響應面法優(yōu)化冬季梨茶發(fā)酵酒工藝

響應面法優(yōu)化冬季梨茶發(fā)酵酒工藝

茶酒是以茶為原料，以各種品嘗酒精的總稱。茶作為世界三大無醇飲料之一,含有多種營養(yǎng)成分及功能因子,其中茶多酚為茶葉的主要功能性成分,占干物質總量的20%~30%,具有消炎抑菌、降低血脂、降血糖、降血壓、抗衰老、抗輻射、防癌等作用本研究以市售特級日照茶、皇冠梨為主要原料,通過向浸提的茶湯中加入鮮榨雪梨汁,接種酵母菌發(fā)酵,制得具有茶香、口感爽凈、富含茶多酚的發(fā)酵酒。同時,雪梨綠茶發(fā)酵酒的生產(chǎn)提高了茶葉的工業(yè)附加值,為茶葉資源的深加工提供有效的解決方案。將茶和酒有機結合起來的茶酒研制順應了我國酒類向“低度、營養(yǎng)、低糧耗、高質量”的發(fā)展方向,對于充分利用茶葉資源,提高茶農(nóng)收入,拓寬酒類產(chǎn)業(yè),豐富茶葉和酒產(chǎn)品的種類起到了積極作用,同時增加了市場的酒類品種,滿足了消費要求,具有廣闊的前景。特級日照茶、皇冠梨、優(yōu)質白砂糖均為市售。果酒專用酵母:安琪酵母股份有限公司;發(fā)酵助劑:煙臺帝伯仕商貿(mào)有限公司;單寧:煙臺帝伯仕商貿(mào)有限公司。1.2試劑食用檸檬酸、明膠、雞蛋清粉均為食品添加劑。皂土、磷酸二氫鉀、酒石酸鉀鈉、硫酸亞鐵、磷酸氫二鈉等均為分析純。1.3精密ph測試儀器JYZ-D525型九陽榨汁機:九陽股份有限公司;JJ600型電子天平:常熟市雙杰測試儀器廠;雷磁PHS-3C精密pH計:上海精密科學儀器有限公司;C21-SN216多功能電磁爐:廣東美的生活電器制造有限公司等。1.4測試方法1.4.1發(fā)酵過程包括雪利綠茶的發(fā)酵過程1.4.2發(fā)酵、制備茶酒發(fā)酵雪梨汁制備:將市售雪梨洗凈、削皮、切塊,放入榨汁機榨汁,同時加入適量食品級檸檬酸防止雪梨褐變。用120目試驗篩過濾制得雪梨汁,備用。酵母活化:取適量果酒酵母放入雪梨汁中,在28℃條件下放置20min至酵母液起泡,即完成活化。綠茶茶湯制備:取適量綠茶,按比例加入純凈水,煮至沸騰后保溫10min。10min后立即用100目試驗篩過濾,得茶湯放涼備用。裝瓶:在綠茶茶湯中加入一定量的酵母液、雪梨汁、白砂糖、單寧、發(fā)酵助劑等,混勻后裝入發(fā)酵容器中,保鮮膜封口,外層包裹4層紗布。1.4.3單因素試驗設計1.4.3.單因素實驗分別選取茶水比(g/mL)、白砂糖添加量(%)、雪梨汁添加量(%)及果酒酵母添加量(%)為因素,以茶多酚含量、酒度、殘留可溶性固形物含量、色度等為測定指標,進行單因素實驗。1.4.3.初始ph值對雪梨綠茶發(fā)酵酒品質的影響在茶水比(g/mL)為1∶125的綠茶茶湯中,添加0.01%的果酒酵母、20%的白砂糖、20%的雪梨汁,分別調節(jié)待發(fā)酵液的初始pH值為3.0、3.4、3.8、4.2、4.8,28℃條件下發(fā)酵8d,主發(fā)酵結束后對雪梨綠茶發(fā)酵酒進行感官評定,并測定其茶多酚含量、酒度、殘留可溶性固形物含量、色度等指標。1.4.3.茶發(fā)酵酒的制備在室溫下,取一定量的酒液,選用配制好的3種澄清劑對雪梨綠茶發(fā)酵酒進行處理,充分振蕩搖勻后,封口靜置2d,待沉淀結實后,取上清液過濾,然后測定酒液的色調、透光率、茶多酚含量、酒度等值。通過透光率、色度和理化指標來確定最佳的澄清劑。1.4.4響應面上的試驗設計在單因素試驗基礎上,以雪梨綠茶發(fā)酵酒感官評分(Y,分)作為響應值,根據(jù)Box-Benhnken的中心組合實驗設計原理1.5色度的測定酒精度的測定:酒精計法茶多酚的測定:GB/T21733—2008附錄A法。色調的測定:取適量經(jīng)過濾的酒液,用紫外可見分光光度計,在520nm下用1cm比色杯測定吸光值,蒸餾水做空白對照。色度的測定:取適量經(jīng)過濾的酒液,用紫外可見分光光度計,在420nm下用1cm比色杯測定吸光值,蒸餾水做空白對照。