CN105695339B - 六堡茶自动渥堆发酵工艺及发酵菌种组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,包括基础菌液、巩固菌液和陈化菌液;这些菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、雪黄散囊菌、酵母菌等有益微生物。据此,发明人建立了相应的发酵工艺和设备,在不改变原有渥堆发酵上下游主要生产工艺的前提下,通过添加有益微生物菌群来控制危害杂菌的生长,提高发酵效率,缩短渥堆发酵周期,同时保持了传统六堡茶醇厚的特色风味;通过使用渥堆发酵自动控制系统,动态监测控制整个发酵过程的温度、湿度、菌群变化,实现了生产工艺的自动、连贯、高效,保证了六堡茶产品质量安全可靠、品质优良稳定。
Description
技术领域
本发明属于六堡茶发酵技术领域,尤其涉及一种六堡茶自动渥堆发酵工艺及发酵菌种组合物。
背景技术
广西梧州六堡茶已于2010年获得国家地理标志产品保护,在两广及港澳和东南亚各地享有很高声誉。企业生产的六堡茶有两种。原料鲜叶经过杀青、揉捻、堆闷、干燥后所得的茶叶称为六堡茶毛茶,其汤色是黄中泛红。毛茶原料只有经过筛、风选、拼配、发酵、陈化等工序后才叫精制六堡茶,其汤色具有红、浓、陈、醇等特点。
六堡茶属于黑茶类,传统工艺特点是渥堆发酵、蒸压、陈化。渥堆发酵处理是其生产过程中的最关键环节。微生物在黑茶加工过程中扮演重要角色。经微生物、酶和湿热等综合氧化作用,原料茶叶中内含物质发生一系列转化,形成独有品质特征。六堡茶渥堆过程中存在大量微生物,其中以真菌最为重要。分离鉴定六堡茶生产关键环节中的优势真菌,是六堡茶自动发酵工艺改进的基础。
不同微生物以及堆温、含水率的差异,导致茶坯中茶多酚、茶黄素、可溶性糖、氨基酸等特征性成分变化快慢不一,难以控制。目前,大部分六堡茶生产企业的传统渥堆发酵加工形式是人力地面翻堆的方法,人工翻堆加湿操作难以保证渥堆中原料茶叶的上面、内部、下面及茶堆四周的温度和湿度的一致性,渥堆时间和渥堆程度同样难以控制,渥堆发酵通常靠老师傅掌握渥堆时间,渥堆周期长且各企业渥堆时间都不大相同,从而影响不同批次产品质量的稳定和到达货架的时间。同时,在人们逐渐认识六堡茶保健功能的同时,开始重视食用安全问题。一是人工翻堆工作环境的食品卫生条件难以控制,二是传统发酵工艺中自然陈化过程是否存在有害微生物及其有毒代谢产物积累。为此,有研究人员提出采用人工接种发酵工艺和自动发酵设备加以改进。杨洪元采用人工添加外源微生物进行六堡茶渥堆和陈化处理,从食品安全考量和小试研究的需要出发,“试样用茶叶在80~85℃下附加紫外照射间歇处理3次后再人工添加菌种”。人工添加“青霉+冠突曲霉+黑曲霉+毛霉+酵母”微生物菌群,相比添加2~4种微生物,“可获得较好的渥堆效果”,但是,由于该5种菌并不能真实反应渥堆发酵的优势菌群,因此杨洪元也认为“其品质成分与感官评审结果能否达到传统工艺成品六堡茶的品质还有待进一步研究”。祝纪峰等设计了六堡茶发酵自动控制装置、加湿自动控制装置、自动发酵工艺过程和自动加湿工艺过程,但设计未考虑自动渥堆发酵过程中添加优势菌的需要,未考虑动态监测微生物指标和理化指标的需要,未考虑干燥等条件对发酵后茶叶品质的影响。
为解决上述技术问题发明本专利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种渥堆周期缩短、生产安全高效、茶叶品质优良的六堡茶自动渥堆发酵工艺及发酵菌种组合物。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,包括基础菌液、巩固菌液和陈化菌液;基础菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、酵母菌;巩固菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、酵母菌中的3~4种;陈化菌液含有阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌、雪黄散囊菌、冠突散囊菌中的2~3种。
