红曲薏米与红茶复配及风味特性

宋增光，曾海英*，李婷，毛佳怡

贵州大学酿酒与食品工程学院（贵阳 550025）

薏米为一年生或者多年生的禾本科植物，属于药食两用食材，有“世界禾本科之王”的美誉[1]。在我国，薏米主要分布在辽宁、河北、广西、四川、贵州等地[2]。中医认为薏米性寒味甘，具有清热排脓、利水消肿、抗炎镇痛、健脾祛湿、增强免疫力等功效[3]。据报道，薏米及其提取物具有降脂降糖、抗癌、抗氧化、抗过敏、提高免疫力等生理活性功能[4-5]。作为一种集营养、保健、药用于一体的小杂粮作物，薏米开发前景十分广阔[6-7]。红曲菌是一种小型丝状腐生真菌，属红曲科（Monascaceae）、红曲霉属（Monascus）[8]，是生产红曲的特征性微生物，其在发酵过程中会产生多种有益的次级代谢产物，其中Monacolin K、红曲色素、γ-氨基丁酸、麦角固醇、天然植物激素等活性成分，具有降脂、降压、抗氧化和调节机体代谢等功效[9-13]，被广泛应用于食品着色、发酵酿酒以及中药[14]。红茶是世界上最受欢迎的一种茶类，属全发酵茶，红茶中的黄酮类化合物、咖啡碱、芳香成分和活性物质茶色素等具有预防癌症、抗肿瘤，防治心血管疾病、慢性炎症、神经退行型疾病和肥胖等诸多功效[15]。

目前，国内对薏米的加工仍停留在初级阶段，产品比较单一，功效成分未能深度发掘，这在一定程度上制约了薏米产业的发展。薏米、红曲菌次生代谢物、红茶等对高脂血症、冠心病、动脉粥样硬化均具有良好的预防作用。此次试验将红曲菌发酵薏米得到的薏米红曲粉与红茶复配得到一款薏米红曲茶，旨在丰富红茶的营养与风味，提高薏米的附加值，增加薏米、红茶、红曲菌代谢产物的人体利用率。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原料

薏米碎米及糠麸，贵州鑫龙食品开发有限公司；紫红曲霉3.4629（Monascus purpureus），中国普通微生物菌种保藏管理中心；红茶，贵州花果园太升茶叶专营市场有限公司；白砂糖，重庆岚波食品有限责任公司（食品级）；红茶，正山小种、祁门红茶、滇红、遵义红南国、遵义红黔茗、金骏眉。

1.1.2 药品及试剂

正己烷，天津市富宇精细化工有限公司；无水乙醇，天津市富宇精细化工有限公司；甲醇，天津市科密欧化学试剂有限公司；PDA培养基，上海博微生物科技有限公司；所有分离用有机溶剂均为国产分析纯。

1.1.3 仪器与设备

紫外可见分光光度计TU-1810，北京普析通用仪器有限责任公司；TGL 20 M台式高速冷冻离心机，长沙迈佳森仪器设备有限公司；SHP-250型智能生化培养箱，上海光都仪器设备有限公司；7890 A-7000 B气质联用，美国安捷伦科技有限公司；DB-WAX型色谱柱（30 m×250 μ m×0.25 μ m），美国J ＆ W Scientific公司；固相萃取装置，50/30 μm CAR/DVB/PDMS固相微萃取头，美国Supelco公司。

1.2 试验方法

1.2.1 薏米红曲的制备

将红曲菌培养活化后制备孢子悬浮液，经红曲菌种子扩大培养后接种于固态发酵培养基，在30 ℃下恒温静置培养。将发酵产物干燥粉碎后制得薏米红曲粉。

1.2.2 薏米红曲茶复配单因素试验

根据GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》确定优化红茶品种、优化红茶品种的优化添加量、薏米红曲粉优化添加量、白砂优化添加量4个因素，依次审评汤色、香气和滋味。

