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黑茶加工中微生物所起的作用探讨

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月上13期作者：1、庾艳玲2、谢陆华

[导读] 为探讨黑茶加工过程中微生物的作用，本文对黑茶类如普洱茶、茯砖茶等具体的加工过程进行研究，探讨其中微生物数量变化、优势种群、微生物产生的胞外酶的作用、微生物安全性等问题，以期为相关人员提供参考。

广西梧州茶厂有限公司 1、庾艳玲2、谢陆华广西梧州市 543002

摘要：为探讨黑茶加工过程中微生物的作用，本文对黑茶类如普洱茶、茯砖茶等具体的加工过程进行研究，探讨其中微生物数量变化、优势种群、微生物产生的胞外酶的作用、微生物安全性等问题，以期为相关人员提供参考。
关键词：黑茶；微生物
        近年来，对微生物群落结构、多样性在其它领域成为研究的热点，但在黑茶发酵工艺中其研究远没有得到应有的重视。经过大量的文章检索发现，黑茶的微生物研究主要集中在黑茶样品中微生物的种类组成、分离、鉴定、发酵条件、发酵产物等方面，而且主要是针对样品中优势菌群进行研究。对黑茶中微生物的研究传统培养分离方法较常见，积累了大量的实验数据，也有专家学者借助生物标记物方法和现代分子生物学技术帮助快速进行单个微生物样品的群落结构和多样性分析并提高了分析灵敏度，但在定性上仍依赖于传统培养分离方法。渥堆是形成黑茶特殊风味和功效的关键工序，此过程中微生物作用使黑茶具有独特的品质。研究黑茶的微生物作用，并对优势菌进行分离鉴定和有效利用，对于黑茶优异品质的形成和渥堆工序的革新具有重要意义。
        一、研究现状
        1、渥堆过程中各种微生物数量变化
        渥堆过程中，温湿度适宜、养分丰富格外适合各种微生物茂盛生长，但不同的阶段呈现不同特点。温琼英等对黑茶渥堆过程微生物种群变化的研究表明，细菌的数目从渥堆开始至30h前后数量呈迅速增长趋势，并达到高峰期，然后下降；真菌则随随渥堆时间的增加一直在增长。何国藩研究报道渥堆早期霉菌最先发展，中后期逐渐酵母菌主要发展；细菌早期较多，以后逐渐下降至极少。符润滑对四川，渥堆前期，细菌大量繁殖升温，为霉菌提供呼吸基质，当温度升到一定程度后（44℃左右时），霉菌大量繁殖；产生了大量的双糖和多糖物质，使酵母有了足够的养分迅速繁殖。由于细菌耐温性较差，繁殖随温度升高而降低。到渥堆后期，由于微生物使茶叶中温度、湿度、酸度、有效基质变化，限制了细菌和霉菌的生长，消亡速度大于繁殖，数量明显下降。
        2、各种黑茶渥堆过程中微生物种类及其优势种群
        云南普洱茶渥堆过程中，主要微生物有黑曲霉属、青霉属、根霉属、灰绿霉属、酵母属等，其中黑曲霉属是主要的优势菌群。孙云等研究发现，普洱茶一定条件下渥堆，主要微生物有根霉属，细菌类次之，酵母属较少。朱宏涛研究证明普洱茶发酵过程中，存在着共性的微生物类群，但根据地区、时期、研究对象的不同而存在差异。
        康砖茶的细菌优势菌为芽孢杆菌属和葡萄球菌属；酵母菌优势菌为假丝酵母属；霉菌优势菌则依次为黑曲霉属、青霉属、灰绿霉属、毛霉属。
        胡月龄等对茯砖、黑砖、花砖、青砖、米砖中的微生物分离，发现 5种砖茶中均有灰绿曲霉和青霉，其中灰绿曲霉数量最多。王志刚对17份茯砖茶样品微生物进行了分离鉴定，认为散囊菌是优势菌群，共分离到 7 种散囊菌，其中 6种是冠突散囊菌、间型散囊菌、匍匐散囊菌、谢瓦散囊菌、阿姆斯特丹散囊菌、赤散囊菌。另外还有黑曲霉、毛霉、拟青霉、草酸青霉、短密青霉等。
        3、黑茶中的各类微生物产生的胞外酶及其对黑茶品质形成的作用
        目前对渥堆的研究一微生物学理论为主，该理论认为，在湿热条件下，微生物为满足自己对碳氮的需求，分泌胞外酶进行酶促作用，分解、氧化、还原、酯化、异构化反应，使纤维素、果胶、萜烯类、蛋白质等物质转化成各种滋味成分和香气成分。
        其中黑曲霉能产生酸性蛋白酶，能水解蛋白质成游离氨基酸，黑曲霉通过对普洱茶中氨基酸含量的影响从而影响其风味和品质，它产生生的单宁酸、丹宁酶能降解水解丹宁，产生没食子酸，使普洱茶形成深红色的汤色。周红杰等研究认为黑曲霉能产生约 20 种的水解酶，其中能利用的有糖苷酶、果酸酶、葡萄糖淀粉酶、纤维素酶、柚苷酶、乳酸酶、葡萄糖氧化酶等。黑曲霉还能产生柠檬酸和其他有机酸，它的变异菌株能产生葡萄糖酸、草酸、抗坏血酸等。在普洱茶发酵渥堆过程中，黑曲霉产生的有机酸和酶对普洱茶的品质形成无疑有重要作用。
        根霉属具有多重酶系，除了能分泌淀粉酶外，还能分泌酸性蛋白酶、酒化酶及乳酸、琥珀酸等，其淀粉酶活力高，能产生有机酸，还能产生芳香的酯类物质，赋予产品独特的风味，还有专家认为根霉发酵时产生乳酸，有利于普洱茶粘滑和醇厚品质的形成。
        青霉在渥堆过程中产生多种酶及有机酸，可产生葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸、柠檬酸霉素、抗坏血酸等。专家认为青霉产生的高纤维素酶能够水解茶叶中的纤维，增加单糖、双糖和寡糖在茶叶中的含量，赋予普洱茶更多的回甘味觉。

