茶樹花蘋果酒的發(fā)酵工藝研究

鄯穎霞，陳啟文，白 蕊，王 璽，宛曉春，蔣 軍，2，*，李大祥，*

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部茶樹生物學(xué)與茶葉加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥 230036；

2.合肥市農(nóng)產(chǎn)品加工研究院，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，安徽合肥 230036)

茶樹花蘋果酒的發(fā)酵工藝研究

鄯穎霞1，陳啟文1，白 蕊1，王 璽1，宛曉春1，蔣 軍1，2，*，李大祥1，*

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部茶樹生物學(xué)與茶葉加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥 230036；

2.合肥市農(nóng)產(chǎn)品加工研究院，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，安徽合肥 230036)

將茶樹花加入蘋果汁中進(jìn)行發(fā)酵，研究茶樹花蘋果酒發(fā)酵工藝。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用響應(yīng)面分析法對茶樹花蘋果酒的發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，并確定最佳的發(fā)酵條件。結(jié)果表明，茶樹花的添加量為蘋果汁的1.0%（w/v）、酵母接種量12.5%（v/v）、初始糖度200g/L、果膠酶0.08g/L、溫度27.0℃時(shí)，所制茶樹花蘋果酒色澤金黃，澄清透明無沉淀，具有濃郁的茶花香、酒香和果香，口感柔和，酒體醇和協(xié)調(diào)；各理化指標(biāo)為：酒精度10.7%，可溶性固形物5.0%，還原糖2.32g/L，pH3.66，雜醇油397.89mg/L；是一種既風(fēng)味獨(dú)特又健康養(yǎng)生的低度果酒。

茶樹花蘋果酒，發(fā)酵工藝，響應(yīng)面分析法

茶起源于我國，最早可以追溯到石器時(shí)代的炎帝神農(nóng)氏。長期以來，人們更多地注重于茶樹嫩葉的開發(fā)利用，而缺乏對茶樹花的利用，造成茶樹資源的較大浪費(fèi)。我國大部分茶區(qū)的茶樹開花期為8月至翌年1、2月，南方茶區(qū)開花期更長，可延續(xù)到第二年2～3月，較其他植物的花生長期長，吸收和積累了大量的營養(yǎng)物質(zhì)。研究表明茶樹鮮花與芽葉的主要化學(xué)成分相似，富含兒茶素、氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、維生素和多糖等[1－2]，且具有解毒、降脂、降糖、抗癌、護(hù)肝、滋補(bǔ)、養(yǎng)顏等功效[3－4]。此外茶樹花氣味清香雅致，富含香氣前體物質(zhì)——鍵合態(tài)糖苷化合物，可水解釋放出芳樟醇及其氧化物、香葉醇、水楊酸甲酯、α－萜品醇和橙花叔醇的芳香成分，并且還含有苯乙酮、己酸等香氣組份[5－6]。因此，充分利用茶樹花資源，不僅會有良好的社會效益和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且采摘茶樹花有利于茶樹的營養(yǎng)生長，確保翌年的茶葉優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，亦可以緩解茶園生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)，秋冬季茶廠人力物力閑置的問題[7]。茶樹花作為一種新興的食品原料，相關(guān)研究還處于初步探索的階段。本研究將茶樹花與果酒釀制相結(jié)合，進(jìn)行發(fā)酵制成含有茶樹花的蘋果酒，是一種色、香、味較佳的低酒精度健康飲品。它既有蘋果酒的風(fēng)格、茶樹花的清香，又具有潛在的抗氧化，預(yù)防心血管系統(tǒng)疾病等保健功效。此茶樹花蘋果酒的研發(fā)既迎合現(xiàn)代人們生活需求又符合食物結(jié)構(gòu)回歸大自然的發(fā)展趨勢，具有較高的推廣價(jià)值和發(fā)展前景。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶樹花 采摘于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)高新技術(shù)農(nóng)業(yè)園茶園；蘋果（紅富士）、白砂糖（食品級） 購于合肥某超市；茶樹花酵母 茶樹花篩選酵母；葡萄酒酵母LAL13、果膠酶（3500UPG/g－800UPE/g－100UPL/g） 法國拉曼公司；檸檬酸（食品級）、葡萄糖、氫氧化鈉、鹽酸、無水硫酸銅、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉等 均為分析純。

