混合型液態(tài)發(fā)酵茶酒工藝分析

張陽陽,雷 磊,李建芳,劉 磊,劉鵬飛,李 向

(信陽農(nóng)林學院 食品學院,河南 信陽 464000)

傳統(tǒng)黃酒的生產(chǎn)工序比較復雜,需經(jīng)蒸煮、攤晾、連續(xù)發(fā)酵燒制多遍才能出酒,且效益低下、燃料消耗較高。以小米和毛尖為主要原料進行酶解法混合型液態(tài)發(fā)酵,既可以提升小米的經(jīng)濟價值、增加茶葉的利用途徑,又可以節(jié)約時間與成本,并賦予黃酒新的感官風味,豐富酒的種類與工藝。以茶入酒,酒既具有茶的口感、營養(yǎng)和藥用功效,又具有黃酒的熱烈豪爽,是茶文化與酒文化的完美結(jié)合[1]。

信陽毛尖茶不僅是信陽特產(chǎn),也是國內(nèi)知名的綠茶品種。其氣味清香,口感甘甜香醇,色澤翠綠,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。茶葉中的兒茶素對促瘤劑活性具有抑制作用,可以防止癌細胞的生成[2]。此外,茶葉中的兒茶素、咖啡堿和嘌呤等物質(zhì)對人體內(nèi)油脂的質(zhì)量分數(shù)有降低作用[3]。茶多酚、咖啡堿等成分不但能夠增加酒中茶的韻味,還對酒的色澤、口感、氣味和風格有影響[4]。將小米用于酒類發(fā)酵的歷史也很悠久,據(jù)《本草綱目》記載,最初釀制黃酒的原料即為小米。小米酒具有很高的營養(yǎng)價值,不僅含有大量B族維生素與多種氨基酸,還含有多種無機鹽,具有預防心血管疾病,促進人體新陳代謝等功能[5]。筆者以小米、信陽毛尖為主原料,研究酶解法液態(tài)發(fā)酵制備茶酒的工藝,采用單因素與正交實驗設(shè)計,制備一種兼具黃酒與茶特色的茶酒,以豐富酒的品種,為發(fā)酵型酒的工藝研究提供一定的數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

小米,市售;茶葉,廣義牌一級信陽毛尖;活性干酵母ADY、安琪釀酒酵母,安琪酵母股份有限公司;白砂糖,湖南奧馳生物科技有限公司;α-淀粉酶,酶活力2×104U/g,南寧龐博生物工程有限公司;糖化酶5×104U/g,深圳市振芯嘉貿(mào)易有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

WFZ-UV-2102C型紫外可見分光光度計,尤尼柯上海儀器有限公司;DD-1型電子萬用爐,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;JYZB8型料理機榨汁機,九陽股份有限公司;FA1004電子天平,上海友聲衡器有限公司;酒精計,武強縣新林儀器儀表有限公司;WYT型手持糖度計,上海滬粵明科學儀器有限公司;Start3C實驗室pH計,上海奧豪斯儀器有限公司;101-3型恒溫鼓風干燥箱,北京市科偉永興儀器有限公司;SPX-250BⅢ生化培養(yǎng)箱,北京科偉永興儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

1) 茶汁的制備

將信陽毛尖茶葉使用粉碎機粉碎后,使用100目濾布過濾。以m(茶葉末)∶V(蒸餾水)=1∶100(簡稱茶水比,質(zhì)量單位為g,體積單位為mL),溫度90 ℃,浸提20 min。浸提后獲得的提取液使用200目濾布過濾,冷卻備用。

2) 小米漿的制備

將小米與蒸餾水以1∶100(體積比,下同)制備小米漿,冷卻。向冷卻后的小米漿中添加α-淀粉酶并攪拌均勻,90 ℃恒溫靜置水浴15 min。當小米漿溫度降至60 ℃時,加入原料體積0.3%的糖化酶,60 ℃恒溫水浴鍋保溫3 h至加碘液無藍色出現(xiàn),視為糖化完全。取出糖化后的小米漿,100目濾布過濾,冷卻至30 ℃?zhèn)溆肹6]。此時使用阿貝折射儀測定糖度,其值約為4%,為使酒精度達到10%,需按比例加入糖調(diào)整糖度到17%。

3) 酵母的活化

按正交因素表稱量活性干酵母,添加至2%的蔗糖溶液中攪拌均勻,置于30～40 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)活化15 min。

4) 過濾與后發(fā)酵

發(fā)酵結(jié)束后在上清液中加入明膠,添加量為0.2 g/L,倒罐以除去雜質(zhì),100目紗布過濾后進行后發(fā)酵[7]。使用間歇式巴氏殺菌法(63 ℃,30 min)殺滅料液中的微生物,用冷水迅速冷卻,低溫存放[8]。

