CN114831198B - 一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，属于食品发酵茶饮料技术领域。包括如下步骤：(1)制备茶液：将蔗糖和乳渗透物粉与茶叶混合并加入水煮沸，冷却过滤得到茶浸取液；(2)混合接种：向步骤(1)所述茶浸取液中接种酵母菌、乳酸菌的混合菌种；(3)发酵：静置避光发酵，即得富含有机酸的康普茶。本发明提供的康普茶有效降低了饮品中蔗糖含量，提高了苹果酸、乳酸、柠檬酸等有机酸含量，制备工艺简单，且成本低廉，营养价值高，适用于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，属于食品发酵茶饮料技术领域。
背景技术
康普茶起源于中国，传统的康普茶主要以红茶和蔗糖为原材料，蔗糖被酵母菌产生的酶转化为果糖和葡萄糖，然后，酵母将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳，乙醇进一步被醋酸菌转化为乙酸。也就是说，康普茶是在酵母和细菌的共生作用下发酵形成一种酸甜可口的发酵茶饮料。研究表明，康普茶营养价值丰富，具有促进肠道消化、降低血糖和血脂、提高人体免疫力等多重保健功效。随着中国消费者健康意识的提高和消费的不断升级，康普茶逐渐赢得了消费者的青睐。
糖是微生物完成其代谢过程的主要碳源。发酵过程中糖的类型和浓度对康普茶有机酸含量有重要影响。传统工业上生产康普茶使用的糖大多为蔗糖，酵母菌在发酵过程中需要大量蔗糖来完成新陈代谢，发酵培养基中蔗糖的用量可以达到50-100g/L，但发酵终点时康普茶中残糖量普遍较高。而摄入过多糖会对人体健康有不良影响，如易导致肥胖症和龋齿等，不符合现代消费者对健康低脂食物的需求。另一方面，有机酸是康普茶的一个重要有益成分，也是康普茶酸味的主要来源。康普茶中的有机酸包括醋酸、乳酸、葡萄糖酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸等，起到了调节微生物肠道群、降低炎症、促进肠道消化、抗氧化等多种功效作用。
现有用于食品的蔗糖替代物有赤藓糖醇、木糖醇、甜菊糖苷等甜味剂。但研究表明，一些代糖用于康普茶时所产生的甜味，会影响人的糖耐量和血脂代谢，大大降低营养价值。因此，需要寻找新的用于康普茶的蔗糖替代物，以降低康普茶饮品的糖含量，并保留康普茶的营养功效。
据现有中英文文献报道，可以通过调节发酵条件、选择合适发酵剂或添加不同发酵底物如草本植物、水果等制备具有更高有机酸含量的新型康普茶饮品，但存在生产成本高，效果不显著、工艺不成熟等弊端。
发明内容
[技术问题]
本发明要解决的技术问题是，现有康普茶的制作工艺需要使用大量蔗糖作为碳源供微生物进行发酵，但发酵终点仍有大量多余糖残留，且制备的康普茶产品的有机酸含量较低，营养功效不明确且生产成本高昂。
[技术方案]
本发明提供了一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，所述康普茶的具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：称取茶叶于70～100℃的去离子水中，煮沸浸泡后，将蔗糖和乳渗透物粉加入并搅拌溶解，然后用100目筛子滤去茶渣得到浸取液，灭菌并冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所得灭菌的浸取液中接种克鲁维酵母菌、乳酸链球菌和瑞士乳杆菌；
S3、发酵：将接种了混合菌种的浸取液在30℃恒温、避光、静置发酵，即得富含有机酸的康普茶。
本发明的优选实施方式中，步骤S1中，茶叶、蔗糖、乳渗透物粉、水的质量比为8：(25～80)：(25～75)：1000。
本发明的优选实施方式中，步骤S1中，茶叶、蔗糖、乳渗透物粉、水的质量比为8：(25～60)：(25～75)：1000。
本发明的优选实施方式中，步骤S1中，茶叶、蔗糖、乳渗透物粉、水的质量比为8：(40～60)：(25～75)：1000。
本发明的优选实施方式中，步骤S1中，所述茶叶优选为祁门红茶以及其他类型的茶种。
本发明的优选实施方式中，步骤S1所使用的乳渗透物粉选自牛乳渗透物粉和乳清渗透物粉。
本发明的优选实施方式中，步骤S1中，浸泡时间为2～8min。
本发明的优选实施方式中，步骤S1中，所述灭菌条件是121℃、10～20min。
本发明的优选实施方式中，步骤S2中，克鲁维酵母菌、乳酸链球菌、瑞士乳杆菌的比例是克鲁维酵母菌0.01g、乳酸链球菌0.025～0.05g、瑞士乳杆菌0.01～0.02g。混合菌种以菌粉的形式接种，总接种量是0.03～0.06％(w/w)。
本发明还提供制备不同水果口味的康普茶的方法，是在前述康普茶的制备方法基础上增加二次发酵步骤，所述二次发酵是向康普茶中加入水果，混合均匀后无氧发酵，即得不同水果口味康普茶。
本发明的优选实施方式中，所述水果为葡萄、柚子、橙子或桃子中的一种。
本发明的优选实施方式中，所述无氧发酵是在30℃下静置发酵3～7天。
本发明的优选实施方式中，二次发酵后加入甜味剂三氯蔗糖、赤藓糖醇、甜菊糖苷中的任意一种。
[有益效果]
