作者:宋雨晴等   来源:   发布时间:2025-12-24   Tag:   点击:
罗布麻茶蜂蜜酒酿造工艺优化

  要:该研究以新疆罗布麻茶和蜂蜜为原料发酵制备罗布麻茶蜂蜜酒,探讨酵母接种量、料液比、浸提温度和初始糖浓度对罗布麻茶蜂蜜酒酿制的影响,采用单因素和响应面试验方法,以感官评分为指标,优化罗布麻茶蜂蜜酒最佳酿制条件。结果表明:酵母接种量为0.4g/L、料液比为1:70(g/mL)、初始糖浓度为18°Brix、茶叶浸提温度为80℃时,酿制的罗布麻茶蜂蜜酒品质最佳,此时罗布麻茶蜂蜜酒的酒精度为9.2%vol,可溶性固形物含量为3.5°Brix,茶多酚含量为1.58g/L,总酸含量为4.38g/L,感官评分为91.6。

关键词:罗布麻茶;蜂蜜酒;发酵;酿造工艺;酵母

 

罗布麻茶为夹竹桃科植物罗布麻(ApoCynum venetum L.)的干燥叶,在我国秦岭—淮河一线以北地区均有广泛分布,野生罗布麻在我国新疆地区分布尤其集中[1]。其富含多酚类、黄酮类[2]、多糖类[3]等生物活性物质,这些成分已被研究证实具有抗氧化[4]、抗衰老[5]、降血脂、降血压[6-9]等生理活性。蜂蜜是蜜蜂采集蜜源植物的花蜜加上自身的分泌物,在蜂巢中经过充分酿造而成的产物[10]。在促进机体消化、增强免疫力[11]、抗菌[12]等方面发挥着重要的作用。其成分含有维生素、有机酸、微量元素及多种生物酶等[13],赋予了其极高的营养价值。蜂蜜酒是用水、蜂蜜和酵母菌发酵而成的酒。为了增加风味,酿造时也常常会加入水果、香料、谷物等其他原料,从而形成不同风格的蜂蜜酒[14-16]

本研究旨在深入探索罗布麻茶与蜂蜜在茶酒制作中的应用,通过实施单变量法、正交试验法及响应面试验法等多种科学方法,优化罗布麻茶蜂蜜酒的制作工艺[17-19]。鉴于罗布麻茶和蜂蜜均富含高营养生物活性功效,二者融合可增强彼此的营养及商业价值,以期研发出口感优良、抗氧化能力突出的酒饮品。此外,本研究亦将对罗布麻茶与蜂蜜资源的整合利用提供新的思路与方法,为相关产业的可持续发展提供理论支撑与实践指导。

 

1 试验部分

1.1 材料与试剂

罗布麻茶:市售;蜂蜜:采自疏勒县养蜂场;酵母菌LA-MA:烟台帝伯仕自酿机有限公司;无水乙醇:天津市致远化学试剂有限公司;无水葡萄糖:上海金穗生物科技有限公司;酚酞、3,5-二硝基水杨酸:国药集团化学试剂有限公司;偏重亚硫酸钾:天津市大茂化学试剂工厂;柠檬酸:天津市北联精细化学品开发有限公司;氢氧化钠:福晨(天津)化学试剂有限公司;盐酸:山东荣泰化工有限公司。以上化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

LE2002E/02型电子分析天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;HH-S8型恒温水浴锅:金坛市正基仪器有限公司;722S型可见分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司;LRH-70型生化培养箱:上海齐欣科技仪器有限公司;GR60

 

