CN106819238B - 一种低咖啡碱、弱苦涩味的茶饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型低咖啡碱、弱苦涩味的茶饮料及其制备方法，属于软饮料技术领域，所述的菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543。同时，本发明提供了一种新型低咖啡碱茶饮料的制备方法，包括：将成品绿茶在沸水中浸提；浸提结束后过滤，得到绿茶滤液；在绿茶滤液中加入蔗糖或葡萄糖，高温灭菌，得到绿茶茶汤；活化菌核青霉，配制菌核青霉菌悬液；有氧培养1～10天，得到发酵后的绿茶茶汤；经过灭菌，过滤，去除沉淀物及菌体，得到所述低咖啡碱、低酯型儿茶素的茶饮料原浆。本发明方法简单，易于控制，口感柔和，有茶香味，显著降低了茶饮料中的苦涩味，风味独特，保留了绿茶中原有有效成分。
Description
技术领域
本发明属于软饮料加工技术领域，具体涉及一种低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料及其制备方法。
背景技术
茶饮料是指用水浸泡茶叶，经抽提、过滤、澄清等工艺制成的茶汤或在茶汤中加入水、糖液、酸味剂、食用香精、果汁或植(谷)物抽提液等调制加工而成的制品。茶饮料是指以茶叶的萃取液、茶粉、浓缩液为主要原料加工而成的饮料，具有茶叶的独特风味，含有天然茶多酚、咖啡碱等茶叶有效成分，兼有营养、保健功效，是清凉解渴的多功能饮料。
茶饮料的发展经历了，传统冲泡、速溶茶、果汁茶、纯茶、保健茶五个阶段。18世纪，欧洲的茶商曾从中国进口一种用茶抽提浓缩液制作的深色茶饼，溶化后做早餐用茶，这便是今天速溶茶的锥形。速溶茶的研制始于1950年的美国，其初期的加工设备、技术大多沿用速溶咖啡的设备和技术，并不断地加以改进。20世纪60年代初，在速溶茶工业迅速发展的基础上，出现了工业规模的冰茶制造业。20世纪80年代初，日本首先开发成功罐装红茶饮料，推出了柠檬茶和奶茶饮料产品，1981年日本伊藤园推出了罐装乌龙茶水饮料，1983年日本又推出了绿茶饮料。随后，日本企业相继推出了混合茶饮料和保健茶饮料，至1985年，无甜味、后味爽口、不加色素的天然茶饮料开始在日本畅销，继而生产了纸容器、PET瓶和玻璃瓶装茶饮料。一向以经营可乐等碳酸饮料闻名于世的饮料巨头可口可乐公司也在2001年推出了“岚风”系列茶饮料，后又推出“天与地”茉莉花茶。日前，美国和日本的茶饮料已发展到第四、第五阶段，中国台湾以第三、第四阶段为主，中国、印度、意大利等日家仍以第二、第三阶段为主。从长远的观点来看，第四、第五阶段为茶饮料的发展方向。
菌核青霉属于青霉属。为分布很广的子囊菌纲中的一属，其菌落在CA上25℃培养12天，直径25-30mm，有的分离物可达45mm，放射状皱纹较多或较少；质地绒状或带絮状，因菌核较多而兼颗粒状；分生孢子结构有限或局部较多，分生孢子面蓝绿色或暗灰绿色，近于豆绿色、暗常春藤绿色或淡灰橄榄色；菌丝体往往有白色变为橘红或橙黄色；渗出液较多，带红色，也有的分离物缺乏；反面暗红，褐红或橘红色；可溶性色素类似较淡的反面颜色，偶有缺乏者。
咖啡碱是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力，临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。我国是咖啡碱生产和消费大国,咖啡碱及N-甲基黄嘌呤常用作食品和药品。通过微生物/酶法生产或降解相关N-甲基黄嘌呤,获得高附加值产物,在医药卫生领域具有广阔的应用前景。目前,咖啡碱可降解菌株的种类较少。筛选高效咖啡碱降解菌株并克隆其相关基因,将为开发微生物降解咖啡碱技术,解决相关领域因应用咖啡碱带来的日益严重的环境与健康问题,奠定基础。
申请人检索发现，目前还没有人用菌核青霉发酵制备茶饮料，本发明为了扩大茶饮料的品种，解决绿茶饮料中咖啡碱含量高，提供一种风味独特的茶饮料产品。
发明内容
