茶香型保健白酒生產(chǎn)中微生物作用機(jī)理及其相關(guān)研究進(jìn)展

蔡 倪，郭啟鵬，李靜雯，張東亞，許譯文，陸 洋，曾榮妹

(貴州省輕工業(yè)科學(xué)研究所，貴州貴陽 550007)

我國(guó)人民飲茶、用茶距今已有7000年的歷史[1]。茶葉按照發(fā)酵程度可分為不發(fā)酵茶、半發(fā)酵茶、全發(fā)酵茶[2]。不發(fā)酵茶中含有約20%的糖類、20%的蛋白質(zhì)和氨基酸、3%的游離有機(jī)酸、10%的脂類、維生素C、維生素B 及生物素等多種維生素和微量元素。發(fā)酵茶在以酶促氧化為中心的化學(xué)反應(yīng)中衍生形成了茶紅素、茶黃素，也保留了部分鮮葉本身所含的茶多酚、茶多糖等功能成分[3]。茶葉的保健功效顯而易見[2-4]。茶葉因其所含的蛋白質(zhì)、脂類、酯類及酚類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而擁有良好的發(fā)酵特質(zhì)[5]，可用于開發(fā)高端保健酒。

茶酒是以茶葉為主要原料通過浸提、配制或釀造等工藝制成的酒精飲料，其集茶與酒的優(yōu)勢(shì)于一體，消化了過剩的茶葉產(chǎn)能，更滿足了現(xiàn)代人對(duì)健康的需求?！熬朴袩崮c，茶有幽韻”，適量飲酒既能助興，亦能養(yǎng)生。低度茶酒的研制近年來已有鄒聰麗等[6]對(duì)紅茶酒發(fā)酵工藝的探索,所得紅茶酒的酒精度為6.5%vol，外觀呈黃橙色，透明發(fā)亮，口感酸甜適中，并且富含茶多酚、咖啡堿等多種營(yíng)養(yǎng)成分，兼有茶香和酒香。李麗等[7]以梵凈山卷丹百合和綠茶為原料采用正交試驗(yàn)對(duì)卷丹百合茶酒發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，在發(fā)酵溫度為28 ℃，初始pH5.0，酵母接種量為0.07%，初始糖度18 °Bx 的條件下，得到酒精度為9.23%vol，還原糖含量為0.30 g/L，總糖含量為8.34 g/L，總酸含量為7.33 g/L，茶多酚含量為0.68 g/L 的優(yōu)質(zhì)卷丹百合茶酒。劉曉嬌等[8]研究了茶水比、蔗糖添加量、酵母接種量、發(fā)酵溫度這4 種因素對(duì)發(fā)酵型綠茶酒品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)茶水比對(duì)綠茶酒的感官評(píng)價(jià)影響最大。由正交試驗(yàn)得到陜西商南泉茗低度綠茶酒釀造的最佳工藝條件為茶水比1∶60、發(fā)酵溫度28 ℃、蔗糖添加量18%、酵母接種量2%。

從中醫(yī)學(xué)的角度來講，“酒增茶性”，浸提茶葉所用的酒精度過低會(huì)導(dǎo)致茶中的生物堿、苷類、鞣質(zhì)、有機(jī)酸、糖類及部分色素等有效成分不易浸出，因此選用酒精度在50%vol～60%vol 的白酒為宜[9]。結(jié)合茶葉清熱祛毒與白酒驅(qū)寒通絡(luò)的作用，制得的茶酒更具散風(fēng)熱，清頭目，除煩渴，抑癌防癌、抗衰老、活血化瘀的功效。

1 現(xiàn)有茶香型保健酒的研究及存在問題分析

茶與酒精的碰撞無疑是成功的，據(jù)《華盛頓郵報(bào)》報(bào)道，不管是愛爾蘭電氣行業(yè)野餐會(huì)上提供加了茶的朗姆酒“Irish Cream Liquor”，還是加州鄉(xiāng)村酒吧一種名為“Lady Jane”的白茶、白蘭地和柑橘的混合物的出現(xiàn)，國(guó)外“茶尾酒”的流行與國(guó)人對(duì)養(yǎng)生白酒的偏好展現(xiàn)了茶葉與高度酒結(jié)合的趨勢(shì)。

