養心草發酵茶飲料的研究

薛桂新

（延邊大學農學院食品科學系，吉林延吉133002）

養心草發酵茶飲料的研究

薛桂新

（延邊大學農學院食品科學系，吉林延吉133002）

以干燥的養心草為原料，開發養心草發酵茶飲料。通過單因素試驗和正交試驗確定最佳工藝參數。結果表明，養心草發酵茶飲料最佳工藝條件為料液比1∶150（g∶mL）、白砂糖添加量5%、沖茶水溫度70℃、發酵時間2 d，在此工藝條件下，養心草發酵茶飲料具有養心草天然的茶香味、呈淡黃色、口感濃郁，感官評分為98.9分。

養心草；發酵茶飲料；工藝優化

養心草（Sedum kamtschaticumFisch.）為景天科多年生草本植物的全草［1］，又名救心菜、費菜、八仙草等［2］，原產于東亞，我國東北、華北、華東各地區均有分布［3］。不僅含有蛋白質、脂肪、碳水化合物、粗纖維、胡蘿卜素、維生素和鈣、鐵等豐富的營養成分［4-5］，還含有生物堿、齊墩果酸、谷甾醇、景天庚糖、黃酮類、有機酸等活性成分［6-9］。經常食用具有散瘀止血、寧心安神、解毒消腫、養心平肝、清熱活血，治療三高、心血管疾病、跌打損傷、心悸失眠、瘡癤癰腫、毒蟲蜇傷等作用，對防病治病、強身健體、延年益壽具有良好的功效［10-11］。

目前對養心草的研究主要集中在養心草的活性成分及提取、藥理學、生理學、細胞及分子生物學、臨床應用、中藥制劑等方面［5-6，12-13］，其藥用研究越來越深入。養心草生長在自然環境中，是自然界中少見的不生蟲害植物，生長期內不需施農藥，被中國綠色食品發展中心認定為AA級綠色食品［14］，但目前除了鮮食外，養心草食用方面的研究如養心茶［15］、保健飲品［16］等報道得很少，其發酵茶飲品的研究更是少有報道。

當今社會心腦血管疾病高發、頻發和年輕化態勢日趨嚴重，國家醫療關懷費用的投入大幅度提升，迫切需要尋求簡單、快捷、經濟、實惠、易被老百姓接受的“寓醫于食”、“治未病”的方法和產品。養心草藥食同源，在功能食品、保健養生領域的開發前景十分廣闊，值得深入研究和系統開發［5］。

本研究首先測定了養心草的營養和功能成分，通過正交試驗和發酵茶主要成分的分析，確定了養心草發酵茶工藝條件的優化組合，為養心草發酵茶飲品的開發提供理論依據和技術指導。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

新鮮養心草和養心草干茶：吉林省琿春市神洲藥業有限公司；LA酵母：法國LALLEMAND公司；白砂糖：廣東大華糖業有限公司；純凈水：娃哈哈純凈水有限公司。

葡萄糖、苯酚、硫酸、3，5-二硝基水楊酸（3，5-Dinitrosalicylic acid，DNS）試劑、鉬酸銨、草酸、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）、鹽酸、硝酸、偏磷酸、醋酸、乙醇、福林試劑、碳酸鈉、氫氧化鈉、石油醚、硝酸鋁、亞硝酸鈉（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；L-抗壞血酸、咔唑、蘆丁、沒食子酸、半乳糖醛酸等標準品：上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2儀器與設備

BSA124S-CW分析天平：賽多利斯科學儀器有限公司；PHS-3C數字酸度計：上海鵬順科學儀器有限公司；WY-055手持糖度儀：長春市第四光學儀器廠；CM-5分光測色儀：日本柯尼卡美能達投資有限公司；UV1102紫外分光光度計：上海天美科學儀器有限公司；Titrette數字滴定儀：德國普蘭德（BRABD）公司；EYELA旋轉蒸發儀：上海愛朗儀器有限公司；A200204數顯鼓風干燥箱：德國Binder有限公司。

1.3方法

1.3.1養心草營養成分的測定方法

水分：按照國標GB/T 5009.3—2010《食品安全國家標準食品中水分的測定》中直接干燥法測定；總酸：按照國標GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》中酸堿滴定法測定；可溶性固形物：按照農業部行業標準NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法》中手持糖度計法測定；總糖：采用苯酚-硫酸法測定；總多酚：按照國標GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》中福林-酚法測定；可溶性果膠：參考李芳等［17］研究方法測定可溶性；還原糖：參考李環等［18］的方法測定；還原型維生素C（vitamin C，VC）：參考李軍［19］的方法測定；總黃酮：參考黃永林等［20］的方法測定。

