紅棗紅茶菌發(fā)酵飲料的研制

紅棗紅茶菌發(fā)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(fù)合菌。它們通過自身特殊功能,將原料經(jīng)過發(fā)酵工藝轉(zhuǎn)化為極其豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并賦予一種酸甜相宜、清香爽口的風(fēng)味。紅茶菌飲料富含多種人體有益物質(zhì),具有祛病強(qiáng)身、延年益壽、美容等功效,被專家譽(yù)為“飲料王”,是世界罕見的營(yíng)養(yǎng)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(yíng)養(yǎng)豐富,有很高的食療價(jià)值和多種保健功效,被譽(yù)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(zhì)、鐵磷鈣鎂等礦物質(zhì),是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的果實(shí),尤其果實(shí)中含有大量的維生素和生物類黃酮,具有降血脂、養(yǎng)血、補(bǔ)血、健脾之功效。本試驗(yàn)以新疆環(huán)塔里木盆地的有機(jī)駿棗為原料,采用對(duì)人體有益的微生物——紅茶菌的混合菌液發(fā)酵,經(jīng)過發(fā)酵液分離、滅菌,得到紅棗發(fā)酵飲料,既保留紅棗特有的營(yíng)養(yǎng)成分又兼具功能食品的特點(diǎn),提高了紅茶菌飲料的保健功效,紅棗紅茶菌飲料的開發(fā)為新疆豐富的紅棗資源深加工并實(shí)現(xiàn)無污染產(chǎn)業(yè)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(shè)備1.1.1大桿菌的培養(yǎng)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(chǎn)于新疆阿拉爾市,無霉變,無蟲害。1.1.2細(xì)胞器和儀器WYT-1手持糖度折光儀:泉州光學(xué)儀器廠、pH211C哈納臺(tái)式酸度計(jì):上海南匯電訊器材廠、HPX-9000數(shù)顯不銹鋼電熱培養(yǎng)箱:上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠、YXQ.SG41.280電熱手提高壓蒸汽消毒器:上海醫(yī)用核子儀器廠、ZHWY-200B恒溫培養(yǎng)振蕩器:上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司、GL-20G-Ⅱ冷凍離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠。1.1.3細(xì)菌的復(fù)脹釀酒酵母菌培養(yǎng)基:12°Bx麥芽汁;醋酸桿菌培養(yǎng)基:葡萄糖碳酸鈣培養(yǎng)基;植物乳酸桿菌培養(yǎng)基:脫脂乳粉培養(yǎng)基。(2)發(fā)酵培養(yǎng)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(yǎng)基設(shè)計(jì)一級(jí)液體培養(yǎng):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(yǎng)基中,釀酒酵母菌和紋膜醋酸桿菌28℃靜置培養(yǎng),植物乳酸桿菌37℃靜置培養(yǎng)36~48h。二級(jí)液體培養(yǎng):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(fā)酵培養(yǎng)基中,釀酒酵母菌、紋膜醋酸桿菌30℃靜置培養(yǎng),植物乳酸桿菌30℃靜置培養(yǎng)36~48h。1.2分析還原糖測(cè)定:費(fèi)林試劑法;pH測(cè)定:酸度計(jì)法;感官評(píng)定:觀察與品嘗。1.3加工工藝和工藝要點(diǎn)1.3.1紅茶、紅茶和發(fā)酵飲料的生產(chǎn)工藝1.3.2工藝要點(diǎn)(1)紅棗原料的選擇選擇外形完整、無霉?fàn)€、無病蟲害的干紅棗,剔除病蟲害果、霉?fàn)€腐敗果和其它雜質(zhì)。(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(jī)打漿,達(dá)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(jì))為120g/L,然后在100L的發(fā)酵罐中泵入75L棗漿,巴氏消毒,冷卻后,備用。(3)選擇細(xì)菌和其他藥物要選擇原生的優(yōu)良菌種。菌種要求品質(zhì)好,易成活,而且抗雜菌能力強(qiáng)。(4)發(fā)酵菌種的培養(yǎng)滅菌冷卻后的棗漿分別接入二級(jí)培養(yǎng)后的1L酵母菌、2L紋膜醋酸桿菌、2L植物乳酸桿菌進(jìn)行混合發(fā)酵,30℃培養(yǎng)48h,發(fā)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(fā)酵至酸度不再增長(zhǎng),結(jié)束發(fā)酵。(5)離心分離發(fā)酵結(jié)束后,用離心機(jī)以3600r/min,時(shí)間10min,上清液即為發(fā)酵產(chǎn)物——紅棗紅茶菌發(fā)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(fā)酵工藝的確定試驗(yàn)采用的紅棗是新疆阿拉爾產(chǎn)的駿棗,先將紅茶菌擴(kuò)培,再將紅棗進(jìn)行處理,將不同配比的紅茶菌擴(kuò)培液和紅棗汁在特定的時(shí)間和溫度下進(jìn)行發(fā)酵,由于駿棗含有大量的紅棗多糖、纖維素、果膠等物質(zhì),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(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,而另一方面有較高的耗糖量,因此在發(fā)酵期間定期測(cè)定還原糖及pH的變化,觀察記錄發(fā)酵液色香味等狀況,通過對(duì)棗水比、紅茶菌接種量、發(fā)酵時(shí)間、溫度等的試驗(yàn),確定發(fā)酵過程中的最佳工藝條件。