巩固菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、酵母菌;陈化菌液含有阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌。
基础菌液、巩固菌液和陈化菌液分别由各自菌种菌液等体积混合均匀而成。
菌种菌液浓度为104~108个菌丝段或菌体细胞/mL。
各自菌种菌液浓度分别为黑曲霉、酵母菌1×107~108/mL;泡盛曲霉、塔宾曲霉1×106~107/mL;桔青霉、烟曲霉、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉1×105~106/mL;赤散囊菌、雪黄散囊菌、冠突散囊菌1×104~105/mL。
六堡茶自动渥堆发酵工艺,该工艺在六堡茶渥堆发酵自动控制系统中进行并由其控制;在渥堆开始时,添加基础菌液;在渥堆过程中添加巩固菌液;在渥堆结束时添加陈化菌液。
六堡茶发酵自动控制系统主要包括储茶罐、发酵罐和控制装置;储茶罐经称量装置、加菌加湿装置与发酵罐连接,发酵罐经干燥器、冷却装置又与储茶罐循环连接,称量装置、加菌加湿装置、取样装置、干燥器、冷却装置分别与控制装置连接并由其控制,取样装置还连接发酵罐;发酵罐内部设有自动潮水装置、自动解块装置和温湿度监控装置。
基础菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、酵母菌;巩固菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、酵母菌中的3~4种;陈化菌液含有阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌、雪黄散囊菌、冠突散囊菌中的2~3种。
上述的六堡茶自动渥堆发酵工艺,在渥堆开始时,添加一次基础菌液:渥堆开始后第4~6天添加一次巩固菌液:渥堆结束时添加一次陈化菌液:每次添加菌液按每100kg茶叶添加150mL菌液,添加菌液操作由称量装置和加菌加湿装置自动实现,同时充分搅拌混均。
上述六堡茶自动渥堆发酵工艺,按以下操作进行:毛茶经过筛选后在储茶罐内进行搅拌,经称量装置称重后,在加菌加湿装置中进行搅拌加菌或搅拌加湿,加菌或加湿后将茶叶送至发酵罐进行渥堆发酵,在渥堆发酵的过程中进行自动潮水处理,发酵后经解块在干燥器、冷却装置中进行干燥降温的处理,并重复进行渥堆发酵、解块、干燥降温的步骤,直至茶叶发酵达到品质质量要求。
温湿度监控装置设置茶叶在发酵罐中进行渥堆发酵时的温度为52℃±2℃,渥堆温度超过55度自动解块,自动搅拌翻堆;温湿度监控装置设置茶叶在发酵罐中进行渥堆发酵时的含水量为15%±2%;加菌加湿装置采用液体喷雾加菌加湿。
针对目前六堡茶渥堆发酵存在的问题,发明人根据长期的实践积累和研究实验,设计了一种六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,包括基础菌液、巩固菌液和陈化菌液;这些菌液含有泡盛曲霉(Aspergillus awamori)、黑曲霉(Aspergillus niger)、塔宾曲霉(Aspergillus tubingensis)、桔青霉(Penicillium citrinum)、烟曲霉(Aspergillusfumigatus)、赤散囊菌(Eurotium rubrum)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、阿姆斯特丹散囊菌(Eurotium amstelodami)、宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)、酵母菌(Arxula adeninivorans)、雪黄散囊菌(Eurotium niveoglaucum)、冠突散囊菌(Eurotiumcristatum)等十二种有益微生物。据此,发明人建立了相应的发酵工艺和设备,在不改变原有渥堆发酵上下游主要生产工艺的前提下,通过添加有益微生物菌群来控制危害杂菌的生长,提高发酵效率,缩短渥堆发酵周期,同时保持了传统六堡茶醇厚的特色风味;通过使用渥堆发酵自动控制系统,动态监测控制整个发酵过程的温度、湿度、菌群变化,实现了生产工艺的自动、连贯、节约、高效,保证了六堡茶产品质量安全可靠、品质优良稳定。
