CN115251203A - 谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶中的应用及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于牡丹花加工技术领域，具体涉及谢瓦式曲霉在法酵制备牡丹花瓣茶中的应用及方法。本发明中，以牡丹花作为发酵基底，以保藏的菌株谢瓦式曲霉作为发酵菌株，经过菌种分离和纯化、蒸汽杀菌、接种压饼、磁场处理、低温发酵、热风干燥后制得牡丹花瓣茶。通过本发明的方法制备获得的牡丹花瓣茶多酚含量40.99~43.59mg/g，黄酮含量3.86~4.12 mg/g，活性成分含量高，相较于不作发酵处理的牡丹花瓣茶，大大提高了产品中的活性成分的含量，提高了牡丹花瓣茶的营养价值和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于牡丹花加工技术领域，具体涉及一种谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶中的应用及牡丹花瓣茶的制备方法。
背景技术
“金花菌”(谢瓦式曲霉)是生长在茯砖茶中的一种有益菌，因其金黄色的外观特征故得此名。根据近现代的研究表明，“金花菌”是谢瓦式曲酶，能赋予传统黑茶良好的保健功效。茯砖茶有提高免疫、调节肠道菌群、抑制癌细胞增值和抗氧化能等功效。在茯砖茶的发酵中，“金花菌”能提高其中的黄酮类物质，增强茯砖茶的功效与活性。
牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)是毛茛科芍药属的一种多年生落叶灌木，也是我国的传统名花。牡丹花中有多糖、多酚、黄酮、蛋白和油脂等营养成分，分布在花瓣、花蕊和花籽中，其中牡丹花瓣中含有丰富的多酚和黄酮类物质。近年来，牡丹花不仅作为一种观赏植物被人们喜欢，同样可以参与到人们的饮食中。
CN114032181A公开了一种高纯度谢瓦式曲霉的制备方法及其在茯砖茶中的应用以及谢瓦式曲霉产品，涉及谢瓦式曲霉的制备技术，通过避免堆芯发热的基质增湿，为金花的茂盛生长，颗粒饱满创造了条件；通过压制特殊规格、密度的砖坯，有利于金花菌的生长，提高了金花的产量；通过特殊的发花工艺，使砖内金花均匀茂盛，色泽金黄，颗粒饱满；通过特殊的干燥、分离工艺，减少了茶叶碎末的产生，并能使金花与母体彻底分离，从而获得色泽金黄，颗粒饱满，纯度达99％以上的菌香鲜活的谢瓦式曲霉。
CN114128779A本发明公开了一种混合菌液态发酵茶及其制备方法，该液态发酵工艺能够有效改善夏秋茶、黑毛茶苦味和涩味，实现对茯茶的高值化利用，同时调整和丰富香气，有效改善感官，实现对酒精性肝损伤的预防与保护。
如上所述，目前“金花菌”主要用于茯砖茶和其他茶叶的发酵，但并没有针对牡丹花瓣茶发酵的工艺研究。因此，利用谢瓦式曲霉和牡丹花瓣进行发酵为发酵茶类饮品开辟了新的道路。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种将谢瓦式曲霉应用于牡丹花瓣茶制备中的新用途，通过该谢瓦式曲霉发酵制备获得的牡丹花瓣茶，使得牡丹花瓣茶多酚含量达到了40.995mg/g左右，黄酮含量达到了3.8698 mg/g左右。本发明所采用的谢瓦式曲霉于2021年7月16日保藏于中国北京的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，分类命名为：谢瓦式曲霉 Aspergillus chevalieri，保藏编号为CGMCC NO.23051。
