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柑橘红茶菌饮料配方的发酵工艺优化

作者:饮料工艺 时间:2023年4月14日 09:25

本研究以广东特产-新会柑橘和英德红茶为原料,利用红茶菌,通过添加柑橘汁混合发酵生产柑橘红茶菌饮料,并对柑橘红茶菌饮料发酵工艺进行探究。首先通过单因素试验,探究乳酸菌添加量、糖添加量、发酵温度和发酵时间对红茶菌饮料的影响,再通过响应面法优化柑橘红茶菌饮料发酵工艺,最终得到制备柑橘红茶菌饮料最优发酵工艺,以期为实现广东特色产品融合开发,提高新会柑橘和英德红茶附加值,拓宽其应用领域提供理论依据,也为柑橘红茶菌饮料研发提供基础数据。

操作要点

糖茶水制备流程:根据茶里红茶品牌推荐的浸泡方法,取2包红茶包于500 mL沸水中浸泡3 min,浸泡完毕后,取出茶包,加入蔗糖(80 g/L),再次煮沸10 min,进行灭菌处理[18]

混合、调配:将柑橘汁和糖茶水按照1:1的比例混合,根据实验探究加入蔗糖调配初始糖量,得到柑橘果汁红茶液。

 接种、发酵:在柑橘果汁红茶液中加入一定量的酵母菌粉、乳酸菌粉、醋酸菌粉,搅匀,置于32℃培养箱发酵,糖度和pH趋于稳定时发酵停止。

过滤、灭菌、装罐发酵完后,取发酵液上清液,用8层纱布过滤,得澄清液体,调配糖度和酸度后,进行高温灭菌(100 ℃,10 min),冷却后,装罐,于4℃冷藏保存。

发酵工艺的确定

单因素试验

经文献调研可知,影响柑橘红茶菌发酵的主要因素有:发酵菌(酵母菌、醋酸菌、乳酸菌比例、燕糖添加量、发酵时间和发酵温度。这些因素能够影响微生物的生长及最终代谢产物,从而影响最终产品品质。pH反映了有机酸产生情况,同时影响着饮料风味,感官评定能反映饮料的品质及风味;消耗的可溶性固形物水平反映了微生物的生长过程故本研究以pH、感官评定、可溶性固形物消耗量为响应值,通过单因素试验,确定单因素水平范围,然后利用Box-Behnken响应面优化方法探究各因素对柑橘红茶菌饮料的综合影响,以确定柑橘红茶菌饮料发酵的最优发酵工艺。

1.5.1.1 乳酸菌粉添加量

红茶菌主要由酵母菌、醋酸菌、乳酸菌组成。而

乳酸菌可发酵糖类物质产生乳酸等多种有机酸,且具,有促进营养物质吸收、增加人体有益菌群、抗氧化等多种益生功能。研究表明(22],红茶菌中的乳酸菌不仅可以改善红茶菌饮料风味,且可以提高醋酸菌的存活率和产有机酸能力。鉴此,发酵菌比例选择,以乳酸菌添加量变化为主导,在自然pH值下,固定酵母菌、醋酸菌添加量分别为0.10%,固定初始糖量为15%,于28℃恒温生化培养箱发酵5d。在乳酸菌粉添加量为0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00%的情况下,探究乳酸菌粉添加量对柑橘红茶菌饮料品质的影响。

蔗糖添加量:在自然pH值下,乳酸菌粉添加量为0.40%,于28 ℃恒温生化培养箱发酵5d。分别加入蔗糖1.80 g、5.50 g、8.80 g、12.50 g,16.70 g于100 mL的柑橘果汁红茶菌发酵液中,调配成糖量分别为5%、10%、15%、20%、25%的样品,探究蔗糖添加量对柑橘红茶菌饮料品质的影响。

发酵温度:在自然pH值下,乳酸菌粉添加量为0.40%,初始糖量固定为15%,于恒温生化培养箱发酵5 d。柑橘果汁红茶菌发酵液分别放置于温度为24℃、28℃、32 ℃、36℃、40℃。探究发酵温度对柑橘红茶菌饮料品质的影响。

鲜荔枝→分选→清洗一剥皮→去核→打浆榨汁→过滤→高温瞬间灭菌→主发酵→澄清处理-陈酿、贮存一冷冻处理→过滤→(调配干型、半干型)→精滤→真空脱气→无菌灌装→成品

操作要点

荔枝鲜果处理 要及时收购及时加工、榨汁保存。

果胶酶处理 在果浆中添加2%Pectinex5XL果胶酶,在35℃以上38℃以下控温6h,过滤即得澄清荔枝全汁。

发酵酵成分调整 鲜荔枝汁含糖量在12%~17%之间,经低温浓缩达20%,pH在3.8左右,进入下一道工序。

主发酵 在发酵膠中添加一定量的葡萄酒酵母(S.ellipsodieus),在22℃以上、25℃以下控温,进行主发酵,每日测定并记录酒精度、发酵酵温、可溶性固形物、比重、糖含量及总酸的变化,以保证发酵的正常进行。

酒液澄清 荔枝果酒经控温发酵至酒精度上升为11%(v/v)以上,并再无明显上升趋势后,分离取酒,并用皂土进行澄清处理。

洒液陈酿 将澄清后的酒液密封在小口容器中,在低温5~10℃下进行陈酿80d左右,使酒液的风味得到大幅度的改善,形成荔香突出的典型性。

结果与分析

酵母添加量对发酵的影响对荔枝果酒主发酵期不同葡萄酒酵母添加量的发酵效果进行研究,在成分完全相同的发酵膠液中分别添加3%,5%,7%,9%的葡萄酒酵母,在相同时间内,控温发酵,结果见表1。添加5%的酵母,主发酵时间8-10d的发酵液酒精度最高;随着酵母添加量的增大,发酵液酒度上升成正比增加,但当添加量7%及其以上时,主发酵时间缩短,终点发酵液酒度反而会略有下降。分析认为,可能是酵母添加量增加会促进酵母迅速繁殖,但繁殖速度过快会加快呼吸作用,过早消耗膠液中的糖分,不利于酒精度的积累。

发酵温度对发酵的影响温度是酵母生长繁殖的重要条件,它直接影响果酒质量及酒精生成量。酵母菌生长繁殖最宜温度是24-25℃,在温度过低时,酵母无法进行代谢和繁殖,而发酵温度过高,酵母的繁殖力反而下降,易于衰老和死亡,使酒液易受杂菌侵染而影响品质。相同时间及相同发酵膠中加入不同计量的葡萄酒酵母后,在不同温度下发酵过程中的酒精度的感官变化见表2,结果表明,添加5%的酵母,发酵温度24-25℃C,主发酵时间10d的酒精度感官最好。

不同皂土添加量与澄清方法对荔枝全汁发酵果酒澄清效果的实验结果见表3用0.16%皂土澄清荔枝全汁发酵果酒,澄清效果比其它浓度的透光率优越。