紅曲薏米與紅茶復(fù)配及風味特性

宋增光，曾海英*，李婷，毛佳怡

貴州大學釀酒與食品工程學院（貴陽 550025）

薏米為一年生或者多年生的禾本科植物，屬于藥食兩用食材，有“世界禾本科之王”的美譽[1]。在我國，薏米主要分布在遼寧、河北、廣西、四川、貴州等地[2]。中醫(yī)認為薏米性寒味甘，具有清熱排膿、利水消腫、抗炎鎮(zhèn)痛、健脾祛濕、增強免疫力等功效[3]。據(jù)報道，薏米及其提取物具有降脂降糖、抗癌、抗氧化、抗過敏、提高免疫力等生理活性功能[4-5]。作為一種集營養(yǎng)、保健、藥用于一體的小雜糧作物，薏米開發(fā)前景十分廣闊[6-7]。紅曲菌是一種小型絲狀腐生真菌，屬紅曲科（Monascaceae）、紅曲霉屬（Monascus）[8]，是生產(chǎn)紅曲的特征性微生物，其在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生多種有益的次級代謝產(chǎn)物，其中Monacolin K、紅曲色素、γ-氨基丁酸、麥角固醇、天然植物激素等活性成分，具有降脂、降壓、抗氧化和調(diào)節(jié)機體代謝等功效[9-13]，被廣泛應(yīng)用于食品著色、發(fā)酵釀酒以及中藥[14]。紅茶是世界上最受歡迎的一種茶類，屬全發(fā)酵茶，紅茶中的黃酮類化合物、咖啡堿、芳香成分和活性物質(zhì)茶色素等具有預(yù)防癌癥、抗腫瘤，防治心血管疾病、慢性炎癥、神經(jīng)退行型疾病和肥胖等諸多功效[15]。

目前，國內(nèi)對薏米的加工仍停留在初級階段，產(chǎn)品比較單一，功效成分未能深度發(fā)掘，這在一定程度上制約了薏米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。薏米、紅曲菌次生代謝物、紅茶等對高脂血癥、冠心病、動脈粥樣硬化均具有良好的預(yù)防作用。此次試驗將紅曲菌發(fā)酵薏米得到的薏米紅曲粉與紅茶復(fù)配得到一款薏米紅曲茶，旨在豐富紅茶的營養(yǎng)與風味，提高薏米的附加值，增加薏米、紅茶、紅曲菌代謝產(chǎn)物的人體利用率。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗原料

薏米碎米及糠麩，貴州鑫龍食品開發(fā)有限公司；紫紅曲霉3.4629（Monascus purpureus），中國普通微生物菌種保藏管理中心；紅茶，貴州花果園太升茶葉專營市場有限公司；白砂糖，重慶嵐波食品有限責任公司（食品級）；紅茶，正山小種、祁門紅茶、滇紅、遵義紅南國、遵義紅黔茗、金駿眉。

1.1.2 藥品及試劑

正己烷，天津市富宇精細化工有限公司；無水乙醇，天津市富宇精細化工有限公司；甲醇，天津市科密歐化學試劑有限公司；PDA培養(yǎng)基，上海博微生物科技有限公司；所有分離用有機溶劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.3 儀器與設(shè)備

紫外可見分光光度計TU-1810，北京普析通用儀器有限責任公司；TGL 20 M臺式高速冷凍離心機，長沙邁佳森儀器設(shè)備有限公司；SHP-250型智能生化培養(yǎng)箱，上海光都儀器設(shè)備有限公司；7890 A-7000 B氣質(zhì)聯(lián)用，美國安捷倫科技有限公司；DB-WAX型色譜柱（30 m×250 μ m×0.25 μ m），美國J ＆ W Scientific公司；固相萃取裝置，50/30 μm CAR/DVB/PDMS固相微萃取頭，美國Supelco公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 薏米紅曲的制備

將紅曲菌培養(yǎng)活化后制備孢子懸浮液，經(jīng)紅曲菌種子擴大培養(yǎng)后接種于固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，在30 ℃下恒溫靜置培養(yǎng)。將發(fā)酵產(chǎn)物干燥粉碎后制得薏米紅曲粉。

