周才碧,王蕾,宋加艳,,周小露,杨雪莲
(1.黔南民族师范学院 生物科学与农学院,贵州 都匀 558000;2.湖南农业大学 园艺园林学院,长沙 410000;3.贵州大学 园艺学院,贵阳 550025)
茶叶主要成分有茶多酚、咖啡碱、氨基酸、茶色素、茶多糖等和多种人体必需的矿质元素如钙、钾、铁、铜、锌、硒等,具有消食解腻、减肥降脂[1]、抗氧化、保鲜[2]、防癌、抗辐射[3]、延缓衰老、美容养颜等功效,可作为天然色素[4]、调味剂[5],减少有害物质[6],融入火锅、茶醋等产品中[7,8]。黑糯米富含蛋白质、铁元素、维生素E、红色素,其中铜、锰、锌等必需微量元素比普通糯米高1~3倍[9],有温暖脾胃、健脾养胃、预防动脉硬化和肠癌、补血养气、补骨健齿、强健身体、美容养颜等功效。食醋是我们生活中必不可少的调味品,其功能越来越受人们的重视,从传统工艺酿造醋的陈醋、香醋、白醋、米醋等调味品,发展到今天受人们欢迎的苹果醋、葡萄醋、柑橘醋等具有保健功能的果醋饮料。果醋作为一种健康、新型饮料,同时具有醋和果蔬的功效及风味。
目前,关于茶醋方面的研究较少,王萌、廖湘萍、张芳、张俊辉等[10-14]以绿茶的浸提液、茶粉作为原料,辅以彩色糯玉米、苹果汁、冬青、山楂、莴笋、甘蔗等进行混合发酵,得到茶醋,其色泽透亮、香气纯正,并具有软化血管、降低血压等功效;彭常安以乌龙茶和国槐花为原料制得茶醋,具有清热凉血、清肝泻火的作用[15];彭晓赟等[16]以黑茶碎片、茶末发酵为原料,制得口味丰富的茶醋饮品。
黔南茶园种植面积约为161万亩,以春季加工都匀毛尖茶为主,夏、秋季茶树鲜叶利用率不高,茶园产值较低。本文以黑糯米为原料,利用固态发酵的方法,研究不同茶叶含量对茶醋发酵的影响;旨在研发出一款具有嫩栗香型的茶醋,以期解决黔南区域夏、秋季茶树鲜叶利用率,提高茶园综合产值。
黑糯米:产于山东省临沂市罗庄区;都匀毛尖茶:明知味特级绿茶,贵州碧竖科技服务有限公司;醋酸菌:迪发酿造生物制品有限公司;酵母菌:安琪股份有限公司;糖化酶:湖南新鸿鹰生物工程有限公司。
色差仪 深圳市三恩时科技有限公司;0°~25°酒精仪 北京元速动力科技有限公司; pHB-4酸度计、LH-B55糖度计 杭州陆恒生物科技有限公司;PHS-3C pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司。
1.3.1 样品制备
图1 茶醋的工艺流程Fig.1 The technological process of tea vinegar
1.3.1.1 茶汤制备
分别取0,3.0,6.0,9.0,12.0 g都匀毛尖茶置于500 mL三角瓶中,加入200 mL沸水,于水浴锅中浸提,每隔10 min摇匀一次,45 min后过滤、定容,分别记为配方1~配方5(见表1),备用。
表1 试验方案Table 1 Test scheme
1.3.1.2 黑糯米的制备
将黑糯米浸泡24 h,滤干,置于电饭锅中蒸煮,待黑糯米出现黏丝即可,备用。
1.3.1.3 糖化
取200 mL茶汤(1.3.1.1方法制备)和140 g黑糯米(1.3.1.2 方法制备),置于三角瓶中,每个配方3瓶;用柠檬汁调节pH至4~5,混匀;再加热至60 ℃,并加入0.5 g糖化酶,且恒温保持1~2 h,至糖度不再变化,备用。
1.3.1.4 酒精发酵[17]
分别在1.3.1.3中加入0.58 g已活化酵母,混匀,置于25 ℃、85%恒温培养箱中,无氧发酵10 h,每隔3 h摇匀一次,并测定酒精度,至酒精度达到5%~9%,即可高温灭菌,备用。
1.3.1.5 醋酸发酵
分别在1.3.1.4中加入0.2 g醋酸菌,摇匀,置于32 ℃、85%恒温培养箱中,发酵12 d,每隔3 d摇匀一次,并测定酸度,至酸度无明显变化,即可加入食盐停止发酵,过滤得茶醋样品15个(5个配方,每个配方3个重复),备用。
1.3.2 感官审评
根据GB 7101-2015《食品安全国家标准 饮料》[18],取一定量混合均匀的被测样品(1.3.1制备样品),置于50 mL无色透明烧杯中,在自然光下观察色泽、澄清度,鉴别气味,用温开水漱口,品尝滋味,检查其有无异物,并记录。
