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干燥箱對于茶酒發酵動力學研討的應用

返回列表 來源:未知 發布日期:2019-08-05 15:32【

茶,被歷朝歷代的養生家、藥學家稱為“萬病之 藥”,其藥用價值的歷史也十分悠久,是被世人公認的、 天然的功能性飲料。從古至今,我國人民就有喝茶的良好習慣。綠茶,是未經發酵而直接制成的茶,其香氣 純凈、口感柔和,含有 500 多種有機化合物和 26 種以 上無機礦物質,還含有茶多酚、茶多糖和咖啡堿等功能 成分和人體必需的蛋白質、氨基酸和維生素等,具有抗 衰老、防癌、抗菌、抗輻射、消炎等特殊生理作用。


茶酒是以茶葉和蔗糖為原料,經釀酒酵母發酵、 過濾、澄清、陳釀而制成的酒精飲料。茶酒中含有豐富 的氨基酸、維生素及茶多酚、咖啡堿等多種營養成分, 日常適量飲用,可起到健胃生津、醒腦明目、改善代謝紊亂、增強機體免疫力等功效。



1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑


信陽毛尖、一級蔗糖:沃爾瑪超市;果酒專用酵母: 安琪酵母股份有限公司;酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、硫酸 亞鐵、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉:天津市巴斯夫化工有限公司。



1.1.2 儀器與設備

電子天平 (FA2104):上海良平儀器儀表有限公司;酒精計(0~100):河北省武強縣同輝儀表廠;生化培養箱:上海精宏實驗設備有限公司;雙光 束紫外可見分光光度計(TU1901):北京普析通用儀器 有限責任公司;pH 計(STARTER3C):奧豪斯儀器(上 海)有限公司。



1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程


茶酒的制作工藝參考李建芳等,略作調整。茶葉與水按 1 ∶ 50(g/mL)在 90 ℃~95 ℃浸提 30 min, 過濾,冷藏備用。糖度調整為 17 °Bx,pH 4.5,酵母接種 量 0.3 %,活化后接種至茶湯中,24 ℃恒溫發酵 13 d, 每隔 48 h 取樣檢測。



1.2.2 檢測方法

每隔 1 d 測一次指標,每次都在固定時間取樣,按 照相應的檢測方法檢測不同時期各個理化指標數值。 以發酵時間為橫坐標,對應的理化指標為縱坐標,繪 制出各理化指標隨時間的變化曲線。



1.2.2.1 酒精度的測定

參照 GB/T15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方 法》酒精計法。



1.2.2.2 總酸的測定

參照 GB/T15038-2006 直接滴定法。



1.2.2.3 總糖的測定

參照 GB/T15038-2006 直接滴定法。



1.2.2.4 酵母量的測定

采用干重法:每次取酒液 20 mL,4 000 r/min,離 心 15 min,棄上清液,然后在恒溫干燥箱中干燥至恒重 后稱重。



1.2.2.5 茶多酚的測定

依據《市場茶飲料中茶多酚含量的測定與分析》中的酒石酸亞鐵法。



1.2.2.6 氨基酸的測定

采用甲醛中和滴定法。



1.3 茶酒發酵動力學模型的建立及差異顯著性分析

試驗中做 3 組平行試驗,取其平均值。菌體生長、 產物生成、底物消耗的動力學模型的建立采用 MAT- LAB 數據分析軟件進行分析,采用 DPS 數據處理系統 進行差異顯著性分析。



2 結果與討論

2.1 茶酒發酵過程中總糖的變化


茶酒發酵過程中總糖的變化如圖 1。 從圖 1 可以知道,在發酵初期,由于酵母菌大量生長繁殖的需要,對糖的利用率很高,導致降糖速度非 常快。隨著發酵的進行,降糖速度變慢,主要是由于酒 精含量和酸度的不斷增加,均會在一定程度上影響釀 酒酵母的代謝活動能力,從而降低了糖的消耗速度。 直到總糖不再變化時,發酵也幾乎停止,到主發酵結 束時總糖含量為 7.5 g/L。




3 結論


本試驗采用 Logistic 方程、Luedeking-Piret 方程與 DoseResp 方程,利用 MATLAB 對茶酒發酵過程中的菌 體數目、酒精生成和糖消耗量分別進行方程擬合,采 用 DPS 數據處理系統進行差異顯著性分析,擬合平均 誤差分別為 2.32 %、3.82 %、5.53 %,模型的 F 值分別 為 390.031、1 439.068、3 182.341,P 值均≤0.01,說明擬 合效果良好,表明所選的方程可以較好地反映茶酒 的發酵過程的動態變化。同時,本次試驗在進行動 力學研究的基礎之上,測定了多種指標的變化,如 茶多酚和氨基酸等。發酵結束時,茶酒中總糖含量為 7.5 g/L,酒精度為 8.5 %vol,游離氨基酸的含量為 0.002 49 mg/100 mL,茶多酚的濃度為 2 902.35 mg/L。在 茶酒發酵過程中,總糖和茶多酚的變化趨勢也與之前 的文獻報道一致,進一步驗證了茶酒發酵過程物質 變化的規律。 綜上,茶酒發酵過程中主要理化指標的變化呈現 一定規律,這也與文獻報道有所符合,從而為優質茶 酒的研究和開發提供理論基礎。茶酒發酵過程的機理 較為復雜,本次僅研究分析了幾種重要的理化指標, 對茶酒的生產研發有一定的指導意義,但要想生產出 質量上乘的茶酒則需要進行更深入的研究。



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