茶葉加工中微生物的研究

　　 隨著科學技術的發展及農業可持續發展的需要，生態系統中各生物種間相互協調和相互促進的功能被愈來愈多地發現並充分利用到各個領域。其中不少微生物被應用於茶業領域，用以提高茶葉產量，防治茶樹病蟲害，進行茶葉保鮮貯藏和提高成品茶的品質等。本文就茶葉加工中微生物種類及組成等方面的研究現狀進行總結，探討了茶葉加工中微生物存在的一些問題及對策，並展望了微生物在茶葉加工領域中的發展前景。
　　 1 茶葉加工中的微生物
　　 1.1黑茶加工與微生物
　　 1.1.1黑毛茶
　　 目前，對於制茶過程中的微生物研究越來越多，隨著研究的不斷深人，人們越來越認識到微生物在茶葉加工中的重要性，這在黑茶製造中尤顯突出。鏡檢鑒定研究表明川黑茶在渥堆中微生物群落主要是酵母、黴菌和細菌。其中以酵母菌最多，且為假絲酵母(Candida sp.)中的種類;黴菌則以黑麯黴(Aspergivus niger)佔優勢，其次為青黴( Penicillism sp. );細菌為無芽孢短小桿菌等。黑麯黴中的許多種類均能生產分泌纖維素分解酶、蛋白酶等酶類，這些微生物及其分泌的酶系統對茶葉中的有機物質進行分解、水解、氧化與轉化形成了黑茶特徵性品質風味。

　　 1.2.1伏磚茶
　　 王志剛等對茯磚茶中關於微生物的種類進行了較為詳細的論述。他認為，茯磚茶中黴菌相的優勢菌是散囊菌屬的種類，冠突散囊菌是主要的，也是出現頻率最高的種類，其它還有間型散囊菌、謝瓦散囊菌、甸甸散囊菌、阿姆斯特丹散囊菌等，非散囊菌屬的黴菌出現頻率也較高，主要是黑麯黴、毛黴、擬青黴、青黴等。在發花初期，有一定量的黑麯黴、青黴，及其他黴菌存在，但當優勢菌—冠突散囊菌生長起來後，這些黴菌的生長則被抑制。研究表明，發花是茯磚茶所特有的工藝過程，進人發花工序後，磚坯溫度已逐漸冷卻至接近室溫，濕熱作用強度大大減弱。然而，正是在這種溫、濕條件下，茯磚茶中優勢微生物種群—冠突散囊菌得以大量繁殖，它們從茶葉中吸取可利用態基質，進行代謝轉化，在滿足自身生長髮育的同時，也產生各種胞外酶(如多酚氧化酶、果膠酶、纖維素酶、蛋白酶等)，作為有效的生化動力，催化茶葉中各種相關物質發生氧化、聚合、降解、轉化。因此，發花的實質是在一定的溫、濕條件下，使有益優勢菌—冠突散囊菌大量生長繁殖，並借助其體內的物質代謝與分泌的胞外酶的作用，實現色、香、味品質成分的轉化，形成茯磚茶特有的品質風味。

　　 1.1.2普洱茶
　　 普洱茶目前在港、澳、台和東南亞，以及法國、日本等地，深受消費者歡迎。現代醫學臨床已經證明，普洱茶對人體有保健作用。在加工過程中，其特殊保健功能與品質形成的關鍵就是渥堆。周紅傑等在針對普洱茶加工過程中微生物及酶系變化的研究中，發現黑麯黴、青黴、根黴、灰綠麯黴和酵母等微生物存在於普洱茶的整個加工過程中，其中初期黑麯黴最多，約占微生物的80%左右，黑麯黴代謝產生的水解酶，在渥堆中期，表現為增加趨勢，在渥堆前期中溫型黴菌生長繁殖迅速，後期低溫嗜幹的灰綠麯黴開始繁殖，在渥堆水分適度時，大量酵母的生長對普洱茶甜醇滋味的形成有重要作用。

