茶香型保健白酒生产中微生物作用机理及其相关研究进展

蔡 倪，郭启鹏，李静雯，张东亚，许译文，陆 洋，曾荣妹

(贵州省轻工业科学研究所，贵州贵阳 550007)

我国人民饮茶、用茶距今已有7000年的历史[1]。茶叶按照发酵程度可分为不发酵茶、半发酵茶、全发酵茶[2]。不发酵茶中含有约20%的糖类、20%的蛋白质和氨基酸、3%的游离有机酸、10%的脂类、维生素C、维生素B 及生物素等多种维生素和微量元素。发酵茶在以酶促氧化为中心的化学反应中衍生形成了茶红素、茶黄素，也保留了部分鲜叶本身所含的茶多酚、茶多糖等功能成分[3]。茶叶的保健功效显而易见[2-4]。茶叶因其所含的蛋白质、脂类、酯类及酚类等营养物质而拥有良好的发酵特质[5]，可用于开发高端保健酒。

茶酒是以茶叶为主要原料通过浸提、配制或酿造等工艺制成的酒精饮料，其集茶与酒的优势于一体，消化了过剩的茶叶产能，更满足了现代人对健康的需求。“酒有热肠，茶有幽韵”，适量饮酒既能助兴，亦能养生。低度茶酒的研制近年来已有邹聪丽等[6]对红茶酒发酵工艺的探索,所得红茶酒的酒精度为6.5%vol，外观呈黄橙色，透明发亮，口感酸甜适中，并且富含茶多酚、咖啡碱等多种营养成分，兼有茶香和酒香。李丽等[7]以梵净山卷丹百合和绿茶为原料采用正交试验对卷丹百合茶酒发酵条件进行优化，在发酵温度为28 ℃，初始pH5.0，酵母接种量为0.07%，初始糖度18 °Bx 的条件下，得到酒精度为9.23%vol，还原糖含量为0.30 g/L，总糖含量为8.34 g/L，总酸含量为7.33 g/L，茶多酚含量为0.68 g/L 的优质卷丹百合茶酒。刘晓娇等[8]研究了茶水比、蔗糖添加量、酵母接种量、发酵温度这4 种因素对发酵型绿茶酒品质的影响，发现茶水比对绿茶酒的感官评价影响最大。由正交试验得到陕西商南泉茗低度绿茶酒酿造的最佳工艺条件为茶水比1∶60、发酵温度28 ℃、蔗糖添加量18%、酵母接种量2%。

从中医学的角度来讲，“酒增茶性”，浸提茶叶所用的酒精度过低会导致茶中的生物碱、苷类、鞣质、有机酸、糖类及部分色素等有效成分不易浸出，因此选用酒精度在50%vol～60%vol 的白酒为宜[9]。结合茶叶清热祛毒与白酒驱寒通络的作用，制得的茶酒更具散风热，清头目，除烦渴，抑癌防癌、抗衰老、活血化瘀的功效。

1 现有茶香型保健酒的研究及存在问题分析

茶与酒精的碰撞无疑是成功的，据《华盛顿邮报》报道，不管是爱尔兰电气行业野餐会上提供加了茶的朗姆酒“Irish Cream Liquor”，还是加州乡村酒吧一种名为“Lady Jane”的白茶、白兰地和柑橘的混合物的出现，国外“茶尾酒”的流行与国人对养生白酒的偏好展现了茶叶与高度酒结合的趋势。

茶香型保健酒按工艺的不同主要分为蒸馏型、配制型与浸提型（热浸提和冷浸提）。蒸馏型又可分为固态法和液态法[10]。固态法是以粮谷、茶为主要原料，采用传统固态发酵白酒生产工艺，经配料、蒸煮、发酵、蒸馏、贮存、勾调而成的，不使用食用酒精及非自身发酵产生的呈色呈香呈味物质，具有固态法茶香风格的白酒。而液态法是以糖质和茶叶为原料，经配料、发酵、蒸馏、贮存、勾调而成的，具有液态法茶香风格的白酒。王杰等[11]以高粱、茶树修剪枝叶为原料，按照传统高粱酒的加工工艺制得基酒，并在蒸馏过程中添加质量分数为12.5%的茶树修剪枝叶，制得的茶酒中含有多酚69.65 mg/L、儿茶素类化合物61.37 mg/L、咖啡碱12.06 mg/L，并表现出一定的抗氧化效果。陈琳琳等[12]选用大叶绿茶为原料研制茶蒸馏酒，最佳工艺条件为茶水比1∶20，茶叶保持微沸煮20 min，蔗糖添加量200 g/L，粟酒裂殖酵母接种量8%。发酵原液酒精度为10.44%vol，还原糖含量为7.69（±0.04）g/L，蒸馏之后酒精度为40（±1）%vol。气质联用法共鉴定出茶蒸馏酒中香气组分27 种，其中酯类及醇类物质的相对含量分别为58.93%及34.60%。

