紅棗紅茶菌發酵飲料的研制

紅茶是由三種泉水、酪氨酸酶、酵母菌和活性炭組成的復合菌。它們通過自身特殊功能,將原料經過發酵工藝轉化為極其豐富的營養物質,并賦予一種酸甜相宜、清香爽口的風味。紅茶菌飲料富含多種人體有益物質,具有祛病強身、延年益壽、美容等功效,被專家譽為“飲料王”,是世界罕見的營養保健珍品,能防治癌癥、心臟、腦血管、腸胃、肝腎等28種急慢性病。紅棗營養豐富,有很高的食療價值和多種保健功效,被譽稱維生素丸,含有8種人體必需氨基酸,富含多種植物性蛋白質、鐵磷鈣鎂等礦物質,是營養價值很高的果實,尤其果實中含有大量的維生素和生物類黃酮,具有降血脂、養血、補血、健脾之功效。本試驗以新疆環塔里木盆地的有機駿棗為原料,采用對人體有益的微生物——紅茶菌的混合菌液發酵,經過發酵液分離、滅菌,得到紅棗發酵飲料,既保留紅棗特有的營養成分又兼具功能食品的特點,提高了紅茶菌飲料的保健功效,紅棗紅茶菌飲料的開發為新疆豐富的紅棗資源深加工并實現無污染產業鏈另辟了途徑,并提供了一種水果型紅荼菌保健飲料的制作方法。1材料和方法1.1材料和設備1.1.1大桿菌的培養情況菌種:釀酒酵母菌(SaccharomycescerevisiaeHansen)、紋膜醋酸桿菌(Acetobacteraceti)、植物乳酸桿菌(Lactobacilhaplantarum);干制駿棗:產于新疆阿拉爾市,無霉變,無蟲害。1.1.2細胞器和儀器WYT-1手持糖度折光儀:泉州光學儀器廠、pH211C哈納臺式酸度計:上海南匯電訊器材廠、HPX-9000數顯不銹鋼電熱培養箱:上海博迅實業有限公司醫療設備廠、YXQ.SG41.280電熱手提高壓蒸汽消毒器:上海醫用核子儀器廠、ZHWY-200B恒溫培養振蕩器:上海智誠分析儀器制造有限公司、GL-20G-Ⅱ冷凍離心機:上海安亭科學儀器廠。1.1.3細菌的復脹釀酒酵母菌培養基:12°Bx麥芽汁;醋酸桿菌培養基:葡萄糖碳酸鈣培養基;植物乳酸桿菌培養基:脫脂乳粉培養基。(2)發酵培養基棗水比為1∶3.5(w/w),浸泡16~20h,打漿、離心得到棗汁,滅菌、備用。(3)菌種子培養基設計一級液體培養:將保存于斜面的菌種(釀酒酵母菌、紋膜醋酸桿菌、植物乳酸桿菌)分別接種于種子培養基中,釀酒酵母菌和紋膜醋酸桿菌28℃靜置培養,植物乳酸桿菌37℃靜置培養36~48h。二級液體培養:以5%的接種量,分別接種酵母菌、紋膜醋酸桿菌、植物乳酸桿菌于發酵培養基中,釀酒酵母菌、紋膜醋酸桿菌30℃靜置培養,植物乳酸桿菌30℃靜置培養36~48h。1.2分析還原糖測定:費林試劑法;pH測定:酸度計法;感官評定:觀察與品嘗。1.3加工工藝和工藝要點1.3.1紅茶、紅茶和發酵飲料的生產工藝1.3.2工藝要點(1)紅棗原料的選擇選擇外形完整、無霉爛、無病蟲害的干紅棗,剔除病蟲害果、霉爛腐敗果和其它雜質。(2)紅棗汁的制備將干紅棗倒入不銹鋼鍋中加水煮沸,加水量為紅棗量的3~5倍為宜,浸泡20h后,使其膨脹以利于打漿,用打漿機打漿,達到漿核分離,即為棗漿,然后用200目的篩粗濾得紅棗汁,該棗汁中還原糖(以葡萄糖計)為120g/L,然后在100L的發酵罐中泵入75L棗漿,巴氏消毒,冷卻后,備用。(3)選擇細菌和其他藥物要選擇原生的優良菌種。菌種要求品質好,易成活,而且抗雜菌能力強。(4)發酵菌種的培養滅菌冷卻后的棗漿分別接入二級培養后的1L酵母菌、2L紋膜醋酸桿菌、2L植物乳酸桿菌進行混合發酵,30℃培養48h,發酵前期每隔6h攪拌一次,料液混勻即可,24h后停止攪拌。一般發酵至酸度不再增長,結束發酵。(5)離心分離發酵結束后,用離心機以3600r/min,時間10min,上清液即為發酵產物——紅棗紅茶菌發酵飲料。(6)消毒紅茶菌飲料屬于酸性食品,故常壓殺菌即可,溫度控制為90℃左右保溫10min。2最佳發酵工藝的確定試驗采用的紅棗是新疆阿拉爾產的駿棗,先將紅茶菌擴培,再將紅棗進行處理,將不同配比的紅茶菌擴培液和紅棗汁在特定的時間和溫度下進行發酵,由于駿棗含有大量的紅棗多糖、纖維素、果膠等物質,飲料發酵過程中微生物充分利用發酵原液的各種糖類生長繁殖,產生大量的有機酸,而另一方面有較高的耗糖量,因此在發酵期間定期測定還原糖及pH的變化,觀察記錄發酵液色香味等狀況,通過對棗水比、紅茶菌接種量、發酵時間、溫度等的試驗,確定發酵過程中的最佳工藝條件。2.1紅茶菌接種比例對紅茶菌成品澄清度的影響以棗與水的比例為1∶3.5,制備棗漿發酵原液,將二級液體培養的酵母菌、醋酸菌、乳酸菌菌液分別以不同的接種量接入到滅菌的棗漿中,3種菌總接種量為5%,發酵溫度30℃,發酵時間為4d,發酵結果見表1由表1可知,紅茶菌的不同接種比例對成品澄清度的影響不明顯,但是酵母菌和醋酸菌的比例對成品的酸度有著明顯的影響。