冠突散囊菌對茯磚茶品質(zhì)形成的影響

王亞麗，秦俊哲，黃亞亞, 劉凱利

1(陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，陜西 西安，710021) 2(咸陽涇渭茯茶有限公司,陜西 咸陽,712000)

茯磚茶是黑茶中加工工藝最復(fù)雜的一類，經(jīng)汽蒸、渥堆、壓制和發(fā)花等工序制成[1-4]。冠突散囊菌(Eurotiumcristatum)作為茯磚茶發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌，其發(fā)花情況與茯磚茶的品質(zhì)有重要關(guān)系[5]。陜西作為茯磚茶的發(fā)源地，其產(chǎn)品質(zhì)量受到人們的高度關(guān)注，但目前有關(guān)“發(fā)花”對陜西茯磚茶品質(zhì)形成作用的研究鮮有報(bào)道。本文通過對陜西茯磚茶“發(fā)花”過程中冠突散囊菌及主要功效成分的追蹤檢測，探究該菌對茯磚茶品質(zhì)的影響，旨在為茯磚茶標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑毛茶(由陜西涇渭茯茶有限公司提供)、咖啡堿(CAF)、L-茶氨酸、表沒食子酸兒茶素沒食子酸酯(EGCG)為標(biāo)品，試劑為色譜純或分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

P1201型高效液相色譜儀，大連依利特分析儀器有限公司；SP-756PC紫外可見分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；FW100高速萬能粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；BSH-III循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司；XSL-2落射熒光顯微鏡，上海光譜儀器有限公司；LS-C50L立式壓力蒸汽滅菌器，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備廠；LRH-400-GS智能型人工氣候箱，廣東省醫(yī)療器械廠；FA1004分析天平，北京賽多利斯儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

在茯磚茶生產(chǎn)第2次汽蒸后分別接種兩種不同的發(fā)酵劑，編號為1和2，其余為對照組(ck)。從“發(fā)花”第4天起，每隔2 d取樣檢測,每組各做3個(gè)重復(fù)。

發(fā)酵劑設(shè)備：刮取PDA平板上培養(yǎng)5 d的冠突散囊菌菌落制成一定濃度的菌懸液，將此菌懸液接種于麩皮培養(yǎng)基上，在28 ℃條件下培養(yǎng)8 d,45 ℃烘干、粉碎，即獲得純菌種冠突散囊菌發(fā)酵劑。

1.3.2 檢測方法

茶多酚總量檢測采用GB/T 8313—2008(酒石酸亞鐵比色法)；茶多糖測定采用蒽酮-硫酸法[6]；游離氨基酸總量測定采用GB/T 8314—2013；咖啡堿測定采用GB/T 8312—2013；EGCG采用HPLC法。

冠突散囊菌數(shù)量檢測采用稀釋平板法。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官審評結(jié)果分析

由表1的感官審評結(jié)果可知：2組茶樣外形、滋味、湯色、葉底評價(jià)均為最佳，其主要原因是冠突散囊菌在生長繁殖過程中利用茶葉中的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵，致使茶葉中的功效成分發(fā)生變化；1組茶樣香氣最濃，主要是因?yàn)楣谕簧⒛揖L茂盛所致；與1、2組茶樣相比，ck組茶樣香氣偏淡，滋味略苦，湯色橙黃，這可能是由于冠突散囊菌利用茶葉基質(zhì)的能力不佳，物質(zhì)轉(zhuǎn)化能力減弱，導(dǎo)致茯磚茶品質(zhì)不佳。

表1 感官審評結(jié)果Table 1 Results of Sensory evaluation

注：外形：+++金花茂盛、金黃、磚面色澤黒褐，顯梗，++金花多、顯白、磚面黒褐，+金花少、磚面色澤黒褐；香氣：+++濃郁菌香氣，++菌花香偏淡，+有點(diǎn)青草味；滋味：+++滑爽醇和回甘無苦澀，++醇和無苦澀，+苦澀回甘差； 湯色：+++深紅明亮，，++橙紅明亮，+橙黃；葉底 +++深褐，++黃褐，+淺黃褐。

2.2 發(fā)花過程中冠突散囊菌的變化

冠突散囊菌的數(shù)量和質(zhì)量一般作為判斷茯磚茶質(zhì)量好壞的直接標(biāo)準(zhǔn)[5]。由圖1可知：ck組冠突散囊菌數(shù)量最少，為1.6×106CFU/g，1、2組茶樣中金花菌數(shù)量均達(dá)到107CFU/g。

