傳統(tǒng)酥油茶工業(yè)化加工中重要工藝參數(shù)的優(yōu)化

胡愛華，敖曉琳，余佳佳，李誠，陳安均，張國麗

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院， 四川 雅安，625014)

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傳統(tǒng)酥油茶工業(yè)化加工中重要工藝參數(shù)的優(yōu)化

胡愛華，敖曉琳*，余佳佳，李誠，陳安均，張國麗

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院， 四川 雅安，625014)

摘要以茶多酚浸出量、感官評價、穩(wěn)定性及微生物檢測為指標對酥油茶加工過程中的茶汁浸提、均質(zhì)、殺菌等工藝進行優(yōu)化。制備酥油茶的最佳工藝參數(shù)為：茶水比1∶90(g∶mL)，浸提溫度80 ℃，浸提時間12 min；均質(zhì)溫度80 ℃，壓力20 MPa，乳化穩(wěn)定劑添加量0.1%；殺菌溫度115 ℃，時間5 min。在此條件下制得的酥油茶呈淺咖啡色，細膩絲滑，香味濃郁，風(fēng)味獨特。

關(guān)鍵詞酥油茶；加工工藝；均質(zhì)；殺菌

酥油茶是藏族人民以酥油、茶葉、食鹽為主要原材料，用獨特的茶具和熬煮之法創(chuàng)造的一種集餐飲為一體的特色食品，具有濃郁的民族風(fēng)味，歷史悠久[1]。酥油茶滋味獨特，營養(yǎng)豐富，含有多種保健成分，具有御寒保暖、滋潤腸胃、防止動脈硬化、抗老防衰、抗癌等作用。

酥油茶的制作主要是采用傳統(tǒng)手工打制和采用微膠囊技術(shù)制作成茶粉。手工打制比較費力，制作的酥油茶即做即食，不能長期保存。許多學(xué)者對酥油茶粉進行了研究，目前已有粉末酥油茶產(chǎn)品生產(chǎn)[2-5]。然而以茶粉沖泡的酥油茶需要沖調(diào)食用，不能即用即食，同時酥油茶粉的干燥多用噴霧干燥技術(shù)，從液態(tài)到粉末態(tài)過程中有一定的營養(yǎng)成分的散失，尤其是一些水溶性維生素和風(fēng)味成分的流失。本實驗在傳統(tǒng)酥油茶制作工藝和配方的基礎(chǔ)上，采用正交優(yōu)化法對酥油茶加工中的關(guān)鍵工藝進行了研究。

1材料與方法

1.1材料與儀器

酥油：購自四川甘孜州，-20 ℃下貯藏。藏茶、白砂糖，均為市售。單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、黃原膠、羧甲基纖維素鈉(Carboxymethylcellulose，Sodium，CMC)，均購自南昌泰康食品科技有限公司。本試驗所用水均經(jīng)過澄清凈化、軟化和消毒處理。其余試劑均為分析純。

AF1804電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；GJJ均質(zhì)機，鄭州玉祥食品機械有限公司；DZKW-S-4電熱恒溫水浴鍋，北京市水光明醫(yī)療儀器；50121153冷凍高速離心機，美國Thermo公司；UV-3200紫外-可見分光光度計，上海美譜儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1酥油茶飲料的制備流程

1.2.2操作要點

(1)制取茶汁：在一定茶水比、溫度下，第一次用40%的水浸提一定時間，8層紗布過濾，然后用余下的水浸提一定時間，合并濾液。

(2)單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、黃原膠、羧甲基纖維素鈉、白砂糖和食鹽事先混合均勻，用茶汁攪拌溶解，最后加入酥油。

