發酵型紅茶酒制備工藝的初步研究

鄒聰麗，周鴻翔,2*，陳爍

發酵型紅茶酒制備工藝的初步研究

鄒聰麗1，周鴻翔1,2*，陳爍1

紅茶是中國六大茶類中最具影響力的茶類之一[1]，其中含有茶黃素、茶紅素、茶多酚、游離氨基酸、黃酮類、咖啡堿等多種活性成分[2]。茶色素和茶多酚在防癌抗癌、抗腫瘤、清除自由基、抗氧化、抗突變、抗病毒、抑制病原菌、降血糖、降血脂以及治療心腦血管疾病等方面有重要的作用[3-5]。隨著人們保健意識的提高，紅茶類產品的市場前景越來越廣闊。

茶酒是指以茶葉為主料釀制或配制而成的各種飲用酒的統稱[6]，其中含有豐富的茶色素、茶多酚、多糖、咖啡堿和氨基酸等成分，具有營養、保健[7-8]和醫療[9-11]等功能。本研究從茶葉浸提溫度、料液比、酵母接種量、加糖量和發酵溫度幾個方面出發，對紅茶酒的發酵工藝條件進行優化，為發酵型紅茶酒的研制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅茶：產自貴州省遵義市湄潭縣。

葡萄酒果酒專用酵母（食品級）：安琪酵母股份有限公司；白砂糖、飲用純凈水：市售。

1.2 儀器與設備

HH-4電熱恒溫水浴鍋：天津市泰斯特儀器有限公司；WYT手持式折光儀：成都泰華光學有限公司；101-1型電熱鼓風干燥箱：北京科偉永興儀器有限公司；AR520電子精密天平：奧豪斯儀器有限公司；HPX-9162-MBE數顯電熱培養箱：上海博迅實業有限公司醫療設備廠。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程及操作要點

將紅茶粉碎后加水，在一定溫度條件下恒溫水浴鍋浸提15 min，取出后向其中加入一定量的白砂糖，攪拌至完全溶解，冷卻至室溫。接種活化后（稱取一定量的酵母粉，加入10倍體積的5%白砂糖溶液，置于35℃的恒溫水浴鍋中緩慢攪拌20 min后取出）的酵母菌（以茶湯的體積分數計），用紗布蓋住瓶口放入培養箱中培養，2 d后換單向閥密閉發酵。待發酵結束后將發酵液過濾，向其中加入白砂糖，使其表觀糖度為8%，滅菌后得成品酒。

1.3.2 單因素試驗

固定料液比1∶30（g∶mL），接種量0.3%，加糖量14%，發酵溫度28℃，考察不同浸提溫度75℃、80℃、85℃、90℃、95℃對茶酒品質的影響。

固定浸提溫度85℃，接種量0.3%，加糖量14%，發酵溫度28℃，考察不同料液比1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60（g∶mL）對茶酒品質的影響。

固定浸提溫度85℃，料液比1∶40（g∶mL），加糖量14%，發酵溫度28℃，考察不同接種量0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%對茶酒品質的影響。

固定浸提溫度85℃，料液比1∶40（g∶mL），接種量0.3%，發酵溫度28℃，考察不同加糖量8%、10%、12%、14%、16%對茶酒品質的影響。

固定浸提溫度85℃，料液比1∶40（g∶mL），接種量0.3%，加糖量10%，考察不同發酵溫度16℃、20℃、24℃、28℃、32℃對茶酒品質的影響。

1.3.3 響應面試驗

在單因素試驗的基礎上進行響應面設計，應用Box-Behnken中心組合設計原理，選取酵母接種量（A）、加糖量（B）、發酵溫度（C）三個因素為自變量，以-1，0，1水平進行編碼，以感官評分（Y）為響應值設計試驗。試驗因素與水平設計見表1。

表1 紅茶酒發酵條件優化響應面試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of response surface methodology for black tea fermentation conditions optimization