浸提型和配制型的茶香型保健酒相对较多，通常将两种工艺有机结合得到风味和保健功效俱佳的茶酒。浸提工艺分一次浸提和二次浸提。一次浸提是将茶叶与热水浸提过滤得到浓茶汁后与白酒勾兑、调配、过滤装瓶。二次浸提是浓茶汁与浓茶酒浸提液混合后调配，经陈酿、澄清处理、过滤等工序后装瓶。二次浸提得到的茶酒酒精度更高。才向东等[13]以苦丁茶、绿茶及大曲酒为原料，辅以冰糖、柠檬酸、维生素C 研制了一款保健茶酒，属于二次浸提工艺。苦丁茶与绿茶以7∶3 的比例混合，添加适量ZnCl2作为护色剂，茶水比为1∶10，在80 ℃下煮滤两次混合。另以同比例茶叶在大曲酒中浸泡24～48 h 后过滤，留茶叶加新酒升温到40 ℃过滤两次滤液混合。浓茶汁添加大曲酒浸汁混合，静置7 d 后调配。得到的苦丁茶保健酒酒香协调，口感醇和舒爽，具有生津止渴、抗病防癌之功效。阳杰等[14]通过浸提法制作普洱茶酒进行感官评价，对比红酒、白酒、黄酒3 种不同类型的酒浸提得到的普洱茶酒，发现对于调配型茶酒最适宜的是白酒与普洱茶汁的调配，既有一定的酒精度，又有普洱茶的风味，两者相互调和，丰富了口味，并具有一定的保健功效。最适酒茶比例为65∶35，茶水比为3∶500。

采用浸提和配制工艺的茶香型保健酒在贮藏期间存在茶香变淡、色泽加深及沉淀等质量问题。才向东[13]提到茶香型大曲酒沉淀的解决方法，为避免煮茶时凝胶类物质析出，造成液体浑浊，热浸温度选择80 ℃为宜，同时需控制茶汁比例以减轻浑浊现象。由固体颗粒及水质不佳产生的沉淀可采用精滤和水净化解决，但浸提配制型茶香型保健酒的沉淀主要来自于热浸提工艺的“冷后浑”现象和大分子物质产生的沉淀。因此，通常采用在茶汁中添加明胶大分子化合物以络合茶多酚物质，冷却后形成的沉淀经过滤澄清处理除去。但此种方法增大了过滤难度和酒脚的处理难度。另有研究[21]发现，利用硅胶、壳聚糖能够有效除去茶酒中的沉淀状络合物，改善茶酒风味，在批量化生产中具有可行性。Kim 等[15]研究也证明茶汁的加热温度在85 ℃下可减少茶汁色泽、儿茶素及挥发物浓度的变化。加热温度从85 ℃升高到120 ℃时总儿茶素浓度下降，茶汁颜色加深，香气变淡。加热过程中有愉快气味的挥发物的减少和一些有不愉快气味的挥发物的增加，其中戊醇、顺式-3-己烯醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ 和β-紫罗兰酮的浓度降低，苯乙醛、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、α-萜品醇和吲哚的浓度升高。茶叶儿茶素在加热条件下发生差向异构化且儿茶素总量呈下降趋势。

2 微生物在茶香型保健酒研究中的作用分析

单宁酶是茶叶深加工和茶叶食品开发中重要的酶制剂之一。高琛等[16]从不同产地的3 个黑茶样品中分离得到的真菌分离物中筛选得到1 株产单宁酶活性较高的青霉MP-24 菌株，发现纯化后的单宁酶对茶汤有较好的转溶澄清效果。利用单宁酶可改良茶产品质量如茶酒的澄清。在茶叶相关的微生物发酵试验中，儿茶素、黄酮类等的数量和种类发生变化可能存在单宁酶的作用的影响[17]。

茶酒研制中微生物的作用需综合参与发酵或浸提的茶叶及不同香型白酒生产中的特有微生物群落分析。如浓香型白酒固态发酵过程的核心微生 物 群 有Lactobacillus、Candida、Rhizopus、Dipodascus等。值得注意的是，耐热耐旱性的微生物在茶酒固态发酵升温阶段会成为优势微生物。如六堡茶中分离得的耐高温优势菌为胶红酵母、LB3青霉、灰黄青霉、鞘氨醇单胞菌及阿姆斯特丹散囊菌[18]，在以六堡茶为原料酿制茶酒的升温阶段，上述菌种起主导作用。高传强[19]详细阐述了酿造芝麻香型白酒的重要微生物由以高温细菌为主的特殊微生物菌群构成，优势菌群包括细菌、酵母菌和霉菌。细菌在芝麻香型白酒酿造过程中代谢产物包括丁酸、乳酸、酪氨酸、酮类等。酵母菌除生成酒精外，还可产酸、酯、高级醇、含硫化合物以及醛类等以增进酒体香味，提高酒的品质。另外，对酒体风味香气有贡献的酵母有汉逊酵母、假丝酵母、意大利酵母、地衣酵母、球拟酵母、异常汉逊氏酵母等。霉菌作为糖化菌株，主要产复合酶系以降解淀粉、蛋白质等大分子物质，产生醇类、高级酯类以及多碳酸类等。酿酒过程中需控制霉菌繁殖，否则会使白酒产生霉苦味。李小龙等[20]发现，白酒在发酵时间为0～5 d 时，Bacillus和Pichia分别是丰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、脂肪酶并催化产生各种风味物质的前体，Pichia可以合成4-乙烯基愈创木酚和4-乙烯基苯酚以及它们的前体物质。在发酵时间为5～30 d 时，Lactobacillus和Saccharomyces成为酿造体系丰度最高的微生物，其中Lactobacillus可以合成高浓度乳酸，维持Lactobacillus与其他微生物的相互作用，同时为乳酸乙酯提供前体物质，增加白酒的醇厚感。

