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红茶菌A4发酵功能饮料配方的研发
2020-12-28 9:44:17

红茶菌发酵饮料大多以家庭自制为主,市面上鲜有成功产品,其菌株均为混合菌株,由醋酸菌、酵母菌、乳酸菌等多种菌种共同组成,将原料经过生物技术发酵工艺后,代谢产生营养物质,具有一定的保健功能:1,并赋予产品酸甜相宜、清香爽口的风味[1]。红茶菌是历史悠久的酸性保健饮料,其起源可以追溯到我国古代秦朝时期,但目前红茶菌的研究多在菌种分离鉴定、代谢产物鉴定以及红茶菌抑菌特性上,对红茶菌应用的研究较少,而本实验恰为红茶菌研发出新型的饮料。本实验选用的菌种是从红茶菌混合菌株中分离出来的一种单一菌株-葡糖酸醋酸杆菌,该菌株经过代谢途径特异性高产功能因子D-葡萄糖二酸-1,4-内酯DSL的保肝护肝功能已被证实,MICHAEL等人在1996年便提出红茶菌的解毒抗癌作用可能是因为红茶菌液中存在DSL14,在KIM等人的研究中提出,0.03 ~0.15 mg/mL的DSL具有显著的解毒、抗癌作用,特别是预防和治疗癌症方面,对癌症早期具有良好效果。因此,红茶菌A4菌株发酵饮料的研发和其投入工业化生产具有广阔的前景。

方法

茉莉花.jpg

菌种的驯化与发酵条件:种子液的制备:先配制液体培养基,4 g葡萄糖(100 g/L),0.4 g酵母浸出物(10 g/L),0.8 g CacO,(20 g/L),纯净水40 mL,全部使用食品级试剂,pH调制6.85)。灭菌后晾凉,在超净工作台中用接种环从斜面接3-4环至液体培养基中。置于30 ℃水浴振荡器中振荡培养24 h,待接种至第1次扩大培养液,接种量为20%。

第1次与第2次扩大培养:先进行培养液的配制,3.0g红茶(每升基液应称取5 g),用煮沸的纯净水浸泡3次,每次15 min,最后将3次茶汤混合,共600 mL(第1次扩大培养液用80 mL,第2次扩大培养液用320 mL)制成0.5%红茶茶汤。再加入蜂蜜并溶解,蜂蜜固形物含量为76.4%Bx,加入量为65.4g/L(根据红茶菌糖利用率最高的情况确定),故称取39.27 g。灭菌备用。第1次与第2次扩大培养各置于30℃水浴振荡器中振荡培养24 h,从第1次扩大培养液接种至第2次扩大培养液中的接种量也为20%。

发酵条件:发酵基液的配制与第1,2次扩大培养液相同,称取15.0g红茶,用煮沸的纯净水浸泡3次,每次15 min,最后将3次茶汤混合,共3L红茶茶汤,加入196.34 g蜂蜜并溶解,从中取2.7 L发酵基液灭菌备用。从第2次扩大培养液中接种至基液,接种量为10%,静置于30 ℃恒温环境中发酵8 d,并隔天取样(第0,2.4.6.8天)。样品于-80 ℃下保存待测。

工艺优化试验说明

成品需经过图1的主要工艺流程制得。首先获得A4菌种,进行菌种驯化,配制种子液和两次扩大培养液,每阶段均在30 ℃水浴中振荡培养24 h,各阶段间接种量为20%,随后以10%的接种量接种至基液中。基液中红茶质量浓度为0.5%、蜂蜜为6.54%,接种后于30 ℃环境下静置培养4~5 d得到发酵液,再将发酵液经离心、抽滤、调配、罐装、密封等一系列工序,制成有功能性和独特风味的、可进行工业生产的饮料。经过感官评价确定最终饮料配方为:87.35%发酵原液,12.24%白砂糖,0.16%柠檬酸,0.25%苹果酸。结果显示DSL的浓度是随发酵时间而逐渐增加的,即发酵后第8天的功能因子浓度比第4天大,而出于感官因素舍弃了第8天的样品。第8天的样品已呈现出发酵的腐败气味,口感酸味过重,蜂蜜风味较淡,而第4-5天样品既有清新的风味,又有酸甜适宜的口感,且未出现不正常味道。

结果与分析

总糖含量:发酵过程中,红茶菌A4菌株对葡萄糖的消耗与培养时间呈线性相关(R>0.9)1,并且红茶菌的发酵主要在前4天完成,多酚含量、糖度、pH都会明显下降,菌体大量繁殖,耗糖量大,酸度增高3,8天发酵过程中总糖含量的变化呈明显的线性关系(R>0.99)。红茶菌利用发酵液中的糖类物质,产生各种酸、风味物质以及功能因子DSL,所以总糖随发酵时间的延长而总体呈下降趋势。

结论

以红茶茶汤(质量分数0.5%)、蜂蜜(质量分数6.54%)作为发酵底物,课题组分离的红茶菌葡糖酸醋酸杆菌10%进行发酵,静置于30 ℃环境下4~5 d得到发酵原液。发酵液较发酵前溶液总糖减少,总酸增加、pH降低,菌株代谢产出已证实具有功能因子D-葡萄糖二酸1,4-内酯,并经气相色谱仪定性定量测得浓度为0.390 mg/mL,为有效浓度范围内。发酵原液在经离心、抽滤、调配、罐装、密封、杀菌、感官评价等一系列工序后,用87.35%发酵原液、12.24%白砂糖、0.16%柠檬酸、0.25%苹果酸配制成产品。成品不仅具有原料蜂蜜及红茶风味,还有独特的发酵风味,口感酸甜可口,味

道醇厚飘香,还具有一定的保健功效,并可以进行工业生产。本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的饮料配方技术及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所,作为专业的饮料配方研发公司,提供饮料配方研发整体方案,饮料配方调味整体方案,饮料配方技术整体方案,饮料配方专家咨询整体方案,饮料配方生产技术指导等饮料行业所需的各类技术和资源的饮料开发整体解决方案服务,联系电话:13518183030  13518182323


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