貴州省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所研究實習員、所茶葉加工與機械團隊成員張拓在2023貴州茶業(yè)科技年會上作了專題報告《發(fā)酵茶微生物研究進展及其對茶葉品質的影響》,現(xiàn)將錄音整理如下,以饗讀者。
張拓:各位專家、各位同仁,大家下午好!我今天報告的題目是《發(fā)酵茶微生物研究進展及其對茶葉品質的影響》。剛才高博士跟李博士講了茶葉和蟲、根際微生物有關的內容,我接下來要講的是發(fā)酵茶微生物。
我主要從發(fā)酵茶的定義、來源與分類、微生物的作用幾個方面來講。
首先來講微生物,微生物是指生物界的一大類,包括細菌、病毒、真菌、少數(shù)的藻類等,是一類體型較小、構造簡單的單細胞或者多細胞,甚至沒有細胞結構的微小生物的總稱。在此基礎上,我們將茶葉微生物定義為在茶葉生產(chǎn)加工過程當中,在一定的溫度和濕度條件下,產(chǎn)生或存在的對茶葉具有積極影響的微小生物的總和。
接下來我們來看一下發(fā)酵茶微生物的來源和分類。大部分茶葉微生物存在于具有后發(fā)酵工藝的黑茶中,湖北青磚、陜西茯磚、古黟黑茶、四川康磚、云南普洱、廣西六堡、湖南茯磚等黑茶產(chǎn)品中或多或少都有微生物存在。陜西的茯磚,湖南的茯磚,優(yōu)勢微生物主要是冠突散囊菌,云南普洱、廣西六堡和青磚主要是曲霉類的真菌微生物。茶葉當中的微生物主要有兩類,即細菌和真菌,細菌主要在茶葉渥堆的前中期,隨著后發(fā)酵的進行,細菌和真菌存在競爭生長關系,真菌類的微生物逐漸成為優(yōu)勢菌群。
這個就是從茶葉當中分離出來的微生物,左邊那兩個是冠突散囊菌純培養(yǎng)的樣子,第二個是青霉,中間是黑曲霉,我們一般都是按照顏色來進行初步區(qū)分,旁邊的四個都是未知的絲狀真菌。
第三部分說一下發(fā)酵茶微生物的作用。發(fā)酵茶微生物對于茶葉的葉片組織結構有影響,在微生物的作用下,六堡茶發(fā)酵可以降解細胞壁,且與發(fā)酵的方式不相關,降解主要發(fā)生在中層細胞壁,而次生壁是完整的。檢測發(fā)現(xiàn)細胞壁中半纖維素的含量明顯下降,水溶性性果膠含量增加,而多糖的增加與這二者有顯著的相關性。微生物對茶葉的組織結構影響,主要是纖維素的含量有一個非常明顯的變化。
茶葉產(chǎn)品里的微生物可影響其氨基酸類、酚類、糖類、咖啡堿物質等內含成分的含量。微生物發(fā)酵對茶葉化學成分的影響,一方面來自于茶葉本身的良性生理變化、一方面來自于茶葉與微生物之間的協(xié)同交互作用。
茶葉微生物對于生化成分的影響:氨基酸類:大多顯著下降,下降幅度因采用的菌株不同而存在差異。糖類物質,大部分顯著增加,因采用的菌株與基料而存在差異??Х葔A類,頂頭孢霉、少根根霉等可增加其含量,酵母、聚多曲霉等可降低其含量。色素物質,茶褐素含量增加,茶紅素有增有減,茶湯顏色加深。揮發(fā)性成分,含量和香氣的種類都有增有減的,但是主要影響不是含量增減,而是對香氣比例的影響,菌花香、花香及薄荷香的主要貢獻成分為:芳樟醇、乙酰苯、水楊酸甲酯,而不同的比例會導致香氣的氣味存在不同。這是微生物和茶葉之間的相互協(xié)同關系。
接下來我們看一下微生物影響茶葉品質的關鍵,起主要作用就是微生物的胞外酶。茶葉在生長中是存在內生酶的,茶葉的內源酶主要在細胞壁的初生壁產(chǎn)生,隨著茶葉的成熟,次生壁的逐漸生長,茶葉的結構組織逐漸復雜,內源酶的活性基本無法滿足物質的充分轉化。而茶葉微生物在生產(chǎn)中,就扮演了一個催化劑的作用,通過微生物胞外酶的作用加快了茶葉物質轉化。這里面有意思的是糖苷酶,是水解糖苷形成糖元及其形成配基。茶葉未經(jīng)微生物發(fā)酵的話,菌花香理論是不存在的,發(fā)酵以后就有菌花香,好多都是香氣糖苷類物質經(jīng)過糖苷酶分解完后形成的揮發(fā)性成分。