1.3.2養心草發酵茶飲料加工工藝流程

養心草干茶→沖茶→浸泡→調節糖度→冷卻→發酵→過濾→殺菌→后熟→養心草發酵茶飲料

操作要點：

（1）沖茶：用一定溫度的純凈水沖泡一定質量的養心草干茶，達到一定料液比要求。

（2）浸泡：保持沖泡水溫的條件下浸提20 min。

（3）調節糖度：向沖泡的茶汁中添加一定質量的白砂糖，使之達到發酵茶工藝要求。

（4）冷卻：將浸提好的茶汁冷卻至30℃，以達到保護酵母活性的目的。

（5）發酵：干酵母用42℃純凈水活化10 min，再降到30℃活化30 min。按照干茶量0.04%添加酵母，在恒溫培養箱中25℃發酵。

（6）過濾：發酵結束后用紗布粗過濾，再用呢絨布細過濾。

（7）殺菌：將過濾后的發酵茶液體裝瓶，85℃殺菌30 min。

（8）后熟：將冷卻好的樣品放置室溫7～10d，即為成品。

1.3.3養心草發酵茶飲料的感官評定

養心草發酵茶飲料發酵結束，后熟10 d，由7名品評人員對發酵茶飲料的色澤、香氣、滋味等感官品質進行評價，滿分100分，結果取平均值。評分標準參考了謝衛東［21］和周章亮［22］的評分方法，并進行了一些更改，感官評分標準見表1。

表1　養心草發酵茶飲料感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of fermentedS.kamtschaticum tea beverage

1.3.4養心草發酵茶飲料單因素試驗

設置料液比分別為（1∶50、1∶100、1∶150、1∶200（g∶mL））、白砂糖添加量分別為（2%、4%、6%、8%、10%、12%）、發酵時間分別為（1 d、2 d、3 d、4 d、5 d），沖茶水溫度分別為（60℃、70℃、80℃、90℃、100℃），考察料液比、白砂糖添加量、發酵時間及沖茶水溫度對養心草發酵茶飲料感官品質的影響。

1.3.5養心草發酵茶飲料正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以發酵茶飲料感官評分為評價指標，選擇沖茶水溫度、料液比、糖添加量和發酵時間等因素進行4因素3水平的正交試驗，試驗因素與水平見表2。

表2　養心草發酵茶飲料工藝條件優化正交試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal tests for technology conditions optimization of fermentedS.kamtschaticum tea beverage

1.3.6養心草發酵茶飲料理化指標的測定

養心草發酵茶飲料理化指標測定方法同1.3.1，菌落總數、大腸菌群、霉菌、酵母和致病菌：按照GB 4789—2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗標準匯編》中方法測定。

2　結果與分析

2.1養心草主要成分分析

養心草植株各部營養成分含量和保健成分含量的測定結果分別見表3及表4。

由表3和表4可知，養心草花、莖和葉中各種成分存在一定的差異。花中的總酸、還原型VC、總多酚和總黃酮的含量最高；莖中可溶性固形物、總糖、還原糖、可溶性果膠的含量最高；葉中水分含量最高，還原型VC、總黃酮、總多酚含量也稍高于莖中。因此，養心草以加工茶為目的時最好在開花之后采收，花香味濃。花、莖和葉中營養成分和保健成分含量各有高低，故本研究采用全株入茶。

表3　養心草營養成分含量Table 3 Contents of nutrition components fromS.kamtschaticum

表4　養心草保健成分含量Table 4 Contents of health components fromS.kamtschaticum

2.2養心草發酵茶飲料單因素試驗

2.2.1沖茶水溫度對養心草發酵茶飲料品質的影響

沖茶水溫度是影響茶葉質量的重要因素，溫度太高易使茶葉渾濁加重，甚至出現酸敗；溫度太低茶的香味和色澤達不到理想效果［23］。沖茶水溫度對養心草發酵茶飲料感官品質的影響見圖1。

圖1　沖茶水溫度對發酵茶飲料感官品質的影響Fig.1 Effect of water temperature on the sensory quality of fermented tea beverage

由圖1可知，隨著沖茶水溫的不斷升高，其感官評分也隨著升高。當沖茶水溫為80℃時，感官評分最高，為84分；沖茶水溫高于80℃時，感官評分反而降低。因此，選擇沖茶水溫度80℃為宜。

2.2.2料液比對發酵茶飲料品質的影響

料液比的高低對茶營養成分、保健成分和香氣成分有一定的影響，對茶多酚和pH值影響較大。料液比高，茶汁液濃度高，茶液渾濁，口味厚重；料液比低，茶汁液濃度低，茶液香氣不足，其營養成分和保健成分含量低，口味單薄［24］。料液比對養心草發酵茶飲料感官品質的影響見圖2。

圖2　料液比對發酵茶飲料感官品質的影響Fig.2 Effect of solid-liquid ratio on the sensory quality of fermented tea beverage

由圖2可知，料液比的高低對茶汁品質有一定的影響。隨著料液比不斷升高，其感官評價不斷提升，當料液比為1∶150（g∶mL）時，感官評分最高，為86分，茶液口味、香氣和色澤都較適宜；但料液比達到1∶200（g∶mL）時口味淡薄，感官評分反而較低。因此，選擇料液比1∶150（g∶mL）為宜。

