火影忍者ol三萬戰力:渥堆后发酵陈化与普洱茶品质的形成|茶城网|普洱信息港

渥堆后发酵陈化与普洱茶品质的形成2008-11-20   云南省第二届普洱茶国际研讨会文集 作者:陈杖洲  

    对渥堆后发酵陈化，国内外不少科技工作者作了大量研究，研究表明：渥堆后发酵陈化是普洱茶品质形成的关键工序，影响渥堆后发酵陈化主要因子有水分、温度、氧气、微生物、胞外酶、持续时间、茶叶中的内含物成分等。渥堆后发酵陈化，原苏联科学家波波夫认为是氧化酶的“再生”；扎姆哈杰则认为是多酚类在湿热作用下非酶性白动氧化的结果；日本科技工作者富金孝原认为是某些霉菌中所分泌在酶类促使茶叶进行发酵；中国学者赵龙飞、周红杰等人认为普洱茶发酵是个微生物及其酶性和非酶性氧化的缓慢过程，是形成普洱茶品质特一的核心，普洱茶不同风味的陈香与酵母菌在普洱能发酵过程中的作用密切相关。胡月龄、胡建程、钱泽澍等认为普洱茶渥堆发酵陈化是氧化作用、酶促作用、微生物作用等共同作用的结果。温琼英、刘素纯等认为，在渥堆过程中随着叶温的升高，PH值的升高和含水量的变化，都是微生物新陈代谢活动的结果。中国茶叶进出口公司的研究结果显示：普洱茶原料在贮放、渥堆过程中，由于湿热的作用给微生物滋生和活动创造了良好的条件，其中黑曲霉的繁殖最为旺盛，其次是青霉、根霉、灰绿曲霉和酵母菌、乳酸菌等。在湿热条件下，酶把茶叶中的碳水化令物逐渐转化成糖，含量的增加为酵母菌提供了大量营养，迅速繁殖，并分解出大量营养物质。西南农业大学刘勤晋教授等认为，霉菌代谢能分泌酶，不仅可分泌氧化酶，而且还可分泌多种酶类，如淀粉酶、脂肪酶等。同时，普洱茶在渥堆过程中，抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性均比原料茶有较大幅度的增长，其中多酚氧化酶与黑曲霉的增长呈高度正相关（r＝0.9241），与微生物群落的总量消长也呈同一趋势（r＝0.9358），抗坏血酸氧化酶呈增长趋势，过氧化物酶增长缓慢。因此，普洱茶的后发酵陈化是一个微生物及其酶性和非酶性氧化的过程，是形成普洱茶品质的核心。在干仓条件下进行的长时间、自然、缓慢的自动氧化和酸性氧化共同氧化的后发酵陈化过程，而在湿仓和渥堆条件卜进行的是人工快速的自动氧化和真菌作用共同进行的后发酵陈化过程。
    王平盛、梁名志等研究结果显示，普洱茶的渥堆后发酵过程是在微生物分泌的胞外酶（多酚氧化酶、抗坏血酸酶等）酶促作用下发生的茶多酚氧化、缩合与蛋白质的分解、降解，碳水化物的分解以及产物之间的聚合等系列反应的结果。
    刘仲华、黄建安等研究结果表明，纤维素酶、果胶酶和蛋白质等水解或裂解的酶类，在渥堆期间较为活跃，其中尤以纤维素酶为甚。渥堆中新的酶系统的形成来源于微生物代谢所分泌的胞外酶。微生物类群数量的变化与酶系活性的强弱存在高度的关联性。因此，渥堆中微生物分泌的胞外酶为茶叶中儿茶素的氧化、纤维素的分解、果胶质的裂解和蛋白质的降解提供了有效的生化动力，并由此而影响茶叶色香味品质形成相关的其它成份发生复杂的生化变化。