本发明所采用的谢瓦式曲霉菌株，分离自茯砖茶，其表观特征为：生长初期为金黄色，后期由外向内呈棕褐色，边缘不规则，有清香。
发酵制备牡丹花瓣茶的方法如下：以谢瓦式曲霉作为发酵菌种，经过压饼成型、磁场处理、低温发酵、热风干燥，获得成品牡丹花瓣茶。
谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，包括以下的步骤：
(1)活化谢瓦式曲霉：将谢瓦式曲霉菌种孢子接种到马铃薯葡萄糖固体培养基上，在25～30℃下培养箱中培养3～5d，所述的谢瓦式曲霉保藏编号为CGMCC NO.23051；
(2)谢瓦式曲霉菌悬液的制备：用接种铲取活化后的平板上4块0.5cm2大小的谢瓦式曲霉菌块，接种到马铃薯葡萄糖液体培养基中，装液量为 100mL/250mL，摇瓶发酵5～7d，菌落总数在104～105cfu/mL；
(3)牡丹花瓣的制备：取牡丹花瓣，在95～100℃的蒸汽中灭菌 10～15min；
(4)牡丹花发酵：按照2.5～3g牡丹花瓣(步骤(3)中的牡丹花瓣) 接种1～1.5mL菌液(步骤(2)中培养的菌种)的比例进行接种，压制成茶饼后在28～32℃的恒温下发酵；
(5)磁场预处理：将接种压饼后的牡丹花瓣茶，放入28～32℃的磁场中预培养22～24h，磁场强度1～5mT,之后转入普通培养箱培养96h；
(6)热风干燥：将发酵好的牡丹花瓣在50～60℃下烘干3～5h得到谢瓦式曲霉发酵牡丹花瓣茶。
优选的，(1)中，将谢瓦式曲霉菌种孢子接种到马铃薯葡萄糖固体培养基上，在28℃下培养箱中培养4d。
优选的，(2)中，谢瓦式曲霉菌悬液的制备：用接种铲取活化后的平板上4块0.5cm2大小的谢瓦式曲霉菌块，接种到马铃薯葡萄糖液体培养基中，装液量为100mL/250mL，摇瓶发酵7d，菌落总数在104～105cfu/mL。
优选的，(3)牡丹花瓣的制备：取牡丹花瓣，在100℃的蒸汽中灭菌 15min。
优选的，(4)牡丹花发酵：按照2.8g牡丹花瓣接种1.2mL菌液的比例进行接种，压制成茶饼后在30℃的恒温下发酵。
优选的，(5)磁场预处理：将接种压饼后的牡丹花瓣茶，放入30℃的磁场中预培养24h，磁场强度3mT,之后转入普通培养箱培养96h。
优选的，(6)热风干燥：将磁场预处理后的牡丹花瓣在55℃下烘干4h 得到谢瓦式曲霉发酵牡丹花瓣茶。
与未经发酵的牡丹花茶相比，本发明中的牡丹花瓣茶，色泽得到了大幅度改善，冲泡后颜色释放缓慢，花瓣不易失色，花香浓郁。
本发明的有益效果在于：
(1)将经过保藏的特定菌株谢瓦式曲霉用于牡丹花瓣茶制备中，使得牡丹花瓣茶多酚含量40.995mg/g，黄酮含量3.8698mg/g，大大的提高了牡丹花瓣茶中活性成分的含量，提高了其营养价值；
(2)在制备牡丹花瓣茶的过程中，采用了磁场处理，进一步增加了牡丹花瓣茶中的活性成分，如多酚和黄酮含量；并且采用磁场处理后牡丹花瓣茶的风味得到了显著提高，口感得分更高；
(3)完好的保持了牡丹花瓣茶的花香和色泽，解决了牡丹花瓣茶加工中易脱色和香气丢失等问题，有利于牡丹花瓣的加工与推广。
附图说明
图1为牡丹花瓣茶发酵前后对比；
图2为本发明中所采用的谢瓦式曲霉显微图；
图3为静磁场强度对牡丹花瓣茶多酚得率的影响；
图4为静磁场强度对黄酮得率的影响；
图5为静磁场强度对牡丹花瓣茶DPPH自由基清除率的影响。
具体实施方式
为了能使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。
