丁磊,李鑫洋,劉佳鑫,王英臣,*
(1.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院,吉林吉林132101;2.吉林省釀造技術(shù)科技創(chuàng)新中心,吉林吉林132101)
蒲公英,又稱婆婆丁、蒲公草、奶汁草等,屬菊科蒲公英屬多年生草本植物[1]。蒲公英營養(yǎng)豐富,含有維生素、有機酸、多糖、粗蛋白、黃酮及礦物質(zhì)等成分[2],具有抗腫瘤、抗氧化、抑菌抗炎、降血脂等生理功效[3-6]。作為食藥兼用的植物,蒲公英已被用于蒲公英餅干、蒲公英飲料、蒲公英面包、蒲公英酸奶等食品加工[7-10]。近年來,植物代茶比較受歡迎[11],如金銀花茶、刺五加茶等,蒲公英葉茶銷售得也很好。蒲公英葉茶主要是經(jīng)過蒲公英清洗、除雜、整形、炒制、晾曬而成的一種植物代茶。但蒲公英葉茶口味單薄,口感不夠豐滿,有“青草味”,影響了蒲公英葉茶的口味。
冠突散囊菌是茯磚茶發(fā)花過程中的優(yōu)勢菌[12],其生長過程中能夠產(chǎn)生多種水解酶,可以氧化或分解原料中的多酚物質(zhì)、果膠和淀粉等,改善原有茶葉口感不足的缺點,提高茶葉品質(zhì)[13-14]。大量的研究表明冠突散囊菌具有抗氧化、降脂、抑菌等功效[15-17],同時是安全無毒的[18]。目前冠突散囊菌不僅用于提高茶葉品質(zhì),也用于發(fā)酵銀杏茶、荔枝草茶等植物代茶[19-20],用于改善其風(fēng)味及提高產(chǎn)品特性。本試驗采用冠突散囊菌固態(tài)發(fā)酵蒲公英葉茶,改善蒲公英葉茶的口感,使其順暢、醇厚,為蒲公英產(chǎn)品開發(fā)提供一條新途徑。
1.1.1 材料
冠突散囊菌(凍干粉):北京科展生物科技有限公司;蒲公英葉茶:吉林市新鼎豐農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。
1.1.2 試劑
無水乙醇、亞硝酸鈉、三氯化鋁、氫氧化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀:國藥集團化學(xué)試劑有限公司;福林酚:上海金穗生物科技有限公司;沒食子酸:天津市天感化工技術(shù)開發(fā)有限公司;蘆?。荷虾T慈~生物科技有限公司。以上試劑均為分析純。
FA2004B分析天平:上海平軒科學(xué)儀器有限公司;752N紫外可見分光光度計:上海儀電分析儀器有限公司;DRP-9272電熱恒溫培養(yǎng)箱:無錫馬瑞特科技有限公司;BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌器:上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司;LRH-70恒溫恒濕培養(yǎng)箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;HY45振蕩培養(yǎng)箱:武漢匯城生物科技有限公司;CX23雙目顯微鏡:日本奧林巴斯株式會社;DFY-500C粉碎機:上海麥尚科學(xué)儀器有限公司。
1.3.1 工藝流程
1.3.2 冠突散囊菌孢子懸液的制備
取冠突散囊菌凍干粉,在無菌條件下用無菌水溶解并接種到PDA培養(yǎng)基平板上,在28℃條件下培養(yǎng)7 d。向平板中加入少量無菌水,用接種環(huán)將菌刮下,在同樣條件下進行液體搖床培養(yǎng),控制搖床轉(zhuǎn)數(shù)為120 r/min,再經(jīng)離心過濾后得孢子懸液,調(diào)整孢子懸液濃度為 1×107cfu/mL[21-22]。
1.3.3 操作要點
將20 g蒲公英葉茶在常壓下汽蒸10 min,50℃條件下渥堆4 h,調(diào)整到所需水分,之后放入250 mL三角瓶中。裝茶三角瓶在121℃下滅菌20 min,冷卻后在無菌條件下接種[23]。放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中,在溫度28℃,濕度70%的條件下進行培養(yǎng)[24],發(fā)酵結(jié)束后在60℃條件下干燥至恒重。
