王利平，魏婷婷，朱艷平，張艷芳，田金河

(新鄉學(xué)院，河南新鄉 453003)

摘 要：以萊菔子、紅茶、白砂糖為主要原料，紅茶菌為菌種，研制具有萊菔子風(fēng)味的復合型發(fā)酵茶飲料。通過(guò)改變發(fā)酵時(shí)間、萊菔子液濃度，結合飲品口感、色澤、菌膜生長(cháng)情況、還原性糖含量以及pH值，初步探究出萊菔子紅茶菌復合飲品的最適發(fā)酵條件為：發(fā)酵時(shí)間6 d，萊菔子添加量10 g/L。發(fā)酵液具有萊菔子香氣，飲品色澤透亮，口感酸甜適中，菌膜成透明膠制狀，富有彈性。

關(guān)鍵詞：萊菔子;紅茶菌;發(fā)酵;菌膜

萊菔子又稱(chēng)胡蘿卜籽，是十字花科植物蘿卜的干燥成熟種子。萊菔子不僅可榨油食用，也可入藥，有悠久的藥用歷史，屬于藥食兩用物質(zhì)。萊菔子藥性平和，味辛、甘，對肺部和胃部病變有較好的治療效果。萊菔子水溶液可宣降肺氣上逆，化痰祛淤、消食除脹、降血脂、降血壓，是中藥炮制“生熟異治，生升熟降”的典型藥物。萊菔子生品多用來(lái)治療呼吸道疾病，通常搗汁服用或搗碎沖服，炒制萊菔子多用來(lái)治療消化道疾病，將其研末沖服，可治飲食停滯、老年便秘、腹痛腹脹，與其他中藥煎服或做藥丸狀，則主消食、降氣。臨床應用中其對促進(jìn)術(shù)后腸功能早期恢復有明顯效果[1]。萊菔子選用炒、煎兩道工序處理，是為避免引起惡心等不良癥狀，且萊菔子炒制后有“殺酶保苷”的作用，阻止硫苷類(lèi)成分——蘿卜苷的分解，更好地發(fā)揮萊菔子

藥效[2]。

紅茶菌是由多種酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等組成的共生體[3]。紅茶菌中的酵母菌能促進(jìn)新陳代謝，乳酸菌能抑制腸道內的雜菌，幫助人體調節腸道菌群平衡，具有抗病毒及抗癌的作用[4]，因其菌膜酷似“海蜇”皮，又被稱(chēng)為“海寶”[5]。紅茶菌中的酵母菌和醋酸菌主要用于發(fā)酵紅茶[6]。在微生物的作用下，紅茶菌液中富含多種營(yíng)養物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、醋酸、多種B族維生素、甘油、D-葡萄糖二酸、D-葡萄糖二酸-1,4-內酯等。其中葡萄糖酸能與重金屬結合，形成水溶性復合物幫助人體排出有害的重金屬元素[7]。紅茶菌具有抑菌作用，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有明顯抑制作用。紅茶菌能降低胃液pH值，抑制胃腸道中的有害菌，同時(shí)可以預防結腸癌的發(fā)生[8]。腸道作為人體最大的免疫器官，在機體循環(huán)方面起重要作用，不健康的習慣都會(huì )對腸道健康造成損害，破壞腸道菌群，而紅茶菌中含有的益生菌可平衡腸道菌群，改善人們的健康情況。在消化方面，因紅茶菌能幫助消化、預防胃病，人們又稱(chēng)紅茶菌為“胃寶”[9]。紅茶菌飲品具有一定抗氧化效果，飲品中含有酶，可使紅茶菌對氮和過(guò)氧化物的清除能力變強。發(fā)酵基質(zhì)的茶葉中含有的茶多酚，也可有效清除自由基，延緩人體衰老。紅茶菌飲品口味清爽，微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的大量有機酸、醇和酯類(lèi)物質(zhì)，對飲品口感及感官品質(zhì)有很大改善。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售優(yōu)質(zhì)紅茶、白砂糖、萊菔子、紅茶菌種(支氏酵品紅茶菌)、堿性酒石酸酮甲液、堿性酒石酸銅乙液、乙酸鋅溶液、10.6%亞鐵氰化鉀溶液、葡萄糖標準溶液、硫酸銅(Cu2SO4·5H2O)、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]、冰醋酸、葡萄糖、鹽酸、pH4.01標準液、pH6.86標準液。