实施例1
谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，包括以下的步骤：
(1)活化谢瓦式曲霉：将谢瓦式曲霉菌种孢子接种到马铃薯葡萄糖固体培养基上，在28℃左右的温度下培养箱中培养5d；以下内容中所提及的“冠突散囊菌”即谢瓦式曲霉；
(2)谢瓦式曲霉菌悬液的制备：用接种铲取活化后的平板上4块0.5cm2大小的谢瓦式曲霉菌块，接种到马铃薯葡萄糖液体培养基中，装液量为 100mL/250mL，摇瓶发酵6d，菌落总数在104～105cfu/mL；
(3)牡丹花瓣的制备：取牡丹花瓣，在100℃的蒸汽中灭菌12min；
(4)牡丹花发酵：按照3g牡丹花瓣接种1.2mL菌液的比例进行接种，压制成茶饼后在30℃的恒温下发酵；
(5)磁场预处理：将接种压饼后的牡丹花瓣茶，放入30℃的磁场中预培养24h，磁场强度3mT,之后转入普通培养箱培养96h；
(6)热风干燥：将磁场预处理后的牡丹花瓣在55℃下烘干4h得到谢瓦式曲霉发酵牡丹花瓣茶。
关于磁场强度对于发酵获得牡丹花瓣茶的影响，本发明人进行了如下的实验：
设置C组，代表市售的牡丹花瓣茶；太和县绿源百草药业有限公司(本发明中所采用的牡丹花瓣茶均购自该生产厂家)，不进行发酵处理，也不进行磁场处理，直接检测其中的多酚、黄酮、DPPH自由基清除率；
设置T组，代表接种发酵但不经过磁场处理，测定其中多酚黄酮、DPPH 自由基清除能力。
Vc对照组为：配制0.01mg/mL的Vc溶液，然后再检测其DPPH自由基清除率；
1、2、3、4、5分别代表不同的静磁场强度处理，依次在如下的静磁场强度下处理：1、2、3、4、5mT；
其中，多酚得率、黄酮得率、DPPH自由基清除率的检测方法如下：
以国标GBT8313-2018茶多酚的测定方法进行牡丹花茶多酚得率的检测，标准曲线为y＝0.1036x-0.1033，R2＝0.999；选用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法测定牡丹花茶总黄酮得率，标准曲线为：y＝5.497x+0.022， R2＝0.999；称取5mgDPPH自由基试剂，用无水乙醇定容于250mL棕色容量瓶中，取制备好的提取液0.1mL加入3.9mL的DPPH自由基溶液，常温避光20min，517nm处测吸光度。计算公式为：E＝[1-(A1-A2/A0)]×100％(式中A1：样品反应体系的吸光值；A2：无水乙醇代替DPPH自由基溶液反应的吸光度；A0为无水乙醇代替样品反应体系的吸光度值。)
表1不同静磁场强度下处理获得的牡丹花瓣茶活性成分含量比较
表1中，多酚和黄酮的含量为一个数值范围，代表是本发明多次实验结果最大值和最小值的变化范围；表2同；
从表1以及附图3-5中可以看出，当静磁场强度在3mT时发酵所获得的牡丹花瓣茶的多酚含量、黄酮含量较高；静磁场强度对于DPPH自由基清除率几乎无影响。通过本发明的方法制备获得的牡丹花瓣茶多酚含量 40.99～43.59mg/g，黄酮含量3.86～4.12mg/g，远远的高于未经发酵处理的牡丹花瓣茶。特别是多酚含量是未经发酵的牡丹花瓣茶的139％。
实施例2
本发明中考察了不同的菌种发酵所获得的牡丹花瓣茶的多酚得率、黄酮得率、DPPH自由基清除率的影响；
对比例1为普通的市售的谢瓦式曲霉菌；
对比例2为桑黄菌在发酵获得牡丹花瓣茶中的应用效果；
对比例3为红曲霉菌在发酵获得牡丹花瓣茶中的应用效果；
对比例4为酵母菌在发酵获得牡丹花瓣茶中的应用效果；