1.3.2 茶汁浸提工藝實驗設(shè)計

根據(jù)綠茶的特性[8]可知:影響茶汁浸提的關(guān)鍵因素為浸提時間、浸提溫度和茶水比。筆者根據(jù)先前的研究結(jié)果設(shè)計了單因素實驗,以感官評分為依據(jù)確定各因素最佳水平。

在浸提溫度90 ℃、浸提時間20 min條件下,研究茶水比分別為1∶20,1∶40,1∶60,1∶80,1∶100,1∶120時對茶汁感官質(zhì)量的影響,并進行評分;在浸提時間20 min、茶水比1∶100條件下,研究浸茶溫度分別為70,75,80,85,90,95 ℃時對茶汁感官質(zhì)量的影響,并進行評分;在茶水比1∶100,浸茶溫度90 ℃條件下,研究浸提時間分別為5,10,15,20,25,30 h時對茶汁感官質(zhì)量的影響,并進行評分。

1.3.3 茶酒發(fā)酵工藝實驗設(shè)計

1) 單因素實驗設(shè)計

以影響小米茶酒的關(guān)鍵因素酵母接種量、發(fā)酵時間和原料配比進行單因素實驗,通過感官評分探究各因素的最佳水平。在發(fā)酵時間7 d,茶汁與小米漿體積比(簡稱茶漿比)為1∶1的條件下,研究酵母接種量分別為0.3%,0.5%,0.7%,0.9%,1.1%,1.3%時對發(fā)酵酒感官品質(zhì)的影響。在酵母接種量0.9%,茶漿比1∶1的條件下,研究發(fā)酵時間分別為1,2,3,5,7,9 d時對發(fā)酵酒感官品質(zhì)的影響。在酵母接種量0.9%,發(fā)酵時間5 d的條件下,研究茶漿比分別為1∶0.25,1∶0.5,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4時對發(fā)酵酒感官品質(zhì)的影響。

2) 正交實驗設(shè)計

為獲得發(fā)酵茶酒的最優(yōu)工藝,在單因素實驗的基礎(chǔ)上,以感官評分選擇最優(yōu)水平,設(shè)計L9(33)正交實驗,因素水平見表1,其中因素分別為接種量A、發(fā)酵時間B和茶漿比C。

表1 正交實驗因素水平表

1.3.4 檢測方法

1) 感官評定

茶汁評分標準:由10名有感官鑒評經(jīng)驗的食品及相關(guān)專業(yè)人員組成感官評價小組,對不同條件下茶汁的色澤、氣味和口感進行評價,結(jié)果取平均值,評分標準見表2;發(fā)酵茶酒評分標準:參照邱新平等[9]制定的茶酒感官評定標準,結(jié)合實驗產(chǎn)品性質(zhì),制定的感官評定標準。由10名食品行業(yè)人員構(gòu)成感官評價小組,對酒的顏色、氣味和口感進行評價,其結(jié)果取平均值,評分標準見表3。

表2 茶汁質(zhì)量評價標準

表3 小米混合液態(tài)發(fā)酵茶酒質(zhì)量評定標準

2) 理化指標測定

糖度參照GB/T 35887—2018《白砂糖試驗方法》中蔗糖分的測定方法測定;總糖參照GB/T 13662—2018《黃酒》6.3總糖中鐵氰化鉀滴定法測定;酒精度參照GB/T 13662—2018《黃酒》6.4酒精度比重計法測定;pH參照GB/T 13662—2018《黃酒》6.5 pH計法測定;酸度參照GB/T 12456—2021《食品中總酸的測定》測定;茶多酚質(zhì)量分數(shù)參照GB/T 21733—2008《茶飲料》中茶多酚的檢測方法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶汁品質(zhì)的影響因素

2.1.1 茶水比對茶汁質(zhì)量的影響

在浸提溫度90 ℃,浸提時間20 min條件下,探究不同茶水比對茶汁品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖1。

圖1 不同茶水比對毛尖茶汁感官質(zhì)量的影響

由圖1可看出:當茶水比為1∶100時,茶汁的感官評分最高,其茶汁顏色黃亮,香味明顯,并且飲用后唇齒留香;當茶水比高于1∶100時,由于茶葉添加量過多,味道苦澀,氣味刺鼻;當茶水比低于1∶100時,口感寡淡,幾乎無茶香。

2.1.2 浸提溫度對茶汁質(zhì)量的影響

在茶水比為1∶100,浸提時間20 min條件下,探究不同浸茶溫度對茶汁品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖2。

圖2 浸泡溫度對毛尖茶汁質(zhì)量的影響

由圖2可以看出:當溫度為90 ℃時,浸提所得茶汁氣味、口感、色澤整體最佳;當溫度低于90 ℃時,有機成分提取不完全,口感寡淡,茶汁色澤清淺;當溫度高于90 ℃時,茶汁色澤昏黃,氣味苦澀,可能是由于溫度過高導致部分有機成分遭到破壞。

2.1.3 浸提時間對茶汁質(zhì)量的影響

在茶水比為1∶100,浸提溫度90 ℃的條件下,探究不同浸茶時間對浸提茶汁品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖3。

