茯磚茶的化學成分及其功能特性研究進展

侯愛香，李宗軍

(湖南農業大學食品科技學院，長沙　410128)

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茯磚茶的化學成分及其功能特性研究進展

侯愛香，李宗軍

(湖南農業大學食品科技學院，長沙410128)

綜述了茯磚茶的化學成分及其功能特性，展望了茯磚茶的發展前景。

茯磚茶；金花；茶多酚

茯磚茶又稱為伏茶、茯茶、邊茶或邊銷茶，因在古時候必須于夏季“伏天”生產故名“伏茶”，又因其茶的滋味與中藥土茯苓相似，稱之“茯茶”；后來為方便運輸和保管，生產者將之筑制成磚樣故名“茯磚茶”[1]。茯磚茶的制作工藝特殊，它是以黑毛茶作為原料，主要經過渥堆和發花兩步發酵，采用多道加工工序采摘分級后，先汽蒸增濕、后渥堆發酵，完成前發酵，然后壓制成型進行關鍵的后發酵——發花，最后干燥包裝而制得，其中后發酵——發花是茯磚茶制作過程中獨特的工序，通過在發花工藝過程中控制溫度和濕度條件，使茯磚茶內含的優勢菌產生金花，讓茶具有獨特菌花香和保健功能[2，3]。經過渥堆和發花這2個發酵步驟，茯磚茶發酵完全。本文對茯磚茶的化學成分及其功能特性的研究進展進行綜述，為茯磚茶的深入研究與開發提供科學依據。

1　茯磚茶的主要化學成分

羅珍美等[4]從湖南益陽生產的茯磚茶中共分離鑒定出了 29 種單體化合物，其中發現有3種新化合物：茯磚素A、茯磚素B、3R、9R-epoxy-megastigm-5-ene；有8種首次在茯磚茶中發現的成分：文冠木素、5，7-二羥基香豆素、roseoside、二氫紅花菜豆酸等；還有18種在其他茶類中也出現過的其他物質：可可堿、槲皮素、蘆丁、煙花甙等。茯磚茶中起主要功能作用的成分可以分為以下幾類。

1.1多酚類化合物

茶多酚占據茶鮮葉干重的18%～36%[4]，茶葉干制后茶多酚中含量也較高，是茶葉多元酚及其衍生物組成的一大類混合物，這些混合物的主要成分是兒茶素類、花色素類、酚酸、黃酮與黃酮醇類，還有縮酚酸等。羅珍美等人[4]的研究顯示，茯磚茶中含有大量的茶多酚，而占茶多酚大部分比例的是黃酮類化合物，其中含量最多、最主要的為黃酮糖苷化合物。從黃酮糖苷化合物結合的糖苷數量上來看，其糖苷所結合的糖類主要為葡萄糖、半乳糖和鼠李糖等；從黃酮糖苷化合物苷元的組成來看，主要為山奈素、楊梅素和槲皮素等。此外，茶多酚的含量與茯磚茶陳化時間密切相關，隨著茯磚茶陳化時間的往后推移，其茶多酚含量逐漸下降，且下降幅度較大，要到陳化時間達到20多年之后，其茶多酚的總含量才開始趨于穩定[5]。傅冬和等[6]研究得出，茯磚茶加工過程也會引起其各化學成分如茶多酚、氨基酸、茶多糖等的變化，其中茶多酚下降幅度最大，分析原因主要是其優勢微生物的酶促氧化作用使茶多酚不斷減少，這樣可以減少茯磚茶原料黑毛茶所帶來的粗澀味，增加茯磚茶醇和的滋味，對改善茶滋味品質具有良好效應。胡紹德[7]等研究發現，茯磚茶的多酚含量明顯低于綠茶和其他茶樣，其茶多酚含量僅為3.7%，且沒食子酸僅為0.1%，茶黃素、兒茶素均沒有檢出。因此，茶多酚的含量也是決定茯磚茶特殊滋味品質的重要因素之一。

1.2生物堿類

羅珍美研究發現，茯磚茶中含有可可堿，而咖啡堿是目前從黑茶中分離出來的主要生物堿類物質。侯冬巖等[8]檢測發現，茯磚茶中咖啡堿的含量僅為7.295g/kg，遠低于在烏龍茶、綠茶中的含量[9]，分析出現這種結果的原因，一方面是茯磚茶制作原料黑毛茶本身的成熟度較高，其咖啡堿含量少；另一方面是渥堆、發花工藝中大量微生物的消耗及微生物的酶促作用所致。賴幸菲等[10]研究發現，茯磚茶的咖啡堿含量較低，低于1.5%，且經長時間發酵制茶，其含量變化不大。黃亞輝等[5]研究發現，在茯磚茶陳化過程，咖啡堿含量隨陳化時間推移變化不大，說明咖啡堿類物質在陳化過程中比較穩定，主要原因是咖啡堿的環狀結構比較穩定，它屬雜環含氮化合物，很難破壞，一般微生物對于這類雜環含氮化合物的利用能力也相對比較低。