JFSO－100型粉碎機(jī) 上海嘉定糧油儀器有限公司；蘇泊爾榨汁機(jī) 浙江蘇泊爾股份有限公司；WAY手持糖度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；PHS－25型數(shù)顯pH計(jì) 上?？祪x儀器有限公司；BS110S型電子天平 北京賽多利斯天平有限公司；電子調(diào)溫電爐 金壇市榮華儀器制造有限公司；Vis7200型可見分光光度計(jì) 尤尼柯（上海）儀器廠；HH－6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市高華儀器有限公司；GZX－9070MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、SPX－150B型生化培養(yǎng)箱 上海博迅醫(yī)療設(shè)備廠；SPX－150C型恒溫恒濕箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SW－CJ－ID型凈化工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 茶樹花蘋果酒工藝流程 蘋果→分選清洗→榨汁→澄清過濾→成分調(diào)整→加入干茶樹花→巴氏殺菌→冷卻→加入葡萄酒酵母、果膠酶→第一次發(fā)酵→補(bǔ)充糖分→接入茶樹花酵母→第二次發(fā)酵→倒酒→調(diào)配→陳釀→澄清→除菌過濾→成品酒

1.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.2.2 種子液的制備 將斜面活化后的葡萄酒酵母接種到蘋果汁液體培養(yǎng)基中25～28℃活化2d[9－10]。

1.2.2.3 發(fā)酵汁的配制 蘋果汁用白砂糖和檸檬酸調(diào)整其糖度、酸度，添加茶樹花。巴氏殺菌，冷卻至室溫備用。

1.2.2.4 發(fā)酵 在發(fā)酵液中接入一定量的種子液，同時(shí)添加果膠酶，在一定溫度下發(fā)酵，主發(fā)酵完成后適當(dāng)補(bǔ)充糖分，再接入10%（v/v）的茶樹花酵母種子液（活化方法同葡萄酒酵母）進(jìn)行二次發(fā)酵。

1.2.3 茶樹花添加量的確定 酵母的繁殖與生長不僅受到果汁成分的影響，還受茶樹花成分在發(fā)酵過程中中不斷浸出和變化的影響。由于茶樹花中含有一定量的皂素[8]，其對酵母菌有很大的抑制作用，所以本研究添加不同質(zhì)量的茶樹花進(jìn)行進(jìn)行發(fā)酵，以確定適宜發(fā)酵的茶樹花添加量。

1.2.4 影響發(fā)酵主要因子的單因素優(yōu)化 分別以種子液接種量、初始糖度、發(fā)酵溫度、果膠酶添加量作為影響因子，進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定各影響因子對茶樹花蘋果酒發(fā)酵的影響。

1.2.5 發(fā)酵工藝參數(shù)響應(yīng)面優(yōu)化 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及響應(yīng)面（RSM）設(shè)計(jì)原理，對影響發(fā)酵工藝的4個(gè)因素的每個(gè)因子設(shè)計(jì)5個(gè)水平采用1/2實(shí)施，共21個(gè)實(shí)驗(yàn)組[11－12]，優(yōu)化茶樹花蘋果酒的發(fā)酵工藝條件。響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素與水平見表1。

她是南方人，喜歡吃米飯，炒菜要求清淡，經(jīng)常要煲各種滋補(bǔ)湯。馮阿姨雖然近八十歲了，但精神抖擻、 樂觀、豁達(dá)，并且十分好客，所以她家來往的親戚朋友也多。馮阿姨做得一手好菜，經(jīng)常變著花樣地做一些飯菜給大家吃，自然， 我也跟著學(xué)了不少做菜的技巧。馮阿姨在待人接物等禮儀方面給我樹立了榜樣，使我懂得了對待朋友一定要真誠與友善，與左鄰右舍相處一定要以和為貴，做事要“以心換心”。每次和阿姨一起外出購物或買菜時(shí)， 她買完菜后從不忘說聲謝謝，也從不跟別人斤斤計(jì)較，她的厚道與豁達(dá)深深地影響著我，使我學(xué)到了很多在書本上學(xué)不到的為人處世之道。在她家我們相處得很融洽，心情很愉快，轉(zhuǎn)眼一年就過去了。

