白参菌茶固态发酵香气变化机制探讨

蔡 丽，陈林波，浦绍柳，伍 岗，梁名志，夏丽飞，宋维希

（云南省农业科学院茶叶研究所，云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心，云南勐海666201）

云南是产茶大省，近年来，普洱茶在业内飞速发展，紫娟普洱熟茶产品由于花青甙含量高，口感香甜而被消费者喜欢。紫娟属山茶科，紫娟茶内含物质丰富，降压效果优于云南大叶群体种茶[1]。但是，紫娟茶在云南种植面积少，产品稀缺，在市场上出现供不应求的趋势，因此，紫娟茶的深加工研究对茶产业发展意义深远。

云南省重点新产品开发计划项目、云南省人才培养计划项目及西双版纳州科技计划项目联合通过人工接种优势菌种白参菌菌丝体于茶叶粗老叶，后发酵提高粗老茶叶品质[2]，改变茶叶香气组分，改善茶叶香气，提高茶叶品质，合理利用资源，开发一种具有独特风味和香气的新型保健白参菌茶，提升茶产业科技含量和效益，增加农民收入，把资源优势转化为经济优势，促进茶产业健康持续发展。

茶叶的香气由一些挥发性芳香物质组成，茶叶的香气、滋味决定了茶叶的品质[3-6]。云南大叶茶特殊的香气是许多茶客喜欢云茶的原因之一。茶叶香气的质量百分比虽然很小约0.01%～0.05%，但对茶叶的品质有着重要影响[5]，决定了茶叶品质的高低及在市场上的价格，是茶叶价值最重要的指标。茶叶品质主要从色、香、味、形4个方面评定，在现行的茶叶感官审评办法中，香气的权重占茶叶品质总分的25%～30%[2]，显然香气是决定茶叶品质的重要因素[3-9]。常规饮茶时闻到的茶叶香气从化学组分上讲，就是不同芳香物质以不同浓度不同比例组合，通过对人体嗅觉神经综合作用，形成茶叶特有的香气[6-12]。茶叶香气成分复杂，茶叶具有正常而特殊的茶香，是内含各种香气成分比例恰当的综合反映。茶叶芳香物质是由性质不同、含量微小且差异悬殊的众多挥发物质组成的混合物[7-14]。茶叶香气成分复杂易转变，可以分为脂肪族、芳香族及萜烯类化合物。由于受产地、采摘嫩度、茶树品种等因素的影响，不同工艺发酵普洱茶对茶叶香气组成也存在巨大影响，决定了茶叶香气组分及含量的变化，所以，研究不同发酵工艺对茶叶香气成分的变化对更好地研究普洱熟茶的功效非常重要。

白参菌又名裂褶菌，是一种食药兼用的大型真菌，其食用、药用价值得到人们广泛的认可[5-9]。目前国内研究白参菌重点集中在多糖的提取、菌丝的深层发酵、药用价值及食品开发等领域[7-21]。利用白参菌种发酵普洱茶，是否可以改变其香气变化呢？郝利民等[5]研究表明，白参菌发酵液中含有植物甾醇、三帖类、香豆精及内酯类等成分。

本试验利用白参菌发酵普洱茶，研究发酵后的香气变化以及白参菌发酵普洱茶工艺的优劣，旨在通过白参菌发酵普洱茶和改变发酵工艺，改变茶叶香气组分，改善茶叶香气，提高茶叶品质。

1 材料和方法

1.1 试验材料

发酵用茶叶，选用云南省农业科学院茶叶研究所2015年科研示范基地茶园冬季紫娟修剪废弃枝叶，清洗干净经晒干粉碎至2～5 cm备用。供试菌种由云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所培养并纯化保存的种质命名鉴定号为2928号的菌丝体，菌种保存于冰箱，在使用前活化备用。

1.2 仪器

气质联用仪（GC-MS，ISQ＆TRACEISQ），美国赛默飞世尔科技有限公司；固相微萃取头（50/30μmDVB/CAR/PDMS），美国西格玛奥利奇（SigmaAldrich）；磁力搅拌器（Hotplate/Stirrer），美国TALBOYS公司。

