茯砖茶人工接种发酵过程主要功效成分的变化

秦俊哲, 刘凯利, 黄亚亚,胡歆，邓永亮，刘文军

1(陕西科技大学 食品与生物工程学院，陕西 西安, 710021) 2(咸阳泾渭茯茶有限公司，陕西 咸阳,710003)

茯砖茶人工接种发酵过程主要功效成分的变化

秦俊哲1*, 刘凯利1, 黄亚亚2,胡歆2，邓永亮2，刘文军2

1(陕西科技大学 食品与生物工程学院，陕西 西安, 710021) 2(咸阳泾渭茯茶有限公司，陕西 咸阳,710003)

以黑毛茶为原料，在茯砖茶常规加工工艺的第二次汽蒸后接种冠突散囊菌纯菌种发酵剂，进行发花试验，分析主要功效成分的变化。结果表明，与对照相比，人工接种的茶砖发花提前4～6 d。发花第4天至成品，人工接种茶砖的茶氨酸、咖啡碱、茶多酚、茶红素和茶黄素含量分别下降了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与冠突散囊菌的增长呈正相关变化，冠突散囊菌发花越多，功效成分变化越大，砖茶品质越好。

茯砖茶；人工接种；发花；功效成分；变化

茯砖茶属后发酵茶，具有消食健胃、降脂降糖等多种功效[1-3]，而冠突散囊菌是其关键影响因素。冠突散囊菌在茶叶中繁殖代谢，不仅能够改善茶叶的外观、色泽、香气及口感等，还能够产生对人体有益的活性代谢产物[4]，如中性蛋白酶、多聚半乳糖转移酶、纤维素酶及Flavoglaucin[5-7]等，因此受到人们的高度关注。茯砖茶加工工艺长而复杂，目前生产多以自然发花为主，存在发花周期长，条件难控制，产品质量参差不齐等问题。近些年来许多学者也进行了一些研究，彭翠珍等[8]研究表明人工接种发酵比自然发酵时间大大缩短，且发酵茶的主要内含成分的含量及感观评价接近陈化3年的特级普洱茶。秦俊哲等[9]在压制前这一环节接种发酵剂，明显提高了冠突散囊菌的数量，缩短了发花周期。这方面的研究主要集中在缩短发花周期，改善茶叶品质等方面，而对于发酵过程中主要功效成分与冠突散囊菌之间的关系及茯砖茶生产的条件控制方面的规律性探究不多。因此本文以黑毛茶为原料，在现有茯砖茶加工工艺基础上人工接种冠突散囊菌纯菌种发酵剂，检测分析其中主要功效成分的变化，探索茯砖茶中冠突散囊菌活动与功效成分之间的关系，旨在为茯砖茶标准化生产提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与设备

黑毛茶由咸阳泾渭茯茶有限公司提供。

P1201型高效液相色谱仪，大连依利特分析仪器有限公司；FW100型高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；KQ5200型超声波清洗机，昆山市超声仪器有限公司； SP-756PC型紫外分光光度计，上海光谱仪器有限公司； LS-C50L型立式压力蒸汽灭菌器，江阴滨江医疗设备厂。

咖啡碱(CAF)、表没食子儿茶素没食子酸酯( EGCG)、L-茶氨酸为标品，北京坛墨质检科技有限公司；甲醇(色谱纯)，酒石酸钾钠、蒽酮、浓硫酸、乙酸乙酯、正丁醇等均为分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 操作与取样

取拼配料20 kg，分成50份。按上述加工工艺，在第二次汽蒸后接发酵剂25份，每份接1.0 g发酵剂，其余为对照，压制后转入发花室。从第2天开始，每2天取样1次，每次各取2块，分别按国标对样品中的冠突散囊菌、咖啡碱、茶氨酸、茶多酚、茶多糖、茶色素及水浸出物含量等进行检测。

发酵剂制备：将生满斜面的冠突散囊菌菌落，制成菌悬液，然后接种于麸皮培养基上，28 ℃培养8 d后，45 ℃烘干，粉碎过筛，即得冠突散囊菌纯菌种发酵剂。

1.2.2 样品检测

冠突散囊菌数量的测定：按GB/T 4789.15—2010[10]，采用稀释平板法进行测定。

理化指标的测定：咖啡碱的测定采用高效液相色谱法[11]；茶多酚总量采用GB/T8313—2002(酒石酸亚铁比色法)[12]；茶多糖测定采用蒽酮-硫酸法[13]；茶色素含量采用系统分析法[14]。

2 结果与分析

2.1 接种茶砖的发花效果分析

不同时期茶砖发花情况如图1，发花第6天接种茶砖有少量金花菌，CK无金花；第8 d接种茶砖的金花明显可见，而CK无金花；第10 d接种组已长出大量金花，断面呈黄色，CK组仅有少量金花菌，且分布稀疏；第14天接种组金花颗粒大、分布密集，而CK金花量较少且分布不均。成品砖审评发现所有接种处理的茯砖茶菌花香显著，颗粒饱满，密度大，分布均匀，发花率为100%，明显优于CK处理组。

