发酵型普洱茶饮料加工工艺研究

代祥青，彭远菊,闫 刚,熊昌云*

(1.云南农业大学普洱茶学院，云南昆明 650201；2.云南农业大学热带作物学院，云南普洱 665000)

茶饮料以其“天然、营养、保健、多品种、多档次、风味独特、饮用便捷”的特点，引起了全世界的瞩目,被誉为“21世纪的饮料”。而目前国内外市场上销售的茶饮料，茶叶成分含量普遍较低，多数是含有少量茶叶成分的碳酸饮料或果汁饮料，茶味不足的茶饮料必然会使茶饮料的声誉受到一定的影响[1-2]。笔者以云南普洱茶为原料，利用乳酸菌、酵母菌共生发酵研制新型的茶饮料产品，探讨了普洱茶浸提和茶饮料发酵过程中主要风味物质的变化对茶饮料品质的影响，并对茶饮料的加工工艺和技术参数进行了详细地探讨，为进一步开发新型发酵茶饮料提供理论依据。

1 材料

1.1材料与方法原料及主要菌种、试剂：普洱茶，保加利亚乳杆菌(Lactobacillusburglarious，Lb)、嗜热链球菌(StreptococcusthermopilusSt)、啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae，Ye)、柠檬酸、黄原胶、海藻酸钠、琼脂、蜂蜜、葡萄糖。

主要仪器：无菌室，SZX-ZP 超净工作台，隔水式303A-1S 数显电热恒温培养箱，BKQP-75L全自动高压蒸汽灭菌器，PHS-2 型酸度计，ERMA 手持糖量计，755B紫外分光光度计等。

1.2发酵型茶饮料的加工工艺流程发酵型普洱茶饮料的具体加工工艺流程见图1。

1.3方法

图1 发酵型普洱茶饮料加工工艺流程Fig.1 Processing process of fermented Pu’er Tea beverage

1.3.1普洱茶提取液的制备。以云南普洱茶散茶为原料，采用恒定的pH，不同的浸提时间(5、10、15 min)、不同的浸提温度(85、90、95 ℃)、不同的茶水比(1∶50、1∶80、1∶100)对茶叶进行浸提，测定不同浸提条件下茶叶中茶多酚的浸出得率，从中选出最佳浸提条件。

1.3.2菌种的驯化[3-7]。将供试用的菌种纯化后接种于处理好的普洱茶提取液与MRS液体培养基不同比例混合液中，恒温培养，测定规定时间内pH和活菌数的变化，选择合适的pH，逐步培养驯化使菌种达到正常的活力。

1.3.3发酵茶饮料的调配。将发酵后的茶饮料加入不同量的柠檬酸(0.1%、0.2%、0.3%)、不同比例的蜂蜜(3%、4%、5%)，调配pH和糖度，选出最佳组合。

1.3.4发酵茶饮料的灭菌。采用120、130、140 ℃超高温对发酵茶饮料进行瞬时灭菌。

1.3.5指标测定方法[8-11]。可溶性固形物、茶多酚、氨基酸、总糖(可溶性糖)、酸度、乳酸菌、酵母菌、霉菌、细菌总数、大肠杆菌计数均采用国家标准方法测定。

1.3.6茶饮料稳定性的检测。在室温条件下存放发酵后的茶饮料，在规定的时间检测微生物数量的变化，观察是否有沉淀产生和褐变，来检测饮料的稳定性。

2 结果与分析

2.1普洱茶提取液的制备条件对不同条件下(90 ℃恒温)的普洱茶浸提液进行感官审评和L9(34)正交试验的方差分析，其结果见表1和表2。

表1 普洱茶提取液感官分析评定

从表1可以看出，在恒定温度为90 ℃情况下，当茶水比为1∶80、浸提时间为15 min时所制得的普洱茶浸提液汤色红浓明亮、香气纯正、滋味醇厚滑爽、带回甘。由表2可以看出，选取不同的茶水比、浸提温度和浸提时间对普洱茶提取液的品质影响也是比较明显的。从茶多酚含量的极差分析可以看出， 3个因素对普洱茶浸提饮料综合质量的影响顺序为茶水比(B)>浸提时间(C)>浸提温度(A)；适宜浸提的条件为A2B2C3，即选取茶水比1∶80，浸提时间15 min，浸提温度90 ℃作为普洱茶浸提液的工艺条件。