本发明为了解决绿茶饮料中的咖啡碱含量较高，对中枢神经有一定的刺激作用，提供了一种不改变绿茶原有成分，而能够降低其咖啡碱含量的方法，同时提供了使用该方法制备出的低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料，具体的，所述低咖啡碱的茶饮料是由绿茶滤液经过菌核青霉发酵制备而成，其中，所述菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543。经过检测，本发明制备的低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料的咖啡碱含量低于0.027±0.015mg/mL。
同时，本发明还提供一种低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料的制备方法，具体依次包括如下步骤：
1)将成品绿茶在沸水中浸提30～60min；
2)浸提结束后，立即趁热过滤，得到绿茶滤液；
3)在绿茶滤液中加入蔗糖或葡萄糖，高温灭菌，得到绿茶茶汤；
4)活化菌核青霉，配制菌核青霉菌悬液；
5)在绿茶茶汤中接入菌核青霉菌悬液，在温度28±5℃的条件下有氧培养1～10天，得到发酵后的绿茶茶汤；
6)将发酵后的绿茶茶汤灭菌，过滤，去除沉淀物及菌体，得到所述低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料原浆。
进一步，所述菌核青霉菌悬液的浓度为1.0×106～1.0×108CFU/mL。
进一步，所述发酵后的绿茶茶汤灭菌的方法采用UHT灭菌法。
进一步，所述在绿茶茶汤中接入菌核青霉菌悬液中，菌核青霉菌悬液的接种量为1～10％。
进一步，所述发酵后的绿茶茶汤的过滤方法采用0.45～0.60μm滤膜过滤。
有益效果
其一，本发明制备的茶饮料原浆风味独特，与传统红茶黑茶绿茶等产品的风味均不同，口感柔和，有茶香味，显著降低了绿茶饮料中的苦涩味，风味独特。
本发明保藏的菌核青霉与传统的菌核青霉比有一些特有的特性，首先，能够本发明保藏的菌核青霉能够显著降低绿茶滤液中咖啡碱的含量，由于绿茶中含有大量的咖啡碱，不利于广大中老年人饮用，会使其中枢神经兴奋，破坏生物钟的平衡，而采用本发明保藏的菌核青霉发酵后的绿茶滤液的咖啡碱含量会显著降低，根据检测的实验数据，经过发酵后，绿茶滤液中的咖啡碱含量由开始的0.205±0.001mg/mL降低到0.027±0.015mg/mL，可见，本发明的菌核青霉对咖啡碱(CAF)的降解能力很强，咖啡碱降解率达到86.82％。同时对绿茶滤液中其他营养成分影响不大，保留了原有绿茶中的有效成分。
其二，采用本发明的菌核青霉发酵绿茶茶汤，在发酵过程中，绿茶茶汤内苦涩味较强的表没食子儿茶素没食子酸酯等酯型儿茶素被水解为苦涩味较弱的非酯型儿茶素，其中表没食子儿茶素没食子酸酯含量由发酵前的0.192±0.006mg/mL降低到0.013±0.015mg/mL，显著降低，以致最终可以制备出酯型儿茶素含量低，非酯型儿茶素含量高，低咖啡碱的绿茶饮料，该绿茶饮料不仅咖啡碱含量低，而且苦涩味很弱，同时发酵过程对绿茶茶汤中的其他物质改变不大，保留了原有绿茶中的其他有效成分和风味物质。
其三，本发明去除绿茶饮料中苦涩味的机理不同于其他传统方法，本发明是将苦涩味的主要来源酯型儿茶素水解为非酯型儿茶素，去除苦味的同时没有减少茶饮料核心功能成分儿茶素的总量，没有降低绿茶饮料的营养价值。
其四，本发明为茶饮料市场提供了一种的营养丰富，咖啡碱含量低，苦涩味弱的绿茶饮料产品及其制备方法，为绿茶饮料的发展提供新的思路。
附图说明：
图1为经过本发明菌核青霉发酵前后的绿茶茶汤的HPLC检测图。
具体实施方式
下面结合具体实施例子进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域的技术人员对本发明各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所规定的范围。
实施例1
本发明制备过程中，所提及的菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543。
其中，本发明实施例所用的试剂均为分析纯。
以下结合实例对本发明进行详细说明
为测定本发明分离的菌核青霉能够降解咖啡碱，同时该菌株能够生产单宁酶，通过固体发酵培养能够在短时间内获得大量单宁酶，其具体测定方法如下：
将绿茶茶汤中接入1.0×108CFU/mL本发明保藏的菌核青霉的菌悬液，接种量为1％，对照组接入同等量的灭菌水。然后在温度28℃、转速150r/min的条件下进行培养，每隔24小时去一次样，取出的样品用0.45μm滤膜过滤后，采用HPLC的方法对其进行茶汤主要8种成分的分析。