1.3 试验方法

1.3.1 白参菌种的接种 应用国家专利局授权“白参菌发酵茶的制备方法”（专利号：ZL 2011 1 0357072.8）进行白参菌种接种。

1.3.2 发酵 接种后发酵周期为14 d，每3 d观察记录一次菌丝生长情况，每组3个重复。

1.3.3 茶叶固体培养基的制作 按茶水比为1（kg）∶1.5（L）潮水，观察8～12 h后，至水完全浸入干茶渣中，保证干茶百分之百潮水后，装入200 mL玻璃瓶中，瓶口用纱布封口，121℃高压灭菌40 min，待冷却后，全程无菌人工接种活化好的白参菌于茶叶中，置入培养箱培养[22-25]。

1.3.4 接种工艺 培养基冷却至室温→接入白参菌种→室温（25～30℃）发酵14 d→80℃烘干结块→白参菌固态发酵茶产品。

1.3.5 香气组分测定 取接种前对照样和白参菌固态发酵茶产品发酵后各500g备用，利用香料 香气评定法：GB/T 14454.2—2008进行茶样检测[20-29]。

2 结果与分析

2.1 感官审评结果

接种后紫娟粗老叶茶汤涩味减弱，甜纯滑口明显提高，汤色变亮，黏稠，口感明显优于未接种的粗老叶，感官审评结果及评分列于表1。

表1 发酵前后茶叶感官审评结果比较

接种白参菌后紫娟粗老叶茶汤由浅咖啡色转变为褐红稠亮，舌尖涩味减弱，口腔内滋味甜纯饱满，滑口，总体评分明显优于未接种的粗老叶[4-7]。感官审评结果分析得出，经白参菌发酵紫娟粗老茶后，汤色、香气、滋味品质均大幅提高，甜滑度增加[7]，是茶叶深加工的一个有效途径。

2.2 白参菌发酵茶叶香气组分分析

从表2、3可以看出，香气检测成分中，含量最高的前6种物质，发酵前后虽然含量减少，但是香气成分并没有消失，说明是茶叶本身含有的主要香气物质。发酵后，含量最高的β-芳樟醇由15.09%急剧下降到1.70%，该香气物质属于链状萜烯醇类，有α-和β-2种异构体[11]，随着来源不同有不同的香气。发酵后，新产生了β-红没药醇、4-己基-2，5-二氧-3-呋喃乙酸、N-乙基琥珀酰亚胺这3种关键香气物质，是人工接种白参菌发酵后茶叶香气物质的关键性香气，也是消费者在饮茶过程中直接闻到的香气物质成分。红没药醇香气清淡愉快，是一种稳定性较好的定香剂；异红没药醇是2003年新发现的一种天然产物，其异构体具有令人愉快的铃兰花香[14]。这些香气成分的产生，是本研究成功的关键性结果[29-30]。

表2 白参菌茶发酵后茶叶香气组分

表3 白参菌茶原料（对照）发酵前茶叶香气组分

由分析可知，不利于茶叶品质的香气成分含量显著降低或消失，同时新产生了有利于茶叶香气的成分，发酵后，茶叶香气朝着有利的方向转变，茶叶品质得到明显改善[30-33]。

3 结论与讨论

本试验结果表明，紫娟粗老叶，通过白参菌发酵后，香气成分比例发生了显著变化，经过白参菌发酵的发酵茶香气成分中，与对照相比，新产生了20种香气物质，发酵后的香气成分中，含量最高的为β-红没药醇（16.74%），而这种香气物质在没有经过发酵的茶叶里，没有检测出。与对照比，发酵后有23种香气物质消失，对照含量最高的是β-芳樟醇，其含量高达15.09%，经过白参菌发酵后，其含量下降到1.70%，4-己基-2，5-二氧-3-呋喃乙酸含量为7.72%、N-乙基琥珀酰亚胺含量为6.54%。刺激性较强的香气物质的消失，决定了发酵后茶叶香气的提高。在共同含有的30个香气物质中，有11种香气含量增加，总体增幅不显著，有18种香气物质下降，降幅最显著的是β-芳樟醇。

根据2个茶样香气物质的对比可以得出，在新产生的20种香气物质中，β-红没药醇、4-己基-2，5-二氧-3-呋喃乙酸、N-乙基琥珀酰亚胺这3种关键香气物质的产生，决定了白参菌发酵后的茶叶香气显著优于未发酵的茶叶[10-33]。其中，β-芳樟醇的显著降低，是白参菌发酵茶口感改善的关键因素，是此次发酵工艺改进茶叶品质的主要原因[16-33]。消失的18种香气物质中，其含量变化不大，由于存在物质的相互转化，更多机制探讨在进一步研究中。