1.3.3 常规检测
糖度:LH-B55数显糖度计;酒精度:0°~25°酒精仪;酸度值:pHB-4酸度计;pH值:pH仪;色差:色差仪。
1.3.4 理化指标
取一定量混合均匀的瓜果香型茶醋最优方案样品,根据食品安全国家标准GB 5009.13-2017[19]、GB 5009.14-2017[20]、GB 5009.90-2016[21]检测茶醋中铜、锌、铁的含量。
1.3.5 微生物限量
取一定量混合均匀的瓜果香型茶醋最优方案样品,根据食品安全国家标准GB 4789.2-2016[22]、GB 4789.3-2016[23]、GB 4789.15-2016[24],检测茶醋中菌落总数、大肠菌数、霉菌和酵母。
根据1.3.2感官审评方法,15个茶醋样品感官审评结果见表2。
表2 感官审评分析Table 2 Sensory evaluation analysis
由表2可知,配方1中未加入茶叶,与其他配方相比缺少茶叶的香气,口感稍差,酸味过重;配方2中加入3 g茶叶,香味带有茶香,但加入的茶叶量较少,滋味平淡,无鲜爽味;配方5中加入过量的茶叶,茶叶中含有儿茶素、咖啡碱,茶香掩盖了糯米香,口感稍差且带有涩味;配方3与配方4的色泽较好,配方4中的茶香味较重,而糯米香较差,综合分析,配方3的色泽、香气、滋味最佳。
2.2.1 不同茶叶配方对糖度的影响
表3 糖度显著性分析Table 3 Significance analysis of sugar content
由表3可知,茶醋中不同配方对糖度差异的F值为42.02,P值<0.0001,小于在0.01水平上的F值,可知不同茶叶含量对茶醋中糖度的影响有极其显著的差异。
图2 糖度多重比较Fig.2 Multiple comparison of sugar content
由图2可知,在0.01的水平上,配方3与配方1、配方5有极其显著差异,茶醋中不同茶叶配方对其糖度的影响为配方3>配方2>配方4>配方5>配方1;综合分析茶醋的糖度,配方3对茶醋中糖度的影响最优,6.0 g茶叶与140 g黑糯米在32 ℃、85%恒温培养条件下发酵的茶醋糖度最佳,其糖度值为17.47%。
2.2.2 不同茶叶配方对酒精度的影响
表4 酒精度显著性分析Table 4 Significance analysis of alcohol content
由表4可知,茶醋中不同茶叶配方对酒精度差异的F值为40.18,P值<0.0001,小于在0.01水平上的F值,即茶醋中不同茶叶配方对酒精度的影响有极其显著差异。
图3 酒精度多重比较Fig.3 Multiple comparison of alcohol content
由图3可知,在0.01的水平上,配方3与配方1、配方2、配方5有极其显著差异,不同茶叶配方对茶醋中酒精度的影响为配方3>配方2>配方4>配方1>配方5;对茶醋的酒精而言,酒精度不能过高也不能过低,综合考虑,配方3对茶醋中酒精度的影响最优,6.0 g茶叶与140 g黑糯米在32 ℃、85%恒温培养条件下发酵的茶醋酒精度最佳,酒精度达到8.1%。
2.2.3 不同茶叶配方对pH的影响
表5 pH值显著性分析Table 5 Significance analysis of pH value
由表5可知,茶醋中不同含量茶叶配方对pH值差异的统计量F为319.23,P值<0.0001,小于在0.01水平上的F值,可知不同茶叶配方对茶醋中pH值的影响有极其显著的差异。
图4 糖度多重比较Fig.4 Multiple comparison of sugar content
由图4可知,在0.01的水平上,配方3与配方1、配方2、配方4、配方5有极其显著差异,不同含量茶叶配方对茶醋中糖度的影响为配方3>配方2>配方1>配方4>配方5;通过对茶醋pH的综合分析,配方3对茶醋中pH的影响最优,6.0 g茶叶与140 g黑糯米在32 ℃、85%恒温培养条件下发酵的茶醋pH最佳,pH达到3.47。
