紅曲薏米與紅茶復配及風味特性

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]。中醫認為薏米性寒味甘，具有清熱排膿、利水消腫、抗炎鎮痛、健脾祛濕、增強免疫力等功效[3]。據報道，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、保健、藥用于一體的小雜糧作物，薏米開發前景十分廣闊[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]，是生產紅曲的特征性微生物，其在發酵過程中會產生多種有益的次級代謝產物，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、抗氧化和調節機體代謝等功效[9-13]，被廣泛應用于食品著色、發酵釀酒以及中藥[14]。紅茶是世界上最受歡迎的一種茶類，屬全發酵茶，紅茶中的黃酮類化合物、咖啡堿、芳香成分和活性物質茶色素等具有預防癌癥、抗腫瘤，防治心血管疾病、慢性炎癥、神經退行型疾病和肥胖等諸多功效[15]。

目前，國內對薏米的加工仍停留在初級階段，產品比較單一，功效成分未能深度發掘，這在一定程度上制約了薏米產業的發展。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防作用。此次試驗將紅曲菌發酵薏米得到的薏米紅曲粉與紅茶復配得到一款薏米紅曲茶，旨在豐富紅茶的營養與風味，提高薏米的附加值，增加薏米、紅茶、紅曲菌代謝產物的人體利用率。

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分析純。

1.1.3 儀器與設備

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，長沙邁佳森儀器設備有限公司；SHP-250型智能生化培養箱，上海光都儀器設備有限公司；7890 A-7000 B氣質聯用，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

將紅曲菌培養活化后制備孢子懸浮液，經紅曲菌種子擴大培養后接種于固態發酵培養基，在30 ℃下恒溫靜置培養。將發酵產物干燥粉碎后制得薏米紅曲粉。

1.2.2 薏米紅曲茶復配單因素試驗

根據GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》確定優化紅茶品種、優化紅茶品種的優化添加量、薏米紅曲粉優化添加量、白砂優化添加量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節國標中功夫紅茶感官評分表（如表1所示）制定復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 薏米紅曲茶復配正交試驗

在單因素試驗的基礎上，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發酵過后形成的淡淡酯香。

2.2 薏米紅曲茶復配單因素試驗結果

2.2.1 不同紅茶品種對復配茶感官的影響

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）與薏米紅曲粉復配的薏米紅曲茶樣品泡出來的產品進行感官評價，結果表明正山小種與其他2種原料進行復配得到的茶樣湯色紅亮通透，酯香與茶香突出，氣味協調，口感醇正柔和，確定選用正山小種作為復配茶葉。

2.2.2 不同茶葉量對復配茶感官的影響

通過以選出的最優茶葉品種以不同質量比例（30%，40%，50%，60%和70%）與薏米紅曲粉復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配茶感官的影響

用薏米紅曲粉以不同質量比例（20%，30%，40%，50%和60%）與選出的最優茶葉品種復配的薏米紅曲茶樣品泡出來的產品進行感官評價，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 不同白砂糖量對復配茶感官的影響

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

2.3 正交優化薏米紅曲茶最佳復配比

由單因素試驗結果可以看出，紅茶、薏米紅曲粉以及白砂糖的最佳添加質量比分別為60%，30%和20%。為了優化薏米紅曲茶最佳復配比，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，得到的相關結果見表4，將結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 正交試驗結果

表5 正交試驗結果方差分析表

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配茶品質產生影響的程度依次減小。由正交試驗結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，每包復配袋泡茶樣品凈含量為3 g。為了檢驗正交試驗結果的可靠性，對上述正交試驗得到的最佳配比進行復配的袋泡茶茶樣根據表2中的審評方法進行審評，結果表明，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，分別對紅茶和復配茶進行揮發性風味物質分析，它們的總離子流色譜圖見圖1和圖2，揮發性風味物質及其相對含量見表6。

由表6可知，在正山小種紅茶中共鑒定出31種揮發性風味化合物，其中包括烷類物質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-環檸檬醛（0.308%）；酯類物質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]，醇類物質所體現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基礎[18]。醛類物質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，一般與紅茶的發酵程度有關。壬醛是紅茶中重要的醛類物質，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]。

在復配茶中共鑒定出25種揮發性風味化合物，其中包括烷類物質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1種即乙酸金合歡酯（0.315%）；內酯類主要有反-4-羥基-3-甲基辛內酯（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-環己二烯-1-酮（1.187%）。

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

綜上所述，紅茶和復配茶在揮發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性風味化合物，正山小種紅茶含有壬醛、香茅醇、β-環檸檬醛、依杜蘭等帶有玫瑰風味的物質，但含量低于3%。而復配茶富含反-4-羥基-3-甲基辛內酯（威士忌內酯），含量高達28.9%，且該化合物帶有特殊濃郁的椰香味。因此，綜合分析表明復配茶的風味物質優于紅茶。

圖1 紅茶揮發性風味物質的GC-MS總離子流圖

圖2 復配茶揮發性風味物質的GC-MS總離子流圖

表6 2種茶樣中主要揮發性香氣化合物及相對含量

表7 2種茶樣中主要的揮發性風味物質種類和相對含量

4 結論

以薏米、紅茶為原料，通過發酵、復配加工得到復配產品薏米紅曲茶。通過正交優化復配茶配方最佳配比：紅茶、薏米紅曲粉和白砂糖分別為55%，27%和18%。通過GC-MS分析其揮發性風味成分，發現復配茶增加了呈椰香風味的反-4-羥基-3-甲基辛內酯（威士忌內酯）。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、發酵薏米的脂香風味，復配還賦予了其獨特的椰香風味，口感甘鮮醇厚。通過復配加強了產品的保健功效，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利用奠定了一定的基礎。