1 罗布麻茶蜂蜜酒的工艺流程

操作要点

挑选、烘干:选择罗布麻茶去除茶梗及杂物,将茶叶烘干至恒重。

浸提:采用水浴加热方式,在80℃、30min条件下浸提茶叶。

调配:添加柠檬酸调整发酵液pH值至4.0,发酵液初始糖浓度为18°Brix。

控温发酵:向600mL发酵液中加入偏重亚硫酸钾60mg,可防止发酵初期杂菌污染。

接种酵母:控温发酵,当发酵后期含糖量不再发生变化,则终止发酵。

过滤、陈酿:发酵完成后经4层纱布过滤,巴氏杀菌(68℃、30min),即得罗布麻茶蜂蜜酒成品。

1.3.2 主发酵单因素参数确定

设置单因素试验,初步探讨酵母接种量(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6g/L)、料液比1:50、1:60、1:70、1:80、1:90(g/mL)、浸提温度(70、75、80、85、90℃)、初始糖浓度(14、16、18、20、22°Brix),以感官评分及理化指标的测定为评价指标,每组试验重复3次,考察各因素对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响。

1.3.3 响应面验证试验设计

为进一步验证罗布麻茶蜂蜜酒的最佳酿造工艺,以酒精度和感官评分作为评价指标,将料液比(A)、初始糖浓度(B)、酵母接种量(C)确定为影响试验的关键变量。采用Box-Behnken设计三因素三水平响应面优化罗布麻蜂蜜酒发酵工艺。响应面试验设计因素及水平见表1。

1 响应面试验因素与水平

  

1.3.4 感官评定

参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》方法进行感官评价。由15人组成的感官评审团队,对发酵后的罗布麻茶蜂蜜酒实施评审工作。从该茶酒的色泽、香味、外观和典型性进行感官评价,总分为100,其感官评分标准见表2。

2 罗布麻茶蜂蜜酒感官评分标准

  

1.3.5 理化指标的测定

总酸和酒精度参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[20]测定;可溶性固形物含量参考GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》[21]中的手持式糖度计测量法测定;茶多酚含量参考GB/T 21733—2008《茶饮料》[22]测定。

1.4 数据处理

利用GrAphPAd Prism 10.1工具进行数据整理和图像生成,运用SPSS 27.0工具实施方差分析,借助Design-Expert 13.0程序完成响应面的分析工作。

 

2 结果与分析

2.1 酵母接种量对罗布麻茶蜂蜜酒的影响

酵母接种量是影响发酵进程和最终产品品质的重要指标。酵母接种量低会导致延滞期长,发酵不完全、残糖多;酵母接种量高主发酵时间缩短,可能导致酯类合成较少[23]。酵母接种量对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响见图2。

  

同一指标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

2 酵母接种量对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响

由图2可知,随着酵母接种量增加,各组茶多酚含量、酒精度和感官评分,均呈先增后减的趋势,总酸含量呈上升的趋势。酵母接种量为0.2~0.4g/L时,随着酵母接种量的增加,茶多酚含量、总酸含量和酒精度均呈增加趋势;酵母接种量为0.4g/L时,茶多酚含量和酒精度均达到最大值,分别为1.55g/L、7.4%vol;总酸含量和可溶性固形物含量适中,为4.5g/L和4.90°Brix,感官评分最高为84.5。当酵母接种量超过0.4g/L时,酒精度与感官评分有所下降,且过量的酵母在发酵结束后会产生明显的“酵母味”,影响其品质,这与GArCiA[24]研究一致。酵母接种量直接影响罗布麻茶蜂蜜酒的质量,因此选择酵母接种量0.3、0.4、0.5g/L进行后续响应面试验。

2.2 浸提温度对罗布麻茶蜂蜜酒的影响

浸提是茶饮料生产工艺过程中最重要的环节。浸提温度是决定罗布麻茶中风味、化学成分和色泽物质溶出效率最关键参数。浸提温度对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响见图3。

  

同一指标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3 浸提温度对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响

