茯磚茶加工及「金花菌」研究進展
茯磚茶是湖南黑茶的一個類型，原主銷邊疆。隨著社會的發展，人們生活的提高，茯磚茶的保健價值越來越受到人們的關注。本文對茯磚茶加工、加工過程中微生物的變化、優勢菌種「金花菌」的鑒定、金花菌的種類及組成以及對茯磚茶品質影響的研究進展綜述。
關鍵詞：茯磚茶,金花菌
茯磚茶是黑茶的一種，屬於後發酵茶。因其必須在「伏天」生產，故稱為「茯茶」；另因其湯色滋味與中藥的土茯苓相似，故又稱為「茯茶」。為了方便運輸，明清以來人們將南方的毛茶用竹篾踩成包，運往涇陽壓製成磚。
新中國成立後，湖南安化引進涇陽磚「發花」技術，並在1953年試製成功。茯磚茶不同於其他類型的茶，更不同於黑茶中的黑磚、花磚和青磚茶，因其獨特的加工工藝——「發花」。茯磚茶通過「發花「技術處理，在茶葉表面生成優勢菌種微生物產生的金黃色閉囊殼，俗稱「金花」。一直以來，「金花」菌是否茂盛，是判斷茯磚茶品質優劣的標準之一。
本文總結前人的研究成果，對茯磚茶加工過程中微生物變化和「金花」菌對茯茶理化成分影響的研究作一綜述。
一、茯磚茶加工
茯磚茶是以黑毛茶為主要原料，經過毛茶篩分、半成品拼配、渥堆、汽蒸壓制、發花乾燥、成品包裝等一系列複雜的工藝製成的。
茯磚茶一般選用有一定成熟度的茶葉為原料。為保證發花正常，茯磚茶品質良好，片茶、末茶和茶梗的比例要適當。一般認為，含梗量控制在16.5%左右，有利於「金花」菌繁殖，有助於形成純正「菌花香」。
渥堆使茶葉處於高溫高濕的狀態，濕熱作用可引起茶葉內可溶性物質的變化。
通過研究渥堆過程中水浸出物發現，水浸出物的含量在渥堆前期先升高後降低，中期基本平衡，後期緩慢下降。其含量下降的原因有一下幾點：第一，加工過程中氨基酸等可溶性物質發生褐變，形成水不溶物質；第二，多酚類物質與蛋白質互相作用，形成分子量較大的絡合物；第三，微生物大量繁殖，消耗營養物質，使水浸出物含量下降。
因此，渥堆過程為微生物生長繁殖提供必要的營養成分。
渥堆後的茶葉要經過汽蒸，使茶質柔軟，茶坯進一步軟化，便於壓制。溫度100±2℃，時長10秒左右。茶坯進烘的含水量是「發花」的重要條件，烘焙時磚坯含水量在26%以上，容易「發花」，但雜菌也容易滋生；若含水量低於23%，雖不易霉變，但「金花」菌的生長繁殖也受到抑制。故汽蒸時間過長不利於水分蒸發，時間過短水分蒸發過快都不利於「發花」。
「發花」是茯磚茶加工的獨有工藝，通過控制烘房環境中溫度、濕度的變化，使磚坯中形成「金花」。茂盛的「金花」和純正的菌花香是茯磚茶特有的品質特性。「金花」形成受溫濕度的影響，隨優勢菌的生長，雜菌的生長受到抑制。發花初期，相對濕度控制在70%以下，溫度在25℃；發花中期，在同等的相對濕度條件，溫度上升到28-32℃，有利於「金花」菌的繁殖。「金花」的形成受溫度的影響更大。歐陽規香等研究溫度對發花的作用發現，烘房在自身加溫控制的情況下，空氣相對濕度降低，加快磚坯內的水分散失，當空氣溫度達25℃一下，發花比較困難；但若在烘房內洒水，提高空氣濕度，發花還是能達到要求；在自然條件下，發花的最適溫度在25℃。
二、茶葉加工過程中真菌微生物的變化
茯磚茶加工過程中微生物大量生長繁殖的時間主要是渥堆和發花兩個階段，微生物的大量繁殖會對茯磚茶的品質產生積極的影響。
渥堆過程中，真菌數量隨渥堆時間的增加而增長，前期的主要的真菌微生物有假絲酵母菌屬，渥堆後期的主要微生物黑麴黴，此外還有少量的青黴和芽枝霉。「金花」菌在渥堆過程中會產生大量的孢子，這些孢子能耐短期的高溫，在汽蒸中不會被殺死，並能在適宜條件下產生大量金黃色閉囊殼。
