茶樹花蘋果酒的發酵工藝研究

鄯穎霞，陳啟文，白 蕊，王 璽，宛曉春，蔣 軍，2，*，李大祥，*

（1.安徽農業大學農業部茶樹生物學與茶葉加工重點實驗室，安徽合肥 230036；

2.合肥市農產品加工研究院，安徽農業大學，安徽合肥 230036)

茶樹花蘋果酒的發酵工藝研究

鄯穎霞1，陳啟文1，白 蕊1，王 璽1，宛曉春1，蔣 軍1，2，*，李大祥1，*

（1.安徽農業大學農業部茶樹生物學與茶葉加工重點實驗室，安徽合肥 230036；

2.合肥市農產品加工研究院，安徽農業大學，安徽合肥 230036)

將茶樹花加入蘋果汁中進行發酵，研究茶樹花蘋果酒發酵工藝。在單因素實驗的基礎上，應用響應面分析法對茶樹花蘋果酒的發酵條件進行了優化，并確定最佳的發酵條件。結果表明，茶樹花的添加量為蘋果汁的1.0%（w/v）、酵母接種量12.5%（v/v）、初始糖度200g/L、果膠酶0.08g/L、溫度27.0℃時，所制茶樹花蘋果酒色澤金黃，澄清透明無沉淀，具有濃郁的茶花香、酒香和果香，口感柔和，酒體醇和協調；各理化指標為：酒精度10.7%，可溶性固形物5.0%，還原糖2.32g/L，pH3.66，雜醇油397.89mg/L；是一種既風味獨特又健康養生的低度果酒。

茶樹花蘋果酒，發酵工藝，響應面分析法

茶起源于我國，最早可以追溯到石器時代的炎帝神農氏。長期以來，人們更多地注重于茶樹嫩葉的開發利用，而缺乏對茶樹花的利用，造成茶樹資源的較大浪費。我國大部分茶區的茶樹開花期為8月至翌年1、2月，南方茶區開花期更長，可延續到第二年2～3月，較其他植物的花生長期長，吸收和積累了大量的營養物質。研究表明茶樹鮮花與芽葉的主要化學成分相似，富含兒茶素、氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、維生素和多糖等[1－2]，且具有解毒、降脂、降糖、抗癌、護肝、滋補、養顏等功效[3－4]。此外茶樹花氣味清香雅致，富含香氣前體物質——鍵合態糖苷化合物，可水解釋放出芳樟醇及其氧化物、香葉醇、水楊酸甲酯、α－萜品醇和橙花叔醇的芳香成分，并且還含有苯乙酮、己酸等香氣組份[5－6]。因此，充分利用茶樹花資源，不僅會有良好的社會效益和較高的經濟價值，而且采摘茶樹花有利于茶樹的營養生長，確保翌年的茶葉優質高產，亦可以緩解茶園生產季節性強，秋冬季茶廠人力物力閑置的問題[7]。茶樹花作為一種新興的食品原料，相關研究還處于初步探索的階段。本研究將茶樹花與果酒釀制相結合，進行發酵制成含有茶樹花的蘋果酒，是一種色、香、味較佳的低酒精度健康飲品。它既有蘋果酒的風格、茶樹花的清香，又具有潛在的抗氧化，預防心血管系統疾病等保健功效。此茶樹花蘋果酒的研發既迎合現代人們生活需求又符合食物結構回歸大自然的發展趨勢，具有較高的推廣價值和發展前景。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶樹花 采摘于安徽農業大學高新技術農業園茶園；蘋果（紅富士）、白砂糖（食品級） 購于合肥某超市；茶樹花酵母 茶樹花篩選酵母；葡萄酒酵母LAL13、果膠酶（3500UPG/g－800UPE/g－100UPL/g） 法國拉曼公司；檸檬酸（食品級）、葡萄糖、氫氧化鈉、鹽酸、無水硫酸銅、次甲基藍、酒石酸鉀鈉等 均為分析純。

JFSO－100型粉碎機 上海嘉定糧油儀器有限公司；蘇泊爾榨汁機 浙江蘇泊爾股份有限公司；WAY手持糖度計 上海精密科學儀器有限公司；PHS－25型數顯pH計 上海康儀儀器有限公司；BS110S型電子天平 北京賽多利斯天平有限公司；電子調溫電爐 金壇市榮華儀器制造有限公司；Vis7200型可見分光光度計 尤尼柯（上海）儀器廠；HH－6型數顯恒溫水浴鍋 金壇市高華儀器有限公司；GZX－9070MBE型數顯鼓風干燥箱、SPX－150B型生化培養箱 上海博迅醫療設備廠；SPX－150C型恒溫恒濕箱 上海博訊實業有限公司醫療設備廠；SW－CJ－ID型凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 茶樹花蘋果酒工藝流程 蘋果→分選清洗→榨汁→澄清過濾→成分調整→加入干茶樹花→巴氏殺菌→冷卻→加入葡萄酒酵母、果膠酶→第一次發酵→補充糖分→接入茶樹花酵母→第二次發酵→倒酒→調配→陳釀→澄清→除菌過濾→成品酒