透光率的測定:在680nm下,用紫外可見分光光度計測定吸光度(AT(%)=101.6感官評定標準隨機選取10名評品人員,對產(chǎn)品根據(jù)具體的感官評分標準進行感官評定,每個試樣評分2次,確定無誤后,其算術平均值即為該試樣的得分。具體評分項目包括香氣(30分)、色澤(30分)和組織狀態(tài)(40分)。感官評定指標見表2。2結果與分析2.1雪梨綠茶發(fā)酵酒茶酒的感官評分對茶水比對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官質量影響進行分析,其評分結果見圖1。不同茶水比例下雪梨綠茶發(fā)酵酒理化指標的檢測結果見表3。由圖1可知:茶水比為1∶125時,雪梨綠茶發(fā)酵酒的感官評分最高,為79分,此時茶香和酒香較濃郁,酒體協(xié)調爽口;茶水比為1∶75時,雪梨綠茶發(fā)酵酒茶味濃厚,口味偏苦;茶水比為1∶100時,茶味較濃厚,味道偏酸苦;而茶水比為1∶100時,茶酒茶味不足。故選擇茶水比1∶125。由表3可知,隨著茶水比的增加,茶多酚含量逐漸下降。茶水比為1∶75時,由于濃度過高,使酵母的生長受到了抑制,生成的酒度較低。茶水比為1∶150和1∶175時,由于茶湯濃度過低,無論在酒度、色澤還是風味上,都遠遠不及茶水比為1∶125時的試樣。2.2初始糖度過低,酒精度不高圖2為白砂糖添加量對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官質量影響的評分結果。不同白砂糖添加量下雪梨綠茶發(fā)酵酒理化指標的檢測分析結果見表4。由圖2可知,白砂糖添加量為20%時,雪梨綠茶發(fā)酵酒的感官評分最高,為83分,此時茶酒香氣良好,口味醇厚爽口。雪梨綠茶發(fā)酵酒的酒精度與初始糖度有關。初始糖度過低,發(fā)酵結束后的酒精度不高,達不到產(chǎn)品要求。白砂糖添加量過多,會抑制酵母菌的生長,白砂糖添加量為25%、30%時,感官評分為76分、72分。果酒酵母將糖分轉化為酒精,在雪梨綠茶發(fā)酵酒中SSC主要為糖分,因此,SSC對發(fā)酵結束后的酒精度有直接影響。由表4可以看出,白砂糖添加量為20%時,雪梨綠茶發(fā)酵酒的質量最好。含糖量低,則酒度低,達不到茶酒產(chǎn)品要求。白砂糖添加量高,SSC高,且在高滲透壓下酵母菌的代謝活動會受到抑制,所以較適宜的白砂糖添加量為20%。2.3雪梨汁添加量對感官評分的影響對雪梨汁添加量對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官質量影響進行分析,其評分結果見圖3;對不同雪梨汁添加量下雪梨綠茶發(fā)酵酒理化指標進行分析,其檢測結果見表5。由圖3可知,隨著雪梨汁添加量的增加,感官評分先逐漸升高后下降。當雪梨汁添加量為25%時,感官評分最高,為82分;雪梨汁添加量為30%時,酒體略渾,酒味偏酸,感官評分最低,為71分。由表5可以看出:雪梨汁添加量為10%、15%時,雪梨綠茶發(fā)酵酒色度、色調相對較低,色澤相對較淺;雪梨汁添加量為25%時,雪梨綠茶發(fā)酵酒色澤澄清透明,酒精度高;雪梨汁添加量為30%時,色度、色調較高,酒精度低,可能是雪梨汁中相對較多的有機酸在一定程度上抑制了果酒酵母的發(fā)酵。所以較適宜的雪梨汁添加量為25%。2.4不同果酒酵母接菌量發(fā)酵茶酒的感官評分圖4為果酒酵母接菌量對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官質量影響的評分結果;表6為不同果酒酵母接菌量茶酒發(fā)酵的理化指標的檢測結果。由圖4可知,果酒酵母接菌量為0.02%時,茶酒的感官評分最高,為83分。隨著果酒酵母接菌量的增加,發(fā)酵后的茶酒有酸敗的味道,感官評分逐漸降低。在雪梨綠茶發(fā)酵酒發(fā)酵過程中,隨著果酒酵母接種量的增加,白砂糖被充分降解,生成的酒精增加,產(chǎn)酒速度也快。但接種量過大時,營養(yǎng)物質消耗迅速,代謝副產(chǎn)物累積多,抑制了菌體的代謝,酒度反而下降。當果酒酵母接種量為0.01%時,發(fā)酵速度緩慢,且發(fā)酵不徹底;接種量為0.04%和0.05%時,發(fā)酵結束后的雪梨綠茶發(fā)酵酒質量不高;果酒酵母添加量為0.02%時,發(fā)酵較平穩(wěn),雪梨綠茶發(fā)酵酒質量較好。