酵母菌在茶酒发酵过程中占主导地位，特别是酿酒酵母。但如柠檬形克勒克酵母、铁红假丝酵母和异常汉森酵母等自然酵母种类也有显著增长，这些菌株的酒精耐受性不如酿酒酵母菌株。Joshi 等[21]研究了不同接种物对苹果茶酒品质特性的影响，接种5%椭圆酿酒酵母的苹果茶酒发酵效率最高，而接种微生物混合物的苹果茶酒的酸度更大。目前，对茶酒核心微生物以及群落演替的环境驱动因素还有待研究。

3 茶香型保健酒的优势分析

茶氨酸是茶叶中特有的游离氨基酸，其在干茶中占重量的1%～2%，是茶叶中生津润甜的主要成分。茶叶中茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量较高，其中茶氨酸含量最高，占氨基酸总量的50%以上。饮酒所摄入的乙醇，有约98%在肝脏内代谢，茶氨酸、茶多酚、γ-氨基丁酸为主的茶叶特征成分可通过抑制氧化应激和脂质过氧化反应发挥改善肝组织代谢[22-24]，茶香型保健酒的研制为减轻饮用高度酒时乙醇对肝脏的损伤指明方向。

阳杰等[14]发现，白酒与普洱茶调配酒度较高，无需灭菌，且茶香酒香协调，口感醇和回甘。白酒浸提调配普洱茶酒，色泽暗红，对比黄酒浸提得到的红褐色普洱茶酒，红酒浸提得到的黑红的色泽更好，而普洱茶黄酒容易发酸，苦涩。白酒浸提普洱茶酒色艳透亮，有微苦、陈香、醇厚、回甘、生津止渴的口感。具有茶叶原料所具有的降血脂、减肥、防癌、养胃、抗衰老作用。

张顺荣等[25]对不同香型白酒中的氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate,EC）含量进行了检测分析，发现白酒中EC 检出率为100%，所检测的117 个成品酒中有48.7%的样品中EC 含量超过加拿大、巴西、日本等国家谷物蒸馏酒的EC 限量标准，并采用暴露边界比（Margin Exposure,MOE）对成品白酒中EC进行风险评估，MOE 值为6289，具有致癌风险。因此白酒中EC 对人类健康的潜在危害应给予高度关注，需寻求降低白酒中EC 含量的方法。白酒中EC主要由酿酒原料中生氰糖苷而来，为了控制白酒中EC 含量除可选用生氰糖苷含量较少的酿酒原料外，亦可在蒸馏过程中提高回流比或添加铜盐与氰化物形成不挥发的氰化物或硫氰酸盐来降低EC 的产生。研究表明[26-30]，部分茶叶中含有原儿茶酸和没食子酸。除上述几种方法，茶香型保健酒的酿造可利用茶叶中原儿茶酸和没食子酸参与发酵过程以抑制氨基甲酸乙酯的前体物质瓜氨酸和尿素向氨基甲酸乙酯的转化，从而降低酒中氨基甲酸乙酯的含量[31-32]。

4 展望

烈酒的高端定位与口味的创新，为其销售带来了显著增长。美国蒸馏酒委员会表示，2017年烈酒行业供应商的销售额增长4.5%、销量增长2.4%、零售额接近780 亿美元。茶类产品因天然健康而更受青睐。保健酒一直是国内外学者研发的焦点，具有茶香风味的高端保健茶酒可以充分利用我国丰富的茶叶资源，既能满足人们的健康需求，又可丰富酒类品种。茶香型保健酒必然是未来高度酒消费的新趋势，有广阔的市场空间。

随着科技的进步和酒业的发展，茶香型白酒的食品安全地方标准已确立。今后，对茶酒可加强以下方面的研究:深入研究各种护色方法抑制高酒精度茶酒的褐变机理；深入研究对于茶酒风味物质的形成机理与微生物群落的关系；茶酒工艺的可控智能化，建立各类茶酒的质量标准。