茉莉花茶酒工艺研究

2012-06-20 05:46刘训一王代文马瑞伟冯艳丽
中国酿造 2012年11期
关键词:糖度酒精度酵母

刘训一,王代文,马瑞伟,冯艳丽*

(湖北师范学院 生命科学学院,湖北 黄石 435002)

茶酒是以茶汤为主要原料,辅以其他的原料发酵或者配制而成的各种饮用酒的统称[1],同时也是一种集营养﹑保健﹑提神健胃于一体的保健酒,具有良好的保健功效。

茉莉花属木樨科茉莉花属,其根、茎、叶、花全身是宝,均有药用价值。茉莉花具有理气、开郁、辟秽、中清虚火及治疗腹胀腹泻、结膜炎、皮炎、疮毒等功效[2]。鉴于此,单纯把茉莉花用来泡茶已经不能满足人们的需求,将茶和酒有机结合起来的茶酒研制顺应了我国酒类向“低度、营养、低粮耗、高质量”的发展方向,增加了市场的花色品种,满足了消费要求,具有广阔的前景。

本试验采用茉莉花浸提液和梨汁混合发酵研制低度饮料酒,该产品既有酒的固有风格,也有茉莉花和梨的清香,色泽浅黄透明,口感清爽醇和,提高了梨的综合利用价值,为新型保健茶酒的开发提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料

茉莉花(干)、梨、白砂糖(均为超市新售)。

1.1.2 仪器设备

紫外可见分光光度计(762型):上海精密科学仪器有限公司;电热恒温水浴箱(DK-8D型):金坛市医疗仪器厂;电热恒温培养箱(DNP型):上海新苗医疗器械制造有限公司;pH计(pHS-3C型):上海精密科学仪器有限公司;酒精计(MC型):武强仪表厂;糖度计(WZ-103型):武强仪表厂。

1.1.3 试剂及溶液

酒石酸、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、碘、盐酸、无水乙醇(分析纯):天津市凯通化学试剂有限公司;碘化钾(分析纯):天津基准化学试剂有限公司;酚酞(指示剂):中国湘中化学试剂供应站;3,5-二硝基水杨酸(化学纯):国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖(分析纯):天津市河北区海晶精细化工厂;酒石酸钾钠(分析纯):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。

1.2 方法

以梨汁和茉莉花浸提液为原料,就影响茶酒发酵的主要因素,如pH值、温度、酵母接种量、茶汁比等进行单因素试验,确定较为合适的各个因素参数;然后通过正交试验优化得到茉莉花茶酒的最佳发酵工艺参数,并进行感官评定和初步品质分析。

1.2.1 材料预处理

酵母的活化:将干酵母加入20倍的38℃、5%糖液中,搅拌溶解,经15min~20min温度降至28℃~30℃即可使用。

茶汤及梨汁的预处理:将新鲜的梨洗净去皮后用0.2%柠檬酸、0.03%偏重亚硫酸钠溶液护色后取汁,经纱布过滤后备用。按茶水比1∶50将茶汤于85℃浸提10min,再用纱布过滤冷却至室温。

1.2.2 茉莉花茶酒工艺研究单因素试验

温度对发酵过程的影响:茶汤、梨汁按1∶1的比例混合,用糖度计测得混合液糖度,预设酒精度为10%,以此为准调糖[2]。

用10%酒石酸将pH值调至3.5,按150mg/L添加亚硫酸氢钠,酵母活化[2]后按体积比2%的接种。混合液平均分成5份,温度分别设为20℃、22℃、24℃、26℃、28℃,恒温发酵培养5d,每隔24h测一次糖度,第5d测酒精度,考察温度对发酵过程的影响。每组参数均有平行试验,以下同。

pH值对发酵过程的影响:茶汤、果汁比1∶1并调糖。将混合液平均分成5份,pH值分别调至2.8、3.2、3.6、4.0、4.4,分别添加亚硫酸氢钠及酵母液,在最适温度下恒温发酵培养5d,每隔24h测一次糖度,第5d测酒精度,考察pH值对发酵过程的影响。

茶汁比对发酵过程的影响:茶汤、果汁比例分别调至1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2,分别调糖,在最适pH值,添加亚硫酸氢钠及酵母液,上述最适温度条件下恒温发酵培养5d,每隔24h测一次糖度,第5d测酒精度,考察茶汁比对发酵过程的影响。

酵母接种量对发酵过程的影响:采用最适茶汁比,调糖。在最适pH,添加亚硫酸氢钠及酵母液,平分的5份混合液分别按1%、3%、5%、7%、9%的接种量(v/v)接种。在最适温度下恒温发酵培养5d,每隔24h测一次糖度,第5d测酒精度,考察酵母接种量对发酵过程的影响。