1.2.2 薏米紅曲茶復(fù)配單因素試驗

根據(jù)GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》確定優(yōu)化紅茶品種、優(yōu)化紅茶品種的優(yōu)化添加量、薏米紅曲粉優(yōu)化添加量、白砂優(yōu)化添加量4個因素，依次審評湯色、香氣和滋味。

1.2.3 感官評定表

參考1.2.2節(jié)國標中功夫紅茶感官評分表（如表1所示）制定復(fù)配茶感官評分表并適當修改，以5分制得到表2。

表1 工夫紅茶感官評分表

表2 薏米紅曲紅茶感官評分表

1.2.4 薏米紅曲茶復(fù)配正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取紅茶品種、薏米紅曲粉、白砂糖的添加量進行L9(34)正交試驗，每個試驗組做3個平行試驗，以感官評分為指標確定復(fù)配茶的最佳配比。

表3 正交試驗因素水平表

1.2.5 GC-MS條件

氣譜條件：毛細管柱為DB-WAX柱（30 m×250 μm×0.25 μm）。程序升溫：起始溫度40 ℃，保持3 min；然后5 ℃/min的速度升溫到150 ℃，保持1 min；再以3 ℃/min的速度升溫到200 ℃，保持1 min；最后以5 ℃/min的速度升溫到230 ℃，保持3 min；氣化室溫度為250 ℃。載氣為N2，流速為6 mL/min，分流比為5︰1。

質(zhì)譜條件：電離方式為EI，電子能量為70 eV，接口溫度為250 ℃，傳輸線溫度為280 ℃，離子源溫度為230 ℃，四級桿溫度為150 ℃。按照峰面積歸一化法進行相對百分含量計算。

2 結(jié)果與討論

2.1 薏米紅曲的感官評價

薏米紅曲外形呈粉末狀，色澤紅亮；而其浸泡液的湯色橙黃明亮，口感微甜，甘醇，略帶酸味，香氣并無薏米特有的米香味而是經(jīng)發(fā)酵過后形成的淡淡酯香。

2.2 薏米紅曲茶復(fù)配單因素試驗結(jié)果

2.2.1 不同紅茶品種對復(fù)配茶感官的影響

從6種不同品種的紅茶（正山小種、祁門紅茶、滇紅、遵義紅南國、遵義紅黔茗、金駿眉）與薏米紅曲粉復(fù)配的薏米紅曲茶樣品泡出來的產(chǎn)品進行感官評價，結(jié)果表明正山小種與其他2種原料進行復(fù)配得到的茶樣湯色紅亮通透，酯香與茶香突出，氣味協(xié)調(diào)，口感醇正柔和，確定選用正山小種作為復(fù)配茶葉。

2.2.2 不同茶葉量對復(fù)配茶感官的影響

通過以選出的最優(yōu)茶葉品種以不同質(zhì)量比例（30%，40%，50%，60%和70%）與薏米紅曲粉復(fù)配的薏米紅曲茶樣品沖泡后進行感官評價，當茶葉量為60%時，其感官評分達到最大值，顏色鮮亮，茶味突出，脂香濃郁。

2.2.3 不同薏米紅曲粉量對復(fù)配茶感官的影響

用薏米紅曲粉以不同質(zhì)量比例（20%，30%，40%，50%和60%）與選出的最優(yōu)茶葉品種復(fù)配的薏米紅曲茶樣品泡出來的產(chǎn)品進行感官評價，當添加量為30%時，其綜合評分最高，茶湯顏色較佳，橙紅透亮，光澤度較強。

2.2.4 不同白砂糖量對復(fù)配茶感官的影響

通過以白砂糖不同質(zhì)量比例（10%，20%，30%，40%和50%）與薏米紅曲粉和選出的最優(yōu)茶葉品種復(fù)配的薏米紅曲茶樣品泡出來的產(chǎn)品進行感官評價，20%的白砂糖添加量使復(fù)配茶的口感調(diào)和到了最佳。

