萊菔子紅茶菌復合飲品的初步探究

王利平，魏婷婷，朱艷平，張艷芳，田金河

（新鄉(xiāng)學院，河南新鄉(xiāng) 453003）

萊菔子又稱胡蘿卜籽，是十字花科植物蘿卜的干燥成熟種子。萊菔子不僅可榨油食用，也可入藥，有悠久的藥用歷史，屬于藥食兩用物質(zhì)。萊菔子藥性平和，味辛、甘，對肺部和胃部病變有較好的治療效果。萊菔子水溶液可宣降肺氣上逆，化痰祛淤、消食除脹、降血脂、降血壓，是中藥炮制“生熟異治，生升熟降”的典型藥物。萊菔子生品多用來治療呼吸道疾病，通常搗汁服用或搗碎沖服，炒制萊菔子多用來治療消化道疾病，將其研末沖服，可治飲食停滯、老年便秘、腹痛腹脹，與其他中藥煎服或做藥丸狀，則主消食、降氣。臨床應用中其對促進術(shù)后腸功能早期恢復有明顯效果[1]。萊菔子選用炒、煎兩道工序處理，是為避免引起惡心等不良癥狀，且萊菔子炒制后有“殺酶保苷”的作用，阻止硫苷類成分——蘿卜苷的分解，更好地發(fā)揮萊菔子藥效[2]。

紅茶菌是由多種酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等組成的共生體[3]。紅茶菌中的酵母菌能促進新陳代謝，乳酸菌能抑制腸道內(nèi)的雜菌，幫助人體調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，具有抗病毒及抗癌的作用[4]，因其菌膜酷似“海蜇”皮，又被稱為“海寶”[5]。紅茶菌中的酵母菌和醋酸菌主要用于發(fā)酵紅茶[6]。在微生物的作用下，紅茶菌液中富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、醋酸、多種B族維生素、甘油、D-葡萄糖二酸、D-葡萄糖二酸-1,4-內(nèi)酯等。其中葡萄糖酸能與重金屬結(jié)合，形成水溶性復合物幫助人體排出有害的重金屬元素[7]。紅茶菌具有抑菌作用，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有明顯抑制作用。紅茶菌能降低胃液pH值，抑制胃腸道中的有害菌，同時可以預防結(jié)腸癌的發(fā)生[8]。腸道作為人體最大的免疫器官，在機體循環(huán)方面起重要作用，不健康的習慣都會對腸道健康造成損害，破壞腸道菌群，而紅茶菌中含有的益生菌可平衡腸道菌群，改善人們的健康情況。在消化方面，因紅茶菌能幫助消化、預防胃病，人們又稱紅茶菌為“胃寶”[9]。紅茶菌飲品具有一定抗氧化效果，飲品中含有酶，可使紅茶菌對氮和過氧化物的清除能力變強。發(fā)酵基質(zhì)的茶葉中含有的茶多酚，也可有效清除自由基，延緩人體衰老。紅茶菌飲品口味清爽，微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的大量有機酸、醇和酯類物質(zhì)，對飲品口感及感官品質(zhì)有很大改善。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售優(yōu)質(zhì)紅茶、白砂糖、萊菔子、紅茶菌種（支氏酵品紅茶菌）、堿性酒石酸酮甲液、堿性酒石酸銅乙液、乙酸鋅溶液、10.6%亞鐵氰化鉀溶液、葡萄糖標準溶液、硫酸銅（Cu2SO4·5H2O）、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]、冰醋酸、葡萄糖、鹽酸、pH4.01標準液、pH6.86標準液。

1.2 工藝流程

萊菔子稱量→清洗→沸水浸泡→加入白砂糖→紗布過濾→冷卻→接種（紅茶菌菌種）→封罐→恒溫培養(yǎng)→定期指標測定。

1.3 分析方法

設計單因素試驗，單獨考察萊菔子濃度、發(fā)酵時間對紅茶菌飲品的影響。取萊菔子紅茶菌復合溶液，用pH計測定溶液pH值，用直接滴定法測飲品中還原性糖含量。根據(jù)《感官分析 建立感官分析實驗室的一般導則》（GB/T 13868—2009）中飲品感官評定準則，10位評價員根據(jù)飲品色澤、口感、香味、組織狀態(tài)打分。設計正交試驗得出萊菔子紅茶菌飲品最佳發(fā)酵條件，利用得出的結(jié)論再次進行驗證試驗，以驗證實驗結(jié)果的準確性。

