微生物在發(fā)酵茶飲料中的應用

趙新

摘 要：茶葉微生物發(fā)酵是在以茶葉為主的基質中接種特定的微生物，通過它們的代謝等作用使茶葉發(fā)生深度的良性生理生化變化，從而改善茶葉品質。茶葉經(jīng)過微生物發(fā)酵后，還可以增加許多微生物代謝活性物質及微生物菌體本身等多種有效成分。

關鍵詞：微生物；發(fā)酵茶飲料；應用分析

我國具有多樣的茶產(chǎn)品，其中黑茶、普洱茶、茯磚茶等種類傳統(tǒng)制法中就存在微生物發(fā)酵，對這些茶類微生物發(fā)酵機理的進一步研究將有助于進行微生物發(fā)酵茶飲料的研發(fā)。同時要將茶葉生產(chǎn)技術與食品工程技術結合。才能推動微生物發(fā)酵茶飲料的更快發(fā)展。

一、發(fā)酵微生物

1.1可發(fā)酵微生物特點

茶葉是茶樹科植物的葉莖部分，茶葉富含碳、氫、氧、氮、磷、鉀等元素，還包括有蛋白質和咖啡堿等有機物，具有調節(jié)生理得功能，對于人體保健與養(yǎng)生有極佳效果。但是其成分中大分子的有機分子以及對于某些微生物含有抑制能力的茶葉元素而言，我們所選用的茶葉發(fā)酵微生物一般都要求具有抗性強、生長快、突變性能穩(wěn)定等特點。

1.2發(fā)酵微生物分類

目前，主要應用的發(fā)酵微生物包括細菌、酵母菌、霉菌和食藥用真菌以及其他發(fā)酵菌，我們就這四大類微生物進行一個簡單介紹：

1.2.1細菌類

我們市場上目前主要應用的細菌種類是乳酸桿菌和醋酸桿菌，其共性是細胞壁都含有二氨氣基庚二酸肽聚糖。乳酸桿菌是一種十分常見且對于人體有益的微生物，在茶葉發(fā)酵過程中，它和茶葉中茶多酚有相輔相成的作用效果，利用乳酸桿菌發(fā)酵的產(chǎn)品特點是飽含茶香、營養(yǎng)豐富、風味獨特，口感香醇。醋酸桿菌也是在茶葉發(fā)酵中一類比較常用的細菌。它的特點就是單一性，只能在應用物質較為單一基質上生產(chǎn)。通常為了提高它的產(chǎn)率，我們常常把它與其它微生物混合使用，特別是使用酵母菌、乳酸桿菌等。

1.2.2酵母菌類

出芽酵母、德氏酵母、釀酒酵母等等這類是比較常用的酵母菌，它的產(chǎn)品特點是清澈透明，清涼爽口，酒精度低和明顯茶香，具有一定保健作用。一般的應用茶葉基質主要以綠茶為主，通過取汁后加入酵母進行輕度發(fā)酵，反應一段時間后進行蒸餾提純得到產(chǎn)物。

1.2.3霉菌類

一些比較葉質醇厚的茶葉主要是采用的霉菌進行發(fā)酵，主要有黑曲霉菌、灰綠曲霉等。該類菌種的典型應用就是云南大葉種曬青毛茶為原料，然后在茶坯上接種毛霉菌種發(fā)酵36h后，再進行翻堆、催陳等工藝，制得一種真菌減肥茶飲料

1.2.4食藥用真菌

食藥用真菌茶發(fā)酵茶葉形成的茶飲料是目前比較流行的做法，起產(chǎn)品特點是酚氮比低，茶色素的含量高，較好的保持了原茶的味道，口感極佳。通常的做法是以葉質比較薄的茶葉為基質，釋放食藥兼容的材料為輔，接入人食用或藥用真菌進行發(fā)酵進行生產(chǎn)。

二、微生物在茶飲料產(chǎn)業(yè)中的應用

通過對于茶葉的微生物發(fā)酵處理，它不僅使得茶葉本身發(fā)生良性生理變化，比如茶飲品中明顯的數(shù)據(jù)變化就是酚氮比降低、芳香物質增加，且其成分增加了大量的微生物代謝活性物質以及微生物菌體，品質大大改善。