茶香型保健酒按工藝的不同主要分為蒸餾型、配制型與浸提型（熱浸提和冷浸提）。蒸餾型又可分為固態(tài)法和液態(tài)法[10]。固態(tài)法是以糧谷、茶為主要原料，采用傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵白酒生產(chǎn)工藝，經(jīng)配料、蒸煮、發(fā)酵、蒸餾、貯存、勾調(diào)而成的，不使用食用酒精及非自身發(fā)酵產(chǎn)生的呈色呈香呈味物質(zhì)，具有固態(tài)法茶香風(fēng)格的白酒。而液態(tài)法是以糖質(zhì)和茶葉為原料，經(jīng)配料、發(fā)酵、蒸餾、貯存、勾調(diào)而成的，具有液態(tài)法茶香風(fēng)格的白酒。王杰等[11]以高粱、茶樹修剪枝葉為原料，按照傳統(tǒng)高粱酒的加工工藝制得基酒，并在蒸餾過程中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%的茶樹修剪枝葉，制得的茶酒中含有多酚69.65 mg/L、兒茶素類化合物61.37 mg/L、咖啡堿12.06 mg/L，并表現(xiàn)出一定的抗氧化效果。陳琳琳等[12]選用大葉綠茶為原料研制茶蒸餾酒，最佳工藝條件為茶水比1∶20，茶葉保持微沸煮20 min，蔗糖添加量200 g/L，粟酒裂殖酵母接種量8%。發(fā)酵原液酒精度為10.44%vol，還原糖含量為7.69（±0.04）g/L，蒸餾之后酒精度為40（±1）%vol。氣質(zhì)聯(lián)用法共鑒定出茶蒸餾酒中香氣組分27 種，其中酯類及醇類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為58.93%及34.60%。

浸提型和配制型的茶香型保健酒相對(duì)較多，通常將兩種工藝有機(jī)結(jié)合得到風(fēng)味和保健功效俱佳的茶酒。浸提工藝分一次浸提和二次浸提。一次浸提是將茶葉與熱水浸提過濾得到濃茶汁后與白酒勾兌、調(diào)配、過濾裝瓶。二次浸提是濃茶汁與濃茶酒浸提液混合后調(diào)配，經(jīng)陳釀、澄清處理、過濾等工序后裝瓶。二次浸提得到的茶酒酒精度更高。才向東等[13]以苦丁茶、綠茶及大曲酒為原料，輔以冰糖、檸檬酸、維生素C 研制了一款保健茶酒，屬于二次浸提工藝。苦丁茶與綠茶以7∶3 的比例混合，添加適量ZnCl2作為護(hù)色劑，茶水比為1∶10，在80 ℃下煮濾兩次混合。另以同比例茶葉在大曲酒中浸泡24～48 h 后過濾，留茶葉加新酒升溫到40 ℃過濾兩次濾液混合。濃茶汁添加大曲酒浸汁混合，靜置7 d 后調(diào)配。得到的苦丁茶保健酒酒香協(xié)調(diào)，口感醇和舒爽，具有生津止渴、抗病防癌之功效。陽杰等[14]通過浸提法制作普洱茶酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)比紅酒、白酒、黃酒3 種不同類型的酒浸提得到的普洱茶酒，發(fā)現(xiàn)對(duì)于調(diào)配型茶酒最適宜的是白酒與普洱茶汁的調(diào)配，既有一定的酒精度，又有普洱茶的風(fēng)味，兩者相互調(diào)和，豐富了口味，并具有一定的保健功效。最適酒茶比例為65∶35，茶水比為3∶500。

采用浸提和配制工藝的茶香型保健酒在貯藏期間存在茶香變淡、色澤加深及沉淀等質(zhì)量問題。才向東[13]提到茶香型大曲酒沉淀的解決方法，為避免煮茶時(shí)凝膠類物質(zhì)析出，造成液體渾濁，熱浸溫度選擇80 ℃為宜，同時(shí)需控制茶汁比例以減輕渾濁現(xiàn)象。由固體顆粒及水質(zhì)不佳產(chǎn)生的沉淀可采用精濾和水凈化解決，但浸提配制型茶香型保健酒的沉淀主要來自于熱浸提工藝的“冷后渾”現(xiàn)象和大分子物質(zhì)產(chǎn)生的沉淀。因此，通常采用在茶汁中添加明膠大分子化合物以絡(luò)合茶多酚物質(zhì)，冷卻后形成的沉淀經(jīng)過濾澄清處理除去。但此種方法增大了過濾難度和酒腳的處理難度。另有研究[21]發(fā)現(xiàn)，利用硅膠、殼聚糖能夠有效除去茶酒中的沉淀狀絡(luò)合物，改善茶酒風(fēng)味，在批量化生產(chǎn)中具有可行性。Kim 等[15]研究也證明茶汁的加熱溫度在85 ℃下可減少茶汁色澤、兒茶素及揮發(fā)物濃度的變化。加熱溫度從85 ℃升高到120 ℃時(shí)總兒茶素濃度下降，茶汁顏色加深，香氣變淡。加熱過程中有愉快氣味的揮發(fā)物的減少和一些有不愉快氣味的揮發(fā)物的增加，其中戊醇、順式-3-己烯醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ 和β-紫羅蘭酮的濃度降低，苯乙醛、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、α-萜品醇和吲哚的濃度升高。茶葉兒茶素在加熱條件下發(fā)生差向異構(gòu)化且兒茶素總量呈下降趨勢(shì)。