咖啡碱含量采用上海伍丰科学仪器有限公司的C-100高效液相色谱仪进行定性定量分析，分析色谱柱采用美国Phenomenex公司的C18分析色谱柱，其规格为5μm，250mm×4.6mm；咖啡碱等儿茶素类标品来自上海源叶生物科技有限公司。
测定所用的HPLC的色谱条件为：流动相A为0.15％乙酸，流动相B为乙腈，流动相流速1mL/min，柱温30℃，检测波长280nm，进样量20μL，梯度洗脱。流动相梯度见下表。
表1流动相梯度
一种低咖啡碱的茶饮料原浆的制备方法，具体步骤如下：
1)精确称取5.000g磨碎的绿茶样品放入500mL的锥形瓶中，加入200～400mL的沸水，在沸水浴中浸提45min。
2)浸提结束后，采用抽滤装置减压趁热过滤，得到绿茶滤液。
3)绿茶滤液冷却后将其转移到1L容量瓶中，并用蒸馏水定容至1L。
4)在每升茶汤中加入5g蔗糖，包扎好并于121℃下灭菌20min，灭菌结束后，得到绿茶茶汤。
5)取本发明保藏的菌核青霉菌株，所述菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543，置于PDA培养基中活化，得到活化的菌核青霉，并将其配制成5.0×107CFU/mL的菌核青霉菌悬液。
6)将绿茶茶汤中接入5.0×107CFU/mL的菌核青霉菌悬液，接种量为2％，在温度30℃、转速180r/min的条件下进行培养10天，得到发酵后的绿茶茶汤。
7)将发酵后的绿茶茶汤灭菌，过滤，去除沉淀物及菌体，得到所述低咖啡碱的茶饮料原浆。
通过HPLC的数据分析，测定的各种物质变化结果如表2所示。通过表2的数据可以得出在本发明的菌核青霉发酵过程中茶汤内的表没食子儿茶素没食子酸的含量逐渐降低，第3天时，表没食子儿茶素没食子酸差不多完全水解。菌核青霉对咖啡碱的降解能力很强，经过菌核青霉发酵后，咖啡碱降解率达到86.83％。所述咖啡碱含量小于0.027±0.015mg/mL.
表2本发明菌核青霉发酵茶汤成分含量对比
其中，所述的GA、EGC、CAF、C、EC、EGCG、GCG和ECG分别是没食子酸，表没食子儿茶素，咖啡碱，儿茶素，表儿茶素，表没食子儿茶素没食子酸酯，没食子儿茶素没食子酸酯，表儿茶素没食子酸酯，由上表的数据可以看出，其咖啡碱、表没食子儿茶素没食子酸酯有显著下降，而其他的非酯型儿茶素含量均有上升，这就意味着，绿茶中的主要苦涩味酯型儿茶素转变成弱苦味，无涩味的非酯型儿茶素，在降低绿茶苦涩味的同时，不降低绿茶中儿茶素的营养价值，是不可多得的特性。本发明保藏的菌核青霉不仅没有改变绿茶中的营养成分，而且改善了绿茶的风味，有很强的实用性。
申请人对本发明的茶饮料进行了毒理学实验，设定的小鼠实验环境条件为温度范围22-27℃，相对湿度范围40-70％。实验动物在进行实验前先在动物房环境中适应3天，3天后，去除身体状况不合格的实验小鼠，称重编号，随机分组，每组10只，雌雄各半，在实验过程中雌雄鼠分开喂养，并保持一定的距离，防止外在的因素影响最终的实验数据。实验前，隔夜禁食，不限制饮水。实验组按照设定的给药剂量每只实验小鼠按照体重来计算，每次灌胃0.5mL/30g，对照组实验小鼠按照体重来按实验组的计算方法灌生理盐水。实验小鼠在准备灌胃前需要禁食12h，但是不限制其饮水，灌胃结束后可给实验小鼠提供适量的食物。连续灌胃7天。灌胃后随时观察小鼠的活动状况、死亡情况和中毒症状，每天都要对实验小鼠的体重及饮食状况进行记录。
本发明茶饮料的急性毒性试验结果表明，小鼠在实验过程中未见明显的中毒性病变。实验小鼠在给药7天内，各实验组小鼠外观行为、饮食情况、粪便等方面无异常，各实验组小鼠无死亡现象。将得到的实验数据通过统计学SAS软件进行分析，实验结果表明各实验组小鼠的肾脏、肝脏和脾脏的实验数值以及血生化指标与对照组小鼠的实验数值比较都没有显著性差异，实验小鼠的肾脏、肝脏和脾脏等器官的大小正常、外观颜色也正常，没有出现明显的水肿、萎缩等病理性变化。按急性毒性分级，本发明制备的茶饮料属于实际无毒级。
实施例2
一种低咖啡碱的茶饮料原浆的制备方法，具体步骤如下：
1)精确称取6.000g磨碎的绿茶样品放入500mL的锥形瓶中，加入200～400mL的沸水，在沸水浴中浸提30min。
2)浸提完成后，立即趁热减压过滤，得到绿茶滤液。
3)绿茶滤液冷却后将其转移到1L容量瓶中，并用蒸馏水定容至1L。