2.3 正交優(yōu)化薏米紅曲茶最佳復(fù)配比

由單因素試驗結(jié)果可以看出，紅茶、薏米紅曲粉以及白砂糖的最佳添加質(zhì)量比分別為60%，30%和20%。為了優(yōu)化薏米紅曲茶最佳復(fù)配比，進行三因素三水平L9(34)正交試驗。其中，正交因素水平表見表3，得到的相關(guān)結(jié)果見表4，將結(jié)果進行方差分析得到表5。

由表4的極差大小可知，各因素的作用主次順序為RB＞RA＞RC，即薏米紅曲粉添加量對薏米紅曲茶的影響最大，紅茶添加量次之，白砂糖添加量影響相對較小。

由表5感官評定的方差分析可知，在不考慮交互效應(yīng)的情況下，紅茶添加量、薏米紅曲粉添加量和白砂糖添加量對復(fù)配茶感官評分的影響都達到極顯著（p＜0.01）水平。

表4 正交試驗結(jié)果

表5 正交試驗結(jié)果方差分析表

綜上所述，薏米紅曲粉添加量、紅茶添加量和白砂糖添加量對復(fù)配茶品質(zhì)產(chǎn)生影響的程度依次減小。由正交試驗結(jié)果得出薏米紅曲茶的最佳原料添加量為薏米紅曲粉30%，紅茶60%，白砂糖20%。其中，每包復(fù)配袋泡茶樣品凈含量為3 g。為了檢驗正交試驗結(jié)果的可靠性，對上述正交試驗得到的最佳配比進行復(fù)配的袋泡茶茶樣根據(jù)表2中的審評方法進行審評，結(jié)果表明，在此工藝情況下，所制得的薏米紅曲茶湯色紅亮通透，茶香和酯香突出，口感甘甜醇正柔和。

3 風味成分分析

按照GC-MS分析條件，分別對紅茶和復(fù)配茶進行揮發(fā)性風味物質(zhì)分析，它們的總離子流色譜圖見圖1和圖2，揮發(fā)性風味物質(zhì)及其相對含量見表6。

由表6可知，在正山小種紅茶中共鑒定出31種揮發(fā)性風味化合物，其中包括烷類物質(zhì)14種（44.934%），主要有十二烷（3.388%）、十四烷（23.074%）、十五烷（4.555%）、十六烷（9.449%）等；醇類物質(zhì)9種（31.818%），主要有芳樟醇（2.699%）、芳樟醇氧化物（26.664%）、香茅醇（0.787%）、苯乙醇（0.5%）和α-雪松醇（1.138%）；醛類物質(zhì)5種（6.903%），主要有2-甲基丙醛（0.567%）、3-甲基丁醛（1.129%）、2-甲基丁醛（3.362%）、壬醛（1.537%）、β-環(huán)檸檬醛（0.308%）；酯類物質(zhì)1種即乙酸金合歡酯（0.281%）；含氮化合物有甲氧基苯基肟（6.321%）和依杜蘭（0.256%）。

烷類化合物是紅茶中揮發(fā)性風味化合物中種類最多、相對含量最高的一類化合物。烷烴類化合物分子量較大，風味閾值較高，且烷烴類物質(zhì)一般香氣較弱或無氣味[16]。醇類化合物大都具有令人愉快的香氣，對紅茶的揮發(fā)性風味起著重要的作用[17]。羰基化合物還原或脂肪氧化分解生成醇類化合物[18]，醇類物質(zhì)所體現(xiàn)的特征是令人愉快的花香，芳樟醇是紅茶香氣中一種重要的成分，具有濃青帶甜的木青氣息，似玫瑰木，既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香，又有木香、果香，是紅茶的玫瑰香氣的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[18]。醛類物質(zhì)的呈香特征還有青草氣息、新鮮的綠葉香味，是紅茶清香氣息的重要原因，一般與紅茶的發(fā)酵程度有關(guān)。壬醛是紅茶中重要的醛類物質(zhì)，含量達到1.537%。酯類化合物具有水果香，是水果成熟度的一個重要指標[19]。