    何国藩、林月婵、徐福祥等人的研究结果表明，普洱茶渥堆早期，霉菌最先发展起来，中后期逐渐让位于酵母菌，细菌早期较多．以后逐渐下降，到后期已极少，但未发现有致病细菌。放绕菌早期不显著，后来有所发展，显然在很大程度上这是各种微生物间拮抗作用的结果。在霉菌中，以黑曲霉（AsPergilusniger）和毛霉（Mucor）为主，酵母菌（Sarccharomyces simulated）在渥堆开始几天数量甚少，到中后期便大量发展起来，完全成了优势菌种。这是因为霉菌能利用各种多糖作碳源，它们代谢的结果产生了大量的双糖和单糖，使酵母菌有了足够的营养，于是迅速繁衍。霉菌和酵母菌大量繁衍的结果，抑制了细菌的生长。同时，大量微生物的各种新陈代谢的产物，特别是产生的多种酶类，使茶叶细胞互相分离，细胞壁溶解，胞内物质产生了一系列与其它茶类不同的氧化还原反应，自然形成了各种特有的生化产物，这很可能是普洱茶具有特殊色香味的最基本原因。从渥堆叶片组织的显微结构变化中证明微生物分泌酶及代谢产生热量对茶叶内含物的氧化还原反应以及普洱茶品质的形成起到重要的作用，从而形成了普洱茶甘滑、醇厚、陈香的品质特点。
    陈宗道、刘勤晋等人的实验结果显不，普洱茶在渥堆过程中，微生物分泌的胞外酶（多酚氧化酶、抗坏血酸酶等）及代谢产生的热量对普洱茶品质的形成起着相当重要的作用。并在渥堆过程中存在有黑曲霉、青霉、根霉、灰绿曲霉、酵母菌等微生物，其中黑曲霉占80％左右。王增盛等人的实验结果证实，渥堆过程中强烈的水热作用及微生物分泌的各种胞外酶作用下，茶叶中固有的挥发性香气成分和各种香气物质（如糖类、氨基酸、脂肪、类胡萝卜素、萜烯甙、儿茶素及其氧化产物等）发生转化、异构、降解、聚合、偶联等反应，形成了以萜烯醇类和酚类为主体的香气组分配比。而茶多酚却在胞外酶PPO的作用下，部分氧化、聚合形成了水溶性有色产物茶黄素TF、茶红素TR、茶褐素TB等。同时，在以微生物胞外酶PPO的酶促作用和湿热作用以及微生物内代谢作用下，以茶多酚、氨基酸、糖类、嘌呤碱等为主体的滋味物质发生了氧化、聚合、降解、分解。转化，使得儿茶素（尤其是酯型儿茶素）和氨基酸总量的减少及内部配比的改变（尤其是人体必需的8种氨基酸的增加），可溶糖的减少，单糖、双糖配比的改变，嘌呤碱内部的相互转化，使这些鲜、甜、酸、涩、苦、醇味物质，通过消杀、变调、相柔、阻碍等作用，综合协调形成了醇和甘香的品质特点。
    周红杰、李家华等人的研究结果表明，渥堆过程中茶叶的内含物成份发生一系列的反应，包括氧化、缩合、降解、聚合等生成更为复杂但对普洱茶品质有利的产物。普洱茶经渥堆后碳水化合物。水化果胶、水浸出物的增加，茶多酚的降解，都直接表现在普洱茶甘、滑、醇、厚的品质特点上茶褐素、水浸出物、水化果胶、碳水化物的增加，茶多酚、粗纤维的减少都是沿着有利于普洱茶品质形成的方向发展。普洱茶渥堆的买质是以微生物的活动为中心，通过生化动力——胞外酶，物化动力——微生物热，茶叶内含化学成份分解产生的热以及微生物自身代谢的协调作用，使茶叶的内含物发生更为复杂的变化，塑造了普洱茶特殊的品质风味。因此，渥堆是形成普洱茶品质的核心，掌握渥堆时的温度、湿度、通气状况是形成普洱茶品质好坏的关键。
