TWI778836B - 可常溫保存活菌／活酵之發酵飲品的製備方法 - Google Patents

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Abstract

一種可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，透過二階段殖菌及二階段發酵，利用殖菌的時間差及階段性發酵，先在第一階段於含糖萃取物殖入凝結芽孢桿菌、醋酸菌及乳酸菌於發酵槽內進行一次發酵以製成一次發酵物，再於第二階段於一次發酵物殖入酵母菌於容器內進行二次發酵以製成二次發酵物，以及進行滅菌，使酵母菌、乳酸菌及醋酸菌在容器內失去活性且停止發酵反應，以便冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品，用以達到提高發酵飲品的保存便利性及避免酒精濃度超標之技術功效。

Description

可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法
本發明涉及一種發酵飲品的製備方法，特別是可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法。
近年來，隨著健康意識的抬頭，各種養身飲品便如雨後春筍般湧現，例如：活菌、活酵的發酵飲品。然而，市面上的發酵飲品均需冷藏，而能夠常溫保存的發酵飲品則是死菌。因此，如何在常溫下維持活菌/活酵便成為各家廠商亟欲解決的問題之一。
一般而言，傳統的發酵飲品，例如：康普茶，其製作方式是由茶、糖及酵母菌的共生菌膜(SCOBY)等等一起發酵而成，本身含有酵母菌、醋酸菌及茶多酚等成分，在飲用時，其口味酸甜且帶有氣泡口感。除此之外，由於原料為茶，所以還具有抗氧化成分，同時因為使用糖及酵母菌的共生菌膜進行發酵，故會產生二氧化碳及醋酸等成分，有助於腸道保健及促進胃酸分泌，倘若在搭配正餐飲用的情況下，更具有幫助消化的效果，對於身體保健有相當正面的助益。然而，由於SCOBY的菌種生態複雜，難以完全確認內含菌種來源以 及菌種身分，因此具有衛生安全方面的風險，同時也無法維持口感的一致性。另一方面，為了維持活菌/活酵，必須將發酵飲品維持在冷藏狀態，故保存不易。再者，由於酵母菌作用下產生的二氧化碳與酒精成正相關，所以往往會使得發酵飲品的酒精含量超過一般飲品的標準，故具有發酵飲品難以常溫保存且酒精濃度容易超標之問題。
綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在發酵飲品難以常溫保存且酒精濃度容易超標之問題，因此實有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。
本發明揭露一種可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其步驟包括：製備70~100℃的逆滲透水，並且將茶葉添加至逆滲透水中製成混合物；持續以一時間間隔攪拌混合物以製成萃取物，直到此萃取物的糖度為0.2~0.7°Bx、pH值為3.4~6.8及顏色符合預設茶色為止；持續將添加物添加至所述萃取物，並且在70~100℃的溫度持續攪拌添加物及萃取物以製成含糖萃取物，直到所述含糖萃取物的糖度為3.1~6.2°Bx、pH值為3.4~6.8為止；將製成的含糖萃取物置放於發酵槽內降溫至25~40℃，再將凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、醋酸菌(Acetobacter aceti)及乳酸菌殖入於此發酵槽內持續進行一次發酵以製成一次發酵物，直到此一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g為止；將一次發酵物過濾後置放於調配桶，再將酵母菌殖入調配桶以與一次發酵物混和，並且將混和後的一次發酵物過濾充填至容器內持續進行二次發酵以製成二次發酵物，直到此二次發酵物的糖度為 2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0006-2
2.0為止；在二次發酵完成後，先對容器內的二次發酵物進行滅菌，使酵母菌、乳酸菌及醋酸菌在容器內失去活性且停止發酵反應，再冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品。
本發明所揭露之方法如上，與先前技術的差異在於本發明是透過二階段殖菌及二階段發酵，利用殖菌的時間差及階段性發酵，先在第一階段於含糖萃取物殖入凝結芽孢桿菌、醋酸菌及乳酸菌於發酵槽內進行一次發酵以製成一次發酵物，再於第二階段於一次發酵物殖入酵母菌於容器內進行二次發酵以製成二次發酵物，以及進行滅菌，使酵母菌、乳酸菌及醋酸菌在容器內失去活性且停止發酵反應，以便冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品。
