天麻茶酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

李剛鳳，傳均強(qiáng)，舒丹旭，康明，李麗，譚沙

銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院（銅仁 554300）

天麻（Gastrodia elataBI.）為蘭科天麻屬植物的干燥塊莖，為傳統(tǒng)名貴中藥，具有息風(fēng)止疫，平抑肝陽(yáng)，祛風(fēng)通絡(luò)，抗炎鎮(zhèn)痛等效果[1-5]。天麻含天麻素、多糖、氨基酸等多種天然有效成分[6]，其中天麻多糖具有清除自由基[7]、抗腫瘤[8]、抗衰老[9]、降血壓[10]以及免疫調(diào)節(jié)[11-12]等作用。因此，天麻具有極其重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。

茶是世界三大無(wú)醇飲料之一[13]，茶葉中含有大量礦物質(zhì)元素、茶多酚、咖啡堿等營(yíng)養(yǎng)成分物質(zhì)[14]，茶葉能夠起到降血糖、降血壓、抗血栓、降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化等[15]。茶酒是以茶為其主要原料，經(jīng)過(guò)發(fā)酵或者浸泡而制得，因?yàn)椴枞~中含有大量營(yíng)養(yǎng)成分和藥用成分，所以，茶酒具有茶葉的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能，對(duì)人體消化功能有很好的改善作用[16]。茶與酒的風(fēng)味結(jié)合，增加茶酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與口味，能夠起到抗氧化、美容養(yǎng)顏、延緩衰老等作用[17]，目前茶酒按加工方式主要分為3種，即汽酒型、調(diào)配型和發(fā)酵型[18-19]，在國(guó)內(nèi)主要以調(diào)配型茶酒為主，即以白酒浸泡茶葉而制成，如韓珍瓊等[20]通過(guò)將綠茶與低度濃香型白酒進(jìn)行勾兌，配制出濃香型保健綠茶酒，劉素純等[21]以烏龍茶為原料，通過(guò)添加蔗糖，接種酵母菌發(fā)酵，制成具有烏龍茶特色的茶酒，日本對(duì)茶酒的研制與開(kāi)發(fā)也取得一定成果，靜岡縣茶葉試驗(yàn)場(chǎng)研制出了紅茶酒、花茶酒、烏龍茶酒和綠茶酒等[22-24]。天麻和茶對(duì)人體的藥用價(jià)值及營(yíng)養(yǎng)都非常之高，如何將這兩者結(jié)合起來(lái)，以提高相互間的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值是一個(gè)重要的研究方向。而我國(guó)對(duì)于這方面的研究還較少。天麻茶酒是天麻與茶酒結(jié)合而成的產(chǎn)物，主要是將茶葉和天麻通過(guò)浸提的方式把天麻和茶葉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)浸提出來(lái)，通過(guò)發(fā)酵，最終制成天麻茶酒。因此，天麻茶酒的開(kāi)發(fā)與利用增加市場(chǎng)上保健酒種類(lèi)，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)空間，有著廣闊市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，進(jìn)一步深入研究天麻茶酒的加工工藝十分必要。

因此，試驗(yàn)以德江天麻和綠茶為原材料進(jìn)行天麻茶酒的制作，以期為德江天麻及茶酒的開(kāi)發(fā)與利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

德江天麻（貴州德江縣康奇藥植開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司）；白砂糖（鄄城縣雅匯糖業(yè)有限公司）；安琪活性酵母（安琪酵母股份有限公司）；檸檬酸、低檔綠茶等（均為市售）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

電子天平（MAX-A 3003，深圳市無(wú)限量衡器有限公司）；恒溫培養(yǎng)箱（金壇市三和儀器有限公司）；酒精計(jì)、溫度計(jì)（武強(qiáng)縣奧博儀表廠）；糖度計(jì)（PAL-3，日本制造）；恒溫水浴鍋（HH-6，常州智博瑞儀器制造有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 天麻茶酒發(fā)酵的主要操作要點(diǎn)

