黄酒型茶酒发酵工艺优化

王仲1,苏玉清1,钟汝燕1,苏观兰1,金琦芳1,孙威江2,3,4,5,*

(1.贺州学院,广西贺州542899;2.福建农林大学安溪茶学院,福建泉州362400;3.福建农林大学园艺学院,福建福州350002;4.闽台特色作物病虫害生态防控协同创新中心,福建福州350002;5.福建省茶产业工程技术研究中心,福建福州350002)

摘 要以糯米为主原料通过添加红茶提取液,利用黄酒曲酿造黄酒型茶酒。以酒精度为考察指标,通过单因素试验、正交试验得到黄酒型茶酒的最佳发酵工艺条件为:茶汤与干糯米的液料比7∶8(mL/g),黄酒曲添加量2.0%,酵母添加量0.10%,发酵时间为5 d,此条件下酿造的黄酒型茶酒酒精度为15.53%。

关键词黄酒;茶酒;红茶;发酵;工艺优化

黄酒一般是用谷物为主原料,经蒸熟后用黄酒曲作为糖化剂,黄酒干酵母作为发酵剂,经过糖化和发酵酿造的低酒精度酒[1-2]。黄酒酿造历史悠久,为世界三大古酒之一[3]。传统黄酒含有丰富的功能性成分,如酚类物质、γ-氨基丁酸、功能性低聚糖、活性肽等[4],具有抗氧化、降血压以及提高免疫力等功能[5]

近年来,茶酒作为一类新产品,具有良好的市场发展潜力。开发和研制具有茶风味或茶成分的黄酒型茶酒,对茶叶深加工和新型功能酒产品的发展具有积极的意义[6-7]。茶酒按加工方式主要有配制型、发酵型以及汽酒型3种类型[8]。其中发酵型茶酒,主要原料除了茶叶,通常还采用蔗糖、谷物或水果3种不同类型的主原料作为糖源[9-11]。研究表明,虽然采用蔗糖发酵得到茶酒酒精度较高,但整体风味却不是最佳的[12]。发酵方式上有自然发酵和人工接种发酵两种[13]。目前黄酒型茶酒发酵工艺研究较少。本试验以红茶、糯米为原料,采用黄酒的酿造工艺发酵制得黄酒型茶酒,并对其发酵条件进行优化。

1 材料与方法

1.1 试验材料

糯米:产于广西贺州富川;红茶:产于广西贺州昭平;黄酒曲:丽水力克生物科技有限公司;黄酒活性干酵母:安琪酵母股份有限公司。

1.2 试验设备

HH-S2恒温水浴锅:金坛市医疗仪器厂;RE 52-86A旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;DHP-9082电热恒温培养箱:上海齐欣科学仪器有限公司;723N紫外/可见分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司;FE20 pH计:上海梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 茶酒发酵工艺流程

1.3.2 提取茶汤

将茶叶粉碎过40目筛后采用微波辅助提取茶汤,提取工艺为:微波时间40 s,微波功率中档[16]。提取后,趁热真空抽滤,得到茶汤,冷却备用。

1.3.3 糯米的处理

糯米冷水浸泡14 h,至米粒浸透无白心为宜,沥干后进行蒸饭。蒸至冒蒸汽5 min后,撒入适量清水,再大火蒸10 min至饭粒膨胀发亮、松散柔软、不成团、粒粒分明[17]。摊凉至36℃~38℃即可。

1.3.4 单因素试验

以茶酒酒精度为主要评价指标,在适宜发酵温度条件下,设置单因素试验分别考察茶汤∶干糯米液料比、黄酒曲添加量、酵母添加量和发酵时间对茶酒酒精度的影响。黄酒曲添加量2.0%、酵母添加量0.10%,糖化2 d、发酵5 d,设定茶汤∶干糯米液料比为3∶8、4 ∶8、5 ∶8、6 ∶8、7 ∶8(mL/g),以确定最佳的茶汤 ∶干糯米液料比。茶汤∶干糯米液料比5∶8(mL/g)、酵母添加量0.10%,糖化2 d、发酵5 d,设定黄酒曲添加量为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,以确定最佳的黄酒曲添加量。茶汤∶干糯米液料比为5∶8(mL/g)、黄酒曲添加量2.0%,糖化2 d、发酵5 d,设定黄酒酵母添加量为0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%,以确定最佳的黄酒酵母添加量。茶汤∶干糯米液料比为5∶8(mL/g)、黄酒曲添加量2.0%、黄酒酵母添加量0.10%,糖化2 d,设定发酵时间 3、4、5、6、7 d,以确定最佳发酵时间。