2 微生物在茶香型保健酒研究中的作用分析

單寧酶是茶葉深加工和茶葉食品開發(fā)中重要的酶制劑之一。高琛等[16]從不同產(chǎn)地的3 個(gè)黑茶樣品中分離得到的真菌分離物中篩選得到1 株產(chǎn)單寧酶活性較高的青霉MP-24 菌株，發(fā)現(xiàn)純化后的單寧酶對(duì)茶湯有較好的轉(zhuǎn)溶澄清效果。利用單寧酶可改良茶產(chǎn)品質(zhì)量如茶酒的澄清。在茶葉相關(guān)的微生物發(fā)酵試驗(yàn)中，兒茶素、黃酮類等的數(shù)量和種類發(fā)生變化可能存在單寧酶的作用的影響[17]。

茶酒研制中微生物的作用需綜合參與發(fā)酵或浸提的茶葉及不同香型白酒生產(chǎn)中的特有微生物群落分析。如濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵過程的核心微生 物 群 有Lactobacillus、Candida、Rhizopus、Dipodascus等。值得注意的是，耐熱耐旱性的微生物在茶酒固態(tài)發(fā)酵升溫階段會(huì)成為優(yōu)勢(shì)微生物。如六堡茶中分離得的耐高溫優(yōu)勢(shì)菌為膠紅酵母、LB3青霉、灰黃青霉、鞘氨醇單胞菌及阿姆斯特丹散囊菌[18]，在以六堡茶為原料釀制茶酒的升溫階段，上述菌種起主導(dǎo)作用。高傳強(qiáng)[19]詳細(xì)闡述了釀造芝麻香型白酒的重要微生物由以高溫細(xì)菌為主的特殊微生物菌群構(gòu)成，優(yōu)勢(shì)菌群包括細(xì)菌、酵母菌和霉菌。細(xì)菌在芝麻香型白酒釀造過程中代謝產(chǎn)物包括丁酸、乳酸、酪氨酸、酮類等。酵母菌除生成酒精外，還可產(chǎn)酸、酯、高級(jí)醇、含硫化合物以及醛類等以增進(jìn)酒體香味，提高酒的品質(zhì)。另外，對(duì)酒體風(fēng)味香氣有貢獻(xiàn)的酵母有漢遜酵母、假絲酵母、意大利酵母、地衣酵母、球擬酵母、異常漢遜氏酵母等。霉菌作為糖化菌株，主要產(chǎn)復(fù)合酶系以降解淀粉、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，產(chǎn)生醇類、高級(jí)酯類以及多碳酸類等。釀酒過程中需控制霉菌繁殖，否則會(huì)使白酒產(chǎn)生霉苦味。李小龍等[20]發(fā)現(xiàn)，白酒在發(fā)酵時(shí)間為0～5 d 時(shí)，Bacillus和Pichia分別是豐度最高的原核微生物和真核微生物，其中Bacillus可以合成淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶并催化產(chǎn)生各種風(fēng)味物質(zhì)的前體，Pichia可以合成4-乙烯基愈創(chuàng)木酚和4-乙烯基苯酚以及它們的前體物質(zhì)。在發(fā)酵時(shí)間為5～30 d 時(shí)，Lactobacillus和Saccharomyces成為釀造體系豐度最高的微生物，其中Lactobacillus可以合成高濃度乳酸，維持Lactobacillus與其他微生物的相互作用，同時(shí)為乳酸乙酯提供前體物質(zhì)，增加白酒的醇厚感。