附图说明
图1是本发明六堡茶发酵自动控制系统的结构框图。
具体实施方式
一、六堡茶发酵自动控制系统
如图1所示,本发明的六堡茶发酵自动控制系统主要包括储茶罐、发酵罐和控制装置;储茶罐经称量装置、加菌加湿装置与发酵罐连接,发酵罐经干燥器、冷却装置又与储茶罐循环连接,称量装置、加菌加湿装置、取样装置、干燥器、冷却装置分别与控制装置连接并由其控制,取样装置还连接发酵罐;发酵罐内部设有自动潮水装置、自动解块装置和温湿度监控装置。各连接均有电机和传送带组成。其中,
加菌加湿装置采用喷雾加菌、加湿(可单独加菌或单独加湿),并含有搅拌功能。加菌加湿装置的加湿喷头相对于水平线各转过45°,喷口向下倾斜。
发酵罐为双层不锈钢结构,采用304#不锈钢,内层罐体上均匀开有直径为2mm,孔距离为60mm的小孔,起到渗水和通气的作用。外层罐体为全封闭式的不锈钢材料,内外层罐体之间有30mm的夹层,并在罐体上设置有取样阀、放水和进气阀。其内的自动潮水装置、自动解块装置由主轴管、搅拌管构成,主轴和搅拌棒内部均为空心结构且互相连通。
二、六堡茶自动渥堆发酵工艺
使用六堡茶渥堆发酵自动控制系统进行并由其控制,具体操作步骤如下:
六堡茶经过筛选后在储茶罐内进行搅拌,经称量装置称重后,在加菌加湿装置中进行搅拌加菌或搅拌加湿,加菌或加湿后将茶叶送至发酵罐进行渥堆发酵,在渥堆发酵的过程中进行自动潮水处理,发酵后经解块在干燥器、冷却装置中进行干燥降温的处理,并重复进行渥堆发酵、解块、干燥降温的步骤,直至茶叶发酵达到品质质量要求。其中,
温湿度监控装置设置茶叶在发酵罐中进行渥堆发酵时的温度为52℃±2℃,渥堆温度超过55度自动解块,自动搅拌翻堆;温湿度监控装置设置茶叶在发酵罐中进行渥堆发酵时的含水量为15%±2%;加菌加湿装置的喷雾加菌的料菌比、喷雾加湿的含水量、茶叶在发酵罐中渥堆发酵的温湿度均由控制装置控制。
微生物监测指标:添加巩固菌液前,取样分离培养,检测真菌种类和数量,渥堆主要基础菌种黑曲霉、酵母菌、塔宾曲霉、泡盛曲霉数量分别控制在不低于1×104CFU/g;添加陈化菌液前,取样分离培养,检测真菌种类和数量,渥堆主要优势真菌黑曲霉、酵母菌数量分别控制在不低于1×105CFU/g。
三、六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物
各实验用发酵条件及发酵菌种组合物配方如下表1。
表1各实施例发酵条件及发酵菌种组合物配方
基础菌液、巩固菌液和陈化菌液分别由各自菌种菌液等体积混合均匀而成。各菌种分别经过液体培养后,使其分散成0.2~0.4cm的菌丝段,浓度控制在悬浮104~108个菌丝段或菌体细胞/mL,具体是:黑曲霉、酵母菌1×107~108/mL;泡盛曲霉、塔宾曲霉1×106~107/mL;桔青霉、烟曲霉、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉1×105~106/mL;赤散囊菌、雪黄散囊菌、冠突散囊菌1×104~105/mL。
添加方式:在渥堆开始时,添加一次基础菌液;渥堆开始后第4~6天添加一次巩固菌液;渥堆结束时添加一次陈化菌液;每次添加菌液按每100kg茶叶添加150mL菌液,添加菌液操作由称量装置和加菌加湿装置自动实现,同时充分搅拌混均。
四、发酵效果
参考附图的自动控制系统按照前述发酵工艺,对实施例A-D的发酵条件及发酵菌种组合物配方进行实验室小试模拟生产发酵,经过渥堆和陈化后,进行茶叶口感评价和理化检测。水浸出物检测参考国家标准方法GB/T 8305-2002,茶多酚检测参考国家标准方法GB/T8313-2008,游离氨基酸检测参考国家标准方法GB/T 8314-2002,水溶性糖含量检测采用蒽酮-硫酸法测定,香气检测采用顶空-固相微萃取-气质联用法(HS-SPME-GC-MS)监测陈香香韵特征香气成分甲氧基苯类物质含量。结果如表2和表3。
表2六堡茶口感评价
表3六堡茶理化检测
结论:应用本发明的六堡茶自动渥堆发酵工艺及发酵菌种组合物,实现了六堡茶自动发酵和动态监测发酵过程,大大节省了人工,渥堆期可以缩短10~15天。毛茶在经过渥堆等发酵工艺后,茶多酚和游离氨基酸含量显著降低,水浸出物和可溶性糖的含量也比毛茶有所下降。陈香特征香气成分甲氧基苯类成分含量比毛茶显著提高。所得产品基本保持了六堡茶传统品质风味,精制茶干茶呈黑褐色,香气纯陈,其汤具有红、浓、陈、醇特点。