    罗龙新等人的买验结果显示：普洱茶在渥堆过程中，发生了以茶多酚为主体的一系列复杂而又剧烈的化学反应，这些反应是以晒青毛茶的内含物成分为基质，在微生物分泌胞外酶的酶促作用、微生物呼吸代谢产生的热量和茶叶水分的湿热作用的协同下，形成了普洱茶特有的色香味品质特征。而微生物的作用在普洱茶品质的形成中起了决定性作用。普洱茶品质形成的实质是在酶促作用和湿热作用下，茶多酚的氧化、缩合、蛋白质和氨基酸的解。氧化、降解、聚合、缩合以及各产物之间的氧化、分解、水解、降解、聚合、缩合等一系列化学反应，生成了更加复杂的。对普洱茶品质有利的物质，如茶褐素（TB）化合物等产物的生化反应过程。反应的结果，茶多酚减少了60％、儿茶素总量减少了75％、特别是苦涩味极重的酯型儿茶素已损耗殆尽，80％左右的茶黄素（TF）和茶红素（TR）氧化、聚合，游离氨基酸减少了60％，可溶性糖下降了40％，茶褐素（TB）增加了130％，水不溶性茶多酚增加了80％，水浸出物减少了4％～9％，从而使普洱茶汤中的收敛性和苦涩味物质明显降低，从而形成了较高的可溶性糖（在高温湿热和微生物的共同作用下有利于大分子碳水化合物分解成可溶性糖），从而形成了普洱茶色泽红褐，滋味醇厚，香气陈香的品质特点。
    日本川上美智子认为，渥堆茶中成分的改变，主要是微生物发酵和氧化的结果，许多新形成的有典型霉昧和陈香的物质，如1，2－二甲氧基－4－甲基苯等物质都是通过霉菌作用而甲化反应形成的。
    刘勤晋、伊奈和夫等对普洱茶的香气成份进行了研究，认为普洱茶的香气成份含量的差异是出于初制茶在后发酵过程中微生物的作用以及日光干燥引起的光化学反应的结果。
    刘仲华等人认为，在微生物分泌的胞外酶系统及湿热环境的作用下，醛酮类、萜烯类、芳环类、脂肪类、酸酯类、碳氧化合物、杂环化合物等芳香类物质明显增加，酚类物质减少，从而形成了普洱茶特殊的香型。
    赵龙飞、周红杰等认为，酵母菌发酵过程中的作用与形成普洱茶不同风味的陈香密切相关，是形成普洱茶优良品质的优势菌种之一，它能与不同糖类反应产生不同风格的香味。普洱茶所表现出的陈香、醇、甘、滑等品质特点与发酵过程中优势菌种酵母菌是分不开的，对普洱茶品质的形成起着重要的作用。
    Zhengli gong等人的研究表明：在普洱茶的后发酵过程中儿茶素（C），尤其没食子儿茶素没食子酸脂（EGCG）和表儿茶素没食子酸（ECG）及其大量茶叶成分如茶氨酸和糖在发酵后（阶段2－4）会大量减少。这些化台物的变化主要是在发酵过程中被微生物分解和部分氧化分解的香气成分或者被微生物所聚合。发酵期间（阶段1～2），咖啡碱含量也有轻微的减少，好像是微生物影响它的分解。而肌醇糖苷却很难被微生物所分解。但是几乎所有的香气成分都随发酵进程而增加，尤其是酚类化合物的甲基醚物，如1，2－二甲氧基本3－三甲氧基－5－甲基笨（5）1，2，3－三甲氧－5－乙基苯（6）等，这些都是普洱茶的特征性成分，在后发酵过程中通过微生物（主要是黑曲霉）的作用所产生，并且担子菌也参与了香气成分的产生。
    在渥堆过程中，霉能充分利用渥堆茶中的各种多糖为碳源，进行糖代谢，产生单糖和双糖，从而促进了酵母菌和霉菌大量繁衍的同时又抑制了细菌的主长。同时，渥堆过程的湿热作用又为微生物的活动和代谢创造了良好的环境条件，同时亦给茶叶内含物化学成份的变化提供了热源，从而加强了酶系的活动。微生物所分泌的酶对普洱茶内含物成份中的各类物质发生的物理化学变化产生极大的作用，使普洱茶香气由纯正的清香转变为浓厚醇香和独特的陈香，滋味由苦涩转变为醇和回甘，汤色中黄绿转变为黄红明亮，叶底由青绿转变为棕褐，从而形成了普洱茶醇厚、甘滑、活顺、陈香的品质特点。