1.2.3 感官评定表

参考1.2.2节国标中功夫红茶感官评分表（如表1所示）制定复配茶感官评分表并适当修改，以5分制得到表2。

表1 工夫红茶感官评分表

表2 薏米红曲红茶感官评分表

1.2.4 薏米红曲茶复配正交试验

在单因素试验的基础上，选取红茶品种、薏米红曲粉、白砂糖的添加量进行L9(34)正交试验，每个试验组做3个平行试验，以感官评分为指标确定复配茶的最佳配比。

表3 正交试验因素水平表

1.2.5 GC-MS条件

气谱条件：毛细管柱为DB-WAX柱（30 m×250 μm×0.25 μm）。程序升温：起始温度40 ℃，保持3 min；然后5 ℃/min的速度升温到150 ℃，保持1 min；再以3 ℃/min的速度升温到200 ℃，保持1 min；最后以5 ℃/min的速度升温到230 ℃，保持3 min；气化室温度为250 ℃。载气为N2，流速为6 mL/min，分流比为5︰1。

质谱条件：电离方式为EI，电子能量为70 eV，接口温度为250 ℃，传输线温度为280 ℃，离子源温度为230 ℃，四级杆温度为150 ℃。按照峰面积归一化法进行相对百分含量计算。

2 结果与讨论

2.1 薏米红曲的感官评价

薏米红曲外形呈粉末状，色泽红亮；而其浸泡液的汤色橙黄明亮，口感微甜，甘醇，略带酸味，香气并无薏米特有的米香味而是经发酵过后形成的淡淡酯香。

2.2 薏米红曲茶复配单因素试验结果

2.2.1 不同红茶品种对复配茶感官的影响

从6种不同品种的红茶（正山小种、祁门红茶、滇红、遵义红南国、遵义红黔茗、金骏眉）与薏米红曲粉复配的薏米红曲茶样品泡出来的产品进行感官评价，结果表明正山小种与其他2种原料进行复配得到的茶样汤色红亮通透，酯香与茶香突出，气味协调，口感醇正柔和，确定选用正山小种作为复配茶叶。

2.2.2 不同茶叶量对复配茶感官的影响

通过以选出的最优茶叶品种以不同质量比例（30%，40%，50%，60%和70%）与薏米红曲粉复配的薏米红曲茶样品冲泡后进行感官评价，当茶叶量为60%时，其感官评分达到最大值，颜色鲜亮，茶味突出，脂香浓郁。

2.2.3 不同薏米红曲粉量对复配茶感官的影响

用薏米红曲粉以不同质量比例（20%，30%，40%，50%和60%）与选出的最优茶叶品种复配的薏米红曲茶样品泡出来的产品进行感官评价，当添加量为30%时，其综合评分最高，茶汤颜色较佳，橙红透亮，光泽度较强。

2.2.4 不同白砂糖量对复配茶感官的影响

通过以白砂糖不同质量比例（10%，20%，30%，40%和50%）与薏米红曲粉和选出的最优茶叶品种复配的薏米红曲茶样品泡出来的产品进行感官评价，20%的白砂糖添加量使复配茶的口感调和到了最佳。

2.3 正交优化薏米红曲茶最佳复配比

由单因素试验结果可以看出，红茶、薏米红曲粉以及白砂糖的最佳添加质量比分别为60%，30%和20%。为了优化薏米红曲茶最佳复配比，进行三因素三水平L9(34)正交试验。其中，正交因素水平表见表3，得到的相关结果见表4，将结果进行方差分析得到表5。

由表4的极差大小可知，各因素的作用主次顺序为RB＞RA＞RC，即薏米红曲粉添加量对薏米红曲茶的影响最大，红茶添加量次之，白砂糖添加量影响相对较小。

由表5感官评定的方差分析可知，在不考虑交互效应的情况下，红茶添加量、薏米红曲粉添加量和白砂糖添加量对复配茶感官评分的影响都达到极显著（p＜0.01）水平。

表4 正交试验结果

表5 正交试验结果方差分析表

综上所述，薏米红曲粉添加量、红茶添加量和白砂糖添加量对复配茶品质产生影响的程度依次减小。由正交试验结果得出薏米红曲茶的最佳原料添加量为薏米红曲粉30%，红茶60%，白砂糖20%。其中，每包复配袋泡茶样品净含量为3 g。为了检验正交试验结果的可靠性，对上述正交试验得到的最佳配比进行复配的袋泡茶茶样根据表2中的审评方法进行审评，结果表明，在此工艺情况下，所制得的薏米红曲茶汤色红亮通透，茶香和酯香突出，口感甘甜醇正柔和。

