茯磚茶人工接種發(fā)酵過程主要功效成分的變化

秦俊哲, 劉凱利, 黃亞亞,胡歆，鄧永亮，劉文軍

1(陜西科技大學 食品與生物工程學院，陜西 西安, 710021) 2(咸陽涇渭茯茶有限公司，陜西 咸陽,710003)

茯磚茶人工接種發(fā)酵過程主要功效成分的變化

秦俊哲1*, 劉凱利1, 黃亞亞2,胡歆2，鄧永亮2，劉文軍2

1(陜西科技大學 食品與生物工程學院，陜西 西安, 710021) 2(咸陽涇渭茯茶有限公司，陜西 咸陽,710003)

以黑毛茶為原料，在茯磚茶常規(guī)加工工藝的第二次汽蒸后接種冠突散囊菌純菌種發(fā)酵劑，進行發(fā)花試驗，分析主要功效成分的變化。結(jié)果表明，與對照相比，人工接種的茶磚發(fā)花提前4～6 d。發(fā)花第4天至成品，人工接種茶磚的茶氨酸、咖啡堿、茶多酚、茶紅素和茶黃素含量分別下降了43.79%、14.11%、32.32%、57. 03%和27.70%，茶褐素含量增加了32.88%，茶多糖和茶色素含量與冠突散囊菌的增長呈正相關(guān)變化，冠突散囊菌發(fā)花越多，功效成分變化越大，磚茶品質(zhì)越好。

茯磚茶；人工接種；發(fā)花；功效成分；變化

茯磚茶屬后發(fā)酵茶，具有消食健胃、降脂降糖等多種功效[1-3]，而冠突散囊菌是其關(guān)鍵影響因素。冠突散囊菌在茶葉中繁殖代謝，不僅能夠改善茶葉的外觀、色澤、香氣及口感等，還能夠產(chǎn)生對人體有益的活性代謝產(chǎn)物[4]，如中性蛋白酶、多聚半乳糖轉(zhuǎn)移酶、纖維素酶及Flavoglaucin[5-7]等，因此受到人們的高度關(guān)注。茯磚茶加工工藝長而復雜，目前生產(chǎn)多以自然發(fā)花為主，存在發(fā)花周期長，條件難控制，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等問題。近些年來許多學者也進行了一些研究，彭翠珍等[8]研究表明人工接種發(fā)酵比自然發(fā)酵時間大大縮短，且發(fā)酵茶的主要內(nèi)含成分的含量及感觀評價接近陳化3年的特級普洱茶。秦俊哲等[9]在壓制前這一環(huán)節(jié)接種發(fā)酵劑，明顯提高了冠突散囊菌的數(shù)量，縮短了發(fā)花周期。這方面的研究主要集中在縮短發(fā)花周期，改善茶葉品質(zhì)等方面，而對于發(fā)酵過程中主要功效成分與冠突散囊菌之間的關(guān)系及茯磚茶生產(chǎn)的條件控制方面的規(guī)律性探究不多。因此本文以黑毛茶為原料，在現(xiàn)有茯磚茶加工工藝基礎(chǔ)上人工接種冠突散囊菌純菌種發(fā)酵劑，檢測分析其中主要功效成分的變化，探索茯磚茶中冠突散囊菌活動與功效成分之間的關(guān)系，旨在為茯磚茶標準化生產(chǎn)提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與設(shè)備

黑毛茶由咸陽涇渭茯茶有限公司提供。

P1201型高效液相色譜儀，大連依利特分析儀器有限公司；FW100型高速萬能粉碎機，天津市泰斯特儀器有限公司；KQ5200型超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司； SP-756PC型紫外分光光度計，上海光譜儀器有限公司； LS-C50L型立式壓力蒸汽滅菌器，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備廠。

咖啡堿(CAF)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯( EGCG)、L-茶氨酸為標品，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司；甲醇(色譜純)，酒石酸鉀鈉、蒽酮、濃硫酸、乙酸乙酯、正丁醇等均為分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 操作與取樣

取拼配料20 kg，分成50份。按上述加工工藝，在第二次汽蒸后接發(fā)酵劑25份，每份接1.0 g發(fā)酵劑，其余為對照，壓制后轉(zhuǎn)入發(fā)花室。從第2天開始，每2天取樣1次，每次各取2塊，分別按國標對樣品中的冠突散囊菌、咖啡堿、茶氨酸、茶多酚、茶多糖、茶色素及水浸出物含量等進行檢測。