酵母菌的接種量大,繁殖較快,過快消耗了原料中大量的糖,同時產生大量的乙醇,而酵母菌產生的乙醇被醋酸菌利用后生成乙酸,使成品的口味不協調。發酵時適宜的混合菌接種比例,顯示了菌體的協同作用,賦予成品協調爽口的風味。通過對上述5種樣品進行口感評定,一致認為:乳酸菌、醋酸菌、酵母菌2∶2∶1的接種比例時發酵液的色、香、味最好。2.2棗水比對發酵d為考察不同棗水比對發酵液的影響,按5%接種紅茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌為2∶2∶1,在30℃條件下發酵4d,發酵結果見表2。從表2看出,棗水比不同,最終的發酵液顏色相差較大,隨棗水比的增大,發酵液的質感和色澤越來越差,發酵液的還原糖含量逐漸減少。因為隨著棗水比的增大,發酵原液中的含糖量減少,通過對樣品進行綜合評定,認為1∶3.5的棗水比例,發酵后成品色澤亮麗,呈棗紅色,口味協調。2.3紅茶菌的發酵條件以棗與水的比例為1∶3.5,按5%接種紅茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌為2∶2∶1,選取25℃、30℃、35℃進行紅茶菌飲料發酵試驗,發酵時間為4d,每組3份取平均值,發酵結果見表3。由表3可知,30、35℃兩種溫度條件的還原糖含量及pH相差不是很大,說明紅茶菌飲料的制作溫度要求不很嚴格。釀酒酵母菌的最適生長溫度為20℃~30℃,醋酸菌的最適生長溫度是28℃~32℃,乳酸菌30℃~37℃。很多資料顯示25~30℃為紅茶菌的最適生長溫度,單因素試驗也證實了這一點,若溫度太低各種菌生長速度減慢,而溫度太高可能導致一些菌失活或代謝紊亂從而使發酵液產生異味。最后根據產品菌液的色香味選擇25~30℃為常溫條件,為最經濟簡便的溫度控制條件。這也是紅茶菌飲料在民間流傳甚久的原因之一,而且25~30℃均為常溫條件,溫度易選擇控制,為規?；a創造了條件,菌液的色香味也較好。從試驗結果來看,以30℃左右的發酵溫度最為適宜。2.4發酵過程中紅茶菌還原糖含量的變化以棗水比為1∶3.5,按5%接種紅茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌為2∶2∶1,在發酵溫度30℃的條件下,進行不同時間的發酵,每組3份取平均值,發酵結果見表4。由表4可知,紅茶菌在發酵前期,發酵液中的還原糖含量逐漸下降,酸度增加。發酵至第4d后,總酸逐漸趨于平穩,還原糖下降緩慢,這和酵母菌維持生命活動及醋酸菌適合利用酵母菌的代謝產物乙醇等相一致。作為發酵飲料,發酵時間的長短直接影響了經濟效益,當發酵4d時酸度已經降低,出現紅棗紅茶菌飲料獨有的酸甜味,棗香味濃郁,適宜直接飲用,發酵5d和6d時發酵液總酸與發酵4d時的pH變化相差不大,并且還原糖的消耗量漸弱,因此,發酵時間以4d為適宜。2.5紅茶菌生長特性以棗水比為1∶3.5,按5%接種紅茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌為2∶2∶1,在發酵溫度30℃的條件下,采用不同層數的紗布封口、振蕩及密封發酵,以確定紅茶菌發酵的供氧方式,發酵4d,發酵結果見表5。紅茶菌不是單一菌種,它是幾種不同益生菌共生的總稱。不同菌種的生長習性不同,要想讓紅茶菌中每一種菌種都能良好地生長,發揮其在菌液中的作用,就要選擇一個最適的生長環境來盡量滿足它們的生長需要。醋酸菌是好氧菌,酵母菌及乳酸菌是兼性厭氧菌,必須選擇最佳的供氧方式進行菌液的培養。在隔氧條件下,紅茶菌長勢較弱,不能夠完全發酵,故應選擇適量供氧方式;紗布層數少不利于過濾空氣中的雜菌,還有大量供氧,易染雜菌;而層數多,供氧量少,不利于紅茶菌發酵。從試驗結果知,紅茶菌生長的供氧方式為10層左右的紗布封口震蕩培養為宜。4茶菌發酵飲料4.1以紅棗液為主要原料,經釀酒酵母菌、紋膜醋酸菌、植物乳酸桿菌共同發酵制成紅茶菌發酵飲料。并確定發酵最佳的工藝條件:紅茶菌接種量5%(其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌為2∶2∶1)、棗水比1∶3.5、發酵時間4d、發酵溫度30℃、供氧方式為10層紗布,由此工藝條件制成的紅茶菌飲料呈透明棗紅色,酸甜爽口,更具有棗的天然香味。(1)紅棗紅茶菌復合保健飲料制備的意義4.2紅棗紅茶菌發酵飲料質量好壞應以還原糖的轉化率以及pH的變化情況來看,糖的轉化率越大說明糖