血压、抗血栓、降血脂和抗动脉粥样硬化等[15]。茶酒是以茶为其主要原料，经过发酵或者浸泡而制得，因为茶叶中含有大量营养成分和药用成分，所以，茶酒具有茶叶的基本营养物质和功能，对人体消化功能有很好的改善作用[16]。茶与酒的风味结合，增加茶酒的营养价值与口味，能够起到抗氧化、美容养颜、延缓衰老等作用[17]，目前茶酒按加工方式主要分为3种，即汽酒型、调配型和发酵型[18-19]，在国内主要以调配型茶酒为主，即以白酒浸泡茶叶而制成，如韩珍琼等[20]通过将绿茶与低度浓香型白酒进行勾兑，配制出浓香型保健绿茶酒，刘素纯等[21]以乌龙茶为原料，通过添加蔗糖，接种酵母菌发酵，制成具有乌龙茶特色的茶酒，日本对茶酒的研制与开发也取得一定成果，静冈县茶叶试验场研制出了红茶酒、花茶酒、乌龙茶酒和绿茶酒等[22-24]。天麻和茶对人体的药用价值及营养都非常之高，如何将这两者结合起来，以提高相互间的营养价值和经济价值是一个重要的研究方向。而我国对于这方面的研究还较少。天麻茶酒是天麻与茶酒结合而成的产物，主要是将茶叶和天麻通过浸提的方式把天麻和茶叶中的营养物质浸提出来，通过发酵，最终制成天麻茶酒。因此，天麻茶酒的开发与利用增加市场上保健酒种类，提升市场竞争空间，有着广阔市场前景和经济效益。基于此，进一步深入研究天麻茶酒的加工工艺十分必要。

因此，试验以德江天麻和绿茶为原材料进行天麻茶酒的制作，以期为德江天麻及茶酒的开发与利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

德江天麻（贵州德江县康奇药植开发有限责任公司）；白砂糖（鄄城县雅汇糖业有限公司）；安琪活性酵母（安琪酵母股份有限公司）；柠檬酸、低档绿茶等（均为市售）。

1.2 主要仪器与设备

电子天平（MAX-A 3003，深圳市无限量衡器有限公司）；恒温培养箱（金坛市三和仪器有限公司）；酒精计、温度计（武强县奥博仪表厂）；糖度计（PAL-3，日本制造）；恒温水浴锅（HH-6，常州智博瑞仪器制造有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 天麻茶酒发酵的主要操作要点

称取10 g绿茶加入一定比例纯净水，在常温下浸泡5 min后过滤；按茶水比1∶60 g/mL在85 ℃恒温水浴浸提20 min，过滤；将过滤后的茶叶浸提液调节好一定的白砂糖浓度后，加入10%新鲜天麻，85 ℃恒温水浴浸提30 min，过滤，即得到天麻浸提液；用柠檬酸将浸提液进行酸度调节将发酵茶汁调至pH 4.0左右；向提取液中加入取5 mL经过活化的5%安琪活性干酵母（取5 g糖于量筒中，加入纯净水将其定容成100 mL，加热溶解，冷却至38 ℃，加入10 g安琪活性干酵母，将其活化5 min），混匀；将调配好的天麻茶汁放入28 ℃恒温培养箱中发酵8 d，发酵结束后，在发酵液中加入300 mg/L的壳聚糖作为澄清剂，边加边搅拌均匀，静置，取上清液，澄清过滤后在60 ℃恒温水浴锅中杀菌30 min。

1.3.2 天麻茶酒的感官评定

天麻茶酒的感官评价指标包括色泽、气味和口感。由10名食品科学与工程专业同学组成的评价小组来对天麻茶酒进行感官评价，天麻茶酒的感官评价标准见表1。

表1 天麻茶酒的感官评价表

1.3.3 天麻茶酒酒精度和残糖量的测定

将天麻茶酒用酒精计和糖度计分别检测其产品的酒精度和残糖量。

1.3.4 正交试验的设计

在单因素试验基础上，以白砂糖添加量、酵母添加量、发酵时间、天麻添加量为考察因素，以天麻茶酒的感官评分、酒精度和残糖量为评价指标，设计L9(34)进行正交试验，正交试验因素水平表见表2。

表2 正交试验因素水平表

1.3.5 数据处理

采用SPSS 17.0对试验数据进行分析，用Origin软件作图。

2 结果与分析

2.1 白砂糖的添加量对天麻茶酒品质的影响

试验选择在白砂糖添加量分别为14%，16%，18%，20%和22%条件下，探讨不同白砂糖添加量对天麻茶酒品质的影响。由图1可知，随着白砂糖添加量逐渐增大，天麻茶酒的酒精度逐渐增大，白砂糖添加量达到20%时，酒精度最高，此时的酒精度为8.3%vol，随着白砂糖添加量继续增加，酒精度逐渐下降。

由图2可知，随着白砂糖添加量增加，天麻茶酒的感官评分逐渐增大，白砂糖添加量18%时，感官评分最高，达到89分，但随着白砂糖添加量继续增大，天麻茶酒的感官品质反而降低。

