板栗(Castanea mollissima Blume)有“干果之王”的美稱,為殼斗科獨特的堅果類喬木經濟植物。板栗富含蛋白質、維生素B和不飽和脂肪酸等多種豐富營養成分,且還具有藥用價值,板栗的果仁具有健脾養胃、補腎強筋的功效。我國作為板栗的生產大國,多以生栗原料銷售為主,加工方式主要為初加工,如糖炒板栗,深加工產品較少。近年來板栗產量日益增多,但板栗貯藏、保鮮存在問題,容易發生腐敗變質,因此采用深加工處理板栗是未來發展趨勢。

發酵茶飲料是以茶水為主要基質,向其中加入一些營養物質,通過微生物的代謝作用使茶水發生深度的良性生理生化變化,從而改善茶水的品質。在國外市場尤其北美地區,發酵茶飲料康普茶(Kombucha)發展迅猛。但目前在國內市場,茶飲料主要以純茶飲料、果味茶、奶茶等為主,發酵茶飲料尚屬于較為小眾的細分市場,隨著消費升級和健康飲品的興起,發酵茶飲品的多樣性也是產業發展必然趨勢。研究開發多樣的發酵茶飲料對解決中低檔茶銷售、茶葉的綜合利用深加工開發和豐富茶飲料市場多樣性都具有積極意義。
01
材料與方法
1、材料與試劑
新鮮板栗,市售;錫蘭紅茶,上海廣禧貿易有限公司;植物乳桿菌,上海晶抗生物工程有限公司。
白砂糖、檸檬酸、海藻酸鈉均為食品級,四川華源盛泰生物科技有限公司;硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉、磷酸氫二鉀、水合茚三酮均為分析純,天津市致遠化學試劑有限公司;茶氨酸標準品,上海士峰科技有限公司。
2、儀器與設備
DHP-420電熱恒溫培養箱,天津天泰儀器有限公司;GJJ0.05高壓均質機,上海科勞機械設備有限公司;ZT3-10真空脫氣機,上??苿跈C械設備有限公司;L5S紫外可見分光光度計,海儀電分析儀器有限公司;HH-5L恒溫水浴鍋,江蘇新春蘭科學儀器有限公司;pH計,奧豪斯儀器(上海)有限公司。
3、試驗方法
(1)板栗紅茶發酵型復合茶飲料制作工藝流程
板栗紅茶發酵型復合茶飲料制作工藝流程如圖1所示。

板栗漿制備:板栗采用熱燙法脫殼去衣,用1g/L檸檬酸溶液浸泡護色30min,以1∶8(g∶mL)料液比加水磨漿,制成漿液備用。紅茶液的制備:紅茶加水浸提,以料液比為1∶100(g∶mL),80℃恒溫水浴浸提30min,過濾得紅茶液?;旌险{配:以100L板栗紅茶發酵型復合茶飲料為基量,板栗漿添加量為25%,紅茶液添加量為40%,加入10%白砂糖,混合均勻,得混合溶液。
滅菌:混合溶液放到85℃恒溫滅菌10min。接種:在無菌的條件下,將活化植物乳桿菌按照5%的接種量接種至混合溶液。發酵:在恒溫箱里32℃發酵,發酵48h,得發酵液。成分調整、穩定:添加白砂糖調節發酵液糖度為8~12°Brix,添加檸檬酸調節發酵液pH為6.0~6.5,添加0.2%的海藻酸鈉進行穩定處理,采用8層60目紗布過濾。
均質:在壓力25MPa,溫度60℃的條件下,均質2次,使飲料中的物質充分乳化,減少沉淀,并使其長期穩定,不易分層。脫氣:在60℃、50kPa的條件下真空脫氣15min。灌裝滅菌:將飲料裝灌,采用85℃巴氏滅菌進行滅菌30min,制得板栗紅茶發酵型復合茶飲料。
(2)單因素試驗設計
①板栗漿添加量對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響
以制備100mL板栗紅茶發酵型復合茶飲料為基量,板栗添加量為10%、15%、20%、25%、30%,紅茶液添加量為40%,在32℃下發酵48h,對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響,具體按照圖1制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料,以感官評分、茶多酚含量作為指標,確定最佳板栗添加量。
②紅茶液添加量對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響
以制備100mL板栗紅茶發酵型復合茶飲料為基量,板栗添加量為25%,紅茶液添加量為35%、40%、45%、50%、55%,在32℃下發酵48h,對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響,具體按照圖1制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料,以感官評分、茶多酚含量作為指標,確定最佳紅茶液添加量。
③發酵溫度對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響
以制備100mL板栗紅茶發酵型復合茶飲料為基量,板栗添加量為25%,紅茶液添加量為40%,發酵溫度28、30、32、34、36℃,發酵48h,對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響,具體按照圖1制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料,以感官評分、茶多酚含量作為指標,確定最佳發酵溫度。
④發酵時間對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響
以制備100mL板栗紅茶發酵型復合茶飲料為基量,板栗添加量為25%,紅茶液添加量為40%,在32℃下,發酵時間40、42、44、46、48h,對板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質的影響,具體按照圖1制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料,以感官評分、茶多酚含量作為指標,確定最佳發酵時間。