表2普洱茶提取液工艺条件L9(34)正交试验结果

Table2TheL9(34)orthogonallayoutofthetechnologyconditiononPu’erTeaextractionagent

试验号No．因素Factor浸提温度Extractiontemperature(A)∥℃茶水比Teawaterratio(B)浸提时间Extractiontime(C)∥min茶多酚Teapoly⁃phenolsmg/L11(85)1(1∶50)1(5)762．021(85)2(1∶80)2(10)784．031(85)3(1∶100)3(15)760．042(90)1(1∶50)2(10)770．052(90)2(1∶80)3(15)823．062(90)3(1∶100)1(5)720．073(95)1(1∶50)3(15)806．083(95)2(1∶80)1(5)767．093(95)3(1∶100)2(10)742．0K1230．6233．8224．9K2231．3237．4229．6K3231．5222．2238．9R0．305．064．66

2.2加工工艺及技术参数确定直接采用先乳酸发酵(Lb和St按1∶1接入，接种量4%，38 ℃下发酵8 h，此工艺条件在前序试验中确定)后酵母菌连续发酵的试验方法。在不同温度(26、28、30 ℃)、不同接种量(0.2%、0.3%、0.4%)、不同发酵时间(12、24、36 h)条件下进行发酵试验，测定酵母菌活菌落数变化及进行感官审评，结果见表3。

从表3酵母菌菌落数的极差分析可以看出，发酵时间对菌落数影响最大，其次是发酵温度，影响因素C>B>A，酵母菌落数最多的发酵条件为A3B3C3，即接种量0.4%、30 ℃下发酵36 h。但结合品质评分来看，发酵条件A1B2C2的综合水平更好，在此发酵条件下，酵母菌活菌数较多，且品质评分最高。茶饮料开发最注重的就是品质，为此该试验选取发酵条件A1B2C2作为乳酸菌、酵母菌阶段式发酵茶饮料的工艺条件，即接种量0.2%、28 ℃下发酵24 h。

表3普洱茶复合发酵L9(34)正交试验结果

Table3TheL9(34)orthogonallayoutofPu’erTeacomplexfermentation

试验号No．因素Factor接种量(A)Inoculationquantity%发酵温度(B)Fermentationtemperature℃发酵时间(C)Fermentationtimemin活菌数Numberoflivingbacteria107个/mL品质评分Qualityscore分11(0．2)1(26)1(12)4．485212(28)2(24)5．695313(30)3(36)6．08042(0．3)125．29552235．87562314．89073(0．4)136．47083215．68093324．775k15．335．004．93k25．275．675．17k35．575．176．07R0．300．671．14

注：试验只进行酵母菌活菌数的极差分析

Note：Only the range analysis of viable number of yeast was carried out in the experiment

2.3饮料的调配试验该试验中乳酸菌在茶叶提取液中产酸能力比在脱脂乳等牛乳类培养基上的产酸能力要弱很多，因此为了改善饮料的口味，调整糖酸比使之适应多数人的口味。参照乳酸菌饮料的质量标准，用柠檬酸和蜂蜜来调配饮料的pH和糖度达到理想的状态，试验结果见表4。

从表4可以看出，通过对茶饮料酸度的调整，同时加入适量的蜂蜜，可以使发酵型茶饮料品质更加优良，酸甜可口、香气浓郁。调配的结果表明，pH为4.20，柠檬酸添加量2%、蜂蜜添加量4%效果最好。

表4 pH、蜂蜜对饮料风味及综合品质的影响

2.4饮料的灭菌试验分析茶饮料是低酸型饮料，其灭菌指标比一般饮料要求要严格很多，一般应采取高温瞬时灭菌。故该试验采用不同温度(130、135、140 ℃),杀菌时间均为5 min来选择最佳的杀菌条件，其结果见表5。

表5 不同杀菌条件对茶饮料的影响

注：“+”表示灭菌后饮料的风味审评指标：“+++”表示很好，“++”表示较好，“+”表示一般

Note："+" indicates the flavor evaluation index of the sterilized beverage:"+ + +" means very well,"+ +" means better,"+" means general