1.2 工藝流程

萊菔子稱(chēng)量→清洗→沸水浸泡→加入白砂糖→紗布過(guò)濾→冷卻→接種(紅茶菌菌種)→封罐→恒溫培養→定期指標測定。

1.3 分析方法

設計單因素試驗，單獨考察萊菔子濃度、發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌飲品的影響。取萊菔子紅茶菌復合溶液，用pH計測定溶液pH值，用直接滴定法測飲品中還原性糖含量。根據《感官分析 建立感官分析實(shí)驗室的一般導則》(GB/T 13868—2009)中飲品感官評定準則，10位評價(jià)員根據飲品色澤、口感、香味、組織狀態(tài)打分。設計正交試驗得出萊菔子紅茶菌飲品最佳發(fā)酵條件，利用得出的結論再次進(jìn)行驗證試驗，以驗證實(shí)驗結果的準確性。

1.4 工藝優(yōu)化說(shuō)明

飲料發(fā)酵過(guò)程中微生物充分利用發(fā)酵原液的各種糖類(lèi)生長(cháng)，糖的轉化率越高，說(shuō)明糖的利用率越高，發(fā)酵越好。發(fā)酵過(guò)程消耗糖分，同時(shí)產(chǎn)生大量有機酸，發(fā)酵飲品的pH逐漸下降，雜菌在酸性條件下不易生長(cháng)。隨著(zhù)酸度值和還原性糖含量的變化，飲品的口感也會(huì )隨之改變。因此將飲品中還原性糖含量、pH值、感官評定結果作為檢測指標，萊菔子濃度、發(fā)酵時(shí)間作為考察因素，探究不同萊菔子濃度、發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌飲品品質(zhì)的影響。

1.5 感官評定指標

品評員及實(shí)驗室的要求參照GB/T 13868—2009中的相關(guān)要求。評定項目包括飲品色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味、口感，滿(mǎn)分為100分。品評員試嘗不同濃度、不同發(fā)酵時(shí)間樣品，結合感官評定標準，對不同樣品進(jìn)行打分。優(yōu)質(zhì)飲品口感符合正常味道，酸甜可口，且帶有萊菔子清香，表面菌膜呈膠狀且透明，底部少量沉淀，菌液清澈，色澤呈現淡黃色。劣質(zhì)飲品味道酸澀，不良口感較重，且菌膜不成形，飲品色澤呈深色，不透亮。詳細評價(jià)標準見(jiàn)表1。

2 結果與分析

2.1 萊菔子紅茶菌發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗結果

2.1.1 不同萊菔子濃度對紅茶菌的影響

不同萊菔子液濃度對紅茶菌飲品感官評定影響的結果，見(jiàn)表2。經(jīng)10名評價(jià)員品嘗打分，得出萊菔子液添加量在10 g/L時(shí)的分數為89分，分數最高。此時(shí)該飲品具有萊菔子與紅茶菌的特征香味，香氣柔和。液體色澤金黃，表面有白色菌膜形成，菌膜不易分散，組織狀態(tài)較好，飲品口感酸甜適宜，無(wú)辛辣味。

不同萊菔子液濃度對紅茶菌飲品的pH值影響的結果，見(jiàn)表3。由表3可看出，萊菔子濃度為10 g/L和16 g/L時(shí)，pH值分別為2.45、2.43，pH值結果相差不大，已達到穩定數值。pH值大小在2.40左右與其他文獻中紅茶菌pH值相似，結合感官分析，10 g/L時(shí)飲品口感較好，酸甜適中。

不同萊菔子濃度對紅茶菌飲品還原性糖含量影響的結果，見(jiàn)表4。由表4可知，隨著(zhù)萊菔子濃度的增加，還原性糖含量逐漸增多。在萊菔子濃度為16 g/L時(shí)，還原性糖含量最高，為9.6。這說(shuō)明微生物會(huì )利用萊菔子中所含有的糖類(lèi)物質(zhì)，萊菔子濃度對飲品中的還原性糖含量有一定影響。

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌的影響

發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌飲品感官評定影響的結果，見(jiàn)表5。由表5可知，隨著(zhù)發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng)，飲品質(zhì)地逐漸澄清，菌膜逐漸成形，飲品風(fēng)味漸佳，酸甜可口，具有紅茶菌飲品特有風(fēng)味。在第6 d時(shí)，紅茶菌飲品色澤淡黃，組織狀態(tài)清澈透亮，香味醇厚，無(wú)澀感。飲品中出現由于菌膜下的褐色絮狀物脫落形成的沉淀，這多為老化的膠膜醋酸菌，而老化的酵母細胞自溶也易形成沉淀物。因此為避免沉淀出現，待飲品發(fā)酵成熟后，可進(jìn)一步處理菌膜菌液。用滅菌鑷子摘下菌膜下部的絮狀物，涼開(kāi)水沖洗菌膜，連同除去沉淀物的清亮培養液一起加入滅菌瓶中封口保存。為保持良好風(fēng)味及延長(cháng)保存時(shí)間，飲品應在0～4 ℃儲存。