相比传统的康普茶以蔗糖作为碳源，本发明创新性地加入乳渗透物粉，使酵母和乳酸菌以蔗糖、乳糖作为碳源，代谢速度更快，制备得到的康普茶糖含量显著降低，同时含有更多对人体有益的有机酸。本发明所得康普茶的苹果酸含量为0.09～0.79g/L，乙酸含量为0.22～1.54g/L，乳酸含量为0～2.69g/L，柠檬酸含量为0.06～8.92g/L；蔗糖含量为0～0.51g/L，果糖含量为0.6～5.53g/L，葡萄糖含量为0.08～4.63g/L，乳糖含量为0～1.11g/L，半乳糖含量为0～0.12g/L。同时，乳渗透粉富含钾、钙、镁等矿物质，除了显著提高了康普茶的多种有机酸含量，还赋予康普茶促进消化和加速新陈代谢的功能。
本发明以克鲁维酵母菌、乳酸链球菌和瑞士乳杆菌的混合物作为发酵剂，将乳渗透物粉中的绝大多数乳糖发酵代谢为乳酸，这是制备残糖低、有机酸含量较高、感官特性增强的康普茶的关键之一。
本发明发酵过程中，选择静置发酵，有利于漂浮在发酵液上层的厚菌膜发酵，静置有利于组织结构稳定；选择避光，防止光照时间长引起温度上升，促进细菌的滋生，防止水分的散失，影响口感。
本发明发酵选用的菌种均为有益活性微生物，对人体安全无害，能够促进肠道营养物质的消化和提高机体免疫力等。
本发明加入不同水果和甜味剂从而优化了康普茶口感风味，营养价值高、制备方法简单、加工效率好，且实现副产品循环利用，降低了生产成本，适合大规模工业生产。
附图说明
图1为含不同乳渗透物粉比例的康普茶感官评价图。
具体实施方式
下述实施例所用的克鲁维酵母菌是酵母菌(LAF-4)，乳酸链球菌是乳酸菌(YC-381)，瑞士乳杆菌是乳酸菌(LH-B02)，均是常见的商业化发酵剂。
术语：乳渗透物粉，包括牛乳渗透物粉(Milk permeate powder)和乳清渗透物粉(Whey permeate powder)，分别是牛乳和乳清来源的脱蛋白乳矿物乳糖粉。乳渗透物粉的制备方法，是以脱脂乳或乳清为原料，经过巴氏杀菌，并经物理分离(膜过滤)以去除其中的蛋白质，最后经过浓缩和喷雾干燥获得。乳渗透物粉富含大量乳糖、多种乳矿物和维生素。
实施例1
一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8g红茶，40g蔗糖和75g乳渗透物粉搅拌溶解于1L热去离子水中(100℃)，煮沸后浸泡5min后用100目筛子滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌20min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01g酵母菌(LAF-4)、0.025g乳酸菌(YC-381)和0.01g乳酸菌(LH-B02)的混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有接种后的茶叶浸取液的玻璃容器在30℃恒温静置避光发酵7天，即得含乳渗透物粉的康普茶。
实施例2
一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8g红茶，80g蔗糖和25g乳渗透物粉搅拌溶解于1L热去离子水中(100℃)，煮沸后浸泡5min后用100目筛子滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌20min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01g酵母菌(LAF-4)，0.025g乳酸菌(YC-381)，0.01g乳酸菌(LH-B02)混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有接种后的茶叶浸取液的玻璃容器在30℃恒温静置避光发酵7天，即得含乳渗透物的康普茶。
实施例3
一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8g红茶，60g蔗糖和45g牛乳渗透物搅拌溶解于1L热去离子水中(100℃)，煮沸后浸泡5min后用100目筛子滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌20min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01g酵母菌(LAF-4)，0.025g乳酸菌(YC-381)，0.01g乳酸菌(LH-B02)混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有接种后的茶叶浸取液的玻璃容器在30℃恒温静置避光发酵7天，即得含乳渗透物的康普茶。
对比例1
一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8g红茶，40g蔗糖和75g乳渗透物粉搅拌溶解于1L热去离子水中(100℃)，煮沸浸泡5min后用100目筛子滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌20min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01g酵母菌(LAF-4)，0.025g乳酸菌(YC-381)混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有发酵液的玻璃容器在30℃恒温静置避光发酵7天，即得含乳渗透物粉的康普茶。
对比例2