渥堆後，經短暫的第二次汽蒸和壓製成型，磚坯進入烘房進行發花。通常在發花的第3天，茯磚茶中只有極少數黑麴黴及其他黴菌和細菌存在，當發花到第6天時，茯磚茶中開始有冠突散囊菌的生長，在發花的6—9天間，冠突散囊菌的數量呈幾何級數增加,此時可發展到100×104一600×104個/克干茶冠突散囊菌細胞，其他黴菌則由於優勢菌的大量繁殖而被抑制。
研究磚坯內部和表面微生物的演化規律，發現內部冠突散囊菌的數量遠大於表面的數量。
三、「發花」優勢菌種的種名鑒定
早在1942年，徐國禎研究安化等地的茯磚茶中的「黃黴菌」，初步鑒定為灰綠麴黴（Aspergillus glaucus group）。1952年，趙學慧指出「金花」菌為子囊菌綱閉囊殼類的謝瓦氏麴黴或匍匐麴黴。1981年，倉道平等人根據茯磚茶優勢菌種在察氏培養基上的形態特徵和亞顯微結構的特徵，認為優勢菌種是灰綠麴黴群的謝瓦氏麴黴（Aspergillus chevalieri），但當時並沒有發現分生孢子。1990年，劉作易分別貴州、四川、湖南生產的茯磚茶上分離菌種，將「金花」菌鑒定為謝瓦氏麴黴間型變種（A. chevalierivar. Intermedius Thom ane Raper）。齊祖同根據Raper和Fennel的專著，並與該模式培養物IMI177280進行比較，將優勢菌種定名為冠突散囊菌，無性型是針刺麴黴。王志剛等人的研究結果也表明優勢菌種為冠突散囊菌。
2004年，陳雲蘭採用菌種的酯酶同工酶譜，鑒定優勢菌種為冠突散囊菌（E.cristatum）。2010年，黃浩等人運用現代分子生物學技術，提取「金花」菌基因組DNA，鑒定發花過程中的優勢菌種為冠突散囊菌（Eurotium cristum），無性型為針刺曲（AspergillusspiculosusBlaser）。
2013年，黃婧將湖南茯磚茶分離出的「金花」菌鑒定為阿姆斯特丹散囊菌。從前人的研究結果發現，不同的茯磚茶原料所鑒定的種名存在分歧。
四、「金花」菌的組成
2011年，胡志遠在18個不同品種的茯磚茶樣品分離出15株優勢菌種，鑒定為散囊菌屬，分別有6株冠突散囊菌、2株肋狀散囊菌、1株阿姆斯特丹散囊菌、3株謝瓦氏散囊菌和1株蠟葉散囊菌。
2012年，趙仁亮從夏季生產的茯磚茶中分離出4株「金花」菌，其中1株為冠突散囊菌，其他三株均屬於散囊菌屬。由此可知，散囊菌在茯磚茶發花微生物中佔主導地位，優勢菌種除了冠突散囊菌外還有其他散囊菌產生。
五、「金花」菌對茯磚茶理化成分的影響
（一）「金花」菌對營養成分的利用
微生物生長繁殖需要一定的營養物質。能源、碳源、氮源、無機鹽、生長因子和水都是微生物必須的物質基礎。劉作易等用分生孢子液發現「金花」菌能利用多種氮源但有機氮源對菌落的促進作用大；該菌也能利用多種碳源，對單糖的利用能力強於雙糖和多糖，且不能利用澱粉和單寧。趙仁亮用固體培養基研究發花微生物的生物學特性時發現，單糖更有益於冠突散囊菌的生長，多糖的利用率較差；冠突散囊菌能很好的利用銨態氮和硝態氮，但總的來說無機氮源的促進作用不如有機氮源。
維生素C和肌醇對該菌絲生長有明顯促進用作。Mn和Zn兩種微量元素在5μg/ml和10μg/ml兩種濃度下的菌絲乾重極顯著地大於對照，Ag和Cd則完全抑制該菌萌發生長。
（二）「金花」菌對茯磚茶品質的影響
茯磚茶要求磚內「金花」茂盛，顆粒大而密；沖泡後，湯色紅黃明亮，滋味醇厚，散發純正菌花香。「金花」菌的生長需要氮源、碳源的支持，其自身分泌的胞外酶，水解大分子物質改變茶葉的理化成分從而改善茯磚茶品質。
1、含氮、含碳物質的變化