    胡月龄等对我国14种紧压茶进行了研究，结果表明均有霉菌，但没有发现黄曲霉。通过分离鉴定，这些霉菌大多属于毛霉科（Mucoraceaea）和曲霉科（Aspergillaceal）真菌。其中分布较广的是曲霉属（Aspergillus）与青霉属(Penicilliun），当中又以曲霉属灰绿曲霉（Aglaucus)出现频率最多，其次是黑曲霉（A·niger）和青霉属青霉（Penicillium）。此外，还有毛霉（Mucor）、枝孢霉（Cladosporium）互隔交链孢霉（Ahemaria）、新月弯孢霉（Curuularia）、镰刀霉（Fusarium）、匍柄霉（StemPhyPium）和头孢霉（Cephalosporium）等真菌。茶中这些青霉、灰绿曲霉、黑曲霉等使普洱茶汤色、香味均较优良。这些真菌所以能改善紧压茶的品质，与某些真菌能分泌氧化酶、淀粉酶等多种酶类以促进多酚类物质氧化和淀粉转化为糖类有关。
    周红杰等人进行了渥堆过程主要微生物对云南普洱茶品质形成的研究，研究结果表明：云南普洱茶在渥堆过程主要微生物有黑曲霉、青霉属、根霉属（Rhizopus）、灰绿曲霉、酵母属（Baterium）、土生曲霉（Aspergllliumterreus）、白曲霉（Aspergillumcandidus）、细菌类（Bacterium)。其中黑曲霉最多，它是参与普洱茶品质形成的主要菌种，在生产中具有重要经济意义。黑曲霉能产生20种左右的水解酶，其中可资利用的糖苷酶、果酸酶、葡萄糖淀粉酶、纤维素酶、柚苷酶、乳酸酶、葡萄糖氧化酶等许多酶类，还可以分解包括多糖、脂肪、蛋白质、果胶、天然纤维和不可溶仕化合物等有机物；并且它的异变菌可产生草酸、柠檬酸、葡萄糖酸、抗坏血酸等。在普洱茶渥堆发酵陈化中，黑曲霉代谢产生的有机酸和酶等对普洱茶品质的形成起着重的作用。酵母次之，除了它本身含有极丰富的对人体有益的营养物质、如蛋白质、人体所必需的8种氨基酸、B族维生素、维生素D2原、脂肪、粗纤维、碳水化合物、矿物质、微量元素等，还含有丰富的酶系统，如蔗糖酶、麦牙糖酶等和生理活性物质，如辅酶I、辅酶A等；同时，酵母菌还能利用多种糖类代谢产生维生素B1、B2、C等。酵母可以健脑、健胃、美容、解酒、预防肝坏疽，改善肝功能，延缓衰老等功效。普洱茶渥堆过程中如果控制数量得当，可以增加普洱茶的有效营养物质和医药保健物质，而且有利于形成普洱茶甘甜醇香的品质风格。但是，如果控制不当，则会形成辣、麻、酸等不利物质，影响和降低普洱茶品质。青霉在普洱茶渥堆过程中产生多种酶及有机酸，可生产葡萄糖氧化酶或葡萄糖酸、柠檬酸、柠檬酸霉素、抗坏血酸等。同时，青霉素在发酵中的菌丝废料中含有丰富的蛋白质、矿物质和维生素B类物质；代谢产生的青霉对杂菌、腐败菌可能有良好的抑制生长和消除作用，对普洱茶醇和品质的形成可能有辅助作用。根霉中内含一种活力很强的淀粉酶，它能生产出有机酸，芳香的酯类物质，是转载化甾醇族化合物的主要菌类。在普洱茶渥堆过程中能生成一定数量的根霉，有利于普洱茶形成甜香的品质特点。但由于其分泌果酸酶能力强，渥堆中根霉的滋生会造成普洱茶软化甚至腐烂，所以在普洱茶的渥堆过程中每一个阶段都要控制好中温中湿的环境，提高根霉菌比例，以利于普洱茶醇厚甘滑品质的形成。灰绿曲霉会使茶叶腐烂变质，因此，在普洱茶渥堆过程中宜控制好堆温，改善制茶环境卫生，减轻该菌群的滋生，以利于普洱茶品质的形成。普洱茶的后发酵陈化过程中微生物菌种的变化是极其复杂的，有的微生物则至终对普洱茶品质的形成发挥着重要积极的作用，有的微生物却是在普洱茶加工的某一阶段发挥着形成普洱茶独特风格的作用，有的微生物的产生则不利于普洱茶品质的形成。但足，在普洱茶的渥堆过程中，黑曲霉数量始终处于优势地位，约占微生物总量的80％，酵母菌居次，细菌极少，没有发现致病细菌、霉菌，这是后发酵陈化过程中各种微生物之间拮抗作用的结果。