在復(fù)配茶中共鑒定出25種揮發(fā)性風味化合物，其中包括烷類物質(zhì)10種（37.759%），主要有十二烷（4.62%）、十四烷（19.761%）、十五烷（1.698%）、十六烷（9.367%）等；醇類物質(zhì)8種（13.696%），主要有芳樟醇（0.454%），芳樟醇氧化物（11.462%）、苯乙醇（0.424%）和α-雪松醇（1.296%）等；醛類物質(zhì)3種（6.76%），主要有2-甲基丙醛（0.671%）、3-甲基丁醛（2.629%）、2-甲基丁醛（3.46%）；酯類物質(zhì)1種即乙酸金合歡酯（0.315%）；內(nèi)酯類主要有反-4-羥基-3-甲基辛內(nèi)酯（28.979%）；其他含有含氮化合物有甲氧基苯基肟（3.483%）和2,6-二叔丁基-4-羥基-4-甲基-2, 5-環(huán)己二烯-1-酮（1.187%）。

由表6和表7可以看出，復(fù)配后的紅茶烷類、醇類、醛類種類減少，數(shù)量相差不大，可能是在發(fā)酵過程中發(fā)生了分解與轉(zhuǎn)化，但復(fù)配后生成了威士忌內(nèi)酯，且含量高達28.979%。威士忌內(nèi)酯主要用作配制威士忌酒、椰子及木香型香精[20]。威士忌內(nèi)酯主要來自陳釀過程在經(jīng)橡木桶儲存的葡萄酒中存在，該物質(zhì)可以作為橡木桶處理工藝的一種標志性產(chǎn)物[21]，威士忌內(nèi)酯的生成賦予了復(fù)配茶濃郁的椰香味和草木清香。

綜上所述，紅茶和復(fù)配茶在揮發(fā)性風味化合物組成上具有較大的差異，但也有相同之處及不同程度的交叉，它們共有的揮發(fā)性風味化合物有23種，其中含量最多的是芳樟醇、芳樟醇氧化物和烷烴類，這些化合物賦予產(chǎn)品獨特的花香、果香和煙草香。但是兩者也都有自己所特有的揮發(fā)性風味化合物，正山小種紅茶含有壬醛、香茅醇、β-環(huán)檸檬醛、依杜蘭等帶有玫瑰風味的物質(zhì)，但含量低于3%。而復(fù)配茶富含反-4-羥基-3-甲基辛內(nèi)酯（威士忌內(nèi)酯），含量高達28.9%，且該化合物帶有特殊濃郁的椰香味。因此，綜合分析表明復(fù)配茶的風味物質(zhì)優(yōu)于紅茶。

圖1 紅茶揮發(fā)性風味物質(zhì)的GC-MS總離子流圖

圖2 復(fù)配茶揮發(fā)性風味物質(zhì)的GC-MS總離子流圖

表6 2種茶樣中主要揮發(fā)性香氣化合物及相對含量

表7 2種茶樣中主要的揮發(fā)性風味物質(zhì)種類和相對含量

4 結(jié)論

以薏米、紅茶為原料，通過發(fā)酵、復(fù)配加工得到復(fù)配產(chǎn)品薏米紅曲茶。通過正交優(yōu)化復(fù)配茶配方最佳配比：紅茶、薏米紅曲粉和白砂糖分別為55%，27%和18%。通過GC-MS分析其揮發(fā)性風味成分，發(fā)現(xiàn)復(fù)配茶增加了呈椰香風味的反-4-羥基-3-甲基辛內(nèi)酯（威士忌內(nèi)酯）。沖泡后的薏米紅曲茶湯色紅艷明亮，氣味上不僅有紅茶的芳香、發(fā)酵薏米的脂香風味，復(fù)配還賦予了其獨特的椰香風味，口感甘鮮醇厚。通過復(fù)配加強了產(chǎn)品的保健功效，且提高了薏米加工過程中的附加值，為薏米精深加工和綜合開發(fā)利用奠定了一定的基礎(chǔ)。