浸提温度影响茶叶中茶多酚、茶多糖及氨基酸等含量,这些物质为酵母菌提供了更多营养,从而高效转化为酒精和其他风味。由图3可知,随着浸提温度的升高,茶多酚含量、酒精度和总酸含量呈先增加后减少趋势。浸提温度为70~80℃时,随着浸提温度升高,茶多酚含量、总酸含量和酒精度增加;当浸提温度为80℃时,感官评分、茶多酚含量和总酸含量最高,分别为90.5、1.47g/L、4.76g/L,可溶性固形物含量为4.4°Brix,此时酒精度较高,为8.1%vol,酒体茶香浓郁。当浸提温度超过80℃,随着浸提温度升高,罗布麻茶蜂蜜酒的感官评分和品质降低,同时较高的温度使茶多酚氧化,形成了水溶性的氧化物[25],导致茶多酚含量减少。过高的温度可能导致咖啡碱和其他不良风味物质的溶出,影响酒体品质;综合考虑,后续实验选择罗布麻茶蜂蜜酒的浸提温度为80℃。

2.3 料液比对罗布麻茶蜂蜜酒的影响

料液比决定了罗布麻茶蜂蜜酒“基酒”的品质,对其品质的影响见图4。

  

同一指标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

4 料液比对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响

由图4可知,随着水体积的增加,茶多酚含量呈现下降趋势,其对酵母菌生长抑制作用降低,酵母菌新陈代谢旺盛,发酵液中酒精度减少,总酸含量呈先增后降的趋势。当料液比由1:50~1:70(g/mL)时,茶叶和水的接触面积增加,较高的料液比有助于茶多酚的溶出,这与欧淑琼等[26]研究一致,在料液比为1:70(g/mL)时,茶多酚含量最大为1.95g/L,此时精度为8.2%vol,可溶性固形物含量为4.2°Brix,总酸含量为4.75g/L,感官评分95.5。当料液比为1:80~1:90(g/mL)时,发酵液中较多的水,茶多酚被稀释,生长因子、微量元素等减少[27],影响了酵母的生长代谢,导致酒精度和总酸含量下降,制品的感官评分也逐渐降低。综合考虑,选择罗布麻茶蜂蜜酒料液比为1:60、1:70、1:80(g/mL)进行后续响应面试验。

2.4 初始糖浓度对罗布麻茶蜂蜜酒的影响

初始糖浓度的高低影响罗布麻茶蜂蜜酒最终酒精度、茶多酚含量和总酸含量结果见图5。

  

同一指标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

5 初始糖浓度对罗布麻茶蜂蜜酒品质的影响

由图5可知,随着初始糖浓度的增加,酒精度呈先升高后降低的趋势。初始糖浓度为14~18°Brix时,总酸含量显著增加(P<0.05)。初始糖浓度为14°Brix时,酿制出的罗布麻茶蜂酒体单薄,缺乏层次感。初始糖浓度为18°Brix时,制品中茶多酚含量最高为1.61g/L,此时可溶性固形物含量为4.3°Brix,总酸含量为4.46g/L,酒精度为8.45%vol,感官评分最高为91.5。当初始糖浓度20~22°Brix时,高初始糖浓度导致渗透压变大,影响酵母菌生长代谢,可溶性固形物含量残留较高,总酸含量和茶多酚含量下降,感官评分显著降低(P<0.05)。因此选择初始糖浓度为16、18、20°Brix进行后续响应面试验。

2.5 响应面试验结果

在单因素试验基础上,选取料液比、初始糖浓度和酵母接种量为因素,通过Design-Expert 13.0设计进行响应面优化试验,并以感官评分为响应值,结果见表3。

3 发酵条件优化响应面试验设计及结果

 

2.5.1 响应面回归模型的分析

利用Design-Expert 13.0软件,将料液比、初始糖浓度、酵母接种量作为3个自变量,并以感官评分为响应值,对各因素回归拟合后,得出下列回归方程:

Y=92.90+0.9625A-2.47B+1.81C-2.27AB+1.40AC+2.98BC-8.33A2-2.80B2-7.17C2

感官评分回归模型方差分析见表4。

4 感官评分回归模型方差分析

  

∗表示影响显著(P<0.05):∗∗表示影响极显著(P<0.01);