4)在每升茶汤中加入10g葡萄糖，包扎好并于121℃下灭菌20min，灭菌结束后，得到绿茶茶汤。
5)取本发明保藏的菌核青霉菌株，所述菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543，接种至PDA培养基中活化，得到活化的菌核青霉，并将其配制成1.0×108CFU/mL的菌核青霉菌悬液。
6)将绿茶茶汤中接入1.0×108CFU/mL的菌核青霉菌悬液，接种量为1％，在温度28℃、转速150r/min的条件下进行培养6天，得到发酵后的绿茶茶汤。
7)将发酵后的绿茶茶汤采用UHT灭菌法灭菌，用0.45μm滤膜过滤，去除沉淀物及菌体后，得到一种全新的低咖啡碱、低表没食子儿茶素没食子酸的绿茶饮料原浆。
所述绿茶饮料原浆中，咖啡碱含量小于0.027±0.015mg/mL,表没食子儿茶素没食子酸酯含量小于0.013±0.015mg/mL，较之于传统绿茶饮料有显著下降。
实施例3
一种低咖啡碱的茶饮料原浆的制备方法，具体步骤如下：
1)将新鲜采摘的茶树鲜叶干燥后加入沸水，在沸水中浸泡60min。
2)浸泡结束后，立即趁热过滤，得到绿茶滤液。
3)在绿茶滤液中加入蔗糖或葡萄糖，高温灭菌，灭菌结束后，得到绿茶茶汤。
4)取本发明保藏的菌核青霉菌株，所述菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543，置于PDA培养基中活化，得到活化的菌核青霉，并将其配制成1.0×106CFU/mL菌核青霉菌悬液。
5)将绿茶茶汤中接入1.0×106CFU/mL菌核青霉菌悬液，接种量为10％，在温度28±5℃的条件下有氧培养3天，得到发酵后的绿茶茶汤。
6)将发酵后的绿茶茶汤采用UHT灭菌法灭菌，用0.60μm滤膜过滤，去除沉淀物及菌体后，得到一种低咖啡碱茶饮料原浆。
Claims (7)
1.一种低咖啡碱、弱苦涩味的茶饮料，其特征在于:所述低咖啡碱的茶饮料是由绿茶滤液经过菌核青霉发酵制备而成，其中，所述的菌核青霉菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543。
2.根据权利要求1所述的低咖啡碱、弱苦涩味的茶饮料，其特征在于：所述咖啡碱含量小于0.027±0.015 mg/mL。
3.一种权利要求1所述的低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料的制备方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
1)将成品绿茶在沸水中浸提30~60min；
2)浸提结束后过滤，得到绿茶滤液；
3)在绿茶滤液中加入蔗糖或葡萄糖，高温灭菌，得到绿茶茶汤；
4)活化菌核青霉，配制菌核青霉菌悬液，其中，所述的菌核青霉为保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC No:M2016543的菌株；
5)在绿茶茶汤中接入菌核青霉菌悬液，在温度28±5℃的条件下有氧培养1~10天，得到发酵后的绿茶茶汤；
6)将发酵后的绿茶茶汤灭菌，过滤，去除沉淀物及菌体，得到低咖啡碱、低酯型儿茶素的茶饮料原浆。
4.根据权利要求3所述的低咖啡碱、弱苦涩味的茶饮料的制备方法，其特征在于：所述菌核青霉菌悬液的浓度为1.0×106~1.0×108CFU/mL。
5.根据权利要求3所述的低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料的制备方法，其特征在于：所述发酵后的绿茶茶汤灭菌的方法采用UHT灭菌法。
6.根据权利要求3所述的低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料的制备方法，其特征在于：所述在绿茶茶汤中接入菌核青霉菌悬液中，菌核青霉菌悬液的接种量为1~10%。
7.根据权利要求3所述的低咖啡碱、弱苦涩味茶饮料的制备方法，其特征在于：所述发酵后的绿茶茶汤的过滤方法采用0.45~0.60μm滤膜过滤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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