表1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table 1 Factors and levels design of response surface method（RSM）

1.2.6 指標(biāo)測定方法 糖度（可溶性固形物計(jì)）測定：采用手持式折光儀法；還原糖測定：斐林試劑法；pH測定：酸度計(jì)；酒精度測定：酒精計(jì)法；色度測定：分光光度法[13]；雜醇油測定：參照GB/T 5009.48－2003測定。

1.2.7 感官評分標(biāo)準(zhǔn) 參照《葡萄酒工業(yè)手冊》相關(guān)評分標(biāo)準(zhǔn)[14－15]，制定了茶樹花蘋果酒的感官評定標(biāo)準(zhǔn)，見表2。組織有專業(yè)背景和感官評定經(jīng)驗(yàn)的20位人員，參考表2從外觀、香氣、口感和風(fēng)格四方面對茶樹花蘋果酒進(jìn)行綜合評分，讓專家對樣品給出各項(xiàng)評分指標(biāo)的定性評價(jià)。然后再依據(jù)評價(jià)指標(biāo)使用層次分析法建立模糊矩陣，并根據(jù)權(quán)值進(jìn)行運(yùn)算[16]，得到最終感官評定的分值。

表2 茶樹花蘋果酒感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards for tea－flower cider

2 結(jié)果與分析

2.1 茶樹花添加量的確定

調(diào)整糖度為180g/L、pH為3.60，之后分別添加0.5%、1.0%、1.5%、2.0%（w/v）的茶樹花干粉。滅菌冷卻后添加0.1g/L果膠酶。種子液接種量分別為10%（v/v），于25℃恒溫發(fā)酵。觀察發(fā)酵情況，并于12d后測定發(fā)酵液還原糖的含量，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同茶樹花添加量對發(fā)酵效果的影響Fig.1 Effect of additive amounts of tea flowers on fermentation effeciency

由圖1和實(shí)驗(yàn)中可看出，隨著茶樹花的增加，起酵時(shí)間推遲，發(fā)酵時(shí)間延長發(fā)酵效果不理想，當(dāng)茶樹花在1.5%添加量甚至更高時(shí)，發(fā)酵滯后且殘?zhí)禽^高。當(dāng)茶樹花在1.0%添加量時(shí)，發(fā)酵在10～12d結(jié)束。因此茶樹花添加量確定為1.0%。

2.2 影響發(fā)酵主要因子的單因素優(yōu)化

2.2.1 接種量對發(fā)酵的影響 調(diào)整糖度為180g/L、pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花。滅菌冷卻后添加0.1g/L果膠酶。種子液接種量分別為5%、7.5%、10%、12.5%、15%（v/v），于25℃恒溫發(fā)酵12d。發(fā)酵后原酒主要指標(biāo)酒精度、還原糖和雜醇油的檢測結(jié)果見圖2。

圖2 種子液接種量對發(fā)酵后原酒各指標(biāo)的影響Fig.2 Effect of inoculum concentration of seed fungi liquid on the indicators of original tea－flower cider

由圖2可知，種子液接種量＜7.5%時(shí)，由于發(fā)酵緩慢，且發(fā)酵不徹底，因此殘?zhí)橇扛?，酒精度低；接種量＞12.5%時(shí)，發(fā)酵劇烈，雖縮短了發(fā)酵時(shí)間，但是基質(zhì)消耗過快，代謝副產(chǎn)物累積多，抑制了酵母菌的生長，致使酒精度下降，酵母殘留量大，酵母味較重，且雜醇油含量高，對于后期酒的整體質(zhì)量不利[17]。結(jié)合圖2和實(shí)驗(yàn)中的觀察得出，接種量為7.5%～12.5%時(shí)，氣泡產(chǎn)生速率均勻，發(fā)酵平穩(wěn)，原酒酒精度較高，質(zhì)量較好。

2.2.2 溫度對發(fā)酵的影響調(diào) 調(diào)整糖度為180g/L、pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花。滅菌冷卻后添加0.1g/L果膠酶。種子液接種量為10%（v/v），分別于16、20、25、30℃恒溫發(fā)酵12d。原酒各指標(biāo)檢測結(jié)果見圖3。

