姜米茶的工藝研究

米家昕，陳正琛，程蕓潔，韓茹瑜，萬旭鵬，王 展

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢 430040）

0 引言

米茶是湖北中部的特色小吃，以大米為主要的原料，經(jīng)過焙炒干燥制得，食用時(shí)再用清水煮成的一種金黃色或棕色的清湯飲品[1]。傳統(tǒng)米茶是使用糙米制作而成，糙米中含有的功能性成分具有一定的生理活性。因此，米茶具有降血壓、抗焦慮等功能。

焙炒技術(shù)是食品加工中采用的另外一道的最基本工序與操作，在高溫狀態(tài)下原始米經(jīng)焙炒處理可以迅速有效地使含有的淀粉、蛋白質(zhì)等多種天然大分子物質(zhì)中的分子質(zhì)量減小[2]，促進(jìn)了其美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)產(chǎn)物等的迅速合成[2-3]，從而賦予現(xiàn)代精制的米茶具有更獨(dú)特而誘人的自然色彩、香氣與風(fēng)味[4]。

姜作為日常食用、藥用材料的栽培歷史較悠久，同時(shí)生姜制品的市場(chǎng)開發(fā)及利用相對(duì)較早，主要代表性產(chǎn)品即有姜片、姜醬、姜汁等，是生活中必需的重要調(diào)味品，也可以作為茶品飲用。由于其食用功效較為特殊，春夏秋冬四季都十分適宜人們享用，秋冬吃可以發(fā)汗祛濕寒，春夏用可以祛熱毒[5]。在焙炒好的大米中加入姜絲后再稍加焙炒，制作姜米茶。姜米茶可以緩解高熱量食物所帶來的油膩感，減輕腸道功能負(fù)擔(dān)，適合進(jìn)食后食用。此外，還可以驅(qū)寒祛濕，起到利于風(fēng)寒感冒恢復(fù)的作用。

傳統(tǒng)米茶作為廣為流傳的民間食品，因地域差異會(huì)產(chǎn)生不同的制作方式，傳統(tǒng)米茶的加工并未加入姜片，而加入姜片后的米茶在感官上會(huì)與傳統(tǒng)米茶存在差異，目前對(duì)于姜米茶制作工藝的研究尚不成熟，旨在為姜米茶的工藝提供參考，為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 材料及主要試劑

大米（福臨門東北長(zhǎng)粒香米）、鮮姜，購自當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)。

1.1.2 儀器

RVA 黏度分析儀、掃描電子顯微鏡、電子天平、電磁爐。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 制作工藝流程

大米→浸潤(rùn)→焙炒→冷卻→加入姜絲→二次焙炒→冷卻→包裝。

（大米在焙炒前加5%～25%的水浸潤(rùn)處理5～25 min；焙炒時(shí)間依次為10，15，20，25，30 min；焙炒溫度依次為100，130，160，180，210 ℃）。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

固定大米加入量為50 g。測(cè)定浸潤(rùn)用水量、浸潤(rùn)時(shí)間、加入姜絲量、焙炒時(shí)間、焙炒溫度對(duì)米茶品質(zhì)的影響。米茶在焙炒前需經(jīng)過浸潤(rùn)處理，依據(jù)大米的加入量，浸潤(rùn)用水量分別為5%，10%，15%，20%，25%；依次浸潤(rùn)時(shí)間為5，10，15，20，25 min；加入姜絲量分別為2%，4%，6%，8%，10%；焙炒時(shí)間分別為10，15，20，25，30 min；焙炒溫度分別為100，130，160，180，210 ℃。

1.2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在1.2.2 的基礎(chǔ)之上，固定焙炒溫度為150 ℃，以浸潤(rùn)用水量、浸潤(rùn)時(shí)間、加入姜絲量、焙炒時(shí)間為因素進(jìn)行四因素三水平L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考查各因素對(duì)其綜合影響。

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 2019 軟件得出單因素的試驗(yàn)結(jié)果。

1.2.5 米茶品質(zhì)的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

參考文獻(xiàn)[6]的方法，采用5 人評(píng)分法，稱取5 g米茶采用袋泡茶的形式加入200 mL 沸水浸泡10 min制得米茶，根據(jù)表2 中的內(nèi)容，從香氣、色澤、滋味3 個(gè)方面對(duì)米茶的品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)定，最終感官評(píng)分取5 人評(píng)分的平均值。

表2 茶湯感官評(píng)定

茶湯感官評(píng)定見表2。

1.2.6 米茶糊化特性

Brabender 糊化曲線的測(cè)定：稱取一定質(zhì)量制作得到的米茶樣品、原料大米、市售米茶，將其配制成一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的漿液，使用RVA 黏度分析儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

分別對(duì)香氣、色澤、滋味評(píng)分后提取5 組數(shù)據(jù)作圖分析每個(gè)變量對(duì)感官品質(zhì)的影響。

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 浸潤(rùn)用水量對(duì)米茶茶湯感官品質(zhì)的影響