1.3.4 測定方法

酒精度的測定：采用酒精計法測定[12]；茶酒感官評分：由12人組成感官品評小組對發酵茶酒的外觀、香氣和口感進行感官評定（滿分10分），感官評分標準如表2所示。

表2 茶酒感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standards of tea wine

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 不同浸提溫度對茶酒品質的影響

圖1 不同浸提溫度對茶酒酒精度和感官評分的影響Fig.1 Effect of different extraction temperature on alcohol content and sensory score

由圖1可知，酒精度隨茶湯浸提溫度的升高呈先上升后下降的趨勢，這是由于隨著溫度的升高，茶湯中的茶多酚、茶多糖、氨基酸等水浸出物逐漸增多，增加了酵母的營養來源，提高了酵母發酵酒精的轉化效率，從而使酒精度升高。當浸提溫度＞90℃時，茶湯中較高的生物堿濃度抑制了酵母菌的生長[13-15]，使酒精度沒有繼續上升，但此溫度條件下茶酒的感官評分較低。當浸提溫度為85℃時，茶酒的感官評分最高，為7.5分，隨著浸提溫度的繼續上升，茶酒的苦澀味較重。綜合考慮，選擇較優浸提溫度為85℃。

2.1.2 不同料液比對茶酒品質的影響

圖2 不同料液比對茶酒酒精度和感官評分的影響Fig.2 Effect of different solid-liquid ratio on alcohol content and sensory score

由圖2可知，當料液比在1∶20～1∶30（g∶mL）時，茶酒的酒精度及感官評分均隨料液比的增加呈現先上升后下降的趨勢，當料液比為1∶40（g∶mL）時，茶酒的酒精度及感官評分均最高，分別為9.4%vol和7.7分，綜合考慮，選擇較優料液比為1∶40（g∶mL）。

2.1.3 不同酵母接種量對茶酒品質的影響

由圖3可知，接種量為0.29%～0.6%條件下，茶酒的酒精度基本相同，茶酒的感官評分呈先上升后下降的趨勢；接種量為0.3%時，茶酒的感官評分最高，為7.7分。綜合考慮，選擇較優的酵母接種量為0.3%。

圖3 不同酵母接種量對茶酒酒精度和感官評分的影響Fig.3 Effect of different yeast inoculum on alcohol content and sensory score

2.1.4 不同加糖量對茶酒品質的影響

圖4 不同加糖量對茶酒酒精度和感官評分的影響Fig.4 Effect of different sugar quantity on alcohol content and sensory score

由圖4可知，隨著加糖量在8%～16%范圍內逐漸增加，茶酒的酒精度逐漸增大，感官評分呈先上升后下降的趨勢；加糖量為10%時，茶酒的酒精度適中，感官評分最高，為7.9分；加糖量為16%時茶酒的酒精度達到最高，但感官評分較低。綜合考慮，選擇較優的加糖量為10%。

2.1.5 不同發酵溫度對茶酒品質的影響

圖5 不同發酵溫度對茶酒酒精度和感官評分的影響Fig.5 Effect of different fermentation temperature on alcohol content and sensory score

由圖5可知，隨著發酵溫度在16～30℃范圍內的升高，茶酒的酒精度呈現先上升后基本不變的趨勢，感官評分呈現先上升后下降的趨勢；在發酵溫度為24℃時酒精度達到最高，為6.8%vol，但此時感官評分不高；在發酵溫度為28℃時茶酒的感官評分最高，為7.9分，酒精度與發酵溫度為24℃時基本一致。綜合考慮，選擇較優的發酵溫度為28℃。

2.2 響應面試驗

2.2.1 模型分析

表3 試驗設計及感官評分結果Table 3 Experiment design and results of sensory score

通過Design-Expert 8.0軟件對表3的數據進行分析，得到方差分析結果如表4所示。以茶酒的感官評分為響應值，經回歸擬合后，得到回歸方程：

表4 響應面試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of response surface experiments

由方差分析結果和回歸方程可知，模型的P＜0.01（極顯著），失擬項檢驗的P=0.187 2＞0.05（不顯著），R2=0.979 7表明因變量與自變量之間的線性關系顯著，模型與試驗數據充分擬合，所以，可以利用此回歸方程確定茶酒的最佳發酵工藝。B、BC、A2、B2、C2都達到了顯著或極顯著水平，所選因素對茶酒感官評分的影響順序為：加糖量＞發酵溫度＞酵母接種量。