發(fā)酵劑制備：將生滿斜面的冠突散囊菌菌落，制成菌懸液，然后接種于麩皮培養(yǎng)基上，28 ℃培養(yǎng)8 d后，45 ℃烘干，粉碎過篩，即得冠突散囊菌純菌種發(fā)酵劑。

1.2.2 樣品檢測

冠突散囊菌數(shù)量的測定：按GB/T 4789.15—2010[10]，采用稀釋平板法進行測定。

理化指標的測定：咖啡堿的測定采用高效液相色譜法[11]；茶多酚總量采用GB/T8313—2002(酒石酸亞鐵比色法)[12]；茶多糖測定采用蒽酮-硫酸法[13]；茶色素含量采用系統(tǒng)分析法[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種茶磚的發(fā)花效果分析

不同時期茶磚發(fā)花情況如圖1，發(fā)花第6天接種茶磚有少量金花菌，CK無金花；第8 d接種茶磚的金花明顯可見，而CK無金花；第10 d接種組已長出大量金花，斷面呈黃色，CK組僅有少量金花菌，且分布稀疏；第14天接種組金花顆粒大、分布密集，而CK金花量較少且分布不均。成品磚審評發(fā)現(xiàn)所有接種處理的茯磚茶菌花香顯著，顆粒飽滿，密度大，分布均勻，發(fā)花率為100%，明顯優(yōu)于CK處理組。

圖1 試驗磚不同發(fā)花時期剖面圖Fig.1 Sectional view of test brick during fungal fermenting

2.2 茯磚茶發(fā)花過程中主要功效成分含量的變化

圖2 發(fā)花過程中主要功效成分含量的變化Fig.2 Variations of functional components of Fuzhuan Tea during fungal

圖2-(1)顯示，經(jīng)過2次汽蒸后的待壓茶中僅有少量冠突散囊菌，從發(fā)花第4天接種茶磚就有明顯的金花菌菌絲，第6天就有明顯的金花形成，第8天冠突散囊菌數(shù)量已達5.45×105CFU/g，而CK在第8天磚內(nèi)僅有少量金花菌絲，14 d金花菌數(shù)量為5.20×105CFU/g，可見，接種可提前發(fā)花4～6 d。

圖2-(2、3、4、5)顯示，渥堆和發(fā)花期間咖啡堿、茶氨酸、茶多酚及水浸出物含量呈下降趨勢。發(fā)花第4 d至10 d，接種茶磚的冠突散囊菌呈對數(shù)增長，其咖啡堿、茶氨酸、茶多酚和水浸出物含量變化較大，CK組的冠突散囊菌第6天才開始萌發(fā)，增長緩慢，其主要功效成分含量下降速度較慢。由此可見，冠突散囊菌生長代謝與茯磚茶品質(zhì)的形成有直接關(guān)系，菌體代謝越旺盛，分泌的胞外酶越多，茶多酚及咖啡堿等轉(zhuǎn)化成一些小分子風味物質(zhì)就多，磚茶的品質(zhì)就好，相反，磚茶的品質(zhì)就差[15]。14 d之后，接種的茶磚和對照相比金花菌的數(shù)量以及主要功效成分的含量比較接近，說明對照后期由于冠突散囊菌基數(shù)的增加，茶磚中主要功效成分也發(fā)生了相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，品質(zhì)也比較接近。

圖2-(6)可知，茶多糖含量的變化與冠突散囊菌的代謝呈正相關(guān)變化。發(fā)花第4 d至第10 d，接種茶磚的冠突散囊菌生長迅速，茶多糖含量呈對數(shù)增長，CK發(fā)花較緩慢，茶多糖增長也較慢。由此可見，茶多糖產(chǎn)生是由于冠突散囊菌生長發(fā)育所產(chǎn)生的胞外酶(如纖維素酶、淀粉酶及果膠酶等)對茶葉中木質(zhì)纖維素的降解所形成[16]，一部分參與細胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的合成代謝，因此其含量隨菌體的代謝變化增減。

