利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料

摘要

本发明提供一种利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料，采用酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌三种菌复配，混合发酵生产红茶菌饮料。本发明利用纯菌种复配、混合发酵，对红茶菌培养基配方、发酵工艺条件进行优化，显著缩短发酵时间，避免杂菌污染，保证产品安全；菌种培养、复壮、保藏等管理方法科学合理，产品质量稳定，为红茶菌的产业化生产打下良好的基础；制备的红茶菌饮品不仅风味爽口，而且含有多种功效成分，是一种很有利用价值的微生物发酵饮品。

权利要求

1.一种利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料的方法，其特征在于：采用酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌三种菌复配，混合发酵生产红茶菌饮料；所述酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌的配比：酿酒酵母∶醋酸醋杆菌∶植物乳杆菌＝1∶1∶1～3，所述三种菌8

的配比为：各种菌细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比；三种菌总接种量，按体积计为：

5％～10％；所述的发酵条件为：红茶菌发酵培养基装液量：400mL发酵液装入500mL瓶中，转速100r/min，30℃振荡培养，在此条件下，发酵55～60h，红茶菌的pH值稳定在3.0-3.2之间；所述红茶菌发酵培养基配方为：蔗糖5g、红茶粉0.2g、水100mL。

2.根据权利要求1所述的利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料的方法，其特征在于：所述酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌的配比，酿酒酵母∶醋酸醋杆菌∶植物乳杆菌＝8

1∶1∶1，所述三种菌的配比为：各种菌细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比；三种菌总接种量，按体积计为：5％。

3.根据权利要求1所述的利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料的方法，其特征在于：具体步骤为：(1)种子培养：挑取活化后的酿酒酵母2-3环接入液体培养基中，置于30℃下，100r/min振荡培养32-36h，所述酿酒酵母的液体培养基配方为：酵母膏1g、蛋白胨1g、葡萄糖

2g、水100mL；挑取活化后的醋酸醋杆菌2-3环接入液体培养基，置于30℃下，200r/min振荡培养32-36h，所述醋酸醋杆菌的液体培养基配方为：酵母膏1g，葡萄糖1g，水100mL，无水乙醇3mL；挑取活化后的植物乳杆菌2-3环接入MRS液体培养基，置于30℃下，静置培养

32-36h，所述MRS液体培养基的配方为：蛋白胨1g、牛肉浸膏1g、酵母浸膏0.5g、葡萄糖2g、醋酸钠0.5g、吐温80 0.1mL、柠檬酸二胺0.2g、MgSO4·7H2O 0.2g、MnSO4·4H2O 0.005g、K2HPO4 0.2g、水100mL，pH6.2-6.6；

(2)红茶菌的发酵：根据所述酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌的配比和总接种量，计算各种菌的接种量，接入红茶菌发酵培养液进行发酵，发酵条件为：红茶菌发酵培养液装液量：400mL发酵液装入500mL瓶中，转速100r/min，30℃振荡培养，在此条件下，发酵8

55-60h，红茶菌的pH值稳定在3.0-3.2之间；三种菌种子液的浓度均为10cfu/mL。

说明书

利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料

技术领域

[0001] 本发明属于微生物技术领域，更具体涉及一种利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料。

背景技术

[0002] 随着科学技术的发展和人们物质生活水平的提高，许多人更认清了疾病、健康与食品之间的相互关系，又一次提出了食疗的观点：改善饮食条件和食品的组成，发挥食品本身的生理调节功能，以达到提高人类健康水平的目的。基于这一消费理念，人们越来越注重身体健康与追求饮料的品质。红茶菌是由三种有益于人体健康的益生菌，即酵母菌、醋酸菌、乳酸菌组成的共生体系，通过自身特殊作用，将茶叶等原料经过生物技术发酵工艺转化为极其丰富的营养物质。由于红茶菌中含有葡萄糖酸、醋酸、葡萄糖、果糖、蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素、茶多酚、咖啡因、乙醇和二氧化碳等营养物质，因此一直被认为是一种对人体有多种保健作用的健康饮品，它具有清理肠胃、降低血糖、血压、排结石、清肺、止咳、平喘、抗癌等多种神奇功效。虽然红茶菌在我国有着悠久的历史，但是对它的科学研究起步较晚，目前还是停留在家庭自产自销的基础上，市场上尚未有相关成功产品的报道。红茶菌发酵饮料的生产涉及微生物、医学卫生、工业、产品质量与安全等多方面问题，由于目前很多红茶菌都是小作坊式生产，采用混菌天然发酵，不同红茶菌含有的微生物种类和活力不同，产品中产物的成分和含量也不一致，不能从根本上保证饮品的质量和安全，而且还会因为操作不当而导致污染、变质。更重要的是，菌种由于缺乏科学的培育、管理，容易发生变异、衰退和死亡；另外，由于采用天然混菌发酵，发酵周期长，一般为10天左右。因此研究红茶菌饮料的科学制作方法，使得局限于传统制作工艺上的红茶菌实现产业化的生产，具有重要的经济与社会意义。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料，该方法利用纯菌种复配、混合发酵，对红茶菌培养基配方、发酵工艺条件进行优化，显著缩短发酵时间，避免杂菌污染，保证产品安全；菌种培养、复壮、保藏等管理方法科学合理，产品质量稳定，为红茶菌的产业化生产打下良好的基础；制备的红茶菌饮品不仅风味爽口，而且含有多种功效成分，是一种很有利用价值的微生物发酵饮品。