稱(chēng)取10 g綠茶加入一定比例純凈水，在常溫下浸泡5 min后過(guò)濾；按茶水比1∶60 g/mL在85 ℃恒溫水浴浸提20 min，過(guò)濾；將過(guò)濾后的茶葉浸提液調(diào)節(jié)好一定的白砂糖濃度后，加入10%新鮮天麻，85 ℃恒溫水浴浸提30 min，過(guò)濾，即得到天麻浸提液；用檸檬酸將浸提液進(jìn)行酸度調(diào)節(jié)將發(fā)酵茶汁調(diào)至pH 4.0左右；向提取液中加入取5 mL經(jīng)過(guò)活化的5%安琪活性干酵母（取5 g糖于量筒中，加入純凈水將其定容成100 mL，加熱溶解，冷卻至38 ℃，加入10 g安琪活性干酵母，將其活化5 min），混勻；將調(diào)配好的天麻茶汁放入28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵8 d，發(fā)酵結(jié)束后，在發(fā)酵液中加入300 mg/L的殼聚糖作為澄清劑，邊加邊攪拌均勻，靜置，取上清液，澄清過(guò)濾后在60 ℃恒溫水浴鍋中殺菌30 min。

1.3.2 天麻茶酒的感官評(píng)定

天麻茶酒的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)包括色澤、氣味和口感。由10名食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)同學(xué)組成的評(píng)價(jià)小組來(lái)對(duì)天麻茶酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，天麻茶酒的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 天麻茶酒的感官評(píng)價(jià)表

1.3.3 天麻茶酒酒精度和殘?zhí)橇康臏y(cè)定

將天麻茶酒用酒精計(jì)和糖度計(jì)分別檢測(cè)其產(chǎn)品的酒精度和殘?zhí)橇俊?/p>

1.3.4 正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以白砂糖添加量、酵母添加量、發(fā)酵時(shí)間、天麻添加量為考察因素，以天麻茶酒的感官評(píng)分、酒精度和殘?zhí)橇繛樵u(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9(34)進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表2。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用Origin軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 白砂糖的添加量對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響

試驗(yàn)選擇在白砂糖添加量分別為14%，16%，18%，20%和22%條件下，探討不同白砂糖添加量對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響。由圖1可知，隨著白砂糖添加量逐漸增大，天麻茶酒的酒精度逐漸增大，白砂糖添加量達(dá)到20%時(shí)，酒精度最高，此時(shí)的酒精度為8.3%vol，隨著白砂糖添加量繼續(xù)增加，酒精度逐漸下降。

由圖2可知，隨著白砂糖添加量增加，天麻茶酒的感官評(píng)分逐漸增大，白砂糖添加量18%時(shí)，感官評(píng)分最高，達(dá)到89分，但隨著白砂糖添加量繼續(xù)增大，天麻茶酒的感官品質(zhì)反而降低。

圖1 不同白砂糖添加量對(duì)天麻茶酒酒精度的影響

圖2 不同白砂糖添加量對(duì)天麻茶酒感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著白砂糖添加量增大，殘?zhí)橇恐饾u增大，白砂糖添加量分別為14%和16%時(shí)，殘?zhí)橇枯^小，但酒精度和感官評(píng)分較低。白砂糖添加量為20%，雖然酒精度較高，但是殘?zhí)橇刻?，感官評(píng)分較低。因此，綜合考慮各因素，白砂糖添加量18%為宜。

圖3 不同白砂糖添加量對(duì)天麻茶酒殘?zhí)橇康挠绊?/p>

2.2 酵母添加量對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響

試驗(yàn)選擇酵母添加量分別為1%，3%，5%，7%和9%條件下，探討不同酵母添加量對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響。由圖4可知，隨著酵母量逐漸增大，天麻茶酒的酒精度逐漸增大，酵母添加量達(dá)到5%時(shí)，酒精度最高，此時(shí)的酒精度為8%vol，隨著白砂糖添加量繼續(xù)增加，酒精度逐漸下降。

圖4 不同酵母添加量對(duì)天麻茶酒酒精度的影響

由圖5可知，隨著酵母添加量的增加，天麻茶酒的感官評(píng)分逐漸增大，酵母添加量為5%時(shí)，感官評(píng)分最高，達(dá)到85.7分，但隨著酵母添加繼續(xù)增大，天麻茶酒的感官品質(zhì)反而降低。

圖5 不同酵母添加量對(duì)天麻茶酒感官品質(zhì)的影響

由圖6可知，酵母添加量為7%時(shí)，其殘?zhí)橇枯^低。因此，綜合考慮各因素，以酵母添加量為5%為宜。

圖6 不同酵母添加量對(duì)天麻茶酒殘?zhí)橇康挠绊?/p>

2.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響

試驗(yàn)選擇發(fā)酵時(shí)間分別為6，7，8，9和10 d條件下，探討不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響。由圖7可知，隨著發(fā)酵時(shí)間逐漸增加，天麻茶酒的酒精度逐漸增大，發(fā)酵時(shí)間8 d時(shí)，酒精度最高，此時(shí)酒精度為8%vol，隨著發(fā)酵時(shí)間繼續(xù)增加，酒精度不變。