圖3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵后原酒各指標(biāo)的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on the indicators of original tea－flower cider

由圖3可知，在溫度較低時(shí)，發(fā)酵啟動推遲，發(fā)酵速度慢，發(fā)酵周期延長，殘?zhí)橇扛?，酒精產(chǎn)率低；溫度較高時(shí)，發(fā)酵速度過快，香氣易散失，影響酒的整體質(zhì)量[14]。從實(shí)驗(yàn)中可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，原酒澄清透明，氣味清香，口感較好，不但降糖速度適中，而且有利于發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)的形成。

2.2.3 初始糖度對發(fā)酵的影響 調(diào)整糖度為100、150、200、250g/L，pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花，0.1g/L果膠酶，10%（v/v）種子液接種量，于25℃恒溫發(fā)酵12d。原酒各指標(biāo)檢測結(jié)果見圖4。

圖4 初始糖度對發(fā)酵后原酒各指標(biāo)的影響Fig.4 Effect of the beginning sugar content on the indicators of original tea－flower cider

從圖4中可以看出，隨著蔗糖添加量的上升，酒精度顯著增加。但當(dāng)蔗糖添加量較高時(shí)，造成起酵時(shí)間晚，發(fā)酵時(shí)間長，殘?zhí)橇枯^高，且在高滲透壓下抑制酵母的生長代謝[18]。綜合考慮，初始糖度在200g/L左右時(shí)有利于酒的發(fā)酵。

2.2.4 果膠酶對發(fā)酵的影響 調(diào)整糖度為180g/L，pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花。滅菌冷卻后分別添加果膠酶0、0.03、0.05、0.10、0.15g/L，種子液接種量為10%（v/v），于25℃恒溫發(fā)酵12d。原酒指標(biāo)檢測結(jié)果見圖5。

圖5 果膠酶對發(fā)酵后原酒各指標(biāo)的影響Fig.5 Effect of pectinase additive amounts on the Indicators of original tea－flower cider

由于果汁和茶樹花中均含有果膠等多糖類物質(zhì)，如降解不徹底，會產(chǎn)生較多的渾濁物，影響酒的色澤和口感。結(jié)合圖5和實(shí)驗(yàn)中的觀察得出，在未添加果膠酶的情況下，且原酒的色澤（色度0.987）和口感均較差；隨著果膠酶的添加，果膠等多糖類物質(zhì)被降解，汁液滲出細(xì)胞壁被充分發(fā)酵利用，有利于發(fā)酵[10]。在0.03、0.05、0.10、0.15g/L果膠酶添加情況下，色度分別為0.383、0.324、0.333、0.298。綜合考慮，選用0.10g/L果膠酶添加量較佳。

2.3 發(fā)酵工藝參數(shù)響應(yīng)面優(yōu)化

表3 綜合評判得分表Table 3 Score of comprehensive evaluation

表4 因素方差分析表Table 4 Variance table of factor analysis

根據(jù)響應(yīng)面設(shè)計(jì)，以發(fā)酵所得茶樹花蘋果酒的感官評價(jià)分值作為依據(jù)，感官品質(zhì)模糊綜合評判結(jié)果見表3。并用Design Expert 7.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析[19－20]，結(jié)果見表4。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過統(tǒng)計(jì)分析初步建立了茶樹花蘋果酒感官分值與各處理因素之間的RSM方程：Y= 81.36195+1.503645A+1.009825B－0.41701C－1.21894D－0.90479AB－0.87494AC+0.449154AD－0.84693BC+ 1.495219BD－0.88154CD－0.89558A2－0.87345B2－0.82769C2－0.95389D2