2.2.3白砂糖的添加量對養心草發酵茶飲料品質的影響

白砂糖添加量對發酵茶的品質、營養成分和香氣成分有一定的影響，對口味影響較大［25］。白砂糖添加量對養心草發酵茶飲料感官品質的影響見圖3。

圖3　白砂糖添加量對發酵茶飲料感官品質的影響Fig.3 Effect of sugar addition on the sensory quality of fermented tea beverage

由圖3可知，糖的添加量＜6%時，口味淡薄且有明顯苦澀味，感官評分值較低。白砂糖的添加量達到6%時，口味甜度適宜，色澤較好，有明顯的茶香，感官評分值最高，為84分。白砂糖的添加量＞8%時口味較甜，香氣不足，感官評分值開始下降。因此，選擇白砂糖添加量6%為宜。

2.2.4發酵時間對養心草發酵茶飲料品質的影響

發酵時間直接影響發酵茶的口味、香氣、營養及保健成分。發酵時間短，發酵程度較低，香氣不足，口味不醇厚，營養和保健成分溶出與分解不完全。發酵時間過長，口味易變苦澀，茶汁渾濁，色澤較差［26］。白砂糖添加量對養心草發酵茶飲料感官平品質的影響見圖4。

圖4　發酵時間對發酵茶飲料感官品質的影響Fig.4 Effect of fermentation time on the sensory quality of fermented tea beverage

由圖4可知，隨著發酵時間延長，感官評分不斷升高。當發酵時間為3 d時，發酵程度較完善，口味柔和，后味適口，感官評分最高，為82分；當發酵時間＞3 d時，口味厚重，味苦，感官評分反而降低。因此，選擇發酵時間3d為宜。

2.3養心草發酵茶飲料優化正交試驗結果分析

通過單因素試驗確定了沖茶水溫度、料液比、白砂糖添加量和發酵時間4個因素正交試驗水平，以感官評分為考察指標，進行正交試驗，結果如表5所示，方差分析見表6。

表5　養心草發酵茶飲料工藝條件優化正交試驗結果與分析Table 5 Results and analysis of orthogonal tests for technology conditions optimization of fermentedS.kamtschaticum tea beverage

由表5可知，影響養心草發酵茶飲料感官品質的主次因素為料液比（B）＞白砂糖添加量（C）和沖茶水溫度（A）＞發酵時間（D）。最佳水平組合為：A1B1C2D1，即沖茶水溫度為70℃，料液比為1∶150（g∶mL），白砂糖添加量為5%，發酵時間為2 d。在此最優組合條件下進行驗證試驗，產品感官評分為98.9分。

表6　正交試驗結果方差分析Table 6 Variance analysis of orthogonal tests results

由表6可知，料液比對結果有極顯著（P＜0.01）的影響，而發酵時間、沖茶水溫度和白砂糖添加量對結果無顯著影響。

2.4養心草發酵茶飲料質量評價

2.4.1感官指標

養心草發酵茶飲料色澤為淡黃色，成品有養心草獨特的花香味和清爽感，口感適宜，無肉眼可見雜質。

2.4.2理化指標

可溶性固形物含量2.0%～2.2%，可滴定酸含量0.80%～0.88%，總多酚含量0.440 1～0.473 5 mg/L，總黃酮含量24.26～25.59 mg/L。

2.4.3微生物指標

菌落總數≤30 CFU/mL，霉菌≤10 CFU/mL；酵母≤10 CFU/mL；大腸菌群和致病菌：不得檢出。

3　結論

在單因素試驗的基礎上，以感官評分為考察指標，通過正交試驗確定了養心草發酵茶飲料最優的工藝條件為料液比為1∶150（g∶mL），沖茶水溫度為70℃，白砂糖的添加量為5%，發酵時間為2 d，在此工藝條件下，養心草發酵茶飲料具有養心草天然的茶香味、呈淡黃色、口感濃郁，感官評分為98.9分。養心藥食同源，對人體有良好的保健作用，但在北方每年生長時間不足5個月。開發養心草發酵茶飲料，使該產品能常年供應市場，且食用方便，具有一定的實際應用價值。

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Research of fermentedSedum kamtschaticumtea beverage

XUE Guixin
（Department of Food Science，College of Agriculture，Yanbian University，Yanji 133002，China）

FermentedSedum kamtschaticumtea beverage was developed using dryS.kamtschaticumas raw material.The optimum technological conditions were determined by single factor experiments and orthogonal experiments.The results indicated that the optimum technological conditions were as follows:solid-liquid ratio 1∶150（g∶ml），sugar content 5%，water temperature 70℃，fermentation time 2 d.Under these conditions，S.kamtschaticumfermentation tea beverage had natural tea flavor ofS.kamtschaticum，with light yellow color，pleasant taste.The sensory score of the beverage was 98.9.

Sedum kamtschaticum；fermented tea beverage；technology optimization

TS272.5

B

0254-5071（2015）10-0151-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.10.034

2015-09-16

吉林省科技廳項目（20130303088YY）

薛桂新（1964-），女，副教授，碩士，研究方向為食品發酵與釀造。