圖1 不同發(fā)花天數(shù)冠突散囊菌的變化
Fig.1 The change of E.cristatum in different flooding days

圖2 水浸出物含量變化
Fig.2 The change of water extract content

2.3 發(fā)花過程中功效成分的變化

2.3.1 水浸出物含量變化分析

茯磚茶的滋味通常是指茶葉中的水溶性物質(zhì)(茶多酚、可溶性糖、氨基酸、咖啡堿等)組成的多味綜合體[10]。水浸出物是茶葉中所有水溶性物質(zhì)的總稱。由圖2可以看出，在發(fā)花初期(6 d以前)，水浸出物含量明顯上升，這主要是因?yàn)楣谕簧⒛揖置诘陌饷笇⒉枞~中的粗纖維水解為小分子水溶性物質(zhì)；發(fā)花第6天開始，茯磚茶中的水浸出物含量開始下降，這可能是由于隨著茶葉中水分含量的減少冠突散囊菌由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)為生殖生長，吸收利用茯磚茶中的水溶性物質(zhì)。另外黃建琴[11]曾指出，茯磚茶中蛋白質(zhì)等的水解產(chǎn)物能產(chǎn)生褐變，茶多酚及氧化產(chǎn)物與蛋白質(zhì)結(jié)合均能生成水不溶性物質(zhì)，使得水浸出物含量下降。整體分析得到：1組、2組以及ck組茯磚茶水浸出物含量在發(fā)花過程中分別上升1.49%、3.22%、2.88%；其中2組在發(fā)花前期水浸出物含量明顯升高，這是因?yàn)?組茯磚茶中金花顆粒飽滿、分布密集、代謝能力強(qiáng)。

2.3.2 茶色素含量變化分析

茶色素含量可以直觀衡量茯磚茶品質(zhì)優(yōu)劣[7]。由圖3可知：隨著發(fā)花時(shí)間的延長，茶黃素和茶紅素含量逐漸減少，茶褐素含量明顯增加。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是隨著茶葉內(nèi)的冠突散囊菌數(shù)量逐漸增多，茶葉中原有的色素類物質(zhì)(如葉綠素、類胡蘿卜素、花青素等)在胞外酶及濕熱條件的共同作用下分解、轉(zhuǎn)化，并將多酚類物質(zhì)氧化形成茶黃素、茶紅素和茶褐素[8]。在發(fā)花14 d后ck組茶黃素、茶紅素含量明顯下降，這是因?yàn)?4 d后冠突散囊菌出現(xiàn)明顯增長，產(chǎn)生的多酚氧化酶增多。姚茂君[9]也曾報(bào)道冠突散囊菌在生長過程中會(huì)分泌水溶性褐色色素。感官審評結(jié)果表明：ck組湯色橙黃，這與茶色素含量低有密切的關(guān)聯(lián)。

a-茶黃素含量變化；b-茶紅素含量變化；c-茶褐素含量變化
圖3 茶色素含量變化
Fig.3 The change of tea pigment content

2.3.3 茶多酚和EGCG含量變化分析

茶多酚是指茶葉中多元酚的混合物，其中兒茶素比重最多，而兒茶素中EGCG為主體成分。茶多酚、EGCG是茶葉中澀味的主要來源，降低該成分有利于茯磚茶醇和滋味的形成[12]。由圖4可知：在發(fā)花過程中茶多酚和EGCG含量呈下降趨勢，其中1組茶多酚含量下降達(dá)到5.60%，而ck組與2組相差不大，分別下降4.79%和4.66%。這種變化主要是因?yàn)楣谕簧⒛揖诖x過程中分泌出大量多酚氧化酶、過氧化物酶等物質(zhì)將茶多酚轉(zhuǎn)化為茶色素類物質(zhì)，從而使得茯磚茶的湯色明亮、橙紅[13]；同時(shí)，在茯磚茶加工過程中，茶多酚發(fā)生非酶促反應(yīng)，含量下降。通過HPLC分析可知：EGCG含量下降最明顯的為1組，達(dá)到10.46 mg/g；2組與ck組則分別下降和5.93 mg/g，其根本原因是冠突散囊菌在繁殖及水熱的綜合作用下，造成EGCG氧化、降解和轉(zhuǎn)化，這使得茯磚茶滋味醇和、甘厚[14]。

