莱菔子红茶菌复合饮品的初步探究

王利平，魏婷婷，朱艳平，张艳芳，田金河

（新乡学院，河南新乡 453003）

莱菔子又称胡萝卜籽，是十字花科植物萝卜的干燥成熟种子。莱菔子不仅可榨油食用，也可入药，有悠久的药用历史，属于药食两用物质。莱菔子药性平和，味辛、甘，对肺部和胃部病变有较好的治疗效果。莱菔子水溶液可宣降肺气上逆，化痰祛淤、消食除胀、降血脂、降血压，是中药炮制“生熟异治，生升熟降”的典型药物。莱菔子生品多用来治疗呼吸道疾病，通常捣汁服用或捣碎冲服，炒制莱菔子多用来治疗消化道疾病，将其研末冲服，可治饮食停滞、老年便秘、腹痛腹胀，与其他中药煎服或做药丸状，则主消食、降气。临床应用中其对促进术后肠功能早期恢复有明显效果[1]。莱菔子选用炒、煎两道工序处理，是为避免引起恶心等不良症状，且莱菔子炒制后有“杀酶保苷”的作用，阻止硫苷类成分——萝卜苷的分解，更好地发挥莱菔子药效[2]。

红茶菌是由多种酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等组成的共生体[3]。红茶菌中的酵母菌能促进新陈代谢，乳酸菌能抑制肠道内的杂菌，帮助人体调节肠道菌群平衡，具有抗病毒及抗癌的作用[4]，因其菌膜酷似“海蜇”皮，又被称为“海宝”[5]。红茶菌中的酵母菌和醋酸菌主要用于发酵红茶[6]。在微生物的作用下，红茶菌液中富含多种营养物质，如蛋白质、氨基酸、醋酸、多种B族维生素、甘油、D-葡萄糖二酸、D-葡萄糖二酸-1,4-内酯等。其中葡萄糖酸能与重金属结合，形成水溶性复合物帮助人体排出有害的重金属元素[7]。红茶菌具有抑菌作用，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有明显抑制作用。红茶菌能降低胃液pH值，抑制胃肠道中的有害菌，同时可以预防结肠癌的发生[8]。肠道作为人体最大的免疫器官，在机体循环方面起重要作用，不健康的习惯都会对肠道健康造成损害，破坏肠道菌群，而红茶菌中含有的益生菌可平衡肠道菌群，改善人们的健康情况。在消化方面，因红茶菌能帮助消化、预防胃病，人们又称红茶菌为“胃宝”[9]。红茶菌饮品具有一定抗氧化效果，饮品中含有酶，可使红茶菌对氮和过氧化物的清除能力变强。发酵基质的茶叶中含有的茶多酚，也可有效清除自由基，延缓人体衰老。红茶菌饮品口味清爽，微生物发酵后产生的大量有机酸、醇和酯类物质，对饮品口感及感官品质有很大改善。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售优质红茶、白砂糖、莱菔子、红茶菌种（支氏酵品红茶菌）、碱性酒石酸酮甲液、碱性酒石酸铜乙液、乙酸锌溶液、10.6%亚铁氰化钾溶液、葡萄糖标准溶液、硫酸铜（Cu2SO4·5H2O）、次甲基蓝、酒石酸钾钠、氢氧化钠、亚铁氰化钾、乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]、冰醋酸、葡萄糖、盐酸、pH4.01标准液、pH6.86标准液。

1.2 工艺流程

莱菔子称量→清洗→沸水浸泡→加入白砂糖→纱布过滤→冷却→接种（红茶菌菌种）→封罐→恒温培养→定期指标测定。

1.3 分析方法

设计单因素试验，单独考察莱菔子浓度、发酵时间对红茶菌饮品的影响。取莱菔子红茶菌复合溶液，用pH计测定溶液pH值，用直接滴定法测饮品中还原性糖含量。根据《感官分析 建立感官分析实验室的一般导则》（GB/T 13868—2009）中饮品感官评定准则，10位评价员根据饮品色泽、口感、香味、组织状态打分。设计正交试验得出莱菔子红茶菌饮品最佳发酵条件，利用得出的结论再次进行验证试验，以验证实验结果的准确性。