2.2.2 響應面交互作用分析與茶酒最佳發酵條件的確定

以茶酒感官評分為響應值的響應面及等高線見圖6。從其等高線圖可直觀反映出2個變量間交互作用的顯著程度，其中圓形表示兩因素交互作用不顯著，而橢圓形表示兩因素之間的交互作用顯著。

圖6 加糖量、發酵溫度、酵母接種量交互作用對茶酒感官評分影響的響應曲面及等高線Fig.6 Response surface plots and contour line of effects of interaction between sugar addition,fermentation temperature and inoculum on sensory score of tea wine

通過軟件分析確定茶酒最佳發酵工藝為酵母接種量0.31%、加糖量9.6%、發酵溫度27.54℃，在該條件下，由回歸方程算出的感官評分理論值為8.12分?？紤]到實際可操作性，將條件修改為酵母接種量0.3%、加糖量9.6%、發酵溫度27.5℃。根據所得的分析數據進行驗證試驗，測定結果為酒精度6.5%vol，感官評分8.1分，與預測結果基本相同，證明采用響應面法優化得到的發酵工藝條件合理可靠。

3 結論

通過單因素和響應面試驗考察了浸提溫度、料液比、酵母接種量、加糖量和發酵溫度對茶酒糖度下降速率、酒精度和感官評分的影響，確定了最佳工藝條件為浸提溫度85℃，料液比1∶40（g∶mL），酵母接種量0.3%，加糖量9.6%，發酵溫度27.5℃，在該組合下茶酒的酒精度為6.5%vol，感官評分為8.1分。所得產品為黃橙色，透明發亮，酸甜適中，富含茶多酚、咖啡堿等多種營養成分，兼有茶香和酒香。

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(1.貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽，550025；2.貴州大學發酵工程與生物制藥省級重點實驗室，貴州貴陽，550025）

為了探討紅茶酒發酵的最佳工藝，考察了茶葉浸提溫度、料液比、酵母接種量、加糖量和發酵溫度對茶酒酒精度和感官評分的影響，并采用響應面法優化茶酒發酵的條件。結果表明，茶酒發酵最佳工藝條件為浸提溫度85℃，料液比1∶40（g∶mL），酵母接種量0.3%，加糖量9.6%，發酵溫度27.5℃，在此條件下，茶酒的酒精度為6.5%vol，感官評分為8.1分。所得產品為黃橙色，透明發亮，酸甜適中，富含茶多酚、咖啡堿等多種營養成分，兼有茶香和酒香。

茶酒；發酵工藝；感官評分；酒精度

ZOU Congli1,ZHOU Hongxiang1,2*,CHEN Shuo1
(1.College of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2.Province Key Laboratory of Fermentation Technology and Biological Pharmany,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

In order to explore the fermentation technology of black tea wine,the effect of tea extraction temperature,solid-liquid ratio,yeast inoculum, sugaradditionandfermentationtemperatureonalcoholcontentandsensoryscoreofthewinewereanalyzed.Thefermentationconditionswereoptimized by response surface tests.Results showed that the optimal technology parameters were extraction temperature 85℃,solid-liquid ratio 1∶40(g∶ml),yeast inoculum 0.3%,sugar addition 9.6%and fermentation temperature 27.5℃.Under these conditions,the alcohol content of the wine was 6.5%vol and sensory score was 8.1.The final product showed yellow-orange color,transparent and bright,sweet and sour with tea and wine aroma.It contained tea polyphenols,caffeineandothernutrients.

tea wine;fermentation technology;sensory score;alcohol content

TS262.91

0254-5071（2017）02-0180-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.02.039

2016-09-14

鄒聰麗(1990-)，女，碩士研究生，研究方向為發酵工程。

*通訊作者：周鴻翔(1975-)，男，副教授，本科，研究方向為油脂加工、食品生物技術。

Preparation of fermented black tea wine