圖3 浸提時間對毛尖茶汁質(zhì)量的影響

由圖3可看出:浸提20 min時,浸取的茶汁氣味、口感、色澤最佳;當浸提時間小于20 min時,浸提不充分,茶汁的氣味不明顯,口感清淡,色澤清淺;當浸提時間大于20 min時,色澤為黃綠色,口感稍苦澀。

2.2 混合型液態(tài)發(fā)酵工藝實驗結(jié)果

2.2.1 酵母接種量對成品酒的影響

在發(fā)酵時間7 d,茶漿比1∶1的條件下接種酵母,探究不同酵母接種量對成品酒品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖4。

圖4 酵母接種量對成品酒的影響

由圖4可看出:當酵母的接種量為0.9%～1.1%時,發(fā)酵所得茶酒的香氣最為濃郁,感官質(zhì)量較高;當酵母的接種量小于0.9%時,發(fā)酵速度過慢,所得酒液的滋味及香氣較淡;當酵母的接種量大于1.1%時,酵母繁殖旺盛,導致酒液渾濁,有惡劣氣味。

2.2.2 發(fā)酵時間對成品酒的影響

在接種量為0.9%,茶漿比1∶1的條件下,探究不同發(fā)酵時間對成品酒品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖5。

圖5 發(fā)酵時間對成品酒的影響

由圖5可看出:當發(fā)酵時間為5 d時,所得茶汁氣味、口感,色澤最佳;當發(fā)酵時間小于5 d時,發(fā)酵不完全有機物未完全分解;當發(fā)酵時間超過5 d時,酵母繁殖過多,酒中酸味加重且色澤暗淡。

2.2.3 茶漿比對成品酒的影響

在接種量為0.9%,發(fā)酵時間5 d的條件下,探究茶漿比對成品酒的影響,結(jié)果見圖6。

圖6 茶漿比對成品酒的影響

由圖6可看出:當茶漿比為1∶2時,酒的風味最佳,此時香味均勻,味道柔和;當茶漿比高于1∶2時,由于淀粉質(zhì)量分數(shù)過低,發(fā)酵后酒香不明顯;當茶漿比低于1∶2時,成品酒渾濁且?guī)缀鯚o茶香。

2.2.4 正交實驗

以發(fā)酵酒的口感、氣味、色澤為指標進行感官評分,以確定最佳發(fā)酵條件,正交實驗[10]結(jié)果見表4。

表4 正交實驗及結(jié)果分析

由表4數(shù)據(jù)的極差可知各因素對發(fā)酵酒影響的主次順序:發(fā)酵時間>茶漿比>酵母接種量。當發(fā)酵組合為A3B2C3時發(fā)酵酒的感官品質(zhì)最好。由于最優(yōu)組合不在實驗設(shè)計中,故對其進行驗證。對該組合發(fā)酵的成品酒進行感官評定,結(jié)果見表5。

表5 驗證實驗

表5驗證結(jié)果表明:A3B2C3的評分結(jié)果高于A3B3C3,即接種量為1.1%,發(fā)酵時間為5 d,茶漿比為1∶3時發(fā)酵所得茶酒的感官評價最佳。對其進行理化指標測定[11],該茶酒的蔗糖質(zhì)量濃度為8.1 g/L,pH為2.34,酸度為4.86 g/L(以乳酸計),茶多酚質(zhì)量分數(shù)為93.936 mg/kg,酒精度為16.5%。產(chǎn)品色澤清黃,具有光澤,清澈度良好,茶味與酒味均勻,清香明顯,加熱飲用后酸甜可口,入口柔滑。

3 結(jié) 論

筆者采用酶解法對小米漿進行糖化和液化處理后,與茶汁混合進行發(fā)酵。首先利用單因素實驗確定最佳浸茶條件為浸取20 min、水溫90 ℃、茶水比1∶100;然后在預實驗的基礎(chǔ)上探究影響發(fā)酵酒的關(guān)鍵因素即發(fā)酵時間、酵母添加量、茶漿比,通過單因素實驗得到了最優(yōu)參數(shù),設(shè)計正交因素表并進行正交實驗;最后對發(fā)酵茶酒的色澤、口感和味道進行評分,確定了最佳發(fā)酵條件為發(fā)酵時間5 d、酵母接種量1.1%、茶漿比1∶3。在最佳發(fā)酵條件下制成的茶酒色澤鮮亮、口感柔順,除具有黃酒獨有的香氣外,還有淡淡的毛尖的醇香。毛尖作為信陽特產(chǎn),除日常飲用外,尚有很大的開發(fā)空間。研究結(jié)合了當?shù)靥厣?充實了茶酒方面的研究,以期對酒行業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)提供一定的參考。

本文得到了信陽農(nóng)林學院科技創(chuàng)新團隊建設(shè)項目(CXTD-201802,KJCXTD-201905)的支持。