透過上述的技術手段，本發明可以達成提高發酵飲品的保存便利性及避免酒精濃度超標之技術功效。
200a:第一階段
200b:第二階段
步驟110:製備70~100℃的一逆滲透水，並且將一茶葉添加至該逆滲透水中製成一混合物
步驟120:持續以一時間間隔攪拌該混合物以製成一萃取物，直到該萃取物的糖度為0.2~0.7°Bx、pH值為3.4~6.8及顏色符合一預設茶色為止
步驟130:持續將一添加物添加至該萃取物，並且在70~100℃的溫度持續攪拌該添加物及該萃取物以製成一含糖萃取物，直到該含糖萃取物的糖度為3.1~6.2°Bx、pH值為3.4~6.8為止
步驟140:將製成的該含糖萃取物置放於一發酵槽內降溫至25~40℃，再將一凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、一醋酸菌(Acetobacter aceti)及一乳酸菌殖入於該發酵槽內持續進行一次發酵以製成一一次發酵物，直到該一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g為止
步驟150:將該一次發酵物過濾後置放於一調配桶，再將一酵母菌殖入該調配桶以與該一次發酵物混和，並且將混和後的該一次發酵物過濾充填至一容器內持續進行二次發酵以製成一二次發酵物，直到該二次發酵物的糖度為2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0013-10
2.0為止
步驟160:在二次發酵完成後，先對該容器內的該二次發酵物進行滅菌，使該酵母菌、該乳酸菌及該醋酸菌在該容器內失去活性且停止發酵反應，再冷卻至環境溫度以製備成該可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品
第1A圖及第1B圖為本發明可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法的方法流程圖。
第2A圖及第2B圖為應用本發明製備可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的實施例之流程圖。
以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。
在說明本發明所揭露之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法之前，先對本發明所提及的數值範圍作說明，舉例來說，假設「A」的數值範圍為10至15，若無特定說明皆包含上、下限值(即：10
Figure 110139078-A0305-02-0007-3
A
Figure 110139078-A0305-02-0007-4
15)及範圍中的所有數值點(如：11、12、13及14)；數值範圍若未界定下限值(例如：低於0.2的「B」，或0.2以下的「B」)，則皆指其下限值為趨近於數值0但不包含數值0(即0%<B
Figure 110139078-A0305-02-0007-5
0.2%)。
以下配合圖式對本發明可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法做進一步說明，請先參閱「第1A圖」及「第1B圖」，「第1A圖」及「第1B圖」為本發明可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法的方法流程圖，其步驟包括：製備70~100℃的逆滲透水，並且將茶葉添加至逆滲透水中製成混合物(步驟110)；持續以一時間間隔攪拌混合物以製成萃取物，直到此萃取物的糖度為0.2~0.7°Bx、pH值為3.4~6.8及顏色符合預設茶色為止(步驟120)；持續將添加物添加至所述萃取物，並且在70~100℃的溫度持續攪拌添加物及萃取物以製成含糖萃取物，直到所述含糖萃取物的糖度為3.1~6.2°Bx、pH值為3.4~6.8為止(步驟130)；將製成的含糖萃取物置放於發酵槽內降溫至25~40℃，再將凝結芽孢桿菌、醋酸菌及乳酸菌殖入於此發酵槽內持續進行一次發酵以製成一次發酵物，直到此一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g為止(步驟140)；將一次發酵物過濾後置放於調配桶，再將酵母菌殖入調配桶以與一次發酵物混和，並且將混和後的一次發酵物過濾充 填至容器內持續進行二次發酵以製成二次發酵物，直到此二次發酵物的糖度為2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0008-6