1.3.4 單因素試驗
固定茶坯含水量為35%,菌種添加量為0.06 mL/g(以干茶計),發(fā)酵時間為7 d。分別在茶坯含水量為25%、30%、35%、40%、45%,接種量為 0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mL/g,發(fā)酵時間為 1、2、3、4、5、6、7、8 d條件下進行單因素試驗,在發(fā)酵過程中每天檢測多酚含量和孢子數(shù),在發(fā)酵結(jié)束并干燥后進行感官評定,以此為指標(biāo)確定單因素的條件。
1.3.5 正交試驗
在單因素條件的基礎(chǔ)上,通過正交試驗確定蒲公英發(fā)酵茶的最佳發(fā)酵條件,正交表設(shè)計見表1。
1.4.1 多酚的檢測
發(fā)酵茶中多酚采用福林酚法測定[4]。
表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factor and level list of orthogonal experiment
1.4.2 黃酮的檢測
發(fā)酵茶中黃酮檢測參照王鵬等[25]的方法。
1.4.3 孢子數(shù)的計數(shù)
冠突散囊菌孢子數(shù)檢測參照馬躍等[26]方法檢測。
1.4.4 發(fā)酵茶感官評定
感官評定參考茶葉感官審評方法GB/T23776-2018《茶葉感官審評方法》,具體評定指標(biāo)見表2。
表2 蒲公英發(fā)酵茶感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for dandelion fermented tea
2.1.1 茶坯含水量對蒲公英發(fā)酵茶品質(zhì)的影響
茶坯含水量對蒲公英發(fā)酵茶多酚含量的影響見圖1,茶坯含水量對蒲公英發(fā)酵茶孢子數(shù)和感官評定的影響見圖2。
圖1 茶坯含水量對蒲公英發(fā)酵茶多酚含量的影響Fig.1 Effect of different moisture content on polyphenols in dandelion fermented tea
圖2 茶坯含水量對蒲公英發(fā)酵茶孢子數(shù)和感官評定的影響Fig.2 Effect of different moisture content on spore amount and sensory evaluation in dandelion fermented tea
從圖1、圖2可以看出,茶坯含水量對蒲公英發(fā)酵茶品質(zhì)影響比較大。在圖1中,隨著茶坯含水量的增加,蒲公英發(fā)酵茶的多酚含量逐漸降低,當(dāng)茶坯含水量達到35%時降到最低,多酚含量下降了9.06%;當(dāng)茶坯含水量繼續(xù)增加時,多酚含量又逐漸增加。這是由于冠突散囊菌的生長和代謝與水分有關(guān)系,當(dāng)茶坯水分含量過低或過高時會影響菌的生長和酶的活性。在圖2中,隨著茶坯含水量的增加,蒲公英發(fā)酵茶中的孢子數(shù)快速增加,當(dāng)茶坯含水量達到35%時,孢子數(shù)為3.1×106個/g干茶,茶坯含水量超過35%時孢子數(shù)變化不大。感官評定也在含水量在35%時得分最高。
2.1.2 菌種添加量對蒲公英發(fā)酵茶品質(zhì)的影響
菌種添加量對蒲公英發(fā)酵茶多酚含量的影響見圖3,菌種添加量對蒲公英發(fā)酵茶孢子數(shù)和感官評定的影響見圖4。
圖3 菌種添加量對蒲公英發(fā)酵茶多酚含量的影響Fig.3 Effect of different inoculum amount on polyphenols in dandelion fermented tea
圖4 菌種添加量對蒲公英發(fā)酵茶孢子數(shù)和感官評定的影響Fig.4 Effect of different inoculum amount on spore amount and sensory evaluation in dandelion fermented tea