2.2.4 不同茶叶配方对酸度值的影响
表6 酸度值显著性分析Table 6 Significance analysis of acidity value
由表6可知,不同茶叶配方对茶醋中酸度值差异的F统计量为122.58,P值<0.0001,大于在0.01水平上的F值,即茶醋中不同茶叶配方对酸度值的影响有极其显著的差异。
由图5可知,在0.01的水平上,配方3与配方1、配方2、配方4、配方5有极其显著差异,茶醋中不同茶叶配方对酸度值的影响为配方3>配方2>配方4>配方1>配方5;就茶醋的酸度值来说,酸度适中,不能偏酸,结合pH数据分析,配方3对茶醋中酸度值的影响最优,6.0 g茶叶与140 g黑糯米在32 ℃、85%恒温培养条件下发酵的茶醋酸度最佳,其酸度值达213.33 Mv。
图5 酸度值多重比较Fig.5 Multiple comparison of acidity values
2.2.5 不同茶叶配方对ΔE值的影响
表7 ΔE显著性分析Table 7 Significance analysis of ΔE
由表7可知,不同茶叶配方对茶醋中ΔE值差异的F统计量为174.41,P值<0.0001,小于在0.01水平上的F值,可知不同含量茶叶配方对茶醋中ΔE值的影响有极其显著的差异。
图6 ΔE值多重比较Fig.6 Multiple comparison of ΔE values
由图6可知,在0.01的水平上,配方3与配方1、配方2有极其显著差异;不同茶叶配方对茶醋中ΔE值的影响为配方3>配方5>配方4>配方2>配方1,对于茶醋,配方3、配方4、配方5的ΔE值都比较好;但在实验中观察到配方3红度更红、亮度更亮,故综合考虑,配方3对茶醋中ΔE值的影响最优,6.0 g茶叶与140 g黑糯米在32 ℃、85%恒温培养条件下发酵的茶醋色差最佳,其黄度a为-10.70,红度b为3.07,亮度L为27.51,色差ΔE达到27.36。
根据1.3.4检测茶醋最优配方样品中铜、锌、铁的含量,分别为0.08,0.06,0.3 mg/mL,均小于20 mg/mL,符合饮料理化指标的国家安全标准。
根据1.3.5检测茶醋最优配方样品中微生物限量,菌落总数为60.0 CFU/mL(<102CFU/mL),大肠菌数未检出(<1.0 CFU/mL),霉菌为3.0 CFU/mL(<20 CFU/mL),酵母为5.0 CFU/mL(<20 CFU/mL),均符合饮料微生物限量的国家安全标准。
从感官审评结果来看,未加入茶叶的配方1与其他加入茶叶配方相比,滋味、香气稍差,配方1中缺少茶叶中所含的氨基酸、茶色素、茶多糖等物质,使配方1茶醋样品香气单调,缺少鲜爽味,甜味略差;而加入3 g 茶叶的配方2与配方3、配方4、配方5相比茶香稍淡,夏、秋茶香味较差,加入的茶叶量较少,香气较淡;配方5茶叶含量过高,夏、秋茶中花青素、茶多酚、咖啡碱含量增多,氨基酸类减少,因而在色泽、滋味方面略差。配方3与配方4的色泽较好,但配方4中茶叶含量较高,因而在香气、滋味方面比配方3差。
从理化指标方面来看,由图2可知,茶叶的糖度随着茶叶含量的增加而逐渐上升,但茶醋的糖度不能过高,图中配方3与配方2和配方4无显著差异,综合分析配方3中糖度最佳;对于茶醋的色差,配方1、配方2亮度较差,而配方3、配方4、配方5无显著差异,结合感官审评分析,配方3的色差最佳。而茶醋的酒精度、酸度、pH无太大变化,综合糖度、色差和感官审评分析,配方3的酒精度、pH和酸度都最佳。按照最优配方3制备瓜果香型茶醋无异味,无异臭,无正常视力可见外来异物,铜、锌、铁等理化指标以及菌落总数、大肠菌数、霉菌和酵母等微生物限量,均符合食品安全国家标准。
综上所述,利用固态发酵的方法,以6.0 g都匀毛尖茶为原料,辅于140 g黑糯米,在32 ℃、85%恒温光照培养箱中发酵12 d,得到的茶醋品质最佳,色泽黄绿色,口感醇和,酸甜爽口,醋味中带有糯米香和嫩栗香,其中糖度为17.47%,酒精度为8.1%,pH为3.47,酸度为213.33 Mv,ΔE值达到27.36。