1.3.5 正交试验

在单因素试验基础上,对茶汤∶干糯米液料比、黄酒曲添加量、黄酒酵母添加量、发酵时间4个因素,采用L9(34)正交试验优化茶酒发酵条件。正交试验因素水平表见表1。

表1 L9(34)正交试验因素水平表
Table 1L9(34)orthogonal test factor level table

水平D发酵时间/d 1 5∶8 1.5 0.10 4 2 6∶8 2.0 0.12 5 3 7∶8 2.5 0.14 6因素A茶汤∶干糯米液料比/(mL/g)B酒曲添加量/%C酵母添加量/%

1.3.6 茶酒理化指标测定和感官评价

对最优工艺产品进行理化指标测定。按照国标GB/T 13662-2018《黄酒》中的方法进行总糖、总酸、酒精度、氨基酸态氮、pH值、非糖固形物等理化指标测定[18]。选取10名经过训练的感官人员,依据黄酒感官评价方法进行评定[19]

1.4 数据处理

试验结果统计分析及作图采用Excel 2016软件。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

单因素试验结果见图1。

由图1 A可知,茶酒酒精度先随茶汤添加量的增加而逐渐升高,当茶汤∶干糯米液料比为6∶8(mL/g)时,酒精度最大为14.30%;茶汤再增加,酒精度下降。可能茶汤过多其中的茶多酚等物质抑制菌种繁殖,酒精产量下降。

图1 单因素试验因素对酒精度的影响
Fig.1 Effect of single factor test factors on alcohol content

由图1 B可知,随着黄酒曲添加量的增加,黄酒型茶酒的酒精度逐渐升高,当黄酒曲添加量为2.0%时,酒精度为19.10%,继续增大黄酒曲用量后,茶酒的酒精度逐渐减小。可能是酒曲用量较少时,米粒糖化不充分,不能为酵母菌发酵产生酒精的过程提供充足的碳源;酒曲用量较多,糖化过快对发酵过程也不利。因此,酒曲添加量为2.0%时,发酵效果最好。

由图1 C可知,随着酵母添加量的增多,酒精度先上升后下降,当酵母添加量为0.12%时,酒精度最大为14.40%;超过0.12%后,酒精度稍有下降。可能是酵母添加量过低时,酵母的生物量不够,在试验时间内发酵不充分,所得酒精含量较低。而当酵母添加量过多时,发酵初期酵母迅速繁殖,呼吸旺盛,不利于酒精的积累。因此,最佳的酵母添加量为0.12%。

由图1 D可知,添加酵母后随着发酵时间延长,酒精度逐渐增加,发酵至第5天时,酒精度最大为15.00%;5 d后呈下降趋势。开始时随着发酵时间延长酒精不断积累,可能后期次级代谢产物积累,存在副产物抑制酒精生成。因此,确定5 d为最佳发酵时间。

2.2 正交试验结果

在单因素试验基础上进行L9(34)正交试验优化茶酒的发酵条件,考察茶汤∶干糯米液料比、黄酒曲添加量、酵母添加量和发酵时间对黄酒型茶酒酒精度的影响,结果见表2。

表2 正交试验结果
Table 2 Orthogonal test results

试验号 A B C D 酒精度/%1 1 1 1 1 11.43 2 1 2 2 2 13.57 3 1 3 3 3 12.07 4 2 1 2 3 12.03 5 2 2 3 1 12.70 6 2 3 1 2 14.70 7 3 1 3 2 15.47 8 3 2 1 3 15.50 9 3 3 2 1 12.50 k1 12.36 12.98 13.88 12.21 k2 13.14 13.92 12.70 14.58 k3 14.49 13.09 13.41 13.20 R 2.13 0.94 1.18 2.37