圖4 茶多酚(a)、EGCG(b)含量變化
Fig.4 The change of tea polyphenols(a) and EGCG(b) content

2.2.4 游離氨基酸含量變化分析

氨基酸是茶葉滋味與香氣形成的重要前體物質(zhì)，氨基酸含量的增多能改善茯磚茶的鮮爽味[12]。由圖5可知：隨著發(fā)花時(shí)間的增加，氨基酸含量呈現(xiàn)下降趨勢，其中2組下降最多，達(dá)到0.20%；而1組與ck組則分別下降0.17%、0.17%。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因一方面是由于在發(fā)花階段冠突散囊菌生長繁殖過程中利用氨基酸，造成氨基酸含量的下降；另一方面是隨著茯磚茶中水分、溫度的變化，氨基酸與其他多酚類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成褐色色素，或與糖類物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，造成氨基酸含量下降，進(jìn)而改善茯磚茶的湯色[16]。

圖6 游離氨基酸含量變化
Fig.6 The change of free amino acid content

圖8 咖啡堿含量變化
Fig.8 The change of caffeine content

2.3.5 咖啡堿含量變化分析

咖啡堿是茯磚茶中苦味的主要化學(xué)成分，咖啡堿的降低有利于減少茯磚茶的苦澀味，提升茯磚茶的口感。但由于咖啡堿具有健胃提神的功效，含量過低將會(huì)失去茯磚茶的保健功效[12]。由圖5可知：發(fā)花過程中咖啡堿含量呈下降趨勢，其中ck組下降最多，達(dá)到18.11 mg/g，而1、2組分別下降8.96和9.57 mg/g。其主要原因是在濕熱作用下，咖啡堿與蛋白質(zhì)等物質(zhì)發(fā)生締合致使其下降，減輕了茯磚茶的苦澀味；同時(shí)黃酮類物質(zhì)與咖啡堿形成絡(luò)合物，降低咖啡堿含量，形成茯磚茶醇和滋味[17]。從圖6可看出，發(fā)花第10天后ck組咖啡堿含量驟降，可能是因?yàn)樵诖穗A段冠突散囊菌生長旺盛，消耗大量的咖啡堿。感官審評結(jié)果中，ck組苦澀味最輕，就是因?yàn)槠淇Х葔A含量較低。

2.3.6 茶多糖含量變化分析

由圖7可知，發(fā)花前期茶多糖含量呈上升趨勢，這是由于冠突散囊菌在生長繁殖過程中分泌的胞外酶將木質(zhì)纖維素分解為水溶性多糖類物質(zhì)，使得茯磚茶中的茶多糖含量升高；發(fā)花后期，由于茶葉中木質(zhì)纖維素被分解，冠突散囊菌利用茶葉中的多糖類物質(zhì)作為碳源進(jìn)行生長繁殖，使得多糖類物質(zhì)含量下降，但總體而言，發(fā)花過程中茶多糖含量要比發(fā)花前多。

圖7 茶多糖含量變化
Fig.7 The change of tea polysaccharide content

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)“發(fā)花”過程中茯磚茶中的茶黃素、茶紅素、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等均出現(xiàn)不同程度的下降。其中茶多酚的下降主要是因?yàn)镋GCG含量的下降，1組、2組以及ck組茶樣中EGCG含量分別下降10.46、5.02、6.17 mg/mL，EGCG作為冠突散囊菌生長過程中的主要碳源，它的下降在很大程度上改善茯磚茶的澀味；氨基酸含量分別下降0.17%、0.20%、0.17%，氨基酸作為茶葉中管突散囊菌生長所需的氮源物質(zhì)以及茯磚茶中鮮爽味的主要來源，與糖類物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，有利于改善茯磚茶的湯色；咖啡堿含量分別下降8.96、9.52、18.11 mg/mL，降低了茯磚茶的苦味，使得茯磚茶滋味更加醇和。綜合感官審評結(jié)果分析，冠突散囊菌的大量繁殖以及分泌的各種胞外酶，催化茯磚茶中相關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，使得茶葉中的內(nèi)含成分降解、聚合，影響茯磚茶的品質(zhì)。冠突散囊菌生長旺盛，則茯磚茶品質(zhì)良好，反之茯磚茶品質(zhì)較差。