红曲固态发酵薏米茶工艺及品质研究

摘要

薏苡（Coix seeds）为禾本科薏苡属（Coix. lacryma-jobi Linn.）草本植物薏苡的干燥成熟种仁，为常用中药。具有调节免疫、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血钙、降血压及抑制胰蛋白酶、诱发排卵等药理活性。薏苡开发前景十分广阔，是集营养、保健、医疗于一体的重要小杂粮作物。然而，薏苡在加工成精米的过程中需去掉外壳和占总重5％的薏苡糠，并产生5-10%碎米；这些加工中的主要副产物，现仅作饲料开发、附加值低，远未做到物尽其用。目前，微生物发酵转化植物性基质，提升产品品质和生理功能，已成为食品研究的新领域和新途径。而薏米红曲茶在国内外研究中尚未见报道。为此，本文拟采用紫红曲霉3.4629（Monascus purpureus）对薏苡加工副产物（糠麸和碎米）进行微生物发酵转化，通过工艺优化，以期获得富含多重生理活性组分的功能性薏米红曲茶新品，实现副产物增值利用，为薏苡加工产业链延伸提供新产品、新技术。主要研究结论如下：
　　1、薏苡精米、糙米、碎米、糠麸及挤压糠五种基质原料理化及功效特性分析：薏苡碎米富含淀粉（72.2%）、粗多糖（61.03%）、蛋白质（16.73%）、粗脂肪（2.06%）、灰分（1.10%）、还原糖（0.81%）和VC（0.2 mg/100g）。其中淀粉和粗多糖均高于薏苡精米和糙米，差异极显著（P＜0.01），蛋白质显著（P＜0.05）高于薏苡精米。薏苡糠麸也含丰富的淀粉（49.85%）、粗多糖（36.57%）、蛋白质（13.40%）、灰分（8.11%）、粗脂肪（4.37%）、还原糖（1.98%）及VC（0.48 mg/100g）等；且还原糖和灰分均高于其他薏苡基质，差异均极显著（P＜0.01）。同时，这些副产物还含丰富功效成分，如黄酮，碎米为1.16mg/g、糠麸为2.25mg/g，均显著（P＜0.05）高于精米的0.92 mg/g；薏苡酯碎米中可达4.04×104mg/kg，糠麸中为3.61×104mg/kg。运用R-HPLC法测定碎米薏苡素16.16mg/kg。利用GC-MS分析脂肪酸组成，发现碎米脂肪中不饱和脂肪酸占71.9%，糠麸不饱和脂肪酸占62.8%。这些均表明薏米副产物有较高地增值利用价值，作为精深加工原料可行。
　　2、红曲菌种子液培养基复配及培养条件优化：以最大化扩培红曲菌为目标，优化复配薏苡碎米/糠麸基质，麦芽糖与氯化铵为最佳碳、氮源；正交优化种子液最适配方为薏苡碎米、糠麸各60g/L，麦芽糖50g/L，氯化铵3g/L，硫酸镁2g/L；最佳培养条件为红曲接种量5%，基质初始pH6，装液量30mL/100mL，温度34℃下培养5天，红曲扩培后菌体干重75.38g/L（活菌量≥1.0×108cfu/mL），且菌丝球均匀，形态饱满，活力强，符合种子液要求。
　　3、薏米红曲茶前发酵工艺研究：以富集收获多重活性组分（薏苡酯、薏苡素、洛伐他汀等）为目的，采用均匀设计优化薏苡红曲固态发酵工艺。通过权重法衡量各功效组分，筛选获得最佳发酵方案，即初始pH6.5、料水比1:0.34、装料量7.22g/100mL、蒸料时间6min、接种9%种子液，置30℃发酵7天，获得的前发酵物薏苡素可增至64.63 mg/kg、薏苡酯17.75×104mg/kg、洛伐他汀富集达1678.82 mg/kg、色价为1058.34 U/g。
　　4、薏苡基料焙烤熟化增香及红曲茶复配工艺研究：通过模糊数学感官评定，并辅以黄酮保留率为考察指标，确定茶基料碎薏米最佳焙烤熟化增香条件为基料平铺高度1cm，130℃焙烤40min，熟化率达≥98%，糊子率低≤1%，且米粒金黄，香味浓郁，黄酮保留率达77.59%；并与具有多重生理活性组分的前发酵物复配，最佳配比为20:1时，采用Insent SA402B电子舌检测，并辅以PCA主成分及聚类分析，获得的红曲茶滋味协调均衡，茶汤色泽鲜明，红亮通透，香气馥郁，薏苡味、酯香味突出，口感柔和，85℃水温冲泡3次色泽/滋香味持久。
　　5、薏米红曲茶品质评价：根据最优工艺制备的薏米红曲茶产品质量符合GB/T13738.1-2008及GB/T13738.2-2008（水分6.13%、灰分0.77%、粗纤维0.349%、水溶性灰分0.52%、水不溶性灰分0.29%、酸不溶性灰分0.016%、水浸出物32.10%）；其富含营养、功效物显著，蛋白质16.6g/100g、脂肪0.038g/100g、游离氨基酸223mg/kg，薏苡素18.19mg/kg、薏苡酯4.61×104mg/kg，洛伐他汀824.61 mg/kg，表明红曲固态发酵薏米茶工艺可行，产品品质优良，具有一定的开发价值。

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第一章 绪论

1.1 薏苡概况及国内外研究现状

1.2 红曲菌概况

1.3 薏苡茶的研究现状及开发前景

1.4 立题意义及主要研究内容

第二章 薏苡基质特性分析

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 本章小结

第三章 红曲菌种子液培养基复配及培养条件优化

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 本章小结

第四章 薏米红曲茶前发酵工艺研究及优化

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 本章小结

第五章 薏苡基料焙烤增香及红曲茶复配工艺研究

5.1 材料与方法

5.2 结果与分析

5.3 本章小结

第六章 新型薏米红曲茶的品质评价

6.1 材料与方法

6.2 结果与分析

6.3 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献