    普洱茶渥堆过程中，茶叶表面生长了大量抱子菌丝（真菌）它如真菌类的灵芝、香菇、草菇等含有多糖体的食用菌，这种多糖成分可以促进人体内抗体的形成，增强免疫功能，加强抑制肿瘤的作用，被认为是当今世界上最好的免疫增强剂之一。
    法国梅奇尼夫教授的实验研究表明，普洱茶在渥堆过程中产生乳酸菌，不仅会带给给胞活力，同时其成分中的核酸正是细胞的营养素，因此，普洱茶能改善人的老化，使青春再现。
    国内外研究结果表明，普洱茶渥堆过程中主要有曲霉科和毛霉科真菌。其中分布较广的是曲霉属、青霉属、根霉属、酵母属，主要有黑曲霉、灰绿曲霉、土生曲霉、白曲霉、青霉、产黄青霉、毛霉、枝孢霉、青抱霉、头孢霉、交链霉、互隔交链孢霉、新月弯孢霉、镰刀霉、匍柄霉、酵母菌、细菌类等各种微生物。在渥堆早期霉菌最先发展起来，中后期逐渐转位于黑曲霉和酵母，黑曲霉数量始终处于优势地位，约占微生物总量的80％左右，酵母菌次之。细菌早期较多，以后逐渐下降，到后期已极少，但未发现有致病细菌，特别是没有发现有害微生物黄曲霉菌类物质。这是各种微生物之间拮抗作用的结果，也是霉菌和酵母菌的大量繁衍，抑制了细菌生长的结果，而与人或动物致病密切相关的几个类群细菌又被茶多酚等类物质所显著抑制的结果。这样的结果证实，普洱茶渥堆后发酵陈化过程中所产生的菌类是益菌类，所发生变化的内含物成份是人类保健所需的，从而形成了独具特色又符合卫生标准的特色茶。
    综上所述，普洱茶的后发酵陈化的实质是在微生物作用、酶促作用、水湿热作用等共同作用下，促进了茶多酚的氧化、缩合，蛋白质和氨基酸的分解、降解，碳水化合物的分解以及各种产物之间的聚合、缩合等一系列生化反应，生成了更加复杂的对普洱茶品质有利物质，如茶多酚的氧化产物和衍生物等是色物质和呈昧物质，是曲霉产生的2O种水解酶；其中葡萄糖淀粉酶、纤维素酶、果胶酸等，可以分解出包括多糖、脂肪、蛋白质、天然纤维、果胶和可溶性水化合物等有机物质，水解产物大多为单糖、氨基酸、水化果胶、可溶性碳水化合物，酵母菌代谢产生有机酸、氨基酸、纤维素、生理活性物质以及中它本身的内含物质蛋白质与氨基酸、脂肪、B族维生素、维生素D原、粗纤维、矿物质 微生素、碳水化合物和丰富的酶素等，不但对普洱茶品质特点形成产生了重要作用，而且对人体健康方面有独特的保健功效。因此，普洱茶的渥堆后发酵陈化，如果是在干仓条件下进行，其发酵过程是长时间、自然、缓慢的陈化过程，并随年份的增加（一般宜在100年以内），普洱茶的品质越陈越香。如果是渥堆和湿仓条件下进行后发酵陈化，其过程是快速、人工陈化，而且这种快速人工陈化过程是在微生物胞外酶的酶促作用和剧烈的湿热作用为主要动力，微生物自身代谢的协同作用下，形成了普洱茶外形色泽红褐或灰褐，内质滋味浓醇甘甜，汤色红浓明亮，香气独具陈香的品质特点和具有比其它茶类更佳的药用保健功效及饮用价值，而成为现代社会、现代人、老少咸宜的特种茶。