　　 1.2.3六堡茶
　　 六堡茶在晾置陳化後，茶中便可見到有許多金黃色“金花”，這是有益品質的黃黴菌，它能分泌澱粉酶和氧化酶，可催化茶葉中的澱粉轉化為單糖，催化多酚類化合物氧化，使茶葉湯色變棕紅，消除粗青味。但也有人認為這種“金花”與伏磚茶中的“金花”相同，關於六堡茶渥堆中的微生物及晾置陳化後的微生物是哪些，有待進一步研究。

　　 1.3紅茶加工與微生物
　　 國內外大量研究證實，酵母菌、真菌、細菌等三類微生物是影響紅茶品質的最主要微生物，趙和濤研究表明，在紅茶加工中，黴菌能分泌a-澱粉酶、葡萄糖生產酶、麥芽糖酶、界限糊精酶等生物酶。這些生物酶都具有液化和糖化澱粉的能力，對提高紅茶中可溶性糖含量以及增進香氣和滋味均有良好作用。由酵母菌作用而產生的氨基酸轉化分解反應，對提高紅茶茶湯鮮爽味，有較大促進作用;一些酵母菌能促進芳香物質氧化分解，如酵母菌酶在多酚氧化酶的共同作用下，能使青葉醇、青葉醛轉化為橙花醇和水揚酸甲酯，這種芳香物質的轉化反應，可使青草氣散失，花香甜味形成，對提高紅茶香氣非常有利。一般茶樹老芽葉都含有很高的纖維素，在紅茶加工中，纖維素細菌可通過纖維素酶作用分解為纖維二糖，再轉化為葡萄糖，這種由纖維素細菌作用而引起的茶芽中纖維素分解反應，可使粗老茶茶湯轉向甜醇，並能去掉一些粗老味，大大提高粗老低檔紅茶品質。

　　 1.3.1茶飲料與微生物
　　 微生物發酵茶飲料是一種新興的保健茶飲料，現已應用到茶飲料發酵的微生物主要有細菌、酵母菌、黴菌和食用真菌。細菌主要是耐茶葉中單寧酸的乳酸桿菌和醋酸桿菌;酵母菌主要是一些在發酵過程中能同時以出芽生殖、孢子生殖、結合生殖三種生殖方式進行繁殖的酵母菌，如出芽酵母、德氏酵母、假絲酵母和釀酒酵母;黴菌是一些能夠在茶葉沒食子酸單甯誘導作用下產生胞外酶，水解茶葉中沒食子酸單甯酯鍵的黴菌，如麯黴、鐮孢子黴、木黴等。目前，用微生物發酵茶飲料的報導不少，如邵偉等用巴氏醋桿菌(Acetobacter pasteurianus),保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和啤酒酵母( Saccharomyces carlsbergensis)發酵綠茶，生產富含細菌纖維素的綠茶飲料，獨具風味，酸甜可口，清涼解熱的發酵飲料;酵母菌、醋酸菌研製紅茶菌，，LiuChi-Hsein等，提出利用二次發酵法進行紅茶菌工業化生產，突破了目前只有家庭生產紅茶菌的局限。江潔等以玉米澱粉糖漿對紅茶進行浸提，對浸提液進行乳酸菌和酵母菌共生髮酵，製作出具有較高營養價值，風味獨特的發酵茶飲料。日本的發酵茶Goishi-ch:是在茶葉中先接種As-per翻llus fumigatus,Asper刻us niger, Penicillium sp. ,Scopulariopsis brevicaulis，發酵一段時間後，再接種Lac-tobacillus.Plantarum進行發酵，生產出一種富含氨基酸的茶飲料。鄔齡盛的研究表明，以茶汁為培養基、平菇為菌種人工調控培養營養藥用型菌茶是可行的。另外，還有茶酒和真菌保健茶的研製等，也是目前茶深度加工的熱點之一，很有市場開發價值。可見，利用微生物發酵，研究開發的新型保健茶飲料將具有廣闊的市場前景。

　　 1.4茶葉廢棄物與微生物
　　 近年來，用茶葉飼養畜禽能明顯提高畜禽肉的品質已有報導。劉妹，塗國全以茶渣為主要原料(含量達70%)，適當添加其它輔料，通過混合菌共同發酵後，料中粗蛋白含量達到23%以上，達到仔豬配合飼料中的粗蛋白含量，直接作飼料飼喂畜禽是可行的，可以變廢為寶。因此，茶渣通過微生物發酵後可以作為一種新的優良飼料原料，改善目前由於廣泛飼喂配合飼料、集約化養豬而造成的豬肉品質下降的狀況，將會具有廣闊的應用前景。此外，范代忠用果膠酶和木黴菌作真菌培養液，可從茶渣中提取葡萄糖。