發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌飲品pH的影響結果，見(jiàn)表6。由表6可知，隨著(zhù)發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng)，發(fā)酵液的pH總體呈下降趨勢，2～4 d時(shí)，pH下降速度最快，第6 d時(shí)，pH趨于穩定，最終pH穩定在2.40～2.46。實(shí)驗結果表明，發(fā)酵6 d后pH降為2.4左右并維持不變，液體表面出現白色半透明菌膜，培養液清澈透明，口感略酸，代表飲品發(fā)酵成熟。在發(fā)酵過(guò)程中，紅茶菌中含有的醋酸菌最終將還原性糖還原成為醋酸、乳酸等，飲品中pH逐漸減小。待發(fā)酵成熟，由于有機酸的增加，抑制微生物的生長(cháng)，飲品的pH值基本不再變化。

發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌飲品還原性糖含量的影響，見(jiàn)表7。由表7可知，隨著(zhù)發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng)，飲品中還原性糖含量總體呈現先上升后降低的趨勢。結合感官評定，第6 d時(shí)，飲品口感最佳，還原性糖含量數值逐漸穩定。飲品中還原性糖含量變化的原因：蔗糖作為糖原，微生物發(fā)酵將蔗糖轉變成還原性糖，隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，微生物代謝消耗還原性糖。

2.2 正交試驗設計結果

選擇萊菔子添加量、發(fā)酵時(shí)間為考察因素，以還原性糖含量、pH值和感官評分為指標，設計L9(32)的正交試驗，正交實(shí)驗因素如表8所示，正交試驗結果見(jiàn)表9。

通過(guò)單因素試驗與正交試驗可得出，最優(yōu)配比為A3B2，即萊菔子濃度為10 g/L，發(fā)酵時(shí)間6 d。觀(guān)察極差值，得出飲品主要影響因素為發(fā)酵時(shí)間，隨著(zhù)發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng)，還原性糖含量呈先升高后降低的趨勢，pH值逐漸減小，且減小速率變得緩慢。當發(fā)酵時(shí)間為6 d時(shí)，飲品的pH值達到穩定。同時(shí)根據所觀(guān)察的菌膜狀態(tài)及飲品色澤，萊菔子濃度為10 g/L，發(fā)酵時(shí)間為6 d時(shí)，有成型菌膜，色澤透亮，飲品色澤呈淡黃色，香氣濃郁，口感溫和不刺激。此工藝流程簡(jiǎn)單，萊菔子用量適中，成本低，發(fā)酵時(shí)間短，經(jīng)濟效益高。

2.3 正交試驗的驗證結果

根據正交實(shí)驗結果進(jìn)行驗證試驗。在擴大培養完成的紅茶菌液中，添加10 g/L萊菔子液450 mL，加入10%白砂糖，在30 ℃條件下，恒溫發(fā)酵6 d。發(fā)酵成熟后，評價(jià)人員根據其色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味、口感進(jìn)行感官評定。驗證結果表明，飲品pH值為2.40左右，色澤呈鮮亮淡黃色;菌膜具有一定韌性，不易松散，呈透明狀，底部無(wú)沉淀及絮狀物;具有萊菔子與紅茶菌清香風(fēng)味;口感爽滑可口，酸甜適中，無(wú)辛辣刺激感。

3 結論

通過(guò)研究萊菔子濃度、發(fā)酵時(shí)間對紅茶菌飲品的影響，以飲品中還原性糖含量、飲品pH值、感官評定得分為指標，對復合紅茶菌飲品的發(fā)酵工藝進(jìn)行研究與優(yōu)化，得出最佳發(fā)酵條件為萊菔子添加量為10 g/L、發(fā)酵時(shí)間為6 d，此時(shí)復合飲品香味濃厚，具有萊菔子和紅茶菌特有風(fēng)味，飲品色澤為淡黃色至黃色，質(zhì)地清澈透明，沉淀量少，無(wú)異味，酸甜適宜，口感順滑清爽。

通過(guò)正交試驗結果看出，發(fā)酵時(shí)間對萊菔子紅茶菌復合飲品的品質(zhì)影響較大：發(fā)酵飲品中含有活菌數較多，若發(fā)酵時(shí)間過(guò)短，飲品各項指標分數較低;若發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(cháng)，益生菌消耗糖分，飲品質(zhì)量下降，口感較差。萊菔子濃度對實(shí)驗影響相對較?。喝R菔子濃度過(guò)低，飲品風(fēng)味較單調;若萊菔子濃度過(guò)高，對飲品色澤有略微影響，口感不易被接受。該復合飲料工藝流程簡(jiǎn)單，發(fā)酵周期短，經(jīng)濟實(shí)惠，為充分開(kāi)發(fā)和利用萊菔子、茶葉資源，豐富康普茶飲料產(chǎn)品類(lèi)型提供了一種新的思路。

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基金項目：國家級創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)計劃訓練項目“紅茶菌飲品及其新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與推廣”(201811071002)。