2.1微生物在茶飲料生產(chǎn)中的應用

2.1.1微生物法制備茶氨酸茶氨酸是茶味的主要分子，我們使用微生物來發(fā)酵的目的就是使得茶葉中的茶多酚較多轉化為茶氨酸。通過微生物發(fā)酵時生產(chǎn)合成茶氨酸的生物酶主要有3類，依次是谷氨酰胺酶、谷氧酰胺合成酶及Y-谷氨酰胺轉肽酶。對于谷氨酰胺酶的制備工藝，目前采用的主要是從硝基還原假單孢菌中提取，通過這一方法，可催化乙胺和谷氨酰胺反應，生成茶氨酸270mmol/L。另一種常用的就是利用香茅醇假單孢菌的催化作用，谷氨酰胺酶在pH=10條件下，它催化乙胺和谷氨酰胺反應，得到40g/L的茶氨酸。對于谷氨酰胺合成酶的制備，目前采用的主要是細菌的GS匹配酵母的糖發(fā)酵反應構建ATP再生系統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)茶氨酸。目前常采用的細菌是腐臭假單胞菌和甲基營養(yǎng)性菌。對于Y-谷氨酰胺轉肽酶的制備，目前采用的主要是GGT催化方法，目前這種方法催化L-谷氨酰胺和鹽酸乙胺反應生成茶氨酸的產(chǎn)量達到29g/L，L-谷氨酰胺的轉化率為48.22%，大大提高了生產(chǎn)效率。

2.2微生物在處理茶葉廢棄物中的應用

快速增加的茶飲料消費，產(chǎn)生了大量的茶葉廢棄物，這些廢棄物往往在微生物的分解作用下，可以變廢為寶，實現(xiàn)“二次利用”。我們在茶渣中適當添加其它輔料同時加入木霉、曲霉和有益微生物等，提供合適的發(fā)酵環(huán)境進行發(fā)酵得到產(chǎn)物。其營養(yǎng)價值達到了仔豬配合飼料中粗蛋白的含量，另外還有就是添加適量的N、P、K元素幵發(fā)復合肥。同時還可以利用真菌來發(fā)酵生產(chǎn)木質素纖維酶、纖維素酶、木糖酶、需Mn過氧化物酶、果膠酶和纖維素酶，提取葡萄糖等。

三、微生物在茶葉中發(fā)酵的應用展望

茶葉經(jīng)過微生物發(fā)酵后，不僅本身發(fā)生了深度的良性生理生化變化：酚氨比降低、芳香物質增加、農藥殘留降解，并且溶人了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，開發(fā)新的茶飲料產(chǎn)品，挖掘茶葉綜合利用潛力具有重要意義。我們可以預見，走茶葉深加工與微生物發(fā)酵工程有機結合的道路，將是二十一世紀茶業(yè)發(fā)展的新趨勢；利用微生物發(fā)酵，研究開發(fā)新型的保健茶飲料將具有很好的市場前景。微生物茶飲料的開發(fā)是一個新興的課題。隨著人們在這一領域的不斷深人，微生物在茶葉中的應用將會進一步發(fā)展。但是在研究過程中有幾個問題尚需探討：

①加強適合茶葉發(fā)酵的微生物菌種的篩選，進一步開發(fā)新型微生物發(fā)酵茶；

②加強茶葉微生物發(fā)酵特別是固態(tài)發(fā)酵理論和動力學研究，使茶葉微生物發(fā)脾有具體的發(fā)酵模型和準確發(fā)酵參數(shù)等作為應用指導；

③加強食藥用真菌菌茶飲料的研究與開發(fā)，提高中低檔茶葉的附加值，豐富茶飲品種類；

④由于黑茶具有特殊的保健功能，我們還應加強黑茶微生物的分離與應用，開發(fā)出具有經(jīng)濟價值的功能性茶飲料。

⑤開發(fā)茶葉發(fā)酵飼料，提高副茶的利用率。

結語

茶葉經(jīng)過微生物發(fā)酵后，還可以增加許多微生物代謝活性物質等多種有效成分，品質得到很大的改善，研究開發(fā)微生物發(fā)酵茶飲料對解決中低檔茶滯銷和茶葉的綜合利用都具有積極的意義。

參考文獻

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（作者單位：大連工業(yè)大學）