王增盛[23]研究茯磚茶發花過程中含碳、含氮物質的變化發現，氨基酸含量先升高後逐漸降低。茯磚茶發花中含氮量比原料提高了28%，說明在微生物生長過程中，不僅能把有機的含氮化合物作為碳源消耗，而且還能將無機碳組成蛋白質。
咖啡鹼、可可鹼、茶鹼屬於雜環含氮化合物，但總量變化甚小。咖啡鹼是茶葉中帶苦味成分之一，其含量的減少，有利於茯磚茶苦澀味的降低。
兒茶素各組分均呈下降趨勢，其中（—）—EGCG含量降低20.9%，（—）—ECG降低66.4%，（—）—EGC降低51.0%，（士)一C降低59.8%，（—）—EC降低72.3%。顯然，在發花的中、後期是由於微生物分泌的多酚氧化酶的酶促氧化,使兒茶素各組分都有較大幅度的減少。發花過程中，兒茶素組分的氧化聚合，使茶黃素（TF）、茶紅素（TR）、茶褐素（TB）的含量有一定的積累，有利於形成茯磚茶特有的色澤和滋味。
2、大分子物質的變化
茯磚茶原料較粗老，纖維含量高。隨發花進程，「金花」菌開始生長繁殖，尤其在發花的6—12天，金花菌大量繁殖，纖維素酶、果膠酶、澱粉酶的活性越來越強，促進大分子物質降解，生成小分子的含氮、含碳物質，一方面為「金花」菌生長提供條件，一方面改善茯磚茶品質。
3、色素物質的變化
劉仲華等在研究茯磚茶脂溶性色素和水溶性色素的變化發現，加工過程中幾乎不能檢測出葉綠素，葉綠酸酯b也只有少量，但發花過程中脫鎂葉綠酸酯a、b，以及葉黃素、β—胡蘿蔔素含量增加。且與冠突散囊菌的數量呈明顯的同步性，冠突散囊菌增加，色素含量增加。
4、香氣成分的變化
茯磚茶具有獨特菌花香。研究表明，從茯磚茶原料中檢測出60種香氣成分，發花結束後上升為66種。新增加的香氣成分主要有：（反，順）一2，4一庚二烯醛 糠醛、（反，反）一2，4一庚二烯醛、芳樟醇、（反，反）—2,4—壬二烯醛、a一紫羅酮、香葉醇、β—紫羅酮 庚酸、6，10，14一三甲基一2—十五酮、
壬酸、芳樟醇氧化物Ⅱ、Ⅳ、正己醛以及2，5一二甲基吡嗪等。幾乎所有的醛酮類化合物和2，5一二甲基吡嗪、2，6一二甲基吡嗪等雜環化合物的含量都隨獲磚茶發花進程而增加。發乎過程中香氣成分和含量的增加，都對菌花香的形成有積極的意義。
（三）「金花」菌對茶葉中氟含量的影響
適當的氟的攝入是對人體有益的，但過量的會導致中毒。有研究認為，4mg/day是適當的，但從茶葉中攝入2.7—5.9mg/day就可能氟中毒[28]。茶葉中氟含量隨葉片成熟度的增加而增加，原料粗老的茶類氟含量比嫩度高的茶類高。有研究表明，適當的氟含量是冠突散囊菌生長的促進因子，特別是氟含量在大約270mg/L的情況下對發花有積極的作用。關美玲等在研究發花過程中冠突散囊菌對茶葉中遊離氟的影響時發現，發花後，黑毛茶遊離氟含量提高，說明冠突散囊菌生長過程中使結合態的氟轉化為遊離態的氟；「金花」遊離氟含量比茶葉中的低，說明冠突散囊菌不能從茶葉中富集氟，但對氟有一定的吸收。總體而言，冠突散囊菌可用於降低茶葉的總氟含量，但在「發花」過程能使黑毛茶中部分的結合態氟轉化為遊離態氟。
六、討論
從上個世紀八十年代至今，對茯磚茶的各個方面進行了研究，但仍有許多地方有待探究。
第一，發花微生物的優勢菌種大致已經確定，但種名鑒定仍存在分歧；第二，研究人員選用不同地區的茯磚茶為原料分離鑒定茯磚茶，但沒有系統的總結和比較出微生物的系統性差異；第三，對發花過程中茶葉內含成分的變化趨勢研究較多，但機理研究不夠透徹；第四，從「金花」菌對氟含量的影響發現，冠突散囊菌用於茯茶生產的安全仍需深入探究。
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