后面再看一下微生物發(fā)酵茶的生產(chǎn)加工。第一個看一下六堡茶的生產(chǎn),通過殺青、揉捻、渥堆形成毛茶,即半成品,以后通過后發(fā)酵、氣蒸、緊壓定型、干燥、陳化的等最后形成六堡茶。六堡茶陳化過程當中微生物是急劇增長的。再看一下茯磚茶,這里面多了一個發(fā)花的步驟,在特定的溫度濕度條件下形成我們常說的“金花”,就是茯磚茶中的冠突散囊菌。
我們貴州省有散茶、黑磚茶,也有部分茯磚茶類,均是通過“發(fā)花”或自然的后發(fā)酵方式進行。而現(xiàn)在出現(xiàn)了人工接種的發(fā)酵方式,這種新式的方式最大的優(yōu)點就是菌種的可控性,以前環(huán)境有什么微生物茶就長什么,我們通過培養(yǎng)菌種,接到茶葉當中,就實現(xiàn)了定向接種?,F(xiàn)在實驗室中有一些發(fā)酵茶的小規(guī)模試驗,采用種蘑菇的做法來實現(xiàn)中試,后面的生產(chǎn)要在工藝上進行進一步的優(yōu)化,這個對貴州來說是一個比較大的優(yōu)勢。作為貴州黑茶的發(fā)展來講,在其他省的基礎之上進行改進及優(yōu)化,并結合當?shù)氐膶嶋H情況,進行摸索性的創(chuàng)新,相信我們可以做的更好。
下一部分簡單講一下微生物發(fā)酵茶的安全性。首先我們來看一下基礎的理論,真菌微生物是存在分泌真菌毒素的菌株的,發(fā)酵茶當中,真菌也存在分泌真菌毒素的能力。通俗來講就是真菌有分泌毒素的能力,茶葉也有能分泌毒素的菌。但在生產(chǎn)消費中,發(fā)酵茶中致毒性的霉菌陽性發(fā)生率非常低,加之致毒性霉菌的毒素含量在茶葉中的檢出量遠低以聯(lián)合國糧農(nóng)組織設定的上限,結論就是微生物發(fā)酵茶本身的安全性達到食品級要求。
接下來是微生物發(fā)酵茶的保健作用。主要講降血脂、降血糖、降尿酸、調理腸胃的作用。想講這三個原因,因為現(xiàn)在這三種問題比較普遍,相關研究也較為成熟。首先來看降血脂和降血糖,這個原理比較復雜,給大家舉一個例子,人就是一個大水池,血糖和血脂就像池子中的水,我們想把池子中的水降下去,一個方法就是把出水管水量放大,即增大人體對血脂和血糖的代謝,另一個方法就是進水管放小,即減少人體對于血糖和血脂的吸收,降血脂降血糖大多就是降低了人體對于血糖血脂的吸收,類似把進水管放小。而尿酸不一樣,在動物實驗當中,尿酸酶功能受損基因得到改善后,進而出現(xiàn)降尿酸作用,這在基因的層面調控更為重要。茶葉微生物調理腸胃是通過增加人對蛋白類物質、對人體有利物質的吸收而實現(xiàn)的。還有一個作用,含微生物的水溶物,在腸胃吸收以后,真菌茶葉提取物對人體的腸道菌群有一個調理的作用,能使腸胃中的菌群達到穩(wěn)態(tài),從而實現(xiàn)腸胃環(huán)境的良好。
最后看一下微生物對品質的影響,主要從感官跟理化兩個方面。通過實驗樣品可以看出茶葉經(jīng)過微生物發(fā)酵以后。干茶亮度稍微增加,“金花”一顆顆的,更為明顯,未經(jīng)微生物發(fā)酵的茶湯亮黃色的,發(fā)酵完以后,是紅色的,顏色非常亮。陳化二年以后,品質的波動較小,說明黑茶陳化過程中品質較為穩(wěn)定的。
微生物對理化的影響,主要看常規(guī)理化成分檢測出來的東西。茶葉經(jīng)微生物發(fā)酵以后,水浸出物、氨基酸總量、黃酮、茶多酚含量不同程度下降,其中酚類降幅較大,隨陳放時間增加,茶葉內含成分進一步下降,茶葉滋味仍為醇厚醇和的感覺,菌花香仍存在。微生物利用是有一個極限的,微生物要繁殖生存,不可能把所有的物質都轉化了,只是內含成分隨著陳化時間增加,含量會下降。陳化過程當中,內含品質雖然變了,但是就感官來說,有部分的提升。
內容就簡單講這些,謝謝大家。
(以上內容根據(jù)錄音整理)
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