对比例5为阿姆斯特丹曲霉在发酵获得牡丹花瓣茶中的应用效果；对比例1～5中的发酵条件与实施例1相同；
对比例1～5中，发酵牡丹花瓣茶的步骤均同实施例1；
具体如下表2所示：
表2不同菌种发酵牡丹花瓣茶后活性成分比较
从表2中可以看出，采用本发明的菌株发酵牡丹花瓣茶，所获得的牡丹花瓣茶中的活性成分如多酚含量、黄酮含量最高，并且DPPH自由基清除率也是最高的。这说明本发明的谢瓦氏曲霉应用于牡丹花瓣茶发酵中，取得了意料不到的技术效果，这是采用其它的菌种发酵所不能达到的效果。
对比例1为普通的谢瓦式曲霉菌，将其应用于发酵制备牡丹花瓣花中，同样具有一定的提高产品多酚含量和黄酮含量的效果，但是其效果远远不如本发明，通过DPPH自由基清除实验考察结果可以看出，本发明中的牡丹花瓣茶中多酚和黄酮含量高，DPPH自由基清除能力强。
对比例2～5中，考察了其它种类的菌种，采用其它种类的菌种对牡丹花瓣茶进行发酵，结果表明，桑黄菌、红曲霉菌、酵母菌的发酵效果远远不如本发明，甚至不如普通的市售谢瓦式曲霉菌；阿姆斯特丹曲霉的效果与普通的市售的谢瓦式曲霉菌效果相当。
3.1感官评价
参照文献《不同处理方式对金钱茶的感官评价影响》进行感官评价。
3.1.1品评标准
表3冠突散囊菌发酵牡丹花茶品评标准
| 评价项目 | 评价标准 | 权重 |
| 色泽 | 色泽均匀无浑浊，颜色适中不过深、不过淡，冲泡2-3次后持色性良好 | 0.3 |
| 口感 | 口感良好，无苦涩 | 0.3 |
| 组织形态 | 茶汤无明显沉淀物、悬浮物 | 0.2 |
| 香气 | 有牡丹花香气，同时具有“金花菌”香气 | 0.2 |
3.1.2模糊数学评判
利用上表中的评价标准，综合评判法进行感官评定，建立冠突散囊菌(谢瓦式曲霉)发酵牡丹花茶感官评价因素集合(色泽、组织状态、口感、香气)。组织一个由10位评价员组成的评价小组。在评定之前，给评价员做评价培训，要求评价员客观公正、不掺杂个人喜恶，整个评价过程中不讨论交流、评价前一周保持清淡饮食，避免接触强味物品。结果按照“优(100～90)、良(89～80)、中(79～70)、很差(59～50)”五个等级评价牡丹花发酵茶。
3.1.3评价结果
取未发酵与发酵的牡丹花茶90℃温水浸泡2min，参照上述品评标准进行感官评价，以未发酵的评价结果为例，其他评价结果参照此标准。
表4未发酵牡丹花茶评价结果
将感官评价权重记为集合A＝(0.3,0.3,0.2,0.2)；评价小组的评分为集合：
评价结果C＝A×B＝{0.02 0.16 0.24 0.35 0.26}；各感官评分的中间值为
最终得分E＝62.95分
表5不同发酵牡丹花茶感官评价结果
从表5中的得分可以看出，未发酵的牡丹花瓣茶，其得分较低，仅为62.95 分，未经磁场处理的牡丹花瓣茶，得分为80.34分，而经过3mT磁场处理后的得分最高，达到了95.73分。静磁场处理，不仅对于提高牡丹花瓣茶的多酚含量、黄酮含量具有积极的作用，同时对于口感改善也有积极的作用，其原因是，静磁场处理后，多酚的含量提高，对于改善牡丹花瓣茶的颜色具有显著的作用，使得其色泽更加清亮，同时香味物质也会随之增加，使得整体的评分提高。
对比例1～3、5中的牡丹花瓣茶得分相当，但是远低于本发明中的谢瓦式曲霉菌发酵所获得的牡丹花瓣茶的口感，对比例4中的牡丹花瓣茶得分较低，这说明酵母菌发酵所得的茶口感最差。从以上的比较可以看出，并非是所有的菌种都适用于发酵制备牡丹花瓣茶。在其它的条件不变的情况下，更换菌种之后，茶的口感及品质也会发生显著的变化。
Claims (9)