1.2.2 實驗步驟

1.2.2.2 種子液的制備 將斜面活化后的葡萄酒酵母接種到蘋果汁液體培養基中25～28℃活化2d[9－10]。

1.2.2.3 發酵汁的配制 蘋果汁用白砂糖和檸檬酸調整其糖度、酸度，添加茶樹花。巴氏殺菌，冷卻至室溫備用。

1.2.2.4 發酵 在發酵液中接入一定量的種子液，同時添加果膠酶，在一定溫度下發酵，主發酵完成后適當補充糖分，再接入10%（v/v）的茶樹花酵母種子液（活化方法同葡萄酒酵母）進行二次發酵。

1.2.3 茶樹花添加量的確定 酵母的繁殖與生長不僅受到果汁成分的影響，還受茶樹花成分在發酵過程中中不斷浸出和變化的影響。由于茶樹花中含有一定量的皂素[8]，其對酵母菌有很大的抑制作用，所以本研究添加不同質量的茶樹花進行進行發酵，以確定適宜發酵的茶樹花添加量。

1.2.4 影響發酵主要因子的單因素優化 分別以種子液接種量、初始糖度、發酵溫度、果膠酶添加量作為影響因子，進行單因素實驗，確定各影響因子對茶樹花蘋果酒發酵的影響。

1.2.5 發酵工藝參數響應面優化 根據單因素實驗結果以及響應面（RSM）設計原理，對影響發酵工藝的4個因素的每個因子設計5個水平采用1/2實施，共21個實驗組[11－12]，優化茶樹花蘋果酒的發酵工藝條件。響應面設計因素與水平見表1。

她是南方人，喜歡吃米飯，炒菜要求清淡，經常要煲各種滋補湯。馮阿姨雖然近八十歲了，但精神抖擻、 樂觀、豁達，并且十分好客，所以她家來往的親戚朋友也多。馮阿姨做得一手好菜，經常變著花樣地做一些飯菜給大家吃，自然， 我也跟著學了不少做菜的技巧。馮阿姨在待人接物等禮儀方面給我樹立了榜樣，使我懂得了對待朋友一定要真誠與友善，與左鄰右舍相處一定要以和為貴，做事要“以心換心”。每次和阿姨一起外出購物或買菜時， 她買完菜后從不忘說聲謝謝，也從不跟別人斤斤計較，她的厚道與豁達深深地影響著我，使我學到了很多在書本上學不到的為人處世之道。在她家我們相處得很融洽，心情很愉快，轉眼一年就過去了。

表1 響應面實驗因素水平設計Table 1 Factors and levels design of response surface method（RSM）

1.2.6 指標測定方法 糖度（可溶性固形物計）測定：采用手持式折光儀法；還原糖測定：斐林試劑法；pH測定：酸度計；酒精度測定：酒精計法；色度測定：分光光度法[13]；雜醇油測定：參照GB/T 5009.48－2003測定。

1.2.7 感官評分標準 參照《葡萄酒工業手冊》相關評分標準[14－15]，制定了茶樹花蘋果酒的感官評定標準，見表2。組織有專業背景和感官評定經驗的20位人員，參考表2從外觀、香氣、口感和風格四方面對茶樹花蘋果酒進行綜合評分，讓專家對樣品給出各項評分指標的定性評價。然后再依據評價指標使用層次分析法建立模糊矩陣，并根據權值進行運算[16]，得到最終感官評定的分值。

表2 茶樹花蘋果酒感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standards for tea－flower cider

2 結果與分析

2.1 茶樹花添加量的確定

調整糖度為180g/L、pH為3.60，之后分別添加0.5%、1.0%、1.5%、2.0%（w/v）的茶樹花干粉。滅菌冷卻后添加0.1g/L果膠酶。種子液接種量分別為10%（v/v），于25℃恒溫發酵。觀察發酵情況，并于12d后測定發酵液還原糖的含量，結果如圖1所示。

圖1 不同茶樹花添加量對發酵效果的影響Fig.1 Effect of additive amounts of tea flowers on fermentation effeciency