(3)均質(zhì)：采用二次均質(zhì)[6-8]，調(diào)配好的酥油茶在一定溫度和壓力下均質(zhì)4 min。

(4)灌裝：在不低于80 ℃的溫度下裝入玻璃瓶，預(yù)封2 min后擰緊瓶蓋。

(5)殺菌：將瓶裝酥油茶置于滅菌鍋中在一定溫度和時間下滅菌，最終使產(chǎn)品達到商業(yè)無菌。

(6)成品：滅菌后自然冷卻，常溫貯藏。

1.2.3茶汁浸提條件選擇

稱取1.00 g藏茶進行浸泡，分別考察茶水比(g∶mL)(1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100)、浸提溫度(60、70、80、90、100 ℃)和浸提時間(見表1)對茶汁浸提效果的影響，以茶多酚浸出量為指標。在單因素試驗基礎(chǔ)上，進行正交設(shè)計，因素水平設(shè)計見表2。

表1　茶汁浸提時間設(shè)計表

表2　因素水平表

1.2.4均質(zhì)工藝參數(shù)的優(yōu)化

均質(zhì)可以減小乳脂肪球平均粒徑，但均質(zhì)后的脂肪球比表面積增大，容易結(jié)合其他微粒而沉淀，因此均質(zhì)必須與乳化穩(wěn)定劑配合使用，才能達到較好效果。本實驗乳化穩(wěn)定劑按前期實驗得出的質(zhì)量比[m(單甘酯)∶m(蔗糖酯)∶m(黃原膠)∶m(CMC)=2∶1∶1∶2]添加。取500 mL酥油茶進行均質(zhì)，分別對均質(zhì)溫度(60、70、80、90、100 ℃)、均質(zhì)壓力(10、15、20、25、30 MPa)和乳化穩(wěn)定劑添加量(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)進行單因素實驗，以感官評價和穩(wěn)定性為指標。在單因素實驗基礎(chǔ)上，以均質(zhì)溫度、壓力和乳化穩(wěn)定劑添加量為因素，進行正交設(shè)計，因素水平設(shè)計見表3。

表3　因素水平表

1.2.5殺菌參數(shù)的確定

樣品均質(zhì)后分別在100、105、110、115、120 ℃條件下殺菌10 min，以商業(yè)無菌和穩(wěn)定性為測評指標；在上述試驗結(jié)果上，取同一批均質(zhì)后的樣品在最佳殺菌溫度下殺菌1、5、10、15、20 min，測定指標同上。

1.2.6測評指標

(1)茶多酚浸出量的測定。稱取1.00 g藏茶，依照不同條件浸泡后，定容到100 mL，取1 mL測定，方法參照國標GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》。

(2)感官評價。通過查閱相關(guān)資料并結(jié)合實際情況，制定酥油茶感官評分表[9](見表4)。邀請食品專業(yè)10人對樣品的色澤、口感、滋味和氣味4項指標進行對比評價，滿分100分，取其平均值為感官評價總分。

表4　酥油茶感官評分表

(3)穩(wěn)定性的檢測。

①離心沉淀率的測定：準確量取30 mL樣品于離心管中，置于60 ℃恒溫水浴箱中恒溫5 min，3 500 r/min離心10 min，倒出上清液，準確稱量沉降物質(zhì)量[10]。

(1)

式中：m1，沉淀物的質(zhì)量，g；m2，樣品的質(zhì)量，g。

②脂肪上浮率的測定：樣品分裝于10mL的刻度試管中，觀察脂肪上浮的高度。

(2)

式中：N1，頂部浮層高度，cm；N2，樣品液體高度，cm。

(4)微生物檢測。參照GB4789.26—2013《食品商業(yè)無菌檢驗》方法對樣品進行商業(yè)無菌檢測。酥油茶殺菌后放于4 ℃冰箱保存作為對照，其余放在(36±1) ℃保溫10d，經(jīng)感官評定、pH測定和涂布鏡檢確保無微生物增殖現(xiàn)象，確定達到商業(yè)無菌要求。