(3)正交試驗設計
根據單因素實驗結果,以板栗漿添加量(A)、紅茶液添加量(B)、發酵溫度(C)、發酵時間(D)進行4因素3水平L9(34)正交試驗設計,正交因素水平表見表1,并以感官評分和茶多酚含量綜合評價,感官評價=各樣品評分×0.7/9個樣品中最高感官評分;茶多酚含量評分=各樣品的茶多酚含量×0.3/9個樣品中最高茶多酚含量;綜合評分=茶多酚含量評分+感官評價。確定板栗紅茶發酵型復合茶飲料的最佳工藝條件。

(4)產品品質測定
①感官評價
參照楊巍巍等感官評價:挑選經過專業系統培訓的評價員20名,組成感官評定小組。分別從色澤、香氣、滋味、異味等方面對樣品進行評分,滿分為100分。感官評分標準如表2所示。

②理化指標測定
茶多酚的檢測參照GB/T21733—2008《茶飲料》,采用分光光度計進行測定;總酸含量的檢測參照GB12456—2021《食品國家安全標準食品中總酸的測定》中的電位滴定法進行檢測;游離氨基酸總量的檢測參照GB/T8314—2013《茶游離氨基酸總量的測定》。
③微生物指標測定
菌落總數的檢測參照GB4789.2—2022《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數》中的平板計數法進行檢測;大腸菌群的檢測參照GB4789.3—2016:《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》中的最大可能數(Mostprobablenumber,MPN)法進行檢測。
02
結果與分析
1、單因素試驗結果分析
(1)板栗漿添加量對茶飲料品質的影響
板栗具有焦糖香味,甜度適中不膩,板栗漿添加量會影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料的風味,從而影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料的品質,具體結果如圖2所示。隨著板栗漿添加量增加,板栗紅茶發酵型復合茶飲料感官評分呈現先上升后下降的趨勢。板栗漿添加量在10%~20%,因為板栗漿增加,飲料中板栗本身風味濃郁,同時會給微生物提供營養物質,發酵產生風味物質,與紅茶風味更好的融合,使得感官評分升高。板栗漿添加量在20%~30%,感官評分隨著板栗漿添加量的增加而降低,因板栗焦糖風味掩蓋紅茶風味,微生物過度發酵,產生異味,使得感官評分下降。在板栗漿添加量為20%,感官評分為88.3分。隨著板栗漿添加量增加,茶多酚含量呈現下降趨勢,主要因為板栗中含有淀粉與茶多酚結合,形成淀粉-多酚復合物,降低了茶多酚含量。因此,綜合考慮感官評分和茶多酚含量板栗漿添加量最佳范圍15%~25%。

(2)紅茶添加量對茶飲料品質的影響
紅茶添加量會影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料風味及色澤,從而影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質,具體結果如圖3所示。隨著紅茶液添加量增加,板栗紅茶發酵型復合茶飲料感官評分呈現先上升后下降的趨勢。在紅茶液添加量在35%~50%,感官評分隨著紅茶液添加量的增加而增加,因為紅茶增多,茶味濃郁,且與板栗淡焦糖味有機融合,為發酵提供營養,產生獨特風味。在紅茶液添加量在50%~55%,感官評分隨著紅茶液添加量的增加而降低,因紅茶液添加增多,茶味掩蓋了板栗風味,有茶的苦澀味,且高濃度茶多酚抑制植物乳桿菌的生長,從而減少了風味物質的產生。在紅茶液添加量為50%時,感官評分為89.6分。隨著紅茶液添加量增加,因紅茶中本身含有豐富的茶多酚,板栗紅茶發酵型復合茶飲料茶多酚含量增多,在紅茶液添加到55%時,茶多酚含量達到1370.17mg/L。因此,綜合考慮感官評分和茶多酚含量紅茶液添加量最佳范圍45%~55%。

(3)發酵溫度對茶飲料品質的影響
植物乳桿菌發酵溫度為30~40℃,發酵溫度會影響菌種的生長,從而影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料的發酵過程,使板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質發生變化,具體的結果如圖4所示。隨著發酵溫度的升高,板栗紅茶發酵型復合茶飲料的感官評分呈先上升后下降趨勢。在發酵溫度為28~34℃,感官評分隨著發酵溫度的升高而升高,因植物乳桿菌產生乳酸,豐富發酵茶飲料的風味。在發酵溫度為34~36℃,感官評分隨著發酵溫度的升高而降低,因發酵溫度過高,植物乳桿菌增殖過速產生總酸過量,導致發酵茶飲料過酸。在34℃時,感官評分為88.8分。在發酵溫度為28~32℃,茶多酚含量隨著發酵溫度的升高而降低,可能因植物乳桿菌在低溫利用部分茶多酚產生各種有機酸,使其含量下降。在發酵溫度為32~36℃,植物乳桿菌可能合成沒食子酸脂酶和脫羧酶,代謝酚類物質,增加總茶多酚含量。在發酵溫度36℃時,茶多酚含量為1137.46mg/L。因此,綜合考慮感官評分和茶多酚含量發酵溫度最適范圍為32~36℃。