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此外，其产生的青霉素对杂菌、腐败菌可能有良好的消除或抑制作用，因此对普洱茶口感和品质的形成有辅助作用。
        周李华认为茶叶的发酵是基于酶的生物氧化作用，酶在茶叶发酵工艺中起着举足轻重的作用，余俊堂认为不同种类的微生物，在生长繁殖时能产生出不同的代谢产物，同时其体内的生物酶也是千差万别的。因此在不同种类的黑茶中，优势种群不一样，酶促反应不同，产生品质相关物质大不一样，造就了不同黑茶的风味特质。
        4、对黑茶微生物安全性研究
        王志刚专家用卤虫生物测湿法对茯砖茶分离的 21 株散囊菌进行产毒性筛选，即用卤虫幼虫进行毒性测试，发现 47.6％的菌株培养液对卤虫呈现毒性，其中毒性最大的是匍匐散囊菌。还对散囊菌的培养性质、产毒特点做了分析和讨论，认为茯砖茶中除冠突散囊菌外，其他散囊菌不应存在。肖文军、傅冬则采用药物毒理学试验方法，以速溶茯茶为原料来研究速溶溶茯茶的毒理特性，研究结果表明，茯茶对雌雄鼠血象、雄鼠生化各项指标都无显著影响，表明茯茶属无毒物。吴平对六堡茶急性毒性试验表明六堡茶无毒害作用。刘勤晋对普洱茶的急性毒性安全性评价进行研究，结果表明普洱茶无毒性。陈文品经研究还表明普洱茶对原核细胞、真核细胞、生殖细胞都没有致突变毒性。
        二、展望
        目前，关于黑茶中微生物研究主要集中在普洱茶、茯砖茶，此外康砖茶有小量的报道，而六堡茶则显得极度缺乏相关数据。因此应加强对各类黑茶全面性、系统性的研究，也需要深入对其品质、安全相关的优势菌的研究，这对于优化黑茶的生产，提高其品质有重大意义。
        黑茶的中微生物品质相关的研究还很缺乏全面的数据，如目前对酵母属、青霉属、黑曲霉、散囊菌等微生物的研究较多，但其缺乏深度，缺少系统的全面数据。而其他微生物的探究就微乎其微。应深入研究这些微生物及其产物对黑茶的作用，也需要研究不同微生物组合发挥的作用。
        对黑茶发酵、陈化过程中分离到的微生物进行生物学特性研究，选择最佳培训条件，阐明其主要的酶系统及其代谢产物的形成积累规律，并对其进行驯化，能为培养适于工业生产的菌株，打好基础。
        随着科技水平的不断提高，对制茶过程的研究也逐渐从单纯的理论到实践应用方面。微生物在黑茶制作过程中有巨大的作用，所以在黑茶初制、茯砖 “ 发花” 等工序中若添加优势微生物，理论上可以缩短制茶时间，并达到与传统制法相似的品质。这也可以在一定程度上克服自然接种过程中容易发生的污染问题。另外，由于黑茶加工中产生的有害微生物会同有益微生物竞争营养物质，影响品质形成，所以如何采取有效手段控制有害菌株生长，也可能成为一个重要的研究方向。
        黑茶加工中微生物的研究前景是乐观的，相信随着而研究的不断深入，人们对微生物与黑茶品质关系的理解会更加透彻，也必将在实践中更多地利用和控制微生物以提高产品质量。
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【作者简介】：庾艳玲（1985.09），女，壮族，广西百色人，助理工程师，主要从事茶叶生产加工等相关工作。