2.1紅茶菌接種比例對(duì)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(fā)酵原液,將二級(jí)液體培養(yǎng)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(fā)酵溫度30℃,發(fā)酵時(shí)間為4d,發(fā)酵結(jié)果見表1由表1可知,紅茶菌的不同接種比例對(duì)成品澄清度的影響不明顯,但是酵母菌和醋酸菌的比例對(duì)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(shí)產(chǎn)生大量的乙醇,而酵母菌產(chǎn)生的乙醇被醋酸菌利用后生成乙酸,使成品的口味不協(xié)調(diào)。發(fā)酵時(shí)適宜的混合菌接種比例,顯示了菌體的協(xié)同作用,賦予成品協(xié)調(diào)爽口的風(fēng)味。通過對(duì)上述5種樣品進(jìn)行口感評(píng)定,一致認(rèn)為:乳酸菌、醋酸菌、酵母菌2∶2∶1的接種比例時(shí)發(fā)酵液的色、香、味最好。2.2棗水比對(duì)發(fā)酵d為考察不同棗水比對(duì)發(fā)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(fā)酵4d,發(fā)酵結(jié)果見表2。從表2看出,棗水比不同,最終的發(fā)酵液顏色相差較大,隨棗水比的增大,發(fā)酵液的質(zhì)感和色澤越來越差,發(fā)酵液的還原糖含量逐漸減少。因?yàn)殡S著棗水比的增大,發(fā)酵原液中的含糖量減少,通過對(duì)樣品進(jìn)行綜合評(píng)定,認(rèn)為1∶3.5的棗水比例,發(fā)酵后成品色澤亮麗,呈棗紅色,口味協(xié)調(diào)。2.3紅茶菌的發(fā)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(jìn)行紅茶菌飲料發(fā)酵試驗(yàn),發(fā)酵時(shí)間為4d,每組3份取平均值,發(fā)酵結(jié)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(yán)格。釀酒酵母菌的最適生長(zhǎng)溫度為20℃~30℃,醋酸菌的最適生長(zhǎng)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(zhǎng)溫度,單因素試驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn),若溫度太低各種菌生長(zhǎng)速度減慢,而溫度太高可能導(dǎo)致一些菌失活或代謝紊亂從而使發(fā)酵液產(chǎn)生異味。最后根據(jù)產(chǎn)品菌液的色香味選擇25~30℃為常溫條件,為最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)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(guī)?；a(chǎn)創(chuàng)造了條件,菌液的色香味也較好。從試驗(yàn)結(jié)果來看,以30℃左右的發(fā)酵溫度最為適宜。2.4發(fā)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(fā)酵溫度30℃的條件下,進(jìn)行不同時(shí)間的發(fā)酵,每組3份取平均值,發(fā)酵結(jié)果見表4。由表4可知,紅茶菌在發(fā)酵前期,發(fā)酵液中的還原糖含量逐漸下降,酸度增加。發(fā)酵至第4d后,總酸逐漸趨于平穩(wěn),還原糖下降緩慢,這和酵母菌維持生命活動(dòng)及醋酸菌適合利用酵母菌的代謝產(chǎn)物乙醇等相一致。作為發(fā)酵飲料,發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響了經(jīng)濟(jì)效益,當(dāng)發(fā)酵4d時(shí)酸度已經(jīng)降低,出現(xiàn)紅棗紅茶菌飲料獨(dú)有的酸甜味,棗香味濃郁,適宜直接飲用,發(fā)酵5d和6d時(shí)發(fā)酵液總酸與發(fā)酵4d時(shí)的pH變化相差不大,并且還原糖的消耗量漸弱,因此,發(fā)酵時(shí)間以4d為適宜。2.5紅茶菌生長(zhǎng)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(fā)酵溫度30℃的條件下,采用不同層數(shù)的紗布封口、振蕩及密封發(fā)酵,以確定紅茶菌發(fā)酵的供氧方式,發(fā)酵4d,發(fā)酵結(jié)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(zhǎng)習(xí)性不同,要想讓紅茶菌中每一種菌種都能良好地生長(zhǎng),發(fā)揮其在菌液中的作用,就要選擇一個(gè)最適的生長(zhǎng)環(huán)境來盡量滿足它們的生長(zhǎng)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(jìn)行菌液的培養(yǎng)。在隔氧條件下,紅茶菌長(zhǎng)勢(shì)較弱,不能夠完全發(fā)酵,故應(yīng)選擇適量供氧方式;紗布層數(shù)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(shù)多,供氧量少,不利于紅茶菌發(fā)酵。從試驗(yàn)結(jié)果知,紅茶菌生長(zhǎng)的供氧方式為10層左右的紗布封口震蕩培養(yǎng)為宜。4茶菌發(fā)酵飲料4.1以紅棗液為主要原料,經(jīng)釀酒酵母菌、紋膜醋酸菌、植物乳酸桿菌共同發(fā)酵制成紅茶菌發(fā)酵飲料。并確定發(fā)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(fā)酵時(shí)間4d、發(fā)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(fù)合保健飲料制備的意義4.2紅棗紅茶菌發(fā)酵飲料質(zhì)量好壞應(yīng)以還原糖的轉(zhuǎn)化率以及pH的變化情況來看,糖的轉(zhuǎn)化率越大說明糖