茶汁浸提方式对发酵过程的影响:茶水比设为1∶40、1∶50、1∶60,分别用85℃、90℃的水浸泡并保温10min,分别调至上述最适茶汁比,调糖后在最适pH值,添加亚硫酸氢钠,按最适接种量添加酵母液。在最适温度下恒温发酵培养5d,每隔24h测一次糖度,第5d测酒精度,考察茶汁浸提方式对发酵过程的影响。

1.2.3 影响茶酒发酵过程各因素的正交试验

由前面所做的单因素试验可以得出较优的温度、pH值、茶汁比、酵母接种量,因此选择上述4种因素按3水平进行正交试验。恒温发酵培养,每隔24h测一次糖度,直至主发酵结束。测定产品最终酒精度,得出最佳的茶酒发酵工艺参数。

通过试验得出研制茉莉花茶酒优化工艺参数。

1.2.4 茶酒品质分析

酒精度测定:酒精计法[3];

表1 正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels in the orthogonal array design

总糖、还原糖测定:3,5-二硝基水杨酸比色法[4];

总酸:酸碱滴定法,以酒石酸计法[4];

感官鉴评:参考蔗汁茶酒感官评定标准[5]。

1.2.5 重复试验

按照上述试验所得到的工艺条件进行重复试验,将预设酒精度提升至12%vol,并对产品进行品质鉴定。

2 结果与分析

2.1 茉莉花茶酒工艺研究单因素试验

2.1.1 温度对发酵过程的影响

酿酒酵母生长过程中若温度过低则代谢速度减慢、产酒率低、残糖高、发酵周期长;温度过高则发酵剧烈、发酵周期短、香气易挥发。因此,本试验把温度设置在20℃~28℃进行,测定结果见图1。

图1 温度对发酵过程影响Fig.1 Effect of fermentation temperature on fermentation process

由图1(A)可知,在发酵的5d时间内,随温度升高,发酵启动加快。当温度达到28℃时,启酵速度过快,降糖速度也随之加快;当温度达26℃时,发酵液降糖速度适中,在此温度下,产酒精度能力较强,见图1(B),且主发酵时间可控制在3d~7d,因此,发酵温度选择26℃较为合适。

2.1.2 pH值对发酵过程的影响

茶酒发酵的pH值一般应在3.0~4.0之间,本试验把pH值设置在2.8~4.4之间进行,测定结果见图2。

图2 pH值对发酵过程影响Fig.2 Effect of fermentation pH value on fermentation process

由图2(A)可知,主发酵时,酵母菌在酸性环境中(pH值≤3)代谢活动会受到一定抑制,发酵速度减慢。在微酸环境(3≤pH值≤4)有利于甘油和高级醇的形成,杂菌的代谢也能受到抑制。当pH值较高时,原酒的色泽变深且口感不够柔和。pH值为3.6时降糖速度适中且酒精度较高,如图2(B)所示,所以选择pH值为3.6作为发酵pH值较为适宜。

2.1.3 茶汁比对发酵过程的影响

茶汁的不同配比对茶酒的色泽、香味、口感都有很大的影响,是茶酒口感的关键所在,现以茶汁比为1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2调配茶酒的色泽、香味、口感。测定结果见图3。

由图3(A)可知,茶:汁比为1∶2的发酵液配比,发酵启动慢,发酵周期加长,主发酵过慢,延长了发酵周期,加大发酵液染菌的风险,不利于酒液中营养物质的保存。相比而言,2∶1与3∶2发酵启动较快,主发酵周期可控制在3d~7d,降糖速率适中,是较为理想的发酵液配比。茶汁比为2∶1时酒精度相对较高,由图3(B)可知,且外观清澈透明,是较为理想的茶汁比。

图3 茶汁比对发酵过程影响Fig.3 Effect of ratio of tea to fruit juice on fermentation process

2.1.4 酵母接种量对发酵过程的影响

在发酵过程中,随着接种量的增加,糖被充分降解,生成的酒精增加,产酒速度也快。但接种量过大时,营养物质消耗迅速,代谢副产物累积多,抑制菌体代谢,酒精度反而下降。因此,本试验把接种量设置在1%~9%进行,测定结果见图4。

图4 接种量对发酵过程影响Fig.4 Effect of inoculum concentration on fermentation process

由图4(A)可知,主发酵的前5d时间里,当接种量为1%时,发酵速度较慢且发酵不彻底;接种量为7%和9%时,发酵剧烈但原酒质量不高且酵母味重;3%和5%的接种量时,发酵过程较平稳且原酒质量较好。相比而言,接种量3%时降糖速率适中且酒精度相对较高,由图4(B)可知,是较为理想的接种量。