Claims (8)
1.一种六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,其特征在于包括基础菌液、巩固菌液和陈化菌液;所述基础菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、酵母菌;所述巩固菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、酵母菌;所述陈化菌液含有阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌。
2.根据权利要求1所述的六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,其特征在于:所述基础菌液、巩固菌液和陈化菌液分别由各自菌种菌液等体积混合均匀而成。
3.根据权利要求2所述的六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,其特征在于:所述菌种菌液浓度为104~108个菌丝段或菌体细胞/mL。
4.根据权利要求3所述的六堡茶自动渥堆发酵菌种组合物,其特征在于:所述各自菌种菌液浓度分别为黑曲霉、酵母菌1×107~108/mL;泡盛曲霉、塔宾曲霉1×106~107/mL;桔青霉、烟曲霉、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉1×105~106/mL;赤散囊菌、雪黄散囊菌、冠突散囊菌1×104~105/mL。
5.一种六堡茶自动渥堆发酵方法,其特征在于该方法在六堡茶渥堆发酵自动控制系统中进行并由其控制;在渥堆开始时,添加基础菌液;在渥堆过程中添加巩固菌液;在渥堆结束时添加陈化菌液;
所述六堡茶发酵自动控制系统主要包括储茶罐、发酵罐和控制装置;储茶罐经称量装置、加菌加湿装置与发酵罐连接,发酵罐经干燥器、冷却装置又与储茶罐循环连接,称量装置、加菌加湿装置、取样装置、干燥器、冷却装置分别与控制装置连接并由其控制,取样装置还连接发酵罐;发酵罐内部设有自动潮水装置、自动解块装置和温湿度监控装置;
所述基础菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、桔青霉、烟曲霉、赤散囊菌、杂色曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、宛氏拟青霉、酵母菌;所述巩固菌液含有泡盛曲霉、黑曲霉、塔宾曲霉、酵母菌;所述陈化菌液含有阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌。
6.根据权利要求5所述的六堡茶自动渥堆发酵方法,其特征在于在渥堆开始时,添加一次基础菌液:渥堆开始后第4~6天添加一次巩固菌液:渥堆结束时添加一次陈化菌液:每次添加菌液按每100kg茶叶添加150mL菌液,添加菌液操作由称量装置和加菌加湿装置自动实现,同时充分搅拌混均。
7.根据权利要求6所述的六堡茶自动渥堆发酵方法,其特征在于按以下操作进行:毛茶经过筛选后在储茶罐内进行搅拌,经称量装置称重后,在加菌加湿装置中进行搅拌加菌或搅拌加湿,加菌或加湿后将茶叶送至发酵罐进行渥堆发酵,在渥堆发酵的过程中进行自动潮水处理,发酵后经解块在干燥器、冷却装置中进行干燥降温的处理,并重复进行渥堆发酵、解块、干燥降温的步骤,直至茶叶发酵达到品质质量要求。
8.根据权利要求7所述的六堡茶自动渥堆发酵方法,其特征在于:所述温湿度监控装置设置茶叶在发酵罐中进行渥堆发酵时的温度为52℃±2℃,渥堆温度超过55度自动解块,自动搅拌翻堆;温湿度监控装置设置茶叶在发酵罐中进行渥堆发酵时的含水量为15%±2%;所述加菌加湿装置采用液体喷雾加菌加湿。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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