1.谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶中的应用，其特征在于，所述的谢瓦式曲霉于2021年7月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNO.23051。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的牡丹花瓣茶是以牡丹花瓣作为基底，经过蒸汽灭菌，以权利要求1所述的谢瓦式曲霉为发酵菌种，经过压饼成型、磁场处理、低温发酵、热风干燥后制得的。
3.谢瓦式曲霉发酵制备牡丹花瓣茶的方法，包括以下的步骤：
（1）活化谢瓦式曲霉：将谢瓦式曲霉菌种孢子接种到马铃薯葡萄糖固体培养基上，在25～30℃下培养箱中培养3～5d，所述的谢瓦式曲霉保藏编号为CGMCC NO.23051；
（2）谢瓦式曲霉菌悬液的制备：用接种铲取活化后的平板上4块0.5cm2大小的谢瓦式曲霉菌块，接种到马铃薯葡萄糖液体培养基中，装液量为100mL/250mL，摇瓶发酵5～7d，菌落总数在104~105cfu/mL；
（3）牡丹花瓣的制备：取牡丹花瓣，在95～100℃的蒸汽中灭菌10~15min；
（4）牡丹花发酵：按照2.5~3g牡丹花瓣接种1~1.5mL菌液的比例进行接种，压制成茶饼后在28～32℃的恒温下发酵；
（5）磁场预处理：将接种压饼后的牡丹花瓣茶，放入28～32℃的磁场中预培养22～24h，磁场强度1~5mT, 之后转入普通培养箱培养96h；
（6）热风干燥：将磁场预处理后的牡丹花瓣在50~60℃下烘干3~5h得到谢瓦式曲霉发酵牡丹花瓣茶。
4.如权利要求3所述的谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，其特征在于，（1）中，将谢瓦式曲霉菌种孢子接种到马铃薯葡萄糖固体培养基上，在28℃下培养箱中培养4d。
5.如权利要求3所述的谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，其特征在于，（2）中，谢瓦式曲霉菌悬液的制备：用接种铲取活化后的平板上4块0.5cm2大小的谢瓦式曲霉菌块，接种到马铃薯葡萄糖液体培养基中，装液量为100mL/250mL，摇瓶发酵7d，菌落总数在104~105cfu/mL。
6.如权利要求3所述的谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，其特征在于，（3）牡丹花瓣的制备：取牡丹花瓣，在100℃的蒸汽中灭菌15min。
7.如权利要求3所述的谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，其特征在于，（4）牡丹花发酵：按照2.8g牡丹花瓣接种1.2mL菌液的比例进行接种，压制成茶饼后在30℃的恒温下发酵。
8.如权利要求3所述的谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，其特征在于，（5）磁场预处理：将接种压饼后的牡丹花瓣茶放入30℃的磁场中预培养24h，磁场强度3mT, 之后转入普通培养箱培养96h。
9.如权利要求3所述的谢瓦式曲霉在发酵制备牡丹花瓣茶的方法，其特征在于，（6）热风干燥：将磁场预处理后的牡丹花瓣在55℃下烘干4h得到谢瓦式曲霉发酵牡丹花瓣茶。
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