2.1.5 茶汁浸提方式对发酵过程的影响

随茶水比的增大,茶汤中浸出物随之增加,但茶水比大于1∶50时,浸出物浓度过大,色泽偏深,不够清澈,口感苦涩;而茶水比小于1∶100时,茶味淡薄,香气不足。

茶叶的可溶性成分随浸泡时间和温度的增加而增加。浸提时间短、温度低,不利于茶叶风味物质的溶出;而时间长、温度过高,会加速浸提液中活性成分的氧化、叶绿素分解,引起茶汁色泽加深,以及挥发性香气成分的逸失。该因素对茶酒发酵的影响见图5。

图5 茶汁浸提方式对发酵过程影响的比较Fig.5 Effect of the tea prepared by different methods on fermentation process

由图5(A)可知,主发酵时,85℃茶水比1∶50时降糖速度相对于90℃茶水比1∶50要慢,且酒精度较高,如图(B)所示,外观较清澈透明,因此,茶汁采用温度85℃,茶水比1∶50,保温10min的方式进行浸提。

2.2 影响茶酒发酵过程各因素的正交试验

通过前面的单因素试验得出了较为合适的各个因素,分别为温度26℃、pH3.6、接种量3%、茶汁比2∶1,在各个较为合适因素的基础上进行4因素3水平的正交试验。

表2 正交试验结果与分析Table 2 Results and analysis of orthogonal test

由表2可知,对于R值而言,6.3>4.0>2.7>1.3,因此,影响茶酒发酵过程的各因素中温度>茶汁比>接种量>pH值,得出茶酒发酵的最佳条件为温度26℃,茶汁比5∶2,接种量2%,pH值为3.6。表2显示,1、2、3、4、6号酒的外观、香气、口感都得到了相对较高的分值,总分达82分,其总体评价较其他酒好。影响茶酒酒精度的因素茶汁比>pH值>接种量>温度,其中茶汁比和pH值非常接近,而接种量和温度非常接近,总之,几种因素对酒精的产生影响程度差别不太明显。同时不难看出4号的发酵条件最接近本试验所得的最佳工艺,因此选择4号进行品质分析。

2.3 茶酒品质分析所得结果

总酸:3.6g0/L(以酒石酸计);总糖(以葡萄糖计):3.20g/L;还原糖(以葡萄糖计):0.80g/L。

2.4 重复试验

经重复试验,所得产品的酒精度为6.8%vol,总酸为4.09g/L,总糖为3.51g/L,还原糖为0.91g/L,经评分后平均分为82分,风味较好。

3 结论与讨论

本试验以茉莉花茶汤和梨汁为原料,就影响茶酒发酵的主要因素,如pH值、温度、酵母接种量、茶汁比等进行单因素试验,确定较为合适的各个因素;然后通过正交优化得到茉莉花茶酒的最佳主发酵工艺,并进行感官评定和简单的品质分析。结果显示,影响茶酒发酵过程的各因素中,温度>茶汁比>接种量>pH值,得出茶酒发酵的最佳条件为:温度26℃,茶汁比5∶2,接种量2%,pH值为3.6。茶酒酒精浓度5.5%vol,总酸、总糖和还原糖含量分别为3.6g/L、3.2g/L、0.8g/L。重复试验中酒精度有所提高,但仍不十分理想。但产品既有酒的固有风格,也有梨和茉莉花茶的清香,色泽浅黄透明,口感清爽醇和,提高了梨的综合利用价值,为新型保健茶酒的开发提供了一定的理论依据。

当然,本次试验也有不尽人意的地方,比如产品酒精度较理论值偏低,茶酒的澄清工艺有待进一步的研究。最后,我们有理由相信通过进一步的研究,探究并解决试验过程中遇到的问题,将会取得更为理想的结果。

[1]张 帅,董 基,陈少扬.发酵型铁观音茶酒的研制[J].食品工业科技,2008,29(10):159-161.

[2]游陈娜,俞诗雯.茉莉花的香气成分研究进展[J].福建茶叶,1999(2):20-24.

[2]葛向阳,田焕章,梁运祥主编.酿造学[M].北京:高等教育出版社,2005.

[3]GB/T 15038-2006.葡萄酒、果酒通用分析方法[S].

[4]蔡武城,袁厚积.生物物质常用化学分析法[M].北京:科学出版社,1980.

[5]姜 毅,黎庆涛,潘路路,等.蔗汁茶酒发酵工艺研究[J].中国酿造,2009(6):166-169.

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