3 风味成分分析

按照GC-MS分析条件，分别对红茶和复配茶进行挥发性风味物质分析，它们的总离子流色谱图见图1和图2，挥发性风味物质及其相对含量见表6。

由表6可知，在正山小种红茶中共鉴定出31种挥发性风味化合物，其中包括烷类物质14种（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；醇类物质9种（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%）；醛类物质5种（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-环柠檬醛（0.308%）；酯类物质1种即乙酸金合欢酯（0.281%）；含氮化合物有甲氧基苯基肟（6.321%）和依杜兰（0.256%）。

烷类化合物是红茶中挥发性风味化合物中种类最多、相对含量最高的一类化合物。烷烃类化合物分子量较大，风味阈值较高，且烷烃类物质一般香气较弱或无气味[16]。醇类化合物大都具有令人愉快的香气，对红茶的挥发性风味起着重要的作用[17]。羰基化合物还原或脂肪氧化分解生成醇类化合物[18]，醇类物质所体现的特征是令人愉快的花香，芳樟醇是红茶香气中一种重要的成分，具有浓青带甜的木青气息，似玫瑰木，既有紫丁香、铃兰与玫瑰的花香，又有木香、果香，是红茶的玫瑰香气的主要物质基础[18]。醛类物质的呈香特征还有青草气息、新鲜的绿叶香味，是红茶清香气息的重要原因，一般与红茶的发酵程度有关。壬醛是红茶中重要的醛类物质，含量达到1.537%。酯类化合物具有水果香，是水果成熟度的一个重要指标[19]。

在复配茶中共鉴定出25种挥发性风味化合物，其中包括烷类物质10种（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；醇类物质8种（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；醛类物质3种（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%）；酯类物质1种即乙酸金合欢酯（0.315%）；内酯类主要有反-4-羟基-3-甲基辛内酯（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-羟基-4-甲基-2, 5-环己二烯-1-酮（1.187%）。

由表6和表7可以看出，复配后的红茶烷类、醇类、醛类种类减少，数量相差不大，可能是在发酵过程中发生了分解与转化，但复配后生成了威士忌内酯，且含量高达28.979%。威士忌内酯主要用作配制威士忌酒、椰子及木香型香精[20]。威士忌内酯主要来自陈酿过程在经橡木桶储存的葡萄酒中存在，该物质可以作为橡木桶处理工艺的一种标志性产物[21]，威士忌内酯的生成赋予了复配茶浓郁的椰香味和草木清香。

综上所述，红茶和复配茶在挥发性风味化合物组成上具有较大的差异，但也有相同之处及不同程度的交叉，它们共有的挥发性风味化合物有23种，其中含量最多的是芳樟醇、芳樟醇氧化物和烷烃类，这些化合物赋予产品独特的花香、果香和烟草香。但是两者也都有自己所特有的挥发性风味化合物，正山小种红茶含有壬醛、香茅醇、β-环柠檬醛、依杜兰等带有玫瑰风味的物质，但含量低于3%。而复配茶富含反-4-羟基-3-甲基辛内酯（威士忌内酯），含量高达28.9%，且该化合物带有特殊浓郁的椰香味。因此，综合分析表明复配茶的风味物质优于红茶。

图1 红茶挥发性风味物质的GC-MS总离子流图

图2 复配茶挥发性风味物质的GC-MS总离子流图

表6 2种茶样中主要挥发性香气化合物及相对含量

表7 2种茶样中主要的挥发性风味物质种类和相对含量

4 结论

以薏米、红茶为原料，通过发酵、复配加工得到复配产品薏米红曲茶。通过正交优化复配茶配方最佳配比：红茶、薏米红曲粉和白砂糖分别为55%，27%和18%。通过GC-MS分析其挥发性风味成分，发现复配茶增加了呈椰香风味的反-4-羟基-3-甲基辛内酯（威士忌内酯）。冲泡后的薏米红曲茶汤色红艳明亮，气味上不仅有红茶的芳香、发酵薏米的脂香风味，复配还赋予了其独特的椰香风味，口感甘鲜醇厚。通过复配加强了产品的保健功效，且提高了薏米加工过程中的附加值，为薏米精深加工和综合开发利用奠定了一定的基础。