1.3氨基酸類

游離氨基酸是構成茶湯滋味的重要化學成分，也是茶葉品質的重要組成部分。茶葉中的氨基酸種類豐富，但含量相對較少。王秋霜[11]、龔雪[12]等研究發現，氨基酸含量在茯磚茶中相對較低。秦俊哲等[13]研究發現，在茯磚茶發花過程中，游離氨基酸含量呈遞減趨勢，其分析茯磚茶中含游離氨基酸相對較低，一方面是氨基酸與糖發生反應，生成了茯磚茶香氣成分，一部分氨基酸被轉化了；另一方面，在發花初期與中期，氨基酸很大一部分作為微生物主要的氮源，被微生物利用消耗，此時，茯磚茶中各類微生物的生命活動非常旺盛，處于快速生長繁殖階段，因此氨基酸的含量呈顯著下降趨勢；之后，發花末期，微生物代謝活動逐漸緩慢，氨基酸繼續被緩慢消耗利用，其含量也在降低；最后，在茯磚茶陳化過程中，氨基酸含量也呈現逐漸減少的趨勢，因為游離氨基酸容易發生氧化、轉化和降解等反應，所以游離氨基酸的含量在茯磚茶中含量較少。

1.4茶多糖類

茶多糖是一類從茶葉中提取出來的，與蛋白質和礦物元素結合的酸性多糖或酸性糖蛋白。研究者們提取茶多糖后進一步分離研究發現，葡萄糖、木糖、果糖、核糖、半乳糖、甘露糖和阿拉伯糖等是其主要成分[14]。鐘興剛等[15]研究發現，茶復合多糖類化合物是茯磚茶等黑茶的功能性成分，這種茶多糖的形成主要是通過微生物在發酵類黑茶(如茯磚茶)發酵加工與后期儲藏中生長代謝所致。微生物大量繁殖，分泌出大量酶類纖維素酶、果膠酶、淀粉酶和蛋白酶等，其中，纖維素酶可分解纖維素形成可溶性的糖類。另外，黃群等[16]研究發現，茯磚茶中的優勢菌冠突散囊菌可以分泌各種酶類，同時分泌液還可激活各酶類的活性，如促進其淀粉酶、蛋白酶分解茶葉中淀粉、蛋白質，且可以進一步促進其分解物與其他物質絡合，豐富茯磚茶中多糖的類型，形成各種各樣不同的可溶性多糖類化合物。庫爾班·吾斯曼等[17]研究表明，茯磚茶中茶多糖的含量可達到7.75%。武曉英等人[18]測定結果發現，湖南茯磚茶茶多糖的含量為52.73g/kg，比安化千兩茶、六堡黑茶的多糖含量均高，這也決定了茯磚茶特殊的功能特性。

1.5水浸出物

茶葉中的水浸出物包括果膠、糖類、鞣質，可溶性蛋白質、生物堿、維生素群與微量芳香油等物質，對茶葉的品質起著關鍵作用。水浸出物中的各種成分在茯磚茶加工過程中會發生氧化、聚合、水解、分解和酯化等反應，為茯磚茶特有的滋味、香氣和品質的形成奠定了關鍵的物質基礎。賴幸菲等人研究表明，茯磚茶的浸出物低于25%，與傳統綠茶的水浸出物的標準含量43%相差比較大，分析其原因在于茯磚茶在渥堆和發花這兩步發酵工序中，微生物的生長繁殖消耗了一部分的水浸出物。但王秋霜[11]等人結果發現，茯磚茶的水浸出物含量是11款陳香茶中最高的，可達到55.48%。因此，不同產地、品種和時間茯磚茶的水浸出物含量相差比較大，這與原料本身的存放時間密切相關。劉仲華[19]等研究發現，茶多酚主要的水溶性氧化產物是茶黃素、茶紅素和茶褐素，其中，茯磚茶中茶褐素作為氧化、聚合總產物含量相對較高，且隨著陳化時間向后推移，茶褐素含量呈較大幅度的上升趨勢，茶湯的顏色隨之加深。因此，水浸出物總的含量與組成決定了茯磚茶口感、顏色、功能等品質。