2.0為止(步驟150)；在二次發酵完成後，先對容器內的二次發酵物進行滅菌，使酵母菌、乳酸菌及醋酸菌在容器內失去活性且停止發酵反應，再冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品(步驟160)。透過上述步驟，即可透過二階段殖菌及二階段發酵，利用殖菌的時間差及階段性發酵，先在第一階段於含糖萃取物殖入凝結芽孢桿菌、醋酸菌及乳酸菌於發酵槽內進行一次發酵以製成一次發酵物，再於第二階段於一次發酵物殖入酵母菌於容器內進行二次發酵以製成二次發酵物，以及進行滅菌，使酵母菌、乳酸菌及醋酸菌在容器內失去活性且停止發酵反應，以便冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品。
在實際實施上，步驟110中的茶葉可包含：紅茶、綠茶、黑茶及烏龍茶至少其中之一，並且可將茶葉先置入於濾袋後，再添加至逆滲透水中製成混合物，所述茶葉可為有機原料，如：有機紅茶、有機綠茶等等。另外，所述濾袋的規格可為「300mesh」或其相似規格。接著，步驟120攪拌混合物的時間間隔可為5~15分鐘，並且每次攪拌持續30~90秒。步驟130的添加物可包含砂糖(例如：有機砂糖)及果寡糖，並且在添加物添加至萃取物後，以二重釜在90~100℃的溫度持續攪拌5~15分鐘以製成含糖萃取物。接下來，當步驟140在發酵槽內進行一次發酵時，可控制在25~40℃的溫度持續發酵48~96小時，使一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g。特別要說明的是，倘若糖度、pH值及總酸未滿足上述條件，則持續進行一次發酵直到滿足上述條件為止，本發明並未限定持續發酵48~96小時，換句話說，倘 若尚未持續發酵48~96小時即滿足上述條件，那麼便停止繼續進行一次發酵。接著，在步驟150將混和後的一次發酵物過濾充填至容器內持續進行二次發酵時，可將溫度控制在25~40℃，並且持續發酵12~48小時，同樣地，本發明並未以此限定溫度及發酵時間，只要二次發酵物的糖度為2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0009-7
2.0時，便停止在容器中進行二次發酵，而使其停止二次發酵的方式可通過將容器內的二次發酵物以60~90℃的溫度進行巴斯德滅菌(Pasteurization)且持續10~30分鐘來實現。如此一來，在步驟160中製備成的發酵飲品會因為發酵過程中微生物作用而產生代謝產物，使此發酵飲品包含4000~7000Unit/mL的SOD-like酵素，以及在二次發酵時產生與酒精比例為1：1的氣泡，不但具有抗氧化能力，更存在天然氣泡提升口感。
以下配合「第2A圖」及「第2B圖」以實施例的方式進行如下說明，如「第2A圖」及「第2B圖」所示意，「第2A圖」及「第2B圖」為應用本發明製備可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的實施例之流程圖。在實際實施上，整體流程可分為第一階段200a及第二階段200b，其中，第一階段200a係直至一次發酵完成，而第二階段主要係進行二次發酵。首先，如「第2A圖」所示意，在第一階段200a時，先將95℃的逆滲透水加入二重釜，再將裝在濾袋中的紅茶葉添加在逆滲透水中，並且以預設的時間間隔持續攪拌，例如：可分別於第0、5、10、15分鐘攪拌一次，每次持續攪拌60秒，以便萃取20分鐘製成萃取物，當此萃取物的糖度為0.4±0.1°Bx、pH值為5.0±0.2及顏色符合預設茶色時，代表滿足管制標準，可以進入下一個生產流程，反之，若未滿足管制標準則繼續萃取直到滿足管制標準為止，換句話說，判斷萃取是否完成的條件是糖度是否為 0.4±0.1°Bx、pH值是否為5.0±0.2及顏色是否符合預設茶色，當以上三者同時符合才視為萃取完成，若不符合則需延長萃取時間，直到三者皆符合為止。當滿足前述管制標準時，將濾袋自二重釜取出，並且添加有機砂糖及果寡糖，再於二重釜以95℃的溫度攪拌10分鐘以製成含糖萃取物，其管制標準為含糖萃取物的糖度為4.6±0.2°Bx、pH值為5.0±0.2。當含糖萃取物滿足上述管制標準時，將其置放於發酵槽內降溫至36±3℃，再將凝結芽孢桿菌、醋酸菌及乳酸菌(即：胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum))殖入於此發酵槽內，直到糖度為4.6±0.2°Bx、pH值為4.3±0.3為止(即：加菌粉調酸後的管制標準)，接著，在發酵槽靜置(例如：在36±3℃的溫度持續靜置68±4小時)持續進行一次發酵以製成一次發酵物，其管制標準為一次發酵物的糖度為4.0±0.2°Bx、pH值為4.0±0.2及總酸為0.06±0.02g/100g。此時，當一次發酵物滿足管制標準時即可稱為發酵飲品的半成品，接著，如「第2B圖」所示意進行第二階段200b的流程，將半成品(即：一次發酵物)以過濾精度25μm進行過濾後，置放於調配桶，再將酵母菌(即：布拉酵母菌(Saccharomyces boulardii))殖入調配桶以與一次發酵物混和，並且將混和後的一次發酵物以過濾精度25μm進行過濾後，充填至容器內並以34±3℃的溫度持續發酵24±4小時，以便實現二次發酵，進而製成二次發酵物。當二次發酵物的糖度為3.8±0.4°Bx、pH值為3.8±0.2、總酸為0.10±0.02g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0010-8