图1 不同白砂糖添加量对天麻茶酒酒精度的影响

图2 不同白砂糖添加量对天麻茶酒感官品质的影响

由图3可知，随着白砂糖添加量增大，残糖量逐渐增大，白砂糖添加量分别为14%和16%时，残糖量较小，但酒精度和感官评分较低。白砂糖添加量为20%，虽然酒精度较高，但是残糖量太大，感官评分较低。因此，综合考虑各因素，白砂糖添加量18%为宜。

图3 不同白砂糖添加量对天麻茶酒残糖量的影响

2.2 酵母添加量对天麻茶酒品质的影响

试验选择酵母添加量分别为1%，3%，5%，7%和9%条件下，探讨不同酵母添加量对天麻茶酒品质的影响。由图4可知，随着酵母量逐渐增大，天麻茶酒的酒精度逐渐增大，酵母添加量达到5%时，酒精度最高，此时的酒精度为8%vol，随着白砂糖添加量继续增加，酒精度逐渐下降。

图4 不同酵母添加量对天麻茶酒酒精度的影响

由图5可知，随着酵母添加量的增加，天麻茶酒的感官评分逐渐增大，酵母添加量为5%时，感官评分最高，达到85.7分，但随着酵母添加继续增大，天麻茶酒的感官品质反而降低。

图5 不同酵母添加量对天麻茶酒感官品质的影响

由图6可知，酵母添加量为7%时，其残糖量较低。因此，综合考虑各因素，以酵母添加量为5%为宜。

图6 不同酵母添加量对天麻茶酒残糖量的影响

2.3 发酵时间对天麻茶酒品质的影响

试验选择发酵时间分别为6，7，8，9和10 d条件下，探讨不同发酵时间对天麻茶酒品质的影响。由图7可知，随着发酵时间逐渐增加，天麻茶酒的酒精度逐渐增大，发酵时间8 d时，酒精度最高，此时酒精度为8%vol，随着发酵时间继续增加，酒精度不变。

由图8可知，随着发酵时间增加，天麻茶酒的感官评分逐渐增大，发酵时间8 d时，感官评分最高，达到86.7分，但发酵时间继续增大，天麻茶酒的感官品质反而降低。

图7 不同发酵时间对天麻茶酒酒精度的影响

图8 不同发酵时间对天麻茶酒感官品质的影响

由图9可知，发酵时间7 d时，其残糖量相对较低。因此，综合考虑各因素，以发酵时间8 d为宜。

图9 不同发酵时间对天麻茶酒残糖量的影响

2.4 天麻添加量对天麻茶酒品质的影响

试验选择天麻添加量分别为5%，10%，15%，20%和25%条件下，探讨不同天麻添加量对天麻茶酒品质的影响。由图10可知，随着天麻添加量逐渐增大，天麻茶酒的酒精度不变，天麻添加量5%和10%时，酒精度最高，此时的酒精度都为8%vol，随着天麻添加量继续增加，酒精度降低。

由图11可知，随着天麻添加量增加，天麻茶酒的感官评分逐渐增大，天麻添加量10%时，感官评分最高，达到86分，但天麻添加量继续增大，天麻茶酒的感官品质反而降低。

由图12可知，随着天麻添加量不断变化，其残糖量先逐渐增大后减小，又逐渐增大。

因此，综合考虑各因素，以天麻添加量10%为宜。

图11 不同天麻添加量对天麻茶酒感官品质的影响

图12 不同天麻添加量对天麻茶酒残糖量的影响

2.5 正交试验结果分析

从表3中比较R值的大小可知，影响天麻茶酒因素的主次顺序依次为A＞B＞D＞C，即白砂糖添加量＞酵母添加量＞天麻添加量＞发酵时间，其工艺条件的最佳组合为A2B1C2D2，即白砂糖添加量18%，酵母添加量3%，发酵时间8 d，天麻添加量10%。

2.6 验证性试验

为验证天麻茶酒的稳定性，按最优工艺条件A2B1C2D2，即白砂糖添加量18%、酵母添加量3%、发酵时间8 d、天麻添加量10%下进行天麻茶酒的制作，并对天麻茶酒进行感官评价及酒精度、残糖量的测定。由表4可知，在该工艺条件下，天麻茶酒感官评分85.4分，酒精度7.6%vol、残糖量5.8%，此工艺条件较其他组正交试验结果要好。所以，工艺条件具有较好稳定性和可操作性。

表3 正交试验结果分析

表4 稳定性试验结果分析

3 结论

试验以绿茶、德江天麻为原料，经单因素和正交试验探讨不同因素对天麻茶酒工艺条件的影响。研究表明，对天麻茶酒的酒精度的影响程度大小顺序为A＞B＞D＞C，并得出天麻茶酒的最佳加工工艺条件为白砂糖添加量18%、酵母添加量3%、发酵时间8 d、天麻添加量10%。经稳定性试验验证，在该最佳制作工艺条件下天麻茶酒的感官评分达85.4分。残糖量5.8%，酒精度7.6%vol。因此，方法具有工艺简便、制作工艺时间较短、节约资源等优点，为天麻茶酒的感官评分提供理论依据。