图1 试验砖不同发花时期剖面图Fig.1 Sectional view of test brick during fungal fermenting

2.2 茯砖茶发花过程中主要功效成分含量的变化

图2 发花过程中主要功效成分含量的变化Fig.2 Variations of functional components of Fuzhuan Tea during fungal

图2-(1)显示，经过2次汽蒸后的待压茶中仅有少量冠突散囊菌，从发花第4天接种茶砖就有明显的金花菌菌丝，第6天就有明显的金花形成，第8天冠突散囊菌数量已达5.45×105CFU/g，而CK在第8天砖内仅有少量金花菌丝，14 d金花菌数量为5.20×105CFU/g，可见，接种可提前发花4～6 d。

图2-(2、3、4、5)显示，渥堆和发花期间咖啡碱、茶氨酸、茶多酚及水浸出物含量呈下降趋势。发花第4 d至10 d，接种茶砖的冠突散囊菌呈对数增长，其咖啡碱、茶氨酸、茶多酚和水浸出物含量变化较大，CK组的冠突散囊菌第6天才开始萌发，增长缓慢，其主要功效成分含量下降速度较慢。由此可见，冠突散囊菌生长代谢与茯砖茶品质的形成有直接关系，菌体代谢越旺盛，分泌的胞外酶越多，茶多酚及咖啡碱等转化成一些小分子风味物质就多，砖茶的品质就好，相反，砖茶的品质就差[15]。14 d之后，接种的茶砖和对照相比金花菌的数量以及主要功效成分的含量比较接近，说明对照后期由于冠突散囊菌基数的增加，茶砖中主要功效成分也发生了相应的转化，品质也比较接近。

图2-(6)可知，茶多糖含量的变化与冠突散囊菌的代谢呈正相关变化。发花第4 d至第10 d，接种茶砖的冠突散囊菌生长迅速，茶多糖含量呈对数增长，CK发花较缓慢，茶多糖增长也较慢。由此可见，茶多糖产生是由于冠突散囊菌生长发育所产生的胞外酶(如纤维素酶、淀粉酶及果胶酶等)对茶叶中木质纤维素的降解所形成[16]，一部分参与细胞结构物质的合成代谢，因此其含量随菌体的代谢变化增减。

2.3 茯砖茶发花过程茶色素含量变化分析

图3显示，茶黄素和茶红素在渥堆发花过程中整体呈下降趋势，但茶红素在发花阶段下降明显，茶褐素发花阶段呈上升趋势，其变化与茶红素趋势相反。原因可能是茶叶中所含的叶黄素、类胡萝卜素以及茶多酚类物质的降解产物转化成某些特殊的小分子香味物质或茶红素成分[17]。茶红素含量先增加后减少，增加是由于多酚类物质氧化分解产生茶红素，减少是因为其分子结构不稳定容易被进一步转化为结构稳定的茶褐素。茶褐素含量增加除部分来自茶红素的转化，还有一部分是由冠突散囊菌菌丝所分泌的褐色色素[18]。进一步分析发现，冠突散囊菌生长越旺盛，茶红素下降越快，茶褐素上升越快，这就表明冠突散囊菌可以促进茶色素类物质的形成和转化。

图3 茯砖茶发花过程中茶色素含量的变化Fig.3 Variations of tea pigments content during fungal fermenting

2.4 感官评定结果分析

对人工接种发花试验的成品茶，按照茯砖茶的质量标准进行感官审评(图4)。结果表明，接种的茯砖茶菌花香浓郁，汤色橙红明亮，滋味浓醇回甘，无苦涩味，叶底黑褐匀整；CK汤色橙黄，菌花香但不显著，且毛茶气味转化不明显，发酵不完全。总体而言，接种组的菌花香更显著，茶汤更浓，滋味更丰富。

图4 感官审评Fig.4 Sensory evaluation

3 结论

试验通过对拼配料，渥堆料以及人工接种发花不同时期的茶砖进行取样分析，结果表明，从发花第4天接种茶砖就有明显的金花菌菌丝，第6天就有明显的金花形成，第8天冠突散囊菌数量已达5.45×105CFU/g，与对照相比发花提前4～6 d，发花周期缩短至8～10 d。渥堆和发花期间咖啡碱、茶氨酸、茶多酚、茶红素、茶黄素及水浸出物含量呈下降趋势，茶氨酸下降了43.79%，咖啡碱下降14.11%，茶多酚下降32.32%，茶红素下降57.03%，茶黄素下降27.70%，水浸出物下降6.35%，而茶褐素含量增加了32.88%，主要功效成分的变化以及茶褐素和茶多糖含量的增加与冠突散囊菌的代谢呈正相关变化，冠突散囊菌生长越旺盛变化越明显。实验得知，第2次汽蒸后进行纯菌种人工接种发花，能够缩短发花周期，提高砖茶发花率及色香味等质量指标。

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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

硕士研究生(秦俊哲教授为通讯作者,E-mail：1418980958@qq.com)。

咸阳国家农业科技园区建设(2015K01-13)。

2016-06-27，改回日期：2016-08-21