由圖1和實驗中可看出，隨著茶樹花的增加，起酵時間推遲，發酵時間延長發酵效果不理想，當茶樹花在1.5%添加量甚至更高時，發酵滯后且殘糖較高。當茶樹花在1.0%添加量時，發酵在10～12d結束。因此茶樹花添加量確定為1.0%。

2.2 影響發酵主要因子的單因素優化

2.2.1 接種量對發酵的影響 調整糖度為180g/L、pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花。滅菌冷卻后添加0.1g/L果膠酶。種子液接種量分別為5%、7.5%、10%、12.5%、15%（v/v），于25℃恒溫發酵12d。發酵后原酒主要指標酒精度、還原糖和雜醇油的檢測結果見圖2。

圖2 種子液接種量對發酵后原酒各指標的影響Fig.2 Effect of inoculum concentration of seed fungi liquid on the indicators of original tea－flower cider

由圖2可知，種子液接種量＜7.5%時，由于發酵緩慢，且發酵不徹底，因此殘糖量高，酒精度低；接種量＞12.5%時，發酵劇烈，雖縮短了發酵時間，但是基質消耗過快，代謝副產物累積多，抑制了酵母菌的生長，致使酒精度下降，酵母殘留量大，酵母味較重，且雜醇油含量高，對于后期酒的整體質量不利[17]。結合圖2和實驗中的觀察得出，接種量為7.5%～12.5%時，氣泡產生速率均勻，發酵平穩，原酒酒精度較高，質量較好。

2.2.2 溫度對發酵的影響調 調整糖度為180g/L、pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花。滅菌冷卻后添加0.1g/L果膠酶。種子液接種量為10%（v/v），分別于16、20、25、30℃恒溫發酵12d。原酒各指標檢測結果見圖3。

圖3 發酵溫度對發酵后原酒各指標的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on the indicators of original tea－flower cider

由圖3可知，在溫度較低時，發酵啟動推遲，發酵速度慢，發酵周期延長，殘糖量高，酒精產率低；溫度較高時，發酵速度過快，香氣易散失，影響酒的整體質量[14]。從實驗中可發現，當溫度為25℃時，原酒澄清透明，氣味清香，口感較好，不但降糖速度適中，而且有利于發酵風味物質的形成。

2.2.3 初始糖度對發酵的影響 調整糖度為100、150、200、250g/L，pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花，0.1g/L果膠酶，10%（v/v）種子液接種量，于25℃恒溫發酵12d。原酒各指標檢測結果見圖4。

圖4 初始糖度對發酵后原酒各指標的影響Fig.4 Effect of the beginning sugar content on the indicators of original tea－flower cider

從圖4中可以看出，隨著蔗糖添加量的上升，酒精度顯著增加。但當蔗糖添加量較高時，造成起酵時間晚，發酵時間長，殘糖量較高，且在高滲透壓下抑制酵母的生長代謝[18]。綜合考慮，初始糖度在200g/L左右時有利于酒的發酵。

2.2.4 果膠酶對發酵的影響 調整糖度為180g/L，pH為3.60，之后添加1.0%（w/v）的茶樹花。滅菌冷卻后分別添加果膠酶0、0.03、0.05、0.10、0.15g/L，種子液接種量為10%（v/v），于25℃恒溫發酵12d。原酒指標檢測結果見圖5。

圖5 果膠酶對發酵后原酒各指標的影響Fig.5 Effect of pectinase additive amounts on the Indicators of original tea－flower cider

由于果汁和茶樹花中均含有果膠等多糖類物質，如降解不徹底，會產生較多的渾濁物，影響酒的色澤和口感。結合圖5和實驗中的觀察得出，在未添加果膠酶的情況下，且原酒的色澤（色度0.987）和口感均較差；隨著果膠酶的添加，果膠等多糖類物質被降解，汁液滲出細胞壁被充分發酵利用，有利于發酵[10]。在0.03、0.05、0.10、0.15g/L果膠酶添加情況下，色度分別為0.383、0.324、0.333、0.298。綜合考慮，選用0.10g/L果膠酶添加量較佳。

2.3 發酵工藝參數響應面優化

表3 綜合評判得分表Table 3 Score of comprehensive evaluation

表4 因素方差分析表Table 4 Variance table of factor analysis

根據響應面設計，以發酵所得茶樹花蘋果酒的感官評價分值作為依據，感官品質模糊綜合評判結果見表3。并用Design Expert 7.0軟件對實驗數據進行多元回歸分析[19－20]，結果見表4。