由表4可知,该模型F值为16.91,P=0.0006<0.01,表示该回归模型极显著;失拟项P0.7193>0.05,不显著,印证了回归方程在实践应用中的稳定性与适宜性;模型决定系数R2=0.9560,矫正系数

R2Adj=0.8995,表明该模型与试验数据有着极强的吻合度,可以用于罗布麻茶蜂蜜酒的工艺优化预测与分析工具。模型进一步展示出,在对罗布麻茶蜂蜜酒的口感评价上,BBCB2影响显著(P0.05);A2C2影响极显著(P0.01),其余项均为不显著。结合F值与P值的综合判定,各因素对罗布麻茶蜂蜜酒口感评分影响程度由高至低为B(初始糖浓度)>C(酵母接种量)>A(料液比)。

2.5.2 响应面试验交互作用分析

为呈现各因素对罗布麻茶蜂蜜酒对感官评分的交互作用关系,采用响应面法绘制显著因素交互作用的响应面立体图与等高线图,如图6所示。

 

6 各因素间交互作用对罗布麻茶蜂蜜酒感官评分影响的响应面和等高线

响应曲面及其相应的等高线图可评估各因素对罗布麻茶蜂蜜酒对感官评分的交互作用关系,等高线为三维曲线在底端的投影,可以反映两因素之间的交互作用,若表现为圆形,则表示两因素间对感官评分的影响不显著;若表现为椭圆,则表明两因素间对感官评分的交互影响显著[28]。三维曲面的陡峭程度越大,表明两因素交互作用越显著。由图6可知,AC因素曲面斜率较平缓,交互作用不显著;AB因素曲面斜率较平缓,交互作用不显著;表明BC因素曲面斜率陡峭,交互作用极显著(P<0.01),与试验结果相符,对其交互作用进行分析。随着初始糖浓度和酵母接种量增加,罗布麻茶蜂蜜酒的感官评分也随之增加,初始糖浓度对罗布麻茶蜂蜜酒感官评分的影响大于酵母接种量。

2.6 验证试验利用

Design-Expert 13.0软件对上述回归模型进行极值分析,得到最佳发酵工艺条件为料液比为1:70(g/mL)、初始糖浓度为17.5885°Brix、酵母接种量0.4030g/L,在此条件下罗布麻茶蜂蜜酒的感官评分为90.0602。结合实际操作,调整料液比为1:70(g/mL)、初始糖浓度18°Brix、酵母接种量0.4g/L、浸提温度80℃。酿制出的罗布麻茶蜂蜜酒可溶性固形物含量为3.5°Brix,酒精度为9.2%vol,茶多酚含量为1.58g/L,总酸含量为4.38g/L,感官评分为91.6,与模型理论值差异不明显,说明该响应面模型可靠。

 

3 结论

本研究以新疆罗布麻茶与蜂蜜为原料,通过料液比、酵母接种量、浸提条件和初始糖浓度系统优化了罗布麻茶蜂蜜酒的酿造工艺。通过单因素试验与响应面法分析,确定最优发酵条件为料液比1:70(g/mL)、初始糖浓度18°Brix、酵母接种量0.4g/L、浸提温度80℃。在此工艺条件下,所酿制的罗布麻茶蜂蜜酒酒精度为9.2%vol,可溶性固形物含量为3.5°Brix,茶多酚含量为1.58g/L,总酸含量为4.38g/L,感官评分为91.6。产品色泽橙黄、澄清透亮,茶香与酒香协调,风味典型性突出,具有良好的感官品质与理化稳定性。该研究为罗布麻茶与蜂蜜的高值化深加工提供了可行的技术路径,对开发兼具营养与风味特色的新型发酵茶酒具有参考价值。

 

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文章摘自:宋雨晴,张烨,肖舒鹏,等.罗布麻茶蜂蜜酒酿造工艺优化[J/OL].食品研究与开发,1-12[2025-12-14].https://link.cnki.net/urlid/12.1231.TS.20251127.1412.006.

 


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