[0004] 本发明的利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料：采用酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌三种菌复配，混合发酵生产红茶菌饮料；所述酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌的配比，酿酒酵母∶醋酸醋杆菌∶植物乳杆菌＝1∶1∶1～3(所述三种菌的配比为：各种菌8
细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比)；三种菌总接种量，按体积计为：5％～10％；所述的发酵条件为：红茶菌发酵培养液装液量：400mL发酵液装入500mL瓶中，转速100r/min，
30℃振荡培养，在此条件下，发酵55-60h，红茶菌的pH值稳定在3.0-3.2之间。

[0005] 本发明的显著优点是：本发明通过对功能性红茶菌饮料研究：首先要分离得到红茶菌纯菌种，并了解菌种的分类地位，才能解决菌种保存时间、接种量控制、预防污染、保持菌种活力和控制产品质量等多方面的问题，才有可能对每一个菌种以及它们的各种组合的各种代谢特征、培养条件、发酵液成分和可能的功能效果进行深入细致的研究，通过自行分离、筛选得到三种纯菌种：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae Meyen ex Hansen)、醋酸醋杆菌(Acetobacter aceti)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。利用纯菌种复配、混合发酵，并对红茶菌培养基配方、发酵工艺条件进行优化，使发酵时间从传统的10天缩短到60小时；由于采用纯菌发酵，避免了杂菌污染，保证了产品安全；同时由于形成一套科学的菌种培养、复壮、保藏等管理方法，稳定了产品质量，为红茶菌的产业化生产打下良好的基础。本发明研制的红茶菌饮品不仅具有酸甜相宜、清香爽口的风味，而且含有多种功效成分，是一种很有利用价值的微生物发酵饮品。

具体实施方式

[0006] 1、菌种筛选鉴定

[0007] 从红茶菌、泡菜等食品中筛选得到酵母菌、醋酸菌和乳酸菌，进一步分离纯化，经中国科学院微生物研究所鉴定，三种菌分别为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae Meyen exHansen)、醋酸醋杆菌(Acetobacter aceti)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。

[0008] 2、红茶菌发酵培养基优化

[0009] 以红茶菌发酵液pH值和风味为指标，确定红茶菌发酵培养基配方为：蔗糖5g、红茶粉0.2g、水100mL。其中红茶粉由福建漳州大闽食品有限公司提供。

[0010] 3、三种菌配比及接种量的确定

[0011] 挑取活化后的酿酒酵母2-3环接入液体培养基中，置于30℃下，100r/min振荡培养32-36h，所述酿酒酵母的液体培养基配方为：酵母膏1g、蛋白胨1g、葡萄糖2g、水100mL；挑取活化后的醋酸醋杆菌2-3环接入液体培养基，置于30℃下，200r/min振荡培养32-36h，所述醋酸醋杆菌的液体培养基配方为：酵母膏1g，葡萄糖1g，水100mL，无水乙醇3mL；挑取活化后的植物乳杆菌2-3环接入MRS液体培养基，置于30℃下，静置培养32-36h，所述MRS液体培养基的配方为：蛋白胨1g、牛肉浸膏1g、酵母浸膏0.5g、葡萄糖2g、醋酸钠0.5g、吐温800.1mL、柠檬酸二胺0.2g、MgSO4·7H2O 0.2g、MnSO4·4H2O 0.005g、K2HPO4 0.2g、水
100mL，pH6.2-6.6。培养结束后测定各自的吸光度值OD580(以各自的液体空白培养基为参
8
比)。根据三种菌的浓度(10cfu/mL)与OD580的线性关系及三种菌的实际OD580，计算接种量，接入红茶菌发酵培养基中进行培养。