2.0時，代表滿足容器內發酵(或稱為瓶內發酵)的管制標準，同時也代表二次發酵完成。接下來，為了避免持續發酵造成酒精及二氧化碳持續生成導致瓶內壓力過高及風味之變化，故使用全自動水淋臥式高溫殺菌釜在60~90℃的溫度進行巴斯德滅菌且持續20分鐘，使酵母菌、乳酸菌、醋酸菌失去活性且停止發酵反應。最後，將完 成巴斯德滅菌的容器及其內的二次發酵物冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品，並且貼標籤裝箱以便提供貨運載貨。要補充說明的是，判斷第二階段200b發酵終止之條件中，可透過檢測二氧化碳含量(GV)來確認酒精含量，因為酵母菌作用產二氧化碳及酒精成正相關，所以可以推測發酵飲品中的酒精含量多寡，相較於一般檢驗酒精含量耗費時間較長，且檢測結果無法反應當下數值，以檢測二氧化碳含量的方式能夠快速檢驗酒精是否小於0.5%。
特別要說明的是，雖然上述實施例以不同的發酵時間及溫度為例，然本發明並未以此為限。實際上，發酵時間及溫度係根據管制標準作為判斷依據，也就是說，能夠滿足管制標準的發酵時間及溫度皆不脫離本發明的應用範疇。另外，上述第一階段200a及第二階段200b係使用兩段式殖菌及兩段式發酵之特殊製備，利用殖菌的時間差及階段性發酵，使發酵飲品最終能帶有天然細緻氣泡口感，並且酒精含量低於0.5%。其中，第一階段200a完成條件是一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g，三者均需同時符合才為第一階段200a發酵完成；第二階段200b完成條件是二次發酵物的糖度為2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0011-9
2.0，當所有均符合才視為第二階段200b發酵完成。無論是第一階段200a或第二階段200b，倘若有低於以上標準的數值存在，則需要延長發酵時間，直到檢驗數值落入標準為止。除此之外，由於使用特定菌種，即：凝結芽孢桿菌、醋酸菌、胚芽乳酸菌及布拉酵母菌，所以還能夠確認內含菌種來源及菌種身分，確保發酵飲品的衛生安全及口味一致性。
綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過二階段殖菌及二階段發酵，利用殖菌的時間差及階段性發酵，先在第一階段於含糖萃取 物殖入凝結芽孢桿菌、醋酸菌及乳酸菌於發酵槽內進行一次發酵以製成一次發酵物，再於第二階段於一次發酵物殖入酵母菌於容器內進行二次發酵以製成二次發酵物，以及進行滅菌，使酵母菌、乳酸菌及醋酸菌在容器內失去活性且停止發酵反應，以便冷卻至環境溫度以製備成可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品，藉由此一技術手段可以解決先前技術所存在的問題，進而達成提高發酵飲品的保存便利性及避免酒精濃度超標之技術功效。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
步驟110:製備70~100℃的一逆滲透水，並且將一茶葉添加至該逆滲透水中製成一混合物
步驟120:持續以一時間間隔攪拌該混合物以製成一萃取物，直到該萃取物的糖度為0.2~0.7°Bx、pH值為3.4~6.8及顏色符合一預設茶色為止
步驟130:持續將一添加物添加至該萃取物，並且在70~100℃的溫度持續攪拌該添加物及該萃取物以製成一含糖萃取物，直到該含糖萃取物的糖度為3.1~6.2°Bx、pH值為3.4~6.8為止
步驟140:將製成的該含糖萃取物置放於一發酵槽內降溫至25~40℃，再將一凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、一醋酸菌(Acetobacter aceti)及一乳酸菌殖入於該發酵槽內持續進行一次發酵以製成一 一次發酵物，直到該一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g為止
步驟150:將該一次發酵物過濾後置放於一調配桶，再將一酵母菌殖入該調配桶以與該一次發酵物混和，並且將混和後的該一次發酵物過濾充填至一容器內持續進行二次發酵以製成一二次發酵物，直到該二次發酵物的糖度為2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