根據(jù)不同浸潤(rùn)用水量下制作得的米茶產(chǎn)品，沖泡完畢后，采用5 人評(píng)分法進(jìn)行感官評(píng)定，以5 人評(píng)分的平均值作為該指標(biāo)的最終得分。

浸潤(rùn)用水量對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 浸潤(rùn)用水量對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響

大米經(jīng)過浸泡后吸水膨脹，使米粒結(jié)構(gòu)疏松，為后續(xù)的大米淀粉糊化成型創(chuàng)造必要條件。浸潤(rùn)用水量是米茶茶湯感官品質(zhì)的重要影響因素之一，由圖1 可知，不同的浸潤(rùn)用水量對(duì)米茶茶湯的香氣、色澤、滋味都有所影響，綜合來看，當(dāng)浸潤(rùn)量為5%時(shí)，米茶茶湯的香氣、色澤、滋味均為最佳，感官品質(zhì)最好。

2.1.2 浸潤(rùn)時(shí)間對(duì)米茶茶湯感官品質(zhì)的影響

使用不同浸潤(rùn)時(shí)間下制作得到的米茶產(chǎn)品，沖泡完畢后，采用5 人評(píng)分法進(jìn)行感官評(píng)定，以5 人評(píng)分的平均值作為該指標(biāo)的最終得分。

浸潤(rùn)時(shí)間對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響見圖2。

浸潤(rùn)時(shí)間對(duì)米茶茶湯感官品質(zhì)的影響和原因與浸潤(rùn)量相似，浸潤(rùn)時(shí)間越長(zhǎng)，米粒吸收的水分越充足。由圖2 可知，結(jié)合3 個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)浸潤(rùn)時(shí)間為25 min 時(shí)，米茶茶湯的香氣、色澤、滋味的綜合評(píng)分最佳，感官品質(zhì)最好。

2.1.3 炒制時(shí)間對(duì)米茶茶湯感官品質(zhì)的影響

使用不同炒制時(shí)間制作得到的米茶產(chǎn)品，對(duì)其進(jìn)行沖泡，而后采用5 人評(píng)分法進(jìn)行感官評(píng)定，以5 人評(píng)分的平均值作為該指標(biāo)的最終得分。

炒制時(shí)間對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 炒制時(shí)間對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響

由圖3 可知，20 min 時(shí)的香氣、色澤、滋味為最佳。當(dāng)炒制時(shí)間為5 min 時(shí)，隨著炒制時(shí)間的延長(zhǎng)，米茶茶湯的滋味逐漸提高，當(dāng)炒制時(shí)間高于25 min時(shí)，隨著炒制時(shí)間的延長(zhǎng)，米茶茶湯的香氣、色澤、滋味均有所下降。當(dāng)浸潤(rùn)時(shí)間為25 min 時(shí)，炒制時(shí)間為20～30 min，在這一浸潤(rùn)時(shí)間下隨著炒制時(shí)間的延長(zhǎng)，米茶茶湯的香氣、色澤、滋味均有所下降。綜合數(shù)據(jù)來看，受浸潤(rùn)時(shí)間、浸潤(rùn)用水量、姜絲量、焙炒溫度等因素影響，焙炒時(shí)間為20 min 時(shí)，姜米茶茶湯的感官品質(zhì)最好。

2.1.4 炒制溫度對(duì)米茶茶湯感官品質(zhì)的影響

不同的炒制溫度可以得到不同風(fēng)味的米茶，對(duì)不同溫度下獲得的米茶進(jìn)行沖泡，而后采用5 人評(píng)分法進(jìn)行感官評(píng)定，以5 人評(píng)分的平均值作為該指標(biāo)的最終得分。

炒制溫度對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 炒制溫度對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響

由圖4 可知，起初隨著焙炒溫度的上升，茶湯的整體感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)也隨之改善，在160 ℃時(shí)，其整體色澤、滋味、香氣達(dá)到最佳狀態(tài)。但是當(dāng)溫度持續(xù)上升，其對(duì)茶湯的感官品質(zhì)產(chǎn)生影響也有所改變，發(fā)生的美拉德反應(yīng)與焦糖化反應(yīng)等，會(huì)使其茶湯品質(zhì)受到較大影響。

2.1.5 姜絲添加量對(duì)米茶茶湯感官品質(zhì)的影響

姜絲添加量會(huì)對(duì)米茶的品質(zhì)產(chǎn)生影響，使用不同的姜絲添加量制作得到的米茶樣品，對(duì)其進(jìn)行沖泡，而后采用5 人評(píng)分法進(jìn)行感官評(píng)定，以5 人評(píng)分的平均值作為該指標(biāo)的最終得分。

姜絲添加量對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響見圖5。

圖5 姜絲添加量對(duì)姜米茶品質(zhì)的影響

姜米茶中姜絲添加量對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響較大，姜米茶中最主要的即是姜的滋味。通過對(duì)25 組的試驗(yàn)比較，隨著姜絲添加量的增加，香氣、色澤、滋味3 個(gè)感官評(píng)價(jià)都得到了穩(wěn)定的增長(zhǎng)，直至加入10%的姜絲量時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)。說明了姜絲的增加能提高米茶茶湯的感官評(píng)價(jià)。