2.3 茯磚茶發(fā)花過程茶色素含量變化分析

圖3顯示，茶黃素和茶紅素在渥堆發(fā)花過程中整體呈下降趨勢，但茶紅素在發(fā)花階段下降明顯，茶褐素發(fā)花階段呈上升趨勢，其變化與茶紅素趨勢相反。原因可能是茶葉中所含的葉黃素、類胡蘿卜素以及茶多酚類物質(zhì)的降解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成某些特殊的小分子香味物質(zhì)或茶紅素成分[17]。茶紅素含量先增加后減少，增加是由于多酚類物質(zhì)氧化分解產(chǎn)生茶紅素，減少是因為其分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定容易被進一步轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的茶褐素。茶褐素含量增加除部分來自茶紅素的轉(zhuǎn)化，還有一部分是由冠突散囊菌菌絲所分泌的褐色色素[18]。進一步分析發(fā)現(xiàn)，冠突散囊菌生長越旺盛，茶紅素下降越快，茶褐素上升越快，這就表明冠突散囊菌可以促進茶色素類物質(zhì)的形成和轉(zhuǎn)化。

圖3 茯磚茶發(fā)花過程中茶色素含量的變化Fig.3 Variations of tea pigments content during fungal fermenting

2.4 感官評定結(jié)果分析

對人工接種發(fā)花試驗的成品茶，按照茯磚茶的質(zhì)量標準進行感官審評(圖4)。結(jié)果表明，接種的茯磚茶菌花香濃郁，湯色橙紅明亮，滋味濃醇回甘，無苦澀味，葉底黑褐勻整；CK湯色橙黃，菌花香但不顯著，且毛茶氣味轉(zhuǎn)化不明顯，發(fā)酵不完全?？傮w而言，接種組的菌花香更顯著，茶湯更濃，滋味更豐富。

圖4 感官審評Fig.4 Sensory evaluation

3 結(jié)論

試驗通過對拼配料，渥堆料以及人工接種發(fā)花不同時期的茶磚進行取樣分析，結(jié)果表明，從發(fā)花第4天接種茶磚就有明顯的金花菌菌絲，第6天就有明顯的金花形成，第8天冠突散囊菌數(shù)量已達5.45×105CFU/g，與對照相比發(fā)花提前4～6 d，發(fā)花周期縮短至8～10 d。渥堆和發(fā)花期間咖啡堿、茶氨酸、茶多酚、茶紅素、茶黃素及水浸出物含量呈下降趨勢，茶氨酸下降了43.79%，咖啡堿下降14.11%，茶多酚下降32.32%，茶紅素下降57.03%，茶黃素下降27.70%，水浸出物下降6.35%，而茶褐素含量增加了32.88%，主要功效成分的變化以及茶褐素和茶多糖含量的增加與冠突散囊菌的代謝呈正相關(guān)變化，冠突散囊菌生長越旺盛變化越明顯。實驗得知，第2次汽蒸后進行純菌種人工接種發(fā)花，能夠縮短發(fā)花周期，提高磚茶發(fā)花率及色香味等質(zhì)量指標。

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Evolution of the main functional components of Fuzhuan tea artificially inoculated withEurotiumcristatumduring fermentation

QIN Jun-zhe1*, LIU Kai-li1, HUANG Ya-ya2, HU Xin2, DENG Yong-liang2, LIU Wen-jun2

1(Shaanxi University of Science and Technology, Food and Biological Engineering College, Xi’an 710021, China) 2(Xianyang Jingwei Fu Tea Limited Company, Xianyang 710003, China)

Black Maocha was used as raw material to investigate the evolution of main functional components of Fuzhuan tea artificially inoculated withEurotiumcristatumduring fermentation. The results showed that the artificial inoculation of pure strains could advance the blur cycles for 4-6 days compared with the control. From the 4th day of fungal fermentation to finished tea, the total content of theanine, caffeine, tea polyphenols, thearubigins (TR) and aflavin (TF) respectively decreased by 43.79%，14.11%，32.32%，57. 03% and 27.70%, while the content of abrownin (TB) increased 32.88%. The contents of tea polysaccharide and tea pigments were positively correlated with the amount ofEurotiumcristatum. With the moreEurotiumcristatum, the greater change of functional ingredients was observed, and the better quality of Fuzhuan tea was obtained.

Fuzhuan tea; artificial inoculation; fungal fermenting; functional ingredients; evolution

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201612016

碩士研究生(秦俊哲教授為通訊作者,E-mail：1418980958@qq.com)。

咸陽國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)建設(shè)(2015K01-13)。

2016-06-27，改回日期：2016-08-21