1.6揮發性成分

從茶葉中分離鑒定的芳香物質有幾百種之多[20-24]。何紅霞[25]等人研究發現，棕櫚酸，亞麻酸甲酯等酸酯類化合物和大部分的醇類化合物含量都會隨散茯茶發花進程而增加，其中，1- 辛烯 - 3- 醇芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ等化合物增加尤為顯著，香氣物質總量隨著加工過程有所增加。

1.7其他

茶葉所含礦物元素的種類和數量與當地地質特征密切相關，如湖北恩施等一些高硒地區盛產富硒茶[26]。王世霞[27]等研究發現，茯磚茶含有豐富的鎂、鐵、鈣、鋅等礦物元素，其中鐵元素的含量最高，可達 8.4mg/100g。

2　茯磚茶的保健功能

茯磚茶具有降脂、減肥、抗氧化、抑菌、抗腹瀉、抗腫瘤等多種保健功能。

2.1降脂、減肥功能

在茯磚茶功能研究領域里，減肥降脂是目前研究最多和最深入的。王蝶等[28]對比了茯磚茶與綠茶對營養型肥胖大鼠的減肥效果，結果表明，茯磚茶和綠茶均能抑制大鼠體重的增長，且效果顯著，表現在都能降低食物利用率、脂肪系數和 Lee 氏指數等方面，但是茯磚茶降低血清總甘油三酯的效果要優于綠茶。同時，肖文軍等[29]研究發現，茯磚茶有較明顯的輔助降血脂作用，還具有降低膽固醇、降低甘油三酯、升高高密度脂蛋白、減少體重等作用。黃群[30]等研究發現，冠突散囊菌發酵液有利于淀粉、蛋白質的消化吸收，能抑制脂肪分解和吸收。此外，熊昌云等[31]研究發現，茯磚茶無論是人工接種發酵還是自然發酵，均對營養性肥胖大鼠具有降脂減肥作用，且效果顯著。傅冬和等[32-33]進行高通量藥物篩選來研究茯磚茶的降脂減肥功效，研究結果顯示，茯磚茶的降脂途徑有多條，且降脂減肥功能比較強。

2.2抗氧化功能

歐陽梅[34]等人工接種冠突散囊菌發酵散茶，結果顯示，其發酵產品對DPPH和ABTS+兩種自由基的清除能力分別達到75%和56%以上，與湖南茯磚茶相近。唐玲[35]探討了加入天然抗氧化劑對廣式臘腸儲藏期間品質的影響，結果顯示，茯磚茶水提物可以有效抑制氧化的過度發生，抑制臘腸酸敗，并未對臘腸風味造成負面的影響。張小娜[36]對茯磚茶不同溶劑提取物的抗氧化活性進行評價，結果顯示，各溶劑部位清除自由基能力及鐵還原能力最強者為乙酸乙酯部位，通過計算茯磚茶不同溶劑提取物中總多酚和黃酮含量與其抗氧化活性的關聯性，發現茯磚茶不同溶劑提取物清除DPPH、ABTS+自由基的能力與總多酚含量相關性良好，與黃酮含量相關性較差，因此推測酚類物質是茯磚茶提取物清除自由基及抗氧化的主要成分之一。

2.3抑菌、抗腹瀉作用

張浩[37]等研究結果顯示，茯磚茶的水浸提物對一些食品致病菌有明顯的抑制作用，同時發現，抑菌能力隨發酵時間的延長而增強，這意味著在茯磚茶真菌發酵過程中，能夠產生抑制食品致病菌與腐敗菌的代謝物質。還有研究顯示，茯磚茶浸提物和有效成分對沙門氏菌、志賀氏菌與大腸桿菌等多種致瀉微生物均有一定程度的抑制作用[38-39]。曾婷玉等[40]研究發現，茯磚茶水提物對乳桿菌、大腸桿菌、腸道腸球菌、雙歧桿菌數量及腸道狀況有一定的影響，其能夠抑制腸道中有害微生物的增殖，但對有益微生物的生長起促進作用，還能對抗番瀉葉所致的腸道微生物紊亂。此前，余智勇等人[41]研究了茯磚茶提取物對不同致瀉劑所致小鼠腹瀉的影響，發現茯磚茶提取物對蓖麻油、番瀉葉、硫酸鎂等致瀉劑所致的腹瀉均有一定抑制作用，且能促進正常小鼠胃腸蠕動，有類似胃腸促動藥的作用。