[0012] 接种采用常规的接种环，环直径在2-3mm；三种菌的活化均采用常规的方法活化。

[0013] 酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌的配比，酿酒酵母∶醋酸醋杆菌∶植物乳杆8
菌＝1∶1∶1～3(所述三种菌的配比为：各种菌细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比)；三种菌总接种量，按体积计为：5％～10％。

[0014] 并采用正交实验研究三种菌最佳的配比和接种量。

[0015] 采用正交实验研究接种量(5％、7.5％、10％)和三种菌配比(酵母菌∶醋酸菌∶乳酸菌＝1∶1∶1、1∶1∶2、1∶1∶3)对红茶菌发酵效果的影响，综合发酵液pH值和风味考虑，确定三种菌最佳配比，酿酒酵母∶醋酸醋杆菌∶植物乳杆菌＝1∶1∶1(所8
述三种菌的配比为：各种菌细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比)；最佳总接种量，按体积计为：5％。

[0016] 4、发酵工艺条件优化

[0017] 在上述研究基础上，采用正交实验L9(43)进一步确定红茶菌的最优发酵工艺条件为：红茶菌发酵培养液装液量：400mL发酵液装入500mL瓶中，转速100r/min，30℃振荡培养，在此条件下，发酵55-60h，红茶菌的pH值稳定在3.0-3.2之间，同时具有酸甜相宜、清香爽口的风味。

[0018] 最佳实施例

[0019] 1、种子培养

[0020] 挑取活化后的酿酒酵母2-3环接入液体培养基(酵母膏1g、蛋白胨1g、葡萄糖2g、水100mL)中，置于30℃下，100r/min振荡培养36h，测定OD580；挑取活化后的醋酸醋杆菌2-3环接入液体培养基(酵母膏1g，葡萄糖1g，水100mL，无水乙醇3mL)，置于30℃下，200r/min振荡培养32h，测定OD580；挑取活化后的植物乳杆菌2-3环接入MRS液体培养基(蛋白胨
1g、牛肉浸膏1g、酵母浸膏0.5g、葡萄糖2g、醋酸钠0.5g、吐温800.1mL、柠檬酸二胺0.2g、MgSO4·7H2O 0.2g、MnSO4·4H2O 0.005g、K2HPO4 0.2g、水100mL，pH6.2-6.6)，置于30℃下，静置培养32h，测定OD580。

[0021] 2、红茶菌的发酵

[0022] 分别测定三种菌种子液OD580，并根据酿酒酵母∶醋酸醋杆菌∶植物乳杆菌＝8
1∶1∶1(所述三种菌的配比为：各种菌细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比)，总接种量(体积比)5％，计算各种菌的接种量，接入红茶菌培养基(蔗糖5g、红茶粉0.2g、水
100mL)，红茶菌发酵培养液装液量：400mL发酵液装入500mL瓶中，置于30℃下，100r/min振荡培养60h，得到的发酵液pH值为3.14。

[0023] 3、红茶菌功效成分的测定

[0024] 按上述工艺条件制备3批红茶菌发酵液，测定其中的主要功效成分含量。红茶菌发酵液中葡萄糖、总酸、多糖、葡萄糖醛酸、茶多酚和乙醇的平均含量分别为34.95g/L、22.14g/L、0.74g/L、5.35g/L、0.047g/L、8.79g/L。

[0025] 实施例2

[0026] (1)种子培养：挑取活化后的酿酒酵母2-3环接入液体培养基中，置于30℃下，100r/min振荡培养32h，所述酿酒酵母的液体培养基配方为：酵母膏1g、蛋白胨1g、葡萄糖
2g、水100mL；挑取活化后的醋酸醋杆菌2-3环接入液体培养基，置于30℃下，200r/min振荡培养32h，所述醋酸醋杆菌的液体培养基配方为：酵母膏1g，葡萄糖1g，水100mL，无水乙醇3mL；挑取活化后的植物乳杆菌2-3环接入MRS液体培养基，置于30℃下，静置培养32h，所述MRS液体培养基的配方为：蛋白胨1g、牛肉浸膏1g、酵母浸膏0.5g、葡萄糖2g、醋酸钠
0.5g、吐温800.1mL、柠檬酸二胺0.2g、MgSO4·7H2O 0.2g、MnSO4·4H2O 0.005g、K2HPO4 0.2g、水100mL，pH6.2-6.6；

[0027] (2)红茶菌的发酵：根据所述酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌的配比为8
1∶1∶2(所述三种菌的配比为：各种菌细胞浓度控制在10cfu/mL时的体积比)和总接种量(体积比)为7.5％，计算各种菌的接种量，接入红茶菌发酵培养液(蔗糖5g、红茶粉0.2g、水100mL)进行发酵，发酵条件为：红茶菌发酵培养液装液量：400mL发酵液装