1.4 工藝優(yōu)化說明

飲料發(fā)酵過程中微生物充分利用發(fā)酵原液的各種糖類生長，糖的轉(zhuǎn)化率越高，說明糖的利用率越高，發(fā)酵越好。發(fā)酵過程消耗糖分，同時產(chǎn)生大量有機酸，發(fā)酵飲品的pH逐漸下降，雜菌在酸性條件下不易生長。隨著酸度值和還原性糖含量的變化，飲品的口感也會隨之改變。因此將飲品中還原性糖含量、pH值、感官評定結(jié)果作為檢測指標，萊菔子濃度、發(fā)酵時間作為考察因素，探究不同萊菔子濃度、發(fā)酵時間對紅茶菌飲品品質(zhì)的影響。

1.5 感官評定指標

品評員及實驗室的要求參照GB/T 13868—2009中的相關要求。評定項目包括飲品色澤、組織狀態(tài)、風味、口感，滿分為100分。品評員試嘗不同濃度、不同發(fā)酵時間樣品，結(jié)合感官評定標準，對不同樣品進行打分。優(yōu)質(zhì)飲品口感符合正常味道，酸甜可口，且?guī)в腥R菔子清香，表面菌膜呈膠狀且透明，底部少量沉淀，菌液清澈，色澤呈現(xiàn)淡黃色。劣質(zhì)飲品味道酸澀，不良口感較重，且菌膜不成形，飲品色澤呈深色，不透亮。詳細評價標準見表1。

表1 感官評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 萊菔子紅茶菌發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗結(jié)果

2.1.1 不同萊菔子濃度對紅茶菌的影響

不同萊菔子液濃度對紅茶菌飲品感官評定影響的結(jié)果，見表2。經(jīng)10名評價員品嘗打分，得出萊菔子液添加量在10 g/L時的分數(shù)為89分，分數(shù)最高。此時該飲品具有萊菔子與紅茶菌的特征香味，香氣柔和。液體色澤金黃，表面有白色菌膜形成，菌膜不易分散，組織狀態(tài)較好，飲品口感酸甜適宜，無辛辣味。

表2 不同萊菔子液濃度對飲品感官評定的影響

不同萊菔子液濃度對紅茶菌飲品的pH值影響的結(jié)果，見表3。由表3可看出，萊菔子濃度為10 g/L和16 g/L時，pH值分別為2.45、2.43，pH值結(jié)果相差不大，已達到穩(wěn)定數(shù)值。pH值大小在2.40左右與其他文獻中紅茶菌pH值相似，結(jié)合感官分析，10 g/L時飲品口感較好，酸甜適中。

表3 不同萊菔子液濃度對飲品pH值的影響

不同萊菔子濃度對紅茶菌飲品還原性糖含量影響的結(jié)果，見表4。由表4可知，隨著萊菔子濃度的增加，還原性糖含量逐漸增多。在萊菔子濃度為16 g/L時，還原性糖含量最高，為9.6。這說明微生物會利用萊菔子中所含有的糖類物質(zhì)，萊菔子濃度對飲品中的還原性糖含量有一定影響。

表4 不同萊菔子濃度對飲品還原性糖含量影響

2.1.2 發(fā)酵時間對紅茶菌的影響

發(fā)酵時間對紅茶菌飲品感官評定影響的結(jié)果，見表5。由表5可知，隨著發(fā)酵時間的延長，飲品質(zhì)地逐漸澄清，菌膜逐漸成形，飲品風味漸佳，酸甜可口，具有紅茶菌飲品特有風味。在第6 d時，紅茶菌飲品色澤淡黃，組織狀態(tài)清澈透亮，香味醇厚，無澀感。飲品中出現(xiàn)由于菌膜下的褐色絮狀物脫落形成的沉淀，這多為老化的膠膜醋酸菌，而老化的酵母細胞自溶也易形成沉淀物。因此為避免沉淀出現(xiàn)，待飲品發(fā)酵成熟后，可進一步處理菌膜菌液。用滅菌鑷子摘下菌膜下部的絮狀物，涼開水沖洗菌膜，連同除去沉淀物的清亮培養(yǎng)液一起加入滅菌瓶中封口保存。為保持良好風味及延長保存時間，飲品應在0～4 ℃儲存。