一种利用蔗糖制备康普茶的方法，具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8g红茶，100g蔗糖搅拌溶解于1L热去离子水中(100℃)，煮沸浸泡5min后用100目筛子滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌20min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01g酵母菌(LAF-4)，0.025g乳酸菌(YC-381)，0.01g乳酸菌(LH-B02)混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有发酵液的玻璃容器在30℃恒温静置避光发酵7天，即得康普茶。
对比例3
一种通过添加乳渗透物粉增加康普茶中有机酸的方法，具体制备步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8g红茶，60g蔗糖和45g牛乳渗透物搅拌溶解于1L热去离子水中(100℃)，煮沸浸泡5min后用100目筛子滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌20min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01g酵母菌(LAF-4)，0.025g乳酸菌(YC-381)，0.01g乳酸菌(LH-B02)混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有发酵液的玻璃容器在30℃恒温静置避光发酵3天，即得含乳渗透物的康普茶。
测试例1康普茶发酵前后的糖含量检测
将实施例和对比例中配制的康普茶饮品使用HPLC技术进行糖含量测定，称取5g样品于100mL容量瓶中，缓慢加入5mL 8％乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液，加水定容。将所得溶液混合5min，然后通过滤纸(蓝色标签)和膜注射器过滤器(孔径为0.45μm)过滤溶液，并将滤液用于糖的HPLC分析。流动相为乙腈和水混合溶液，流速为1.0mL min-1，柱温为40℃。果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖被用作标准品。所有分析一式三份进行，检测结果取平均值，如表1。
表1康普茶的糖含量
结果表明，蔗糖和乳糖被代谢，相比于对比例2，添加乳渗透物粉的实施例总糖含量显著降低。康普茶中仅残留少量乳糖，果糖，半乳糖，大部分单糖被微生物代谢生产有机酸，乙醇等。其中，当牛乳渗透物添加量为7.5g/100mL时，蔗糖和半乳糖被完全代谢，总糖含量低至1.61g/L。
测试例2康普茶发酵前后有机酸含量检测
将实施例和对比例中配制的康普茶饮品在发酵前后分别进行有机酸的检测。采用反相高效液相色谱法对有机酸(草酸，甲酸，乙酸，乳酸，琥珀酸，苹果酸和柠檬酸)进行分析。系统由脱气器、二进制泵、CAPECELL PAK MG S5 C18色谱柱(4.6x150 mm，5μm)和紫外检测器组成。以0.1％磷酸溶液-甲醇(97∶3)为流动相等度洗脱。液相色谱参数设定为：柱温28℃，检测波长220nm，流速1.0mL/min。有机酸标准品用于外标法校准，结果以g/L表示。样品平行测试3次取平均值，检测结果如表2所示。
表2康普茶的有机酸含量
康普茶有机酸的结果如表2所示。对照组丁酸浓度高于含牛乳渗透物的康普茶，但随着乳渗透物粉的加入，对比例2苹果酸、乙酸、乳酸和柠檬酸四种有机酸含量均低于含乳渗透物粉的康普茶，其中乳酸和柠檬酸增加尤为显著，乳酸和柠檬酸含量最高分别达到2.69g/L，8.92g/L。
测试例3康普茶饮品感官评价
定量描述分析(QDA)用于康普茶的感官评估，八位训练有素的感官评定人员对实施例中康普茶饮品进行感官评价，具体评分细则如表3所示。
表3康普茶感官评分规则表
表4不同乳渗透物粉含量的康普茶感官属性的感官评分
感官评定结果如图1和表4所示，康普茶的甜度、茶香味和风味随着乳渗透物粉含量的增加而降低。酒味、发酵风味随着康普茶中牛奶渗透物水平的增加而增加。其中，当乳渗透物粉添加量为2.5g/mL，口感风味好，大众喜爱度最高。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (3)
1.一种增加康普茶中有机酸的方法，其特征在于，步骤如下：
S1、制备茶液：分别将8 g红茶，40 g蔗糖和75 g乳渗透物粉搅拌溶解于1 L热去离子水中，煮沸后浸泡5 min后滤去茶渣，将浸取液装入无菌锥形瓶在121℃灭菌 20 min，冷却至室温；
S2、混合接种：向步骤S1所述茶浸取液中接种0.01 g酵母菌 LAF-4、0.025 g乳酸菌YC-381和0.01 g乳酸菌LH-B02的混合菌种，存放于敞口玻璃瓶容器中并用八层纱布封口；
S3、发酵：将装有接种后的茶叶浸取液的玻璃容器在30°C恒温静置避光发酵7天，即得含乳渗透物粉的康普茶。
2.制备不同水果口味的康普茶的方法，其特征在于，是在权利要求1所述制备康普茶的方法的S3步骤之后增加二次发酵步骤，所述二次发酵是向康普茶中加入水果，混合均匀后无氧发酵，即得不同水果口味康普茶。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水果为葡萄、柚子、橙子或桃子中的一种。
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