實(shí)驗(yàn)的各因素方差分析如表4所示。由表4可知，A（酵母接種量）、D（溫度）、BD、A2、B2、C2、D2為顯著影響因素。在各影響因素中，A（酵母接種量）對感官審評的影響最大，其次是D（溫度）、B（糖度）和C（果膠酶）。在總的作用因素中，一次項(xiàng)和平方項(xiàng)的影響較大，而交互項(xiàng)的影響較小，B（糖度）和D（溫度）有交互作用。說明各影響因素對茶樹花蘋果酒感官審評影響不是簡單的線性關(guān)系，由表4還可以看出該二次方程模型顯著，失擬項(xiàng)不顯著，說明該模型擬合程度較好。經(jīng)Design－Expert 7.0優(yōu)化，分析得到最佳發(fā)酵條件為：酵母接種量12.5%，初始糖度200g/L，果膠酶添加量0.08g/L，溫度27.0℃。

2.4 茶樹花蘋果酒的品質(zhì)

在上述最佳發(fā)酵條件下，我們進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過專業(yè)評定小組對酒進(jìn)行綜合評分，得到了較好的感官評價(jià)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果評分與預(yù)測值接近，進(jìn)一步驗(yàn)證了模型的可靠性。此優(yōu)化條件下發(fā)酵所得的茶樹花蘋果酒金黃且澄清透明無沉淀；具有濃郁的茶花香、酒香和果香；口感柔和，酒體醇和；風(fēng)格典型明確。其他主要指標(biāo)為：酒精度10.7%，可溶性固形物5.0%，還原糖2.32g/L，pH3.66，雜醇油397.89mg/L。衛(wèi)生指標(biāo)符合GB 2758－2005發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3 結(jié)論與討論

3.1 本研究將干茶樹花直接加入蘋果汁進(jìn)行優(yōu)化發(fā)酵，茶樹花的添加量為蘋果汁的1.0%，酵母接種量12.5%，糖度200g/L，果膠酶0.08g/L，溫度27.0℃時(shí)，茶樹花蘋果酒品質(zhì)較佳。

3.2 本研究將茶樹花初步應(yīng)用在果酒發(fā)酵工藝中，茶樹花的其他添加方式，以及所獲得的原酒穩(wěn)定性、發(fā)酵過程中茶樹花和蘋果汁中的活性成分和酒的香氣組分的變化，還需要進(jìn)一步的深入研究。

3.3 本研究所制茶樹花蘋果酒不僅具有果酒獨(dú)特的風(fēng)格，還含茶多酚、氨基酸等多種茶樹花所特有的營養(yǎng)保健等成分，以及茶樹花特有的香氣成分，是一種香味雅致的低酒精度的保健酒。此外還可以通過對其原酒進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配，豐富產(chǎn)品類型。本研究結(jié)果為我國茶樹花蘋果酒的實(shí)際生產(chǎn)提供了初步的技術(shù)參考，同時(shí)還為茶樹花資源的利用提供了一種新思路，具有一定的應(yīng)用前景。

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Study on the fermentation technology of tea-flower cider

SHAN Ying-xia1，CHEN Qi-wen1，BAI Rui1，WANG Xi1，WAN Xiao-chun1，JIANG Jun1，2，*，LI Da-xiang1，*
（1.Key Laboratory of Tea Plant Biology＆Tea Processing of Ministry of Agriculture，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China；
2.Agricultural Product Processing Research Institute of Hefei City，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Tea-flower had been applied to ferment with apple juice to produce a novel cider-tea-flower cider. Based on the single factor experiment，a response surface method was further to optimize the fermentation condition.The results showed that when additive amount of the tea-flower amount to apple juice at 1.0%（w/v），

inoculum volume of yeast 12.5%（v/v），initial sugar content 200g/L，pectinase 0.08g/L and fermentation

temperature at 27.0℃，the finished product was a golden，clear and transparent color without precipitation.It also had a rich tea floral and fruity bouquet and a soft and mellow body.Indicators of original tea-flower cider made from this way were alcohol content at 10.7%，solid content at 5.00%，reducing sugar at 2.32g/L，pH at 3.66，fusel oil at 397.89mg/L.It’s a healthy low alcohol cider with a unique flavor.

tea-flower cider；fermentation technology；response surface method

TS261.4

A

1002－0306（2013）16－0207－05

2013－01－18 *通訊聯(lián)系人

鄯穎霞（1986－），女，碩士研究生，主要從事茶葉生物化學(xué)與茶的綜合利用方面的研究。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（茶葉）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（農(nóng)科教發(fā)[2011]3號）；安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目（12010302057）。