2結(jié)果與分析

2.1藏茶浸提實驗結(jié)果與分析

2.1.1茶水比對茶多酚浸出量的結(jié)果

茶水比對茶多酚浸出量的影響見圖1。從圖1可以看出，隨著茶水比的增大，茶多酚的浸出量呈先上升后下降的趨勢，在茶水比為1∶90(g∶mL)時達到最大，19.32%。這是因為茶多酚逐漸浸出完全，繼續(xù)增大茶水比反而起到一定的稀釋作用。因此茶水比選取1∶90(g∶mL)為宜。

圖1　茶水比對藏茶茶多酚浸出量的影響Fig.1　The effect of tea-water proportion on extraction yield of tea poilphenol of Tibet tea

2.1.2浸提溫度對茶多酚浸出量的結(jié)果

在相同茶水比浸提過程中，浸提溫度對茶多酚浸出量的影響較大。由圖2可以看出在60～70 ℃時，茶多酚浸出量大幅度提高，在80 ℃時達到最大值，當(dāng)溫度繼續(xù)增加，茶多酚含量略有下降趨勢。所以選取浸提溫度為80 ℃。

圖2　浸提溫度對藏茶茶多酚浸出量的影響Fig.2　The effect of extraction temperature on extraction yield of tea poilphenol of Tibet tea

2.1.3浸提時間對茶多酚浸出量的結(jié)果(圖3)

圖3　浸提時間對藏茶茶多酚浸出量的影響Fig.3　The effect of extraction time on extraction yield of tea poilphenol of Tibet tea

由圖3可以看出，茶多酚的浸出量隨著浸提時間的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在12 min時達到最大值21.26%。原因是在12 min時茶多酚已浸出完全，繼續(xù)延長時間，則增大了茶多酚被氧化的可能性。

2.1.4藏茶浸提條件的正交試驗結(jié)果

藏茶浸提條件的正交試驗結(jié)果見表5。由表5可知，藏茶浸提條件中影響茶多酚浸出量的主次因素依次為A>B>C，即浸提時間>浸提溫度>茶水比，得出的最佳浸提條件為A2B2C2，即浸提時間12 min，浸提溫度80 ℃，茶水比1∶90(g∶mL)。從方差分析表(表6)中得出，只有浸提時間對藏茶茶多酚浸出量的影響達到顯著水平，而浸提溫度和茶水比對藏茶茶多酚浸出量的影響不顯著。在最佳浸提條件下進行3次平行驗證實驗，測得茶多酚浸出量為22.35%。

表5　藏茶浸提的正交試驗設(shè)計及結(jié)果

表6　藏茶浸提正交試驗方差分析表

注：*表示差異顯著。

2.2均質(zhì)對酥油茶感官及穩(wěn)定性的影響

2.2.1均質(zhì)壓力對酥油茶感官品質(zhì)及穩(wěn)定性的影響

如表7所示，隨著均質(zhì)壓力的增大，酥油茶感官品質(zhì)不斷提升，這是因為較高的均質(zhì)壓力使酥油茶顏色均一，口感細膩潤滑，無油脂厚重感；沉淀率和脂肪上浮率也隨著壓力的增加而逐漸降低，高壓均質(zhì)可以打碎脂肪球團，使蛋白質(zhì)或乳化劑在脂肪微球表面重新分配，減慢上浮速度，從而有效抑制脂肪上浮和沉淀的產(chǎn)生[11]。當(dāng)壓力超過20 MPa，均質(zhì)對酥油茶感官和穩(wěn)定性的影響沒有明顯提升，故結(jié)合產(chǎn)品和經(jīng)濟效益雙因素考慮，采用20 MPa為最佳均質(zhì)壓力。

