红枣红茶菌发酵饮料的研制

红枣红茶菌发酵饮料的研制

红茶是由三种泉水、酪氨酸酶、酵母菌和活性炭组成的复合菌。它们通过自身特殊功能,将原料经过发酵工艺转化为极其丰富的营养物质,并赋予一种酸甜相宜、清香爽口的风味。红茶菌饮料富含多种人体有益物质,具有祛病强身、延年益寿、美容等功效,被专家誉为“饮料王”,是世界罕见的营养保健珍品,能防治癌症、心脏、脑血管、肠胃、肝肾等28种急慢性病。红枣营养丰富,有很高的食疗价值和多种保健功效,被誉称维生素丸,含有8种人体必需氨基酸,富含多种植物性蛋白质、铁磷钙镁等矿物质,是营养价值很高的果实,尤其果实中含有大量的维生素和生物类黄酮,具有降血脂、养血、补血、健脾之功效。本试验以新疆环塔里木盆地的有机骏枣为原料,采用对人体有益的微生物——红茶菌的混合菌液发酵,经过发酵液分离、灭菌,得到红枣发酵饮料,既保留红枣特有的营养成分又兼具功能食品的特点,提高了红茶菌饮料的保健功效,红枣红茶菌饮料的开发为新疆丰富的红枣资源深加工并实现无污染产业链另辟了途径,并提供了一种水果型红荼菌保健饮料的制作方法。1材料和方法1.1材料和设备1.1.1大杆菌的培养情况菌种:酿酒酵母菌(SaccharomycescerevisiaeHansen)、纹膜醋酸杆菌(Acetobacteraceti)、植物乳酸杆菌(Lactobacilhaplantarum);干制骏枣:产于新疆阿拉尔市,无霉变,无虫害。1.1.2细胞器和仪器WYT-1手持糖度折光仪:泉州光学仪器厂、pH211C哈纳台式酸度计:上海南汇电讯器材厂、HPX-9000数显不锈钢电热培养箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂、YXQ.SG41.280电热手提高压蒸汽消毒器:上海医用核子仪器厂、ZHWY-200B恒温培养振荡器:上海智诚分析仪器制造有限公司、GL-20G-Ⅱ冷冻离心机:上海安亭科学仪器厂。1.1.3细菌的复胀酿酒酵母菌培养基:12°Bx麦芽汁;醋酸杆菌培养基:葡萄糖碳酸钙培养基;植物乳酸杆菌培养基:脱脂乳粉培养基。(2)发酵培养基枣水比为1∶3.5(w/w),浸泡16~20h,打浆、离心得到枣汁,灭菌、备用。(3)菌种子培养基设计一级液体培养:将保存于斜面的菌种(酿酒酵母菌、纹膜醋酸杆菌、植物乳酸杆菌)分别接种于种子培养基中,酿酒酵母菌和纹膜醋酸杆菌28℃静置培养,植物乳酸杆菌37℃静置培养36~48h。二级液体培养:以5%的接种量,分别接种酵母菌、纹膜醋酸杆菌、植物乳酸杆菌于发酵培养基中,酿酒酵母菌、纹膜醋酸杆菌30℃静置培养,植物乳酸杆菌30℃静置培养36~48h。1.2分析还原糖测定:费林试剂法;pH测定:酸度计法;感官评定:观察与品尝。1.3加工工艺和工艺要点1.3.1红茶、红茶和发酵饮料的生产工艺1.3.2工艺要点(1)红枣原料的选择选择外形完整、无霉烂、无病虫害的干红枣,剔除病虫害果、霉烂腐败果和其它杂质。(2)红枣汁的制备将干红枣倒入不锈钢锅中加水煮沸,加水量为红枣量的3~5倍为宜,浸泡20h后,使其膨胀以利于打浆,用打浆机打浆,达到浆核分离,即为枣浆,然后用200目的筛粗滤得红枣汁,该枣汁中还原糖(以葡萄糖计)为120g/L,然后在100L的发酵罐中泵入75L枣浆,巴氏消毒,冷却后,备用。(3)选择细菌和其他药物要选择原生的优良菌种。菌种要求品质好,易成活,而且抗杂菌能力强。(4)发酵菌种的培养灭菌冷却后的枣浆分别接入二级培养后的1L酵母菌、2L纹膜醋酸杆菌、2L植物乳酸杆菌进行混合发酵,30℃培养48h,发酵前期每隔6h搅拌一次,料液混匀即可,24h后停止搅拌。一般发酵至酸度不再增长,结束发酵。(5)离心分离发酵结束后,用离心机以3600r/min,时间10min,上清液即为发酵产物——红枣红茶菌发酵饮料。(6)消毒红茶菌饮料属于酸性食品,故常压杀菌即可,温度控制为90℃左右保温10min。2最佳发酵工艺的确定试验采用的红枣是新疆阿拉尔产的骏枣,先将红茶菌扩培,再将红枣进行处理,将不同配比的红茶菌扩培液和红枣汁在特定的时间和温度下进行发酵,由于骏枣含有大量的红枣多糖、纤维素、果胶等物质,饮料发酵过程中微生物充分利用发酵原液的各种糖类生长繁殖,产生大量的有机酸,而另一方面有较高的耗糖量,因此在发酵期间定期测定还原糖及pH的变化,观察记录发酵液色香味等状况,通过对枣水比、红茶菌接种量、发酵时间、温度等的试验,确定发酵过程中的最佳工艺条件。