表5 發(fā)酵時間對飲品感官評定的影響

發(fā)酵時間對紅茶菌飲品pH的影響結(jié)果，見表6。由表6可知，隨著發(fā)酵時間的延長，發(fā)酵液的pH總體呈下降趨勢，2～4 d時，pH下降速度最快，第6 d時，pH趨于穩(wěn)定，最終pH穩(wěn)定在2.40～2.46。實驗結(jié)果表明，發(fā)酵6 d后pH降為2.4左右并維持不變，液體表面出現(xiàn)白色半透明菌膜，培養(yǎng)液清澈透明，口感略酸，代表飲品發(fā)酵成熟。在發(fā)酵過程中，紅茶菌中含有的醋酸菌最終將還原性糖還原成為醋酸、乳酸等，飲品中pH逐漸減小。待發(fā)酵成熟，由于有機酸的增加，抑制微生物的生長，飲品的pH值基本不再變化。

表6 發(fā)酵時間對飲品pH的影響

發(fā)酵時間對紅茶菌飲品還原性糖含量的影響，見表7。由表7可知，隨著發(fā)酵時間的延長，飲品中還原性糖含量總體呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢。結(jié)合感官評定，第6 d時，飲品口感最佳，還原性糖含量數(shù)值逐漸穩(wěn)定。飲品中還原性糖含量變化的原因：蔗糖作為糖原，微生物發(fā)酵將蔗糖轉(zhuǎn)變成還原性糖，隨著時間的延長，微生物代謝消耗還原性糖。

表7 發(fā)酵時間對飲品還原性糖含量的影響

2.2 正交試驗設計結(jié)果

選擇萊菔子添加量、發(fā)酵時間為考察因素，以還原性糖含量、pH值和感官評分為指標，設計L9（32）的正交試驗，正交實驗因素如表8所示，正交試驗結(jié)果見表9。

表8 正交試驗因素與水平

表9 正交試驗結(jié)果

通過單因素試驗與正交試驗可得出，最優(yōu)配比為A3B2，即萊菔子濃度為10 g/L，發(fā)酵時間6 d。觀察極差R值，得出飲品主要影響因素為發(fā)酵時間，隨著發(fā)酵時間的延長，還原性糖含量呈先升高后降低的趨勢，pH值逐漸減小，且減小速率變得緩慢。當發(fā)酵時間為6 d時，飲品的pH值達到穩(wěn)定。同時根據(jù)所觀察的菌膜狀態(tài)及飲品色澤，萊菔子濃度為10 g/L，發(fā)酵時間為6 d時，有成型菌膜，色澤透亮，飲品色澤呈淡黃色，香氣濃郁，口感溫和不刺激。此工藝流程簡單，萊菔子用量適中，成本低，發(fā)酵時間短，經(jīng)濟效益高。

2.3 正交試驗的驗證結(jié)果

根據(jù)正交實驗結(jié)果進行驗證試驗。在擴大培養(yǎng)完成的紅茶菌液中，添加10 g/L萊菔子液450 mL，加入10%白砂糖，在30 ℃條件下，恒溫發(fā)酵6 d。發(fā)酵成熟后，評價人員根據(jù)其色澤、組織狀態(tài)、風味、口感進行感官評定。驗證結(jié)果表明，飲品pH值為2.40左右，色澤呈鮮亮淡黃色；菌膜具有一定韌性，不易松散，呈透明狀，底部無沉淀及絮狀物；具有萊菔子與紅茶菌清香風味；口感爽滑可口，酸甜適中，無辛辣刺激感。

3 結(jié)論

通過研究萊菔子濃度、發(fā)酵時間對紅茶菌飲品的影響，以飲品中還原性糖含量、飲品pH值、感官評定得分為指標，對復合紅茶菌飲品的發(fā)酵工藝進行研究與優(yōu)化，得出最佳發(fā)酵條件為萊菔子添加量為10 g/L、發(fā)酵時間為6 d，此時復合飲品香味濃厚，具有萊菔子和紅茶菌特有風味，飲品色澤為淡黃色至黃色，質(zhì)地清澈透明，沉淀量少，無異味，酸甜適宜，口感順滑清爽。

通過正交試驗結(jié)果看出，發(fā)酵時間對萊菔子紅茶菌復合飲品的品質(zhì)影響較大：發(fā)酵飲品中含有活菌數(shù)較多，若發(fā)酵時間過短，飲品各項指標分數(shù)較低；若發(fā)酵時間過長，益生菌消耗糖分，飲品質(zhì)量下降，口感較差。萊菔子濃度對實驗影響相對較?。喝R菔子濃度過低，飲品風味較單調(diào)；若萊菔子濃度過高，對飲品色澤有略微影響，口感不易被接受。該復合飲料工藝流程簡單，發(fā)酵周期短，經(jīng)濟實惠，為充分開發(fā)和利用萊菔子、茶葉資源，豐富康普茶飲料產(chǎn)品類型提供了一種新的思路。