由表2的极差分析可知各因素对黄酒型茶酒酒精度的影响程度为D>A>C>B,即发酵时间>茶汤∶干糯米液料比>酵母添加量>酒曲添加量。根据平均值(k)得出最优发酵条件组合为A3B2C1D2,即茶汤∶干糯米液料比为7∶8(mL/g),酒曲添加量为2.0%,酵母添加量为0.10%,发酵时间为5 d。对组合A3B2C1D2与实际最优发酵条件组合A3B2C1D3各进行3次平行验证试验。理论最优组合A3B2C1D2得到的酒精度均高于A3B2C1D3。因此,黄酒型茶酒最佳发酵条件为,茶汤∶干糯米液料比7∶8(mL/g),酒曲添加量2.0%,酵母添加量0.10%,发酵时间5 d。

2.3 茶酒的理化指标与感官指标

2.3.1 理化指标分析

最优工艺条件发酵所得的茶酒理化指标分析测定结果见表3,各项指标均符合黄酒国标要求,属于半干型黄酒。

2.3.2 感官指标分析

最优工艺条件发酵所得的茶酒感官分析结果表明,该酒外观呈橙红色,清亮透明,有光泽;具有优雅的黄酒醇香气,茶香、酒香和谐;口感鲜美,醇和、爽口,尚柔和,具红茶特征;酒体较协调,具有黄酒的典型风格。

表3 黄酒型茶酒理化指标
Table 3 Physical and chemical indexes of rice wine with tea

项目总糖(葡萄糖计)/(g/L)非糖固形物/(g/L)酒精度(20℃)/%总酸(乳酸)/(g/L)pH值氨基酸态氮/(g/L)半干黄酒标准要求 15.1~40.0 ≥18.5 ≥8.0 3.0~7.5 3.5~4.6 ≥0.4测定结果 20.44 27.31 15.53 4.31 4.11 0.54

3 结论

通过单因素和正交试验确定黄酒型茶酒的最优发酵工艺条件为,按茶汤∶干糯米液料比7∶8(mL/g),添加2.0%的黄酒曲于29℃糖化2 d后,添加0.10%的黄酒酵母于28℃环境条件下发酵5 d,得到黄酒型茶酒。该工艺酿造的茶酒理化指标、感官指标均符合国家相关标准,属于半干型黄酒。

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Optimization of Fermentation Process for Rice Tea Wine

WANG Zhong1,SU Yu-qing1,ZHONG Ru-yan1,SU Guan-lan1,JIN Qi-fang1,SUN Wei-jiang2,3,4,5,*
(1.Hezhou University,Hezhou 542899,Guangxi,China;2.Anxi College of Tea Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Quanzhou 362400,Fujian,China;3.College of Horticulture,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fujian,China;4.Fujian-Taiwan Jiont Center for Ecological Control of Crop Pests,Fuzhou 350002,Fujian,China;5.Tea Industry Engineering Technology Research Center of Fujian Province,Fuzhou 350002,Fujian,China)

AbstractUsing rice and black tea as the main raw material,the optimum processing parameters of fermented rice wine mixed with tea soup were investigated.Using single-factor and orthogonal array designs,the optimal processing conditions were determined as follows:ratio of tea soup to dry glutinous rice was 7 ∶8 (mL/g),the addition of rice wine Jiuqu was 2.0%,Yeast added amount was 0.10%,and fermentation time was 5 d,the alcohol content of the rice wine with tea was 15.53%.

Key wordsChinese rice wine;tea wine;black tea;fermentation;process optimization

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2020.21.010

基金项目:国家自然科学基金面上项目(31770732);广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY0708);贺州学院校级科研项目(2017ZZZK05、2017ZZZK13);贺州学院校级教改项目(hzxyybjg-201804)

作者简介:王仲(1991—),男(汉),讲师,硕士,研究方向:茶叶深加工。

*通信作者:孙威江,男,教授,博士,研究方向:茶树特异种质资源。

引文格式:

王仲,苏玉清,钟汝燕,等.黄酒型茶酒发酵工艺优化[J].食品研究与开发,2020,41(21):57-60

WANG Zhong,SU Yuqing,ZHONG Ruyan,et al.Optimization of Fermentation Process for Rice Tea Wine[J].Food Research and Development,2020,41(21):57-60

收稿日期:2020-04-19