表7　均質(zhì)壓力對酥油茶感官和穩(wěn)定性的影響

注：結(jié)果系平均值±標準偏差。

2.2.2均質(zhì)溫度對酥油茶感官及穩(wěn)定性的影響

表8　均質(zhì)溫度對酥油茶感官和穩(wěn)定性的影響

由表8可以看出，均質(zhì)溫度在80 ℃以上，酥油茶的感官品質(zhì)能得到明顯改善，沉淀率和脂肪上浮率也顯著降低；溫度繼續(xù)上升，酥油茶穩(wěn)定性反而下降。其原因是過高的溫度使乳濁體系黏度下降，小液滴的沉降速度和擴散系數(shù)增加，均質(zhì)后的液滴因頻繁的碰撞又重新聚在一起[11]，故均質(zhì)溫度采用80 ℃。

2.2.3乳化穩(wěn)定劑添加量的確定

乳化穩(wěn)定劑主要影響酥油茶的穩(wěn)定性。從表9看出，隨著添加量的增加，酥油茶的穩(wěn)定效果逐漸得到改善，可能隨著乳化穩(wěn)定劑的增加，體系中親水基和疏水基逐漸達到平衡；而用量超過0.15%時，沉淀率和脂肪上浮率略有下降，結(jié)合GB2760《食品添加劑使用標準》和實驗結(jié)果，乳化穩(wěn)定劑添加量以0.15%為準。

表9　不同乳化穩(wěn)定劑添加量對酥油茶穩(wěn)定性的影響 %

2.2.4酥油茶均質(zhì)工藝的正交試驗結(jié)果

酥油茶均質(zhì)工藝正交試驗結(jié)果見表10。

表10　均質(zhì)工藝的正交試驗設(shè)計及結(jié)果

由表10可知，均質(zhì)工藝中影響酥油茶感官品質(zhì)的主次因素依次為B>A>C，即均質(zhì)壓力>均質(zhì)溫度>乳化穩(wěn)定劑添加量，得出的最佳工藝為A2B2C3，即均質(zhì)溫度80 ℃，壓力20 MPa，乳化劑用量0.2%；均質(zhì)工藝中影響酥油茶沉淀率的主次因素依次為B>A>C，即均質(zhì)壓力>均質(zhì)溫度>乳化穩(wěn)定劑添加量，得出的最佳工藝為A2B2C1，即均質(zhì)溫度80 ℃，壓力20 MPa，乳化劑用量0.1%；均質(zhì)工藝中影響酥油茶脂肪上浮率的主次因素依次為A>B>C，即均質(zhì)溫度>均質(zhì)壓力>乳化穩(wěn)定劑添加量，得出的最佳工藝為A2B2C1，即均質(zhì)溫度80 ℃，壓力20 MPa，乳化劑用量0.1%；由于乳化劑用量對酥油茶感官品質(zhì)的影響不大，所以最佳均質(zhì)工藝參數(shù)為均質(zhì)溫度80 ℃，壓力20 MPa，乳化劑用量0.1%。表10中感官評分的極差變化最大，因此本次正交試驗數(shù)據(jù)只對感官評分指標進行方差分析。從表11中得知，均質(zhì)壓力對酥油茶風(fēng)味品質(zhì)影響極顯著，而均質(zhì)溫度和乳化穩(wěn)定劑添加量對酥油茶感官品質(zhì)影響不顯著。在最佳均質(zhì)工藝參數(shù)下進行3次平行驗證實驗，制得的酥油茶顏色均一，入口細膩，香味濃郁，評分為91.8，測得沉淀率0.34%，脂肪上浮率0.7%。

表11　均質(zhì)工藝正交試驗方差分析表

注：**表示差異水平極顯著。

2.3殺菌工藝的確定

2.3.1殺菌溫度對酥油茶的影響

由表12可知，經(jīng)過100、105和110 ℃殺菌的酥油茶在36 ℃下放置10 d后，均有酸敗味，感官品質(zhì)發(fā)生明顯變化，且與對照組相比，pH值差超過0.5，鏡檢視野中微生物有明顯增殖，未達到商業(yè)無菌；115和120 ℃滅菌處理樣品感官正常，pH變化小，鏡檢無微生物檢出，均符合商業(yè)無菌要求。但120 ℃滅菌處理樣品酥油茶的沉淀量和脂肪上浮量較高，色澤發(fā)生褐變，綜合考慮，殺菌溫度以115 ℃為宜。