(4)發酵時間對茶飲料品質的影響
發酵時間長短,會影響菌種的代謝情況,從而影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料品質,具體的結果如圖5所示。隨著發酵時間的延長,板栗紅茶發酵型復合茶飲料的感官評分、茶多酚含量均呈先上升后下降趨勢。在發酵時間為40~42h,隨著時間延長,植物乳桿菌產生乳酸,掩蓋了茶多酚的澀味,與紅茶和板栗風味更好融合,使得感官評分升高。在發酵時間為42~48h,因發酵時間長,板栗紅茶發酵型復合茶飲料帶有酸味,口感欠佳,茶多酚進一步氧化聚合為茶褐素,顏色變暗,使得感官評分下降。在發酵溫度為42h,感官評分為89.3分。在發酵時間為40~44h,可能是植物乳桿菌具有脂酶,水解生成沒食子酸,使得茶多酚含量上升。在發酵時間為44~48h,植物乳桿菌產生多酚氧化酶,使得茶多酚為小分子酸、酯類等,使得茶多酚含量下降,在發酵時間為44h時,茶多酚含量為1017.84mg/L。因此,綜合考慮感官評分和茶多酚含量發酵時間最適范圍為42~46h。

2、正交試驗結果分析
為了最大程度的優化板栗紅茶發酵型復合茶飲料的發酵工藝,在單因素實驗的基礎上進行正交試驗,并采用綜合加權評分法對感官評分和茶多酚含量進行綜合評分。從而得到板栗紅茶發酵型復合茶飲料的最佳發酵工藝參數。正交試驗結果分析見表3。


由表3可知,影響板栗紅茶發酵型復合茶飲料發酵工藝的實驗因素大小依次為C>B>A>D,即發酵溫度>紅茶液添加量>板栗漿添加量>發酵時間。根據正交試驗表得出最佳工藝組合為A1B2C3D1,即板栗漿添加量為15%、紅茶液添加量為50%、發酵溫度為36℃、發酵時間為42h。正交所得最佳組合未出現在正交試驗表中,則需要驗證,采用綜合加權法將其與正交表中5號試驗(A2B2C3D1)進行對比,其結果見表4。

由表4可知,根據綜合評分,板栗紅茶發酵型復合茶飲料的最佳發酵工藝組合為A1B2C3D1,即板栗漿添加量為15%、紅茶液添加量為50%、發酵溫度為36℃、發酵時間為42h,此時感官評價為90.2分,茶多酚含量為1303.89mg/L,綜合評分為0.98分。
3、產品品質測定結果
(1)感官評價結果
通過對最佳發酵工藝條件下制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料的色澤為22.8分、氣味為27.5分、滋味為26.6分、形態為13.3分,感官評價為90.2分,板栗紅茶發酵型復合茶飲料呈紅褐色、透亮,帶有濃郁的紅茶芬香,淡淡的板栗清香,口感柔和,無沉淀,是一款具有板栗香氣的發酵茶飲料。
(2)理化指標測定結果
通過對最佳發酵工藝條件下制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料中,茶多酚含量為1303.89mg/L,總酸(以乳酸計)為21.55g/L,游離氨基酸總量為45.6mg/L,符合國家標準的要求。
(3)微生物指標測定結果
經檢測最佳發酵工藝條件下制備板栗紅茶發酵型復合茶飲料中,菌落總數為19CFU/mL,大腸菌群數為0MPN/mL,即未檢出,各項指標均符合國家食品安全標準。

03
結論
研究以板栗和紅茶為原料,采用單因素實驗與正交試驗結果分析,以感官評分、茶多酚含量為指標,確定板栗紅茶發酵型復合茶飲料的最佳發酵工藝條件。
結果表明,最佳發酵工藝條件為板栗漿添加量為15%、紅茶液添加量為50%、發酵溫度為36℃、發酵時間為42h,此時感官評價為90.2分,茶多酚含量為1303.89mg/L,綜合評分為0.981分。飲料呈紅褐色、透亮,帶有濃郁的紅茶芬香,淡淡的板栗清香,口感柔和,無沉淀,是一款具有板栗香氣的發酵茶飲料。
作者簡介:王藝

陜西師范大學食品工程專業碩士,現任四川工業科技學院大健康學院食品與釀酒工程系副主任,主要研究方向為植物活性物質研究與新食品開發,專注于黃精多糖的提取工藝、降血糖功能及啤酒、茶飲料等相關食品研發。主持及參與多項校級科研與教改項目,發表學術論文4篇,任教期間多次獲“優秀教師”稱號。
基金項目:四川工業科技學院2023年校級科研項目(GKY23B10)
具體內容詳見《中國茶葉加工》雜志,2025年第4期文章《板栗紅茶發酵型復合茶飲料的研制》,頁碼:49-55,作者:王藝,于華,羅惠。
引用格式:王藝,于華,羅惠.板栗紅茶發酵型復合茶飲料的研制[J].中國茶葉加工,2025(4):49-55.