2.5初始ph值對雪梨綠茶發(fā)酵酒品質的影響圖5為初始pH值對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官質量影響的評分結果;表7為不同初始pH值下雪梨綠茶發(fā)酵酒理化指標的檢測結果。由圖5可知,初始pH值為4.2時,雪梨綠茶發(fā)酵酒感官評分最高,為79分,此時茶酒香良好協(xié)調。初始pH值為4.6時,色澤稍渾,茶酒香味不足。由表7可以看出:酵母菌在pH值為3.0、3.4、3.8時,即在偏酸性條件下,果酒酵母發(fā)酵受到一定抑制,發(fā)酵速度減慢,酒精度不高;在pH4.2時,酒精度最高,為9.5%vol;在pH4.6時,雪梨綠茶發(fā)酵酒的色澤稍渾,且口感不夠綿柔。2.6反應分析在應用中的結果根據(jù)Box-Benhnken設計方案進行響應面試驗,所得結果見表8。2.6.1回歸模型的建立及顯著性分析采用Design-Expert8.0.5b軟件對試驗數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合,得到感官評價(Y)對白砂糖添加量(X式中,白砂糖添加量、雪梨汁添加量、果酒酵母接菌量、茶水比在分析中均經(jīng)過線性編碼處理,分別對應X2.6.2模型回歸模型系數(shù)的顯著性檢驗通過P值檢驗其顯著性(表9),當P<0.05時表明模型高度顯著,說明模型是有效的。由表9可知:方程的模型顯著性P<0.0001,極度顯著,則模型有意義;失擬差為0.9527>0.05,不顯著,即模型與實驗值的差異較小。模型校正決定系數(shù)R對本實驗回歸模型系數(shù)的顯著性進行檢驗,所得結果見表10。由表10可知,雪梨汁添加量(P<0.01)對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官評分的影響高度顯著,果酒酵母接種量(P<0.01)對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官評分的影響高度顯著,雪梨汁添加量和果酒酵母接種量對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官評分交互作用影響高度顯著(P<0.01),果酒酵母接種量和茶水比對雪梨綠茶發(fā)酵酒感官評分交互作用影響極顯著(P<0.001)。2.6.3響應面值分析如果響應曲面坡度相對平緩,說明響應值可以忍受處理條件的變異,而不影響其大小;如果坡度非常陡峭,說明響應值對于處理條件改變非常敏感由圖6可知:在果酒酵母接菌量(X由圖7可知:在雪梨汁添加量(X由圖8可知:在雪梨汁添加量(X由圖9可知:當白砂糖添加量(X由圖10可知:在白砂糖添加量(X由圖11可知:在白砂糖添加量(X2.6.4雪梨汁添加量的確定采用Design-Expert8.0.5b軟件分析回歸模型,得出綠茶酒的最優(yōu)生產(chǎn)工藝參數(shù):白砂糖添加量為19.97%,雪梨汁添加量為22.94%,接菌量為0.02%,茶水比為1∶125.13,感官評分的預測值為80.8387分。但考慮到實際的操作便利,將工藝修正為:白砂糖添加量為20%,雪梨汁添加量為23%,接菌量為0.02%,茶水比為1∶125。此條件下實際分值為83分,誤差為2.67%,說明通過響應面得到最優(yōu)參數(shù)的方法是可行的,并且具有一定的指導意義。3雪梨綠茶發(fā)酵酒發(fā)酵工藝研究以綠茶、皇冠梨為原料,通過加入果酒酵母進行發(fā)酵制取雪梨綠茶發(fā)酵酒,所得酒液色澤澄清、透明,滋味醇厚。通過實驗分析得出雪梨綠茶發(fā)酵酒優(yōu)化工藝參數(shù)為:果酒酵母接種量0.02%,白砂糖添加量20%,雪梨汁添加量23%,茶水比為1g∶125mL,主發(fā)酵時間7d,雪梨綠茶發(fā)酵酒發(fā)酵效果最佳,酒精度為10.0%vol。研究確定了雪梨綠茶發(fā)酵酒的工藝