表12　殺菌溫度對酥油茶殺菌效果的影響

2.3.2殺菌時間對酥油茶的影響

由表13可知，在115 ℃下，5組酥油茶在36 ℃和4 ℃下放置10 d后pH變化不大，鏡檢視野中無微生物，說明均能達到商業(yè)無菌要求。而隨著加熱時間的延長，尤其是10 min之后，酥油茶的沉淀量和脂肪上浮量都明顯增加，可能是長時間的高溫破壞了酥油茶成分，所以殺菌時間以5 min最佳。

表13　殺菌時間對酥油茶殺菌效果的影響

3討論

穩(wěn)定性是酥油茶加工中的難題，尤其是脂肪上浮現(xiàn)象。含脂類乳狀液本身就是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。當(dāng)2個或2個以上的乳脂肪球由于布朗運動相互碰撞時，在其水化膜處相互滲透，破壞球膜，從而相互聚集導(dǎo)致脂肪粒的形成。脂肪粒越大，比重越小，向上運動越快，至乳的表面形成脂肪層。在上浮過程中，油滴的高度聚合又會促進交聯(lián)作用，進一步導(dǎo)致絮凝和聚結(jié)[12-14]。所以根據(jù)脂肪上浮的原理可以采取有效的防治措施比如添加合適的乳化劑，均質(zhì)處理，低溫保藏等[15-16]。

殺菌是酥油茶制作過程中的重要環(huán)節(jié)，殺菌處理不當(dāng)，不僅影響口感風(fēng)味，還會縮短貨架期。本試驗制作的酥油茶屬于低酸性產(chǎn)品，所以殺菌溫度高于100 ℃，才可能達到商業(yè)無菌，而且在115 ℃下滅菌5 min，產(chǎn)品的色澤無太大變化。同時，合理的包裝條件及貯存條件也是保證產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素。

4結(jié)論

得到制備酥油茶的最佳參數(shù)：藏茶浸提采用茶水比1∶90(g∶mL)、浸提溫度80 ℃、時間12 min的條件；均質(zhì)工藝采用均質(zhì)壓力20 MP、溫度80 ℃并添加0.1%乳化穩(wěn)定劑的條件；殺菌以115 ℃殺菌5 min為主，在該條件下制得的酥油茶呈均勻的淺咖啡色，入口細膩絲滑，并伴有明顯的乳脂香和茶香，滋味獨特，風(fēng)味濃郁。

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Optimization of industrialization process of traditional Yak Butter-tea

HU Ai-hua, AO Xiao-lin*, YU Jia-jia, LI Cheng, CHEN An-jun, ZHANG Guo-li

(College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China)

ABSTRACTYak Butter-tea is a kind of traditional Tibetan food. The technological parameters, including tea extraction condition, homogeneous condition and sterilization condition were optimized by the indexes of polyphenol extraction yield, tea sensory evaluation, stability and microorganism content. The best parameters were : the ratio of tea and water 1∶90(g∶mL), extraction at 80 ℃ for 12 min, homogeneous at 20 MPa and 80 ℃, emulsion stabilizers 0.1% and sterilized at 115 ℃ for 5 min. The Yak Butter-tea had the best quality with light brown, exquisite and smooth, full-bodied fragrance and unique flavor.

Key wordsYak Butter-tea; processing technology; homogeneous; sterilization

收稿日期：2015-09-03，改回日期：2015-10-15

基金項目：四川省科技支撐計劃項目(2012NZ0002)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201603023

第一作者：碩士研究生(敖曉琳副教授為通訊作者，E-mail：huavslin@163.com)。