1.4 工艺优化说明

饮料发酵过程中微生物充分利用发酵原液的各种糖类生长，糖的转化率越高，说明糖的利用率越高，发酵越好。发酵过程消耗糖分，同时产生大量有机酸，发酵饮品的pH逐渐下降，杂菌在酸性条件下不易生长。随着酸度值和还原性糖含量的变化，饮品的口感也会随之改变。因此将饮品中还原性糖含量、pH值、感官评定结果作为检测指标，莱菔子浓度、发酵时间作为考察因素，探究不同莱菔子浓度、发酵时间对红茶菌饮品品质的影响。

1.5 感官评定指标

品评员及实验室的要求参照GB/T 13868—2009中的相关要求。评定项目包括饮品色泽、组织状态、风味、口感，满分为100分。品评员试尝不同浓度、不同发酵时间样品，结合感官评定标准，对不同样品进行打分。优质饮品口感符合正常味道，酸甜可口，且带有莱菔子清香，表面菌膜呈胶状且透明，底部少量沉淀，菌液清澈，色泽呈现淡黄色。劣质饮品味道酸涩，不良口感较重，且菌膜不成形，饮品色泽呈深色，不透亮。详细评价标准见表1。

表1 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 莱菔子红茶菌发酵工艺优化单因素试验结果

2.1.1 不同莱菔子浓度对红茶菌的影响

不同莱菔子液浓度对红茶菌饮品感官评定影响的结果，见表2。经10名评价员品尝打分，得出莱菔子液添加量在10 g/L时的分数为89分，分数最高。此时该饮品具有莱菔子与红茶菌的特征香味，香气柔和。液体色泽金黄，表面有白色菌膜形成，菌膜不易分散，组织状态较好，饮品口感酸甜适宜，无辛辣味。

表2 不同莱菔子液浓度对饮品感官评定的影响

不同莱菔子液浓度对红茶菌饮品的pH值影响的结果，见表3。由表3可看出，莱菔子浓度为10 g/L和16 g/L时，pH值分别为2.45、2.43，pH值结果相差不大，已达到稳定数值。pH值大小在2.40左右与其他文献中红茶菌pH值相似，结合感官分析，10 g/L时饮品口感较好，酸甜适中。

表3 不同莱菔子液浓度对饮品pH值的影响

不同莱菔子浓度对红茶菌饮品还原性糖含量影响的结果，见表4。由表4可知，随着莱菔子浓度的增加，还原性糖含量逐渐增多。在莱菔子浓度为16 g/L时，还原性糖含量最高，为9.6。这说明微生物会利用莱菔子中所含有的糖类物质，莱菔子浓度对饮品中的还原性糖含量有一定影响。

表4 不同莱菔子浓度对饮品还原性糖含量影响

2.1.2 发酵时间对红茶菌的影响

发酵时间对红茶菌饮品感官评定影响的结果，见表5。由表5可知，随着发酵时间的延长，饮品质地逐渐澄清，菌膜逐渐成形，饮品风味渐佳，酸甜可口，具有红茶菌饮品特有风味。在第6 d时，红茶菌饮品色泽淡黄，组织状态清澈透亮，香味醇厚，无涩感。饮品中出现由于菌膜下的褐色絮状物脱落形成的沉淀，这多为老化的胶膜醋酸菌，而老化的酵母细胞自溶也易形成沉淀物。因此为避免沉淀出现，待饮品发酵成熟后，可进一步处理菌膜菌液。用灭菌镊子摘下菌膜下部的絮状物，凉开水冲洗菌膜，连同除去沉淀物的清亮培养液一起加入灭菌瓶中封口保存。为保持良好风味及延长保存时间，饮品应在0～4 ℃储存。