酵母菌在茶酒發(fā)酵過程中占主導(dǎo)地位，特別是釀酒酵母。但如檸檬形克勒克酵母、鐵紅假絲酵母和異常漢森酵母等自然酵母種類也有顯著增長(zhǎng)，這些菌株的酒精耐受性不如釀酒酵母菌株。Joshi 等[21]研究了不同接種物對(duì)蘋果茶酒品質(zhì)特性的影響，接種5%橢圓釀酒酵母的蘋果茶酒發(fā)酵效率最高，而接種微生物混合物的蘋果茶酒的酸度更大。目前，對(duì)茶酒核心微生物以及群落演替的環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素還有待研究。

3 茶香型保健酒的優(yōu)勢(shì)分析

茶氨酸是茶葉中特有的游離氨基酸，其在干茶中占重量的1%～2%，是茶葉中生津潤(rùn)甜的主要成分。茶葉中茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量較高，其中茶氨酸含量最高，占氨基酸總量的50%以上。飲酒所攝入的乙醇，有約98%在肝臟內(nèi)代謝，茶氨酸、茶多酚、γ-氨基丁酸為主的茶葉特征成分可通過抑制氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化反應(yīng)發(fā)揮改善肝組織代謝[22-24]，茶香型保健酒的研制為減輕飲用高度酒時(shí)乙醇對(duì)肝臟的損傷指明方向。

陽杰等[14]發(fā)現(xiàn)，白酒與普洱茶調(diào)配酒度較高，無需滅菌，且茶香酒香協(xié)調(diào)，口感醇和回甘。白酒浸提調(diào)配普洱茶酒，色澤暗紅，對(duì)比黃酒浸提得到的紅褐色普洱茶酒，紅酒浸提得到的黑紅的色澤更好，而普洱茶黃酒容易發(fā)酸，苦澀。白酒浸提普洱茶酒色艷透亮，有微苦、陳香、醇厚、回甘、生津止渴的口感。具有茶葉原料所具有的降血脂、減肥、防癌、養(yǎng)胃、抗衰老作用。

張順榮等[25]對(duì)不同香型白酒中的氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate,EC）含量進(jìn)行了檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)白酒中EC 檢出率為100%，所檢測(cè)的117 個(gè)成品酒中有48.7%的樣品中EC 含量超過加拿大、巴西、日本等國(guó)家谷物蒸餾酒的EC 限量標(biāo)準(zhǔn)，并采用暴露邊界比（Margin Exposure,MOE）對(duì)成品白酒中EC進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，MOE 值為6289，具有致癌風(fēng)險(xiǎn)。因此白酒中EC 對(duì)人類健康的潛在危害應(yīng)給予高度關(guān)注，需尋求降低白酒中EC 含量的方法。白酒中EC主要由釀酒原料中生氰糖苷而來，為了控制白酒中EC 含量除可選用生氰糖苷含量較少的釀酒原料外，亦可在蒸餾過程中提高回流比或添加銅鹽與氰化物形成不揮發(fā)的氰化物或硫氰酸鹽來降低EC 的產(chǎn)生。研究表明[26-30]，部分茶葉中含有原兒茶酸和沒食子酸。除上述幾種方法，茶香型保健酒的釀造可利用茶葉中原兒茶酸和沒食子酸參與發(fā)酵過程以抑制氨基甲酸乙酯的前體物質(zhì)瓜氨酸和尿素向氨基甲酸乙酯的轉(zhuǎn)化，從而降低酒中氨基甲酸乙酯的含量[31-32]。

4 展望

烈酒的高端定位與口味的創(chuàng)新，為其銷售帶來了顯著增長(zhǎng)。美國(guó)蒸餾酒委員會(huì)表示，2017年烈酒行業(yè)供應(yīng)商的銷售額增長(zhǎng)4.5%、銷量增長(zhǎng)2.4%、零售額接近780 億美元。茶類產(chǎn)品因天然健康而更受青睞。保健酒一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研發(fā)的焦點(diǎn)，具有茶香風(fēng)味的高端保健茶酒可以充分利用我國(guó)豐富的茶葉資源，既能滿足人們的健康需求，又可豐富酒類品種。茶香型保健酒必然是未來高度酒消費(fèi)的新趨勢(shì)，有廣闊的市場(chǎng)空間。

隨著科技的進(jìn)步和酒業(yè)的發(fā)展，茶香型白酒的食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)已確立。今后，對(duì)茶酒可加強(qiáng)以下方面的研究:深入研究各種護(hù)色方法抑制高酒精度茶酒的褐變機(jī)理；深入研究對(duì)于茶酒風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)理與微生物群落的關(guān)系；茶酒工藝的可控智能化，建立各類茶酒的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。