2.4抗腫瘤作用

茯磚茶具有一定的抗腫瘤作用，葉飛等[42]測試了紅茶、綠茶、普洱茶、烏龍茶、茉莉花茶及茯磚茶等茶類提取物對保護人支氣管上皮細胞(HBE)及抑制人肺癌細胞株(A549)增殖作用，結果表明，茯磚茶提取物對A549細胞的抑制作用最強，A549細胞的活力及存活率極低。宋魯彬等[43]研究了六堡茶、普洱茶、茯磚茶、青磚茶、花磚茶、黑磚茶等6種黑茶對人胃癌細胞株(SGC-7901)和人結腸癌細胞系(HCT-8)的抗癌作用結果表明，所有試驗用的黑茶均對消化道腫瘤細胞的生長有較好的抑制作用。

2.5免疫調節功能

近年來，有部分學者研究茯磚茶對免疫功能的影響作用，吳香蘭等[44]研究顯示，茯磚茶水提物能修復受損黏膜、調節腸道免疫功能。劉平[45]研究發現，茯磚茶灌胃能提高體液免疫功能和小鼠中樞免疫器官的質量，能促進B細胞產生抗體，提高T淋巴細胞的活性，增加CD4+T和CDS+T琳巴細胞數目，從而提高小鼠的免疫功能。

2.6其他

茯磚茶在解酒護肝、促消化和緩解糖尿病等方面有一定的作用。瞿紹明[46]等人結果顯示，茯磚茶和紅茶都能明顯改善小鼠血清ALT、AST、TC、TG和肝臟中SOD、GSH-Px、MDA和肝臟系數水平。杜琤[47]等研究發現，茯磚茶能有效地降低酒精對雌性小鼠的血清酶的損傷。鄧放明等研究發現，冠突散囊菌能提高α-淀粉酶、蛋白酶的活力，這說明經過冠突散囊菌發酵的茯磚茶能促進糖和蛋白的消化吸收，可以消滯。宋魯彬[48]研究發現，對PPARs與代謝綜合癥，茯磚茶均有預防和治療作用，有望能夠從茯磚茶中發現治療糖尿病的新藥物。

3　茯磚茶的發展前景展望

我國茯磚茶歷史悠久，制法獨特，所含功能性化學成分豐富，具有多種保健功能，是中國傳統特色產品，要將茯磚茶推向國際市場，在茯磚茶的加工、研究和推廣等方面都有大量的工作要做。

3.1進一步改進茯磚茶加工工藝

雖然從20世紀50年代起實現了茯磚茶的機器制作，但其制作周期過長，參與發酵的菌種過多，發酵改變或產生的化學物質難以控制，因此在相對成熟的茯磚茶傳統加工工藝基礎之上，要不斷的創新。有部分專家們利用有益優勢菌控制發花工藝中的有害腐敗菌，已在“接種懸液”、“誘發劑”、 “復合菌劑”、“孢子粉”等方面開展了大量研究[49-51]，并證明人工接種“發花”可行，成品茶中冠突散囊菌數量多、發花速度快、周期短，更有利于茯磚茶品質的提升。

3.2進一步控制茯磚茶產品質量

茶樹是富氟的植物，不少流行病學調查發現，茯磚茶的攝人與少數民族地區氟中毒現象呈正相關，茯磚茶降氟技術也有待進一步研究。另外，茯磚茶的霉菌毒素殘留，農藥殘留等問題也要足夠重視，該如何控制或者消除是茯磚茶發展必須面對和解決的問題。

3.3進一步研究與開發茯磚茶功能成分

對功茯磚茶能成分進行提取、純化和再加工，既提高了茯磚茶的利用效率，也豐富了天然藥物的來源。此外，冠突散囊菌作為金花菌，無論在茯磚茶的制作過程，還是在成品品質和功能特性上都起著重要作用，大量研究證明，其發酵液或菌粉保健功能顯著，開發相關方便益生菌劑、益生菌飲料也是茯磚茶發展不可忽視的重要方向。

3.4加強茯磚茶功能基因組學研究

茯磚茶保健功效顯著，但具體是茶湯中哪種物質起到這一功能尚不清楚，因此茯磚茶功能基因組學的研究為我國特色茯磚茶推向國際市場提供科學依據。◇

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(責任編輯李婷婷)

Research Progress on Chemical Composition and Functional Features of Fuzhuan Brick Tea

HOU AI-xiang， LI Zong-jun

(School of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China)

The chemical composition and functional features of Fuzhuan brick tea were reviewed comprehensively，the broad for development prospects of Fuzhuan brick tea were pointed out.

Fuzhuan brick tea；Golden-flower fungus；tea polyphenol

國家自科基金項目“茯茶中冠突散囊菌作用下的代謝物變化及形成機理研究”(項目編號：31471706)；湖南省自科基金項目“茯磚茶改善Ⅱ型糖尿病功效及其機理研究”(項目編號：13JJ4067)。

侯愛香(1982—)，女，在讀博士研究生，講師，研究方向： 食品微生物技術。