　　 1.5污染微生物與茶葉加工
　　 王志剛等的研究表明，茯磚茶中的雜菌主要是黑麯黴、毛黴、擬青黴、青黴等，散囊菌能夠產生毒素。現已研究發現，細菌型和黴菌型二類微生物，在紅茶加工中，具有較強的分解蛋白質作用，其作用機理可能是這二類微生物能產生蛋白酶和一些氨基酸脫羧酶，然後分解蛋白質轉化成氨基酸，氨基酸在氨基酸脫羧酶作用下生成不同的腐敗胺類物質，此類物質具有揮發性，產生特異的臭味，影響紅茶的品質。Abdulkadir E. Elshafie等對阿曼地區4種流行的商業紅茶品牌中的48個茶樣進行實驗分析，發現Aspergillus niger是主要的污染微生物，污染範圍從0.66%到30.34。其次是Aspergillus flaus,Penicillium spp.和Pacelomyces spp.，污染的百分比分別為0.6%, 0.84%和0.21%。這與Halweg和Podsiadlo報導的結果一致。Abdulkadir E. Elshafie認為這些污染真菌主要來自產品的分類、包裝和貯存過程中，在環境適宜的條件下可以生長並產生真菌毒素危害人類的健康。在南非，Cloete TE和Kotze JMI從紅茶加工的整個階段分離出Coliforms,lactic acid bacteria,Psuedomonas,uoden-tified yeasu和filamentous fungi等污染菌類。在埃及，調查人員從茶裡分離出真菌包括兩株黃麴黴產毒菌株.因此，茶葉只有在嚴格的衛生條件下加工、分類、包裝和貯存，茶污染才可能被消除或降低。鄔齡盛指出在菌類保健茶引起污染的雜菌主要是:絲孢目(Hyphonyc-etales)中麯黴屬(Aspergillus ( Mish )Link )、青黴屬(Peni-cilium LR.ErFr)、叢梗孢屬( Moniliavon )、毛黴目(Muco-。Les)的根黴屬(Rhizopus Ehrenb.ex Corda)等真菌及少量的細菌。它們首先爭奪空間、養分，進而分泌抗生素抑制菌種菌絲體的生長，形成各種不愉快的“黴味”。

　　 2展望
　　 茶葉經過微生物發酵後，酚氨比降低、芳香類物質增加、農藥殘留降解而且溶人許多微生物代謝活性物質以及微生物菌體，這表明微生物對改善茶葉品質，提高茶葉綜合利用具有積極意義，我們可以預見，走茶葉深加工與微生物發酵工程有機結合的路，是21世紀茶葉產業發展的新趨勢。隨著這一領域研究工作的不斷發展，人們對茶微學的認識會不斷提高，微生物在茶業領域的應用也會不斷深人和拓展。但有幾個問題仍需進一步去探討
(1)從以上的論述可知，黑茶、紅茶、茶飲料等的特殊品質的形成都與微生物有關，但目前仍然集中在固體茶的發酵，給人們的消費帶來不便。
(2)由於黑茶類具有特殊的保健功能，因此我們應該開發出相應的黑茶飲料或發酵液態茶飲料，一方面，可以增加茶飲料的多樣性，另一方面，可以擴大黑茶的消費群體，同時也提高原料的利用率。
(3)微生物液態茶飲料的研究開發是一個新興的課題，在研究過程中要注重加強適合茶葉發酵的微生物菌種篩選、食藥用真菌菌茶飲料的研究與開發、茶葉微生物發酵理論和動力學研究，使茶葉微生物發酵有具體的發酵模型和準確發酵參數等作為應用指導。
(4)雖然微生物對提高成茶品質有積極的作用，但在制茶過程中不可避免會產生有害微生物，如何利用有益微生物，控制有害微生物產生，有待進一步研究。
(5)開發茶葉發酵飼料，不但提高原料的利用率，而且還可以提高茶葉的整體經濟效益.