Figure 110139078-A0305-02-0003-5
2.0為止
步驟160:在二次發酵完成後，先對該容器內的該二次發酵物進行滅菌，使該酵母菌、該乳酸菌及該醋酸菌在該容器內失去活性且停止發酵反應，再冷卻至環境溫度以製備成該可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品

Claims (10)

  1. 一種可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其步驟包括：製備70~100℃的一逆滲透水，並且將一茶葉添加至該逆滲透水中製成一混合物；持續以一時間間隔攪拌該混合物以製成一萃取物，直到該萃取物的糖度為0.2~0.7°Bx、pH值為3.4~6.8及顏色符合一預設茶色為止；持續將一添加物添加至該萃取物，並且在70~100℃的溫度持續攪拌該添加物及該萃取物以製成一含糖萃取物，直到該含糖萃取物的糖度為3.1~6.2°Bx、pH值為3.4~6.8為止；將製成的該含糖萃取物置放於一發酵槽內降溫至25~40℃，再將一凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、一醋酸菌(Acetobacter aceti)及一乳酸菌殖入於該發酵槽內持續進行一次發酵以製成一一次發酵物，直到該一次發酵物的糖度為2.7~5.5°Bx、pH值為2.7~4.6及總酸為0.03~0.10g/100g為止；將該一次發酵物過濾後置放於一調配桶，再將一酵母菌殖入該調配桶以與該一次發酵物混和，並且將混和後的該一次發酵物過濾充填至一容器內持續進行二次發酵以製成一二次發酵物，直到該二次發酵物的糖度為2.4~5.5°Bx、pH值為2.5~4.6、總酸為0.06~0.16g/100g、酒精含量小於0.5%及二氧化碳含量
    Figure 110139078-A0305-02-0014-11
    2.0為止；以及 在二次發酵完成後，先對該容器內的該二次發酵物進行滅菌，使該酵母菌、該乳酸菌及該醋酸菌在該容器內失去活性且停止發酵反應，再冷卻至環境溫度以製備成該可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品。
  2. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該茶葉包含紅茶、綠茶、黑茶及烏龍茶至少其中之一，並且該茶葉先置入一濾袋後，再添加至該逆滲透水中製成該混合物。
  3. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該時間間隔為5~15分鐘，並且每次攪拌持續30~90秒。
  4. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該添加物包含一砂糖及一果寡糖，並且在該添加物添加至該萃取物後，以二重釜在90~100℃的溫度持續攪拌5~15分鐘以製成該含糖萃取物。
  5. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該發酵槽內進行一次發酵係在25~40℃的溫度持續發酵48~96小時。
  6. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該容器內進行二次發酵係在25~40℃的溫度持續發酵12~48小時。
  7. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該乳酸菌為胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum)。
  8. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該酵母菌為布拉酵母菌(Saccharomyces boulardii)。
  9. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該容器內的該二次發酵物係以60~90℃的溫度進行巴斯德滅菌(Pasteurization)且持續10~30分鐘。
  10. 如請求項1之可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品的製備方法，其中該可常溫保存活菌/活酵之發酵飲品包含4000~7000Unit/mL的SOD-like酵素，以及在二次發酵時產生與酒精比例為1：1的氣泡。
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