根據實驗結果通過統計分析初步建立了茶樹花蘋果酒感官分值與各處理因素之間的RSM方程：Y= 81.36195+1.503645A+1.009825B－0.41701C－1.21894D－0.90479AB－0.87494AC+0.449154AD－0.84693BC+ 1.495219BD－0.88154CD－0.89558A2－0.87345B2－0.82769C2－0.95389D2

實驗的各因素方差分析如表4所示。由表4可知，A（酵母接種量）、D（溫度）、BD、A2、B2、C2、D2為顯著影響因素。在各影響因素中，A（酵母接種量）對感官審評的影響最大，其次是D（溫度）、B（糖度）和C（果膠酶）。在總的作用因素中，一次項和平方項的影響較大，而交互項的影響較小，B（糖度）和D（溫度）有交互作用。說明各影響因素對茶樹花蘋果酒感官審評影響不是簡單的線性關系，由表4還可以看出該二次方程模型顯著，失擬項不顯著，說明該模型擬合程度較好。經Design－Expert 7.0優化，分析得到最佳發酵條件為：酵母接種量12.5%，初始糖度200g/L，果膠酶添加量0.08g/L，溫度27.0℃。

2.4 茶樹花蘋果酒的品質

在上述最佳發酵條件下，我們進行了驗證性實驗。通過專業評定小組對酒進行綜合評分，得到了較好的感官評價。驗證實驗結果評分與預測值接近，進一步驗證了模型的可靠性。此優化條件下發酵所得的茶樹花蘋果酒金黃且澄清透明無沉淀；具有濃郁的茶花香、酒香和果香；口感柔和，酒體醇和；風格典型明確。其他主要指標為：酒精度10.7%，可溶性固形物5.0%，還原糖2.32g/L，pH3.66，雜醇油397.89mg/L。衛生指標符合GB 2758－2005發酵酒衛生標準的規定。

3 結論與討論

3.1 本研究將干茶樹花直接加入蘋果汁進行優化發酵，茶樹花的添加量為蘋果汁的1.0%，酵母接種量12.5%，糖度200g/L，果膠酶0.08g/L，溫度27.0℃時，茶樹花蘋果酒品質較佳。

3.2 本研究將茶樹花初步應用在果酒發酵工藝中，茶樹花的其他添加方式，以及所獲得的原酒穩定性、發酵過程中茶樹花和蘋果汁中的活性成分和酒的香氣組分的變化，還需要進一步的深入研究。

3.3 本研究所制茶樹花蘋果酒不僅具有果酒獨特的風格，還含茶多酚、氨基酸等多種茶樹花所特有的營養保健等成分，以及茶樹花特有的香氣成分，是一種香味雅致的低酒精度的保健酒。此外還可以通過對其原酒進行適當調配，豐富產品類型。本研究結果為我國茶樹花蘋果酒的實際生產提供了初步的技術參考，同時還為茶樹花資源的利用提供了一種新思路，具有一定的應用前景。

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Study on the fermentation technology of tea-flower cider

SHAN Ying-xia1，CHEN Qi-wen1，BAI Rui1，WANG Xi1，WAN Xiao-chun1，JIANG Jun1，2，*，LI Da-xiang1，*
（1.Key Laboratory of Tea Plant Biology＆Tea Processing of Ministry of Agriculture，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China；
2.Agricultural Product Processing Research Institute of Hefei City，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Tea-flower had been applied to ferment with apple juice to produce a novel cider-tea-flower cider. Based on the single factor experiment，a response surface method was further to optimize the fermentation condition.The results showed that when additive amount of the tea-flower amount to apple juice at 1.0%（w/v），

inoculum volume of yeast 12.5%（v/v），initial sugar content 200g/L，pectinase 0.08g/L and fermentation

temperature at 27.0℃，the finished product was a golden，clear and transparent color without precipitation.It also had a rich tea floral and fruity bouquet and a soft and mellow body.Indicators of original tea-flower cider made from this way were alcohol content at 10.7%，solid content at 5.00%，reducing sugar at 2.32g/L，pH at 3.66，fusel oil at 397.89mg/L.It’s a healthy low alcohol cider with a unique flavor.

tea-flower cider；fermentation technology；response surface method

TS261.4

A

1002－0306（2013）16－0207－05

2013－01－18 *通訊聯系人

鄯穎霞（1986－），女，碩士研究生，主要從事茶葉生物化學與茶的綜合利用方面的研究。

現代農業（茶葉）產業技術體系建設專項資金（農科教發[2011]3號）；安徽省科技攻關項目（12010302057）。