由圖8可知，隨著發(fā)酵時(shí)間增加，天麻茶酒的感官評(píng)分逐漸增大，發(fā)酵時(shí)間8 d時(shí)，感官評(píng)分最高，達(dá)到86.7分，但發(fā)酵時(shí)間繼續(xù)增大，天麻茶酒的感官品質(zhì)反而降低。

圖7 不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)天麻茶酒酒精度的影響

圖8 不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)天麻茶酒感官品質(zhì)的影響

由圖9可知，發(fā)酵時(shí)間7 d時(shí)，其殘?zhí)橇肯鄬?duì)較低。因此，綜合考慮各因素，以發(fā)酵時(shí)間8 d為宜。

圖9 不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)天麻茶酒殘?zhí)橇康挠绊?/p>

2.4 天麻添加量對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響

試驗(yàn)選擇天麻添加量分別為5%，10%，15%，20%和25%條件下，探討不同天麻添加量對(duì)天麻茶酒品質(zhì)的影響。由圖10可知，隨著天麻添加量逐漸增大，天麻茶酒的酒精度不變，天麻添加量5%和10%時(shí)，酒精度最高，此時(shí)的酒精度都為8%vol，隨著天麻添加量繼續(xù)增加，酒精度降低。

由圖11可知，隨著天麻添加量增加，天麻茶酒的感官評(píng)分逐漸增大，天麻添加量10%時(shí)，感官評(píng)分最高，達(dá)到86分，但天麻添加量繼續(xù)增大，天麻茶酒的感官品質(zhì)反而降低。

由圖12可知，隨著天麻添加量不斷變化，其殘?zhí)橇肯戎饾u增大后減小，又逐漸增大。

因此，綜合考慮各因素，以天麻添加量10%為宜。

圖11 不同天麻添加量對(duì)天麻茶酒感官品質(zhì)的影響

圖12 不同天麻添加量對(duì)天麻茶酒殘?zhí)橇康挠绊?/p>

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

從表3中比較R值的大小可知，影響天麻茶酒因素的主次順序依次為A＞B＞D＞C，即白砂糖添加量＞酵母添加量＞天麻添加量＞發(fā)酵時(shí)間，其工藝條件的最佳組合為A2B1C2D2，即白砂糖添加量18%，酵母添加量3%，發(fā)酵時(shí)間8 d，天麻添加量10%。

2.6 驗(yàn)證性試驗(yàn)

為驗(yàn)證天麻茶酒的穩(wěn)定性，按最優(yōu)工藝條件A2B1C2D2，即白砂糖添加量18%、酵母添加量3%、發(fā)酵時(shí)間8 d、天麻添加量10%下進(jìn)行天麻茶酒的制作，并對(duì)天麻茶酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及酒精度、殘?zhí)橇康臏y(cè)定。由表4可知，在該工藝條件下，天麻茶酒感官評(píng)分85.4分，酒精度7.6%vol、殘?zhí)橇?.8%，此工藝條件較其他組正交試驗(yàn)結(jié)果要好。所以，工藝條件具有較好穩(wěn)定性和可操作性。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

表4 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果分析

3 結(jié)論

試驗(yàn)以綠茶、德江天麻為原料，經(jīng)單因素和正交試驗(yàn)探討不同因素對(duì)天麻茶酒工藝條件的影響。研究表明，對(duì)天麻茶酒的酒精度的影響程度大小順序?yàn)锳＞B＞D＞C，并得出天麻茶酒的最佳加工工藝條件為白砂糖添加量18%、酵母添加量3%、發(fā)酵時(shí)間8 d、天麻添加量10%。經(jīng)穩(wěn)定性試驗(yàn)驗(yàn)證，在該最佳制作工藝條件下天麻茶酒的感官評(píng)分達(dá)85.4分。殘?zhí)橇?.8%，酒精度7.6%vol。因此，方法具有工藝簡(jiǎn)便、制作工藝時(shí)間較短、節(jié)約資源等優(yōu)點(diǎn)，為天麻茶酒的感官評(píng)分提供理論依據(jù)。