2.2 正交法優(yōu)化制作工藝結(jié)果

選取浸潤(rùn)用水量、浸潤(rùn)時(shí)間、姜絲添加量、炒制時(shí)間4 個(gè)因素，以最終米茶的感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)四因素三水平正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3 可知，姜絲添加量對(duì)姜米茶的品質(zhì)影響最大，其次是炒制的時(shí)間，結(jié)合感官評(píng)分結(jié)果確定，選取浸潤(rùn)用水量15%，浸潤(rùn)時(shí)間20 min，姜絲添加量10%，炒制時(shí)間20 min 為姜米茶的最佳工藝參數(shù)。

3 姜米茶理化性質(zhì)的結(jié)果與分析

3.1 掃描電子顯微鏡的觀察結(jié)果及分析

大米電鏡圖見圖6。

圖6 大米電鏡圖

由圖6（a） 可知，焙炒過的淀粉晶體部分結(jié)合緊密，整體孔洞較多。由圖6（b） 可知，淀粉顆粒緊密結(jié)合，較為均一。由圖6（c） 可知，未處理的淀粉可看出淀粉顆粒呈不規(guī)則狀，有大有小，表面較光滑。圖6（c） 這樣的結(jié)構(gòu)不能夠吸附大量在加工過程中的香氣成分。淀粉在細(xì)胞中以顆粒狀態(tài)存在，淀粉顆粒是一種由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的顆粒狀物體，形態(tài)為晶態(tài)；淀粉分子中的羥基與水分子間以氫鍵相結(jié)合，呈膠束狀，性質(zhì)比較穩(wěn)定。當(dāng)大米受到高溫烘烤時(shí)，淀粉內(nèi)部水分在高溫下快速揮發(fā)，變成蒸汽，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖6（a） （b） 會(huì)發(fā)生一定變化，有序排列被破壞，組織會(huì)被破壞，淀粉成分發(fā)生糊化，打破淀粉分子的膠束狀態(tài)，淀粉失去原形，溶液黏度大幅度下降。在2 種圖6（a）（b） 米茶晶體有所不同，相同的是排列有序的天然淀粉晶體結(jié)構(gòu)均解體，分子內(nèi)部均達(dá)到淀粉糊化。此狀態(tài)下的淀粉晶體表面松散，疏松多孔，這樣的結(jié)構(gòu)容易在加熱過程中吸收香氣成分，起到持香的作用。

3.2 RVA 黏度分析曲線

使用RVA 黏度分析儀，對(duì)3 種樣品進(jìn)行測(cè)定，可得到RVA 曲線圖。

RVA 曲線圖見圖7，RVA 數(shù)據(jù)見表4。

圖7 RVA 曲線圖

表4 RVA 數(shù)據(jù)/cP

利用RVA 儀可以得到原料大米、制作米茶、市售米茶的5 個(gè)糊化參數(shù)。由表4 可知，制作米茶其峰值黏度、保溫黏度、最終黏度、回升值均高于市售米茶，可能是由于制作米茶中的淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)要高于市售米茶，淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，增大了分子與水的接觸。

4 結(jié)論

在高溫環(huán)境作用下，以多種芳烯烴、醛、酯基等分子和各種烷烴類混合物等為主要特征的高揮發(fā)性物質(zhì)所構(gòu)成的大米，轉(zhuǎn)化加工而得為另外一類含醛、烷烴化合物及雜環(huán)類化合物成分物質(zhì)為主要原料成分的原料大米，由于在整個(gè)炒制的工藝過程中，米茶原料都會(huì)被逐步發(fā)生的美拉德反應(yīng)與焦糖化反應(yīng)所影響，使茶湯顏色變化有所改變。較低的加水量更有利于米茶進(jìn)一步發(fā)酵，提高整體茶湯色彩純度，使之整體感官品質(zhì)也得以改善。隨著浸潤(rùn)時(shí)間的增長(zhǎng)，茶湯香氣顏色則也愈為明亮濃艷，在米茶這一定時(shí)間浸潤(rùn)的作用下，米茶烘炒時(shí)間延長(zhǎng)，姜米茶的香氣總體感官品質(zhì)亦可將逐漸增加。但炒制時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，姜米茶的口感色澤也會(huì)受到很大程度影響。此外，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，姜米茶的風(fēng)味品質(zhì)高低與原料炒制溫度呈正相關(guān)，與姜絲添加量呈正相關(guān)。試驗(yàn)表明，當(dāng)用5%的水浸潤(rùn)大米25 min 后，于高溫160 ℃下繼續(xù)焙炒20 min，再加入10%姜絲，該配方制作出的姜米茶茶湯風(fēng)味顏色較優(yōu)，米茶茶湯本身的感官品質(zhì)最佳。