2.1红茶菌接种比例对红茶菌成品澄清度的影响以枣与水的比例为1∶3.5,制备枣浆发酵原液,将二级液体培养的酵母菌、醋酸菌、乳酸菌菌液分别以不同的接种量接入到灭菌的枣浆中,3种菌总接种量为5%,发酵温度30℃,发酵时间为4d,发酵结果见表1由表1可知,红茶菌的不同接种比例对成品澄清度的影响不明显,但是酵母菌和醋酸菌的比例对成品的酸度有着明显的影响。酵母菌的接种量大,繁殖较快,过快消耗了原料中大量的糖,同时产生大量的乙醇,而酵母菌产生的乙醇被醋酸菌利用后生成乙酸,使成品的口味不协调。发酵时适宜的混合菌接种比例,显示了菌体的协同作用,赋予成品协调爽口的风味。通过对上述5种样品进行口感评定,一致认为:乳酸菌、醋酸菌、酵母菌2∶2∶1的接种比例时发酵液的色、香、味最好。2.2枣水比对发酵d为考察不同枣水比对发酵液的影响,按5%接种红茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌为2∶2∶1,在30℃条件下发酵4d,发酵结果见表2。从表2看出,枣水比不同,最终的发酵液颜色相差较大,随枣水比的增大,发酵液的质感和色泽越来越差,发酵液的还原糖含量逐渐减少。因为随着枣水比的增大,发酵原液中的含糖量减少,通过对样品进行综合评定,认为1∶3.5的枣水比例,发酵后成品色泽亮丽,呈枣红色,口味协调。2.3红茶菌的发酵条件以枣与水的比例为1∶3.5,按5%接种红茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌为2∶2∶1,选取25℃、30℃、35℃进行红茶菌饮料发酵试验,发酵时间为4d,每组3份取平均值,发酵结果见表3。由表3可知,30、35℃两种温度条件的还原糖含量及pH相差不是很大,说明红茶菌饮料的制作温度要求不很严格。酿酒酵母菌的最适生长温度为20℃~30℃,醋酸菌的最适生长温度是28℃~32℃,乳酸菌30℃~37℃。很多资料显示25~30℃为红茶菌的最适生长温度,单因素试验也证实了这一点,若温度太低各种菌生长速度减慢,而温度太高可能导致一些菌失活或代谢紊乱从而使发酵液产生异味。最后根据产品菌液的色香味选择25~30℃为常温条件,为最经济简便的温度控制条件。这也是红茶菌饮料在民间流传甚久的原因之一,而且25~30℃均为常温条件,温度易选择控制,为规模化生产创造了条件,菌液的色香味也较好。从试验结果来看,以30℃左右的发酵温度最为适宜。2.4发酵过程中红茶菌还原糖含量的变化以枣水比为1∶3.5,按5%接种红茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌为2∶2∶1,在发酵温度30℃的条件下,进行不同时间的发酵,每组3份取平均值,发酵结果见表4。由表4可知,红茶菌在发酵前期,发酵液中的还原糖含量逐渐下降,酸度增加。发酵至第4d后,总酸逐渐趋于平稳,还原糖下降缓慢,这和酵母菌维持生命活动及醋酸菌适合利用酵母菌的代谢产物乙醇等相一致。作为发酵饮料,发酵时间的长短直接影响了经济效益,当发酵4d时酸度已经降低,出现红枣红茶菌饮料独有的酸甜味,枣香味浓郁,适宜直接饮用,发酵5d和6d时发酵液总酸与发酵4d时的pH变化相差不大,并且还原糖的消耗量渐弱,因此,发酵时间以4d为适宜。2.5红茶菌生长特性以枣水比为1∶3.5,按5%接种红茶菌,其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌为2∶2∶1,在发酵温度30℃的条件下,采用不同层数的纱布封口、振荡及密封发酵,以确定红茶菌发酵的供氧方式,发酵4d,发酵结果见表5。红茶菌不是单一菌种,它是几种不同益生菌共生的总称。不同菌种的生长习性不同,要想让红茶菌中每一种菌种都能良好地生长,发挥其在菌液中的作用,就要选择一个最适的生长环境来尽量满足它们的生长需要。醋酸菌是好氧菌,酵母菌及乳酸菌是兼性厌氧菌,必须选择最佳的供氧方式进行菌液的培养。在隔氧条件下,红茶菌长势较弱,不能够完全发酵,故应选择适量供氧方式;纱布层数少不利于过滤空气中的杂菌,还有大量供氧,易染杂菌;而层数多,供氧量少,不利于红茶菌发酵。从试验结果知,红茶菌生长的供氧方式为10层左右的纱布封口震荡培养为宜。4茶菌发酵饮料4.1以红枣液为主要原料,经酿酒酵母菌、纹膜醋酸菌、植物乳酸杆菌共同发酵制成红茶菌发酵饮料。并确定发酵最佳的工艺条件:红茶菌接种量5%(其中乳酸菌:醋酸菌:酵母菌为2∶2∶1)、枣水比1∶3.5、发酵时间4d、发酵温度30℃、供氧方式为10层纱布,由此工艺条件制成的红茶菌饮料呈透明枣红色,酸甜爽口,更具有枣的天然香味。(1)红枣红茶菌复合保健饮料制备的意义4.2红枣红茶菌发酵饮料质量好坏应以还原糖的转化率以及pH的变化情况来看,糖的转化率越大说明糖