表5数据表明，灭菌条件对饮料的感官指标有一定的影响，灭菌试验结果表明，茶饮料在135 ℃下恒温杀菌5 min瞬时灭菌效果较理想。

2.5饮料发酵过程中主要成分的变化分析在发酵茶饮料的加工工程中，由于受温度、pH、微生物发酵等加工因素的影响，茶叶提取液中的主要化学成分(茶多酚、氨基酸、咖啡碱、茶多糖等)发生一系列复杂的化学变化，这些化学变化直接影响茶饮料的品质。

从图2～4可以看出，茶多酚的减少量仅在5.7%～6.8%，说明发酵过程中乳酸菌和酵母菌基本上没有消耗茶多酚，使茶多酚得到了最大限度地保存，确保发酵茶饮料具有茶叶特有的保健功能。而总糖的含量却极大幅度地减少，减少量在45.5%～58.8%，其原因是嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌和酵母菌在发酵的过程中都需要大量糖类物质，尤其是可溶性糖类。糖类被发酵后转化成氨基酸、维生素及部分有机酸，赋予茶饮料柔和的酸味，提高茶饮料的营养价值。此外，氨基酸的变化则比较特殊，虽然在总量上增加6.1%～9.8%，但在发酵过程中则发生了复杂的变化，嗜热链球菌发酵初期大量消耗氨基酸后转为产生氨基酸，酵母菌则一直消耗氨基酸，保加利亚乳杆菌发酵则产生大量的氨基酸，3种菌种的综合作用使氨基酸的总量有少量增加，氨基酸的增加是形成茶饮料风味的一个重要因素。

图2 普洱茶发酵过程中茶多酚的变化Fig.2 Change of TP during the Pu’er Tea fermentation

图3 普洱茶发酵过程中氨基酸的变化Fig.3 Change of AA during the Pu’er Tea fermentation

图4 普洱茶发酵过程中糖的变化Fig.4 Change of sugar during the Pu’er Tea fermentation

2.6饮料稳定性的检测饮料贮藏在常温下30、60、90、120、180 d后测定饮料中微生物的变化情况，见表6。

从表6中3种微生物含量的变化情况可以看出，茶饮料在冷藏的过程中，各种微生物数量都有一定的增加，细菌总数增长最快，到120 d时就增长到81个/mL，180 d后就接近变质(98个/mL)；霉菌增长速度一般，且表现平缓，120 d数量达到28个/mL后基本保持稳定；大肠菌群含量极低，前期检测不到，到贮藏后期(180 d)可检测出2个/mL。从微生物总体数量的变化情况可分析得出，茶饮料的保质期可达到180 d左右。

表6不同贮藏期饮料中微生物的检测结果

Table6Resultsofmicrobiologicaldetectionunderdifferentstoringperiods

贮藏时间Storagetime∥d细菌总数Totalnumberofbacteria个/mL霉菌总数Totalnumberofmoulds个/mL大肠菌群数Numberofcoliformgroups个/mL020030860602912090512001208128118098302

2.7饮料的质量标准评价

2.7.1感官评价。发酵型普洱茶饮料的色泽红褐色，油状，明亮度好，醇厚滑爽、酸甜适中，具醇香和茶香、无异味，无分层、无褐变现象。

2.7.2理化指标。发酵型普洱茶饮料茶多酚含量约 584.0 mg/L，可溶性糖含量228.0 mg/L，氨基酸含量152.0 mg/L。

2.7.3卫生指标。发酵型普洱茶饮料细菌总数≤62个/mL，大肠杆菌≤2个/mL,致病菌未检出。

3 结论

通过该试验得到了乳酸菌和酵母菌共生发酵制作发酵型普洱茶饮料的最佳工艺条件：浸提pH 5.5～6.0，茶水比1∶80，浸提温度90 ℃，浸提时间15 min；Lb和St按1∶1接入，接种量4%，38 ℃下发酵8 h后接入0.2%酵母菌，28 ℃下发酵24 h；调配pH 4.5，蜂蜜添加量为4%；温度135 ℃，5 min瞬时灭菌。该加工工艺较为简单，生产成本较低，制作的茶饮料不仅能保持普洱茶的本质特征，还具有发酵型饮料的品质特点，是一类新型的保健功能性饮料，有一定的市场前景。

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