從圖3、圖4可以看出,菌種添加量對蒲公英發(fā)酵茶品質(zhì)影響比較大。在圖3中,隨著菌種添加量的增加,蒲公英發(fā)酵茶中的多酚含量下降比較快,當(dāng)菌種添加量增加到0.08 mL/g時,多酚含量下降了17.87%,之后下降不明顯。在圖4中,當(dāng)添加量小于0.08 mL/g時,孢子數(shù)增加較快,菌種添加量為0.08 mL/g時,孢子數(shù)為3.2×106個/g干茶,之后繼續(xù)增加菌種添加量,孢子數(shù)變化不大。這是由于微生物生長與接種量有關(guān)系,也與底物營養(yǎng)、代謝物的反饋調(diào)節(jié)有關(guān)系。感官評分在菌種添加量為0.08 mL/g時比較高,之后略有提高,但變化不大,說明發(fā)酵茶的口感與多酚含量、菌種的生長及代謝產(chǎn)物有很大關(guān)系。
2.1.3 發(fā)酵時間對蒲公英發(fā)酵茶品質(zhì)的影響
發(fā)酵時間對蒲公英發(fā)酵茶多酚含量的影響見圖5,發(fā)酵時間對蒲公英發(fā)酵茶孢子數(shù)和感官評定的影響見圖6。
從圖5、圖6可以看出,發(fā)酵時間對蒲公英發(fā)酵茶品質(zhì)影響比較大。從圖5可以看出,多酚含量在發(fā)酵前3 d變化不大,之后下降比較快,發(fā)酵到第7天后基本不變。與發(fā)酵前相比,發(fā)酵第7天多酚下降了19.76%。從圖6可以看出,在發(fā)酵前7 d,孢子數(shù)持續(xù)增加,發(fā)酵第7天的孢子數(shù)為3.1×106個/g干茶,之后變化不大。感官評定也有同樣的變化趨勢。
圖5 發(fā)酵時間對蒲公英發(fā)酵茶多酚含量的影響Fig.5 Effect of different fermentation days on polyphenols in dandelion fermented tea
圖6 發(fā)酵時間對蒲公英發(fā)酵茶孢子數(shù)和感官評定的影響Fig.6 Effect of different fermentation days on spore amount and sensory evaluation in dandelion fermented tea
按1.3.5的試驗設(shè)計進行正交試驗,試驗結(jié)果見表3。
表3 正交試驗結(jié)果Table 3 Orthogonal experimental results
從表3正交試驗結(jié)果可以看出,各因素對蒲公英發(fā)酵茶感官評定影響程度大小為A>B>C,即茶坯含水量>菌種添加量>發(fā)酵時間。通過極差分析得到最佳工藝條件為A2B2C3,該組合出現(xiàn)在正交試驗第5組中,且感官評定分?jǐn)?shù)最高。所以蒲公英發(fā)酵茶最佳工藝條件為:發(fā)酵前茶坯含水量為35%,菌種添加量為0.08 mL/g(干茶),發(fā)酵時間為8 d,此時感官評分為最高91分。
2.3.1 感官指標(biāo)
蒲公英發(fā)酵茶外型完整、飽滿,黃色斑點明顯且分布均勻;湯色呈現(xiàn)橙黃色,清亮透明;口感醇厚、柔順,無“青草味”;香氣協(xié)調(diào),無異味。
2.3.2 檢測指標(biāo)
蒲公英發(fā)酵茶主要檢測指標(biāo)見表4。
表4 蒲公英發(fā)酵茶主要檢測指標(biāo)Table 4 The result of dandelion fermented tea quality detection
本試驗以蒲公英葉茶為原料,經(jīng)蒸茶、渥堆、調(diào)整水分、滅菌等前處理后,接種冠突散囊菌進行發(fā)酵得到蒲公英發(fā)酵茶。在發(fā)酵過程中利用冠突散囊菌產(chǎn)生的各種孢外酶分解茶中的多酚等物質(zhì),去除了“青草味”,改善了茶的品質(zhì)。本試驗通過單因素試驗和正交試驗得出發(fā)酵的最佳條件:茶坯含水量為35%,菌種添加量為0.08 mL/g(干茶),發(fā)酵時間為8 d。在這樣的條件下所制作的蒲公英發(fā)酵茶金花茂盛,分布均勻,茶湯明亮,口感醇厚、順暢。