表5 发酵时间对饮品感官评定的影响

发酵时间对红茶菌饮品pH的影响结果，见表6。由表6可知，随着发酵时间的延长，发酵液的pH总体呈下降趋势，2～4 d时，pH下降速度最快，第6 d时，pH趋于稳定，最终pH稳定在2.40～2.46。实验结果表明，发酵6 d后pH降为2.4左右并维持不变，液体表面出现白色半透明菌膜，培养液清澈透明，口感略酸，代表饮品发酵成熟。在发酵过程中，红茶菌中含有的醋酸菌最终将还原性糖还原成为醋酸、乳酸等，饮品中pH逐渐减小。待发酵成熟，由于有机酸的增加，抑制微生物的生长，饮品的pH值基本不再变化。

表6 发酵时间对饮品pH的影响

发酵时间对红茶菌饮品还原性糖含量的影响，见表7。由表7可知，随着发酵时间的延长，饮品中还原性糖含量总体呈现先上升后降低的趋势。结合感官评定，第6 d时，饮品口感最佳，还原性糖含量数值逐渐稳定。饮品中还原性糖含量变化的原因：蔗糖作为糖原，微生物发酵将蔗糖转变成还原性糖，随着时间的延长，微生物代谢消耗还原性糖。

表7 发酵时间对饮品还原性糖含量的影响

2.2 正交试验设计结果

选择莱菔子添加量、发酵时间为考察因素，以还原性糖含量、pH值和感官评分为指标，设计L9（32）的正交试验，正交实验因素如表8所示，正交试验结果见表9。

表8 正交试验因素与水平

表9 正交试验结果

通过单因素试验与正交试验可得出，最优配比为A3B2，即莱菔子浓度为10 g/L，发酵时间6 d。观察极差R值，得出饮品主要影响因素为发酵时间，随着发酵时间的延长，还原性糖含量呈先升高后降低的趋势，pH值逐渐减小，且减小速率变得缓慢。当发酵时间为6 d时，饮品的pH值达到稳定。同时根据所观察的菌膜状态及饮品色泽，莱菔子浓度为10 g/L，发酵时间为6 d时，有成型菌膜，色泽透亮，饮品色泽呈淡黄色，香气浓郁，口感温和不刺激。此工艺流程简单，莱菔子用量适中，成本低，发酵时间短，经济效益高。

2.3 正交试验的验证结果

根据正交实验结果进行验证试验。在扩大培养完成的红茶菌液中，添加10 g/L莱菔子液450 mL，加入10%白砂糖，在30 ℃条件下，恒温发酵6 d。发酵成熟后，评价人员根据其色泽、组织状态、风味、口感进行感官评定。验证结果表明，饮品pH值为2.40左右，色泽呈鲜亮淡黄色；菌膜具有一定韧性，不易松散，呈透明状，底部无沉淀及絮状物；具有莱菔子与红茶菌清香风味；口感爽滑可口，酸甜适中，无辛辣刺激感。

3 结论

通过研究莱菔子浓度、发酵时间对红茶菌饮品的影响，以饮品中还原性糖含量、饮品pH值、感官评定得分为指标，对复合红茶菌饮品的发酵工艺进行研究与优化，得出最佳发酵条件为莱菔子添加量为10 g/L、发酵时间为6 d，此时复合饮品香味浓厚，具有莱菔子和红茶菌特有风味，饮品色泽为淡黄色至黄色，质地清澈透明，沉淀量少，无异味，酸甜适宜，口感顺滑清爽。

通过正交试验结果看出，发酵时间对莱菔子红茶菌复合饮品的品质影响较大：发酵饮品中含有活菌数较多，若发酵时间过短，饮品各项指标分数较低；若发酵时间过长，益生菌消耗糖分，饮品质量下降，口感较差。莱菔子浓度对实验影响相对较小：莱菔子浓度过低，饮品风味较单调；若莱菔子浓度过高，对饮品色泽有略微影响，口感不易被接受。该复合饮料工艺流程简单，发酵周期短，经济实惠，